OSDN Git Service

PR c++/49229
[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 static void push_access_scope (tree);
113 static void pop_access_scope (tree);
114 static void push_deduction_access_scope (tree);
115 static void pop_deduction_access_scope (tree);
116 static bool resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
117                                             unification_kind_t, int);
118 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
119                              unification_kind_t, int, bool);
120 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
121 static void add_pending_template (tree);
122 static tree reopen_tinst_level (struct tinst_level *);
123 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
124 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
125 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t,
126                                    bool, bool);
127 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
128 static tree add_to_template_args (tree, tree);
129 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
130 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
131 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*,
132                                              tree);
133 static int type_unification_real (tree, tree, tree, const tree *,
134                                   unsigned int, int, unification_kind_t, int);
135 static void note_template_header (int);
136 static tree convert_nontype_argument_function (tree, tree);
137 static tree convert_nontype_argument (tree, tree, tsubst_flags_t);
138 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
139                                        tsubst_flags_t, int, tree);
140 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*,
141                                    struct pointer_set_t*, bool);
142 static tree expand_template_argument_pack (tree);
143 static tree build_template_parm_index (int, int, int, int, tree, tree);
144 static bool inline_needs_template_parms (tree);
145 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
146 static tree retrieve_local_specialization (tree);
147 static void register_local_specialization (tree, tree);
148 static hashval_t hash_specialization (const void *p);
149 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int, tree, tsubst_flags_t);
150 static int mark_template_parm (tree, void *);
151 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
152 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
153 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
154 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
155 static tree get_bindings (tree, tree, tree, bool);
156 static int template_decl_level (tree);
157 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
158 static void template_parm_level_and_index (tree, int*, int*);
159 static int unify_pack_expansion (tree, tree, tree, tree, int, bool, bool);
160 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
161 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
162 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
163 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
164 static tree most_specialized_class (tree, tree, tsubst_flags_t);
165 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
166 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
167 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
168 static bool check_specialization_scope (void);
169 static tree process_partial_specialization (tree);
170 static void set_current_access_from_decl (tree);
171 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
172 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
173 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
174                                            tree, tree);
175 static bool template_template_parm_bindings_ok_p (tree, tree);
176 static int template_args_equal (tree, tree);
177 static void tsubst_default_arguments (tree);
178 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
179 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
180 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
181 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
182 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
183 static bool dependent_template_arg_p (tree);
184 static bool any_template_arguments_need_structural_equality_p (tree);
185 static bool dependent_type_p_r (tree);
186 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, bool);
187 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
188 static tree tsubst_pack_expansion (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
189 static tree tsubst_decl (tree, tree, tsubst_flags_t);
190 static void perform_typedefs_access_check (tree tmpl, tree targs);
191 static void append_type_to_template_for_access_check_1 (tree, tree, tree,
192                                                         location_t);
193 static tree listify (tree);
194 static tree listify_autos (tree, tree);
195 static tree template_parm_to_arg (tree t);
196 static tree current_template_args (void);
197 static tree fixup_template_type_parm_type (tree, int);
198 static tree fixup_template_parm_index (tree, tree, int);
199 static tree tsubst_template_parm (tree, tree, tsubst_flags_t);
200
201 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
202    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
203    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
204    instantiate_decl).  */
205
206 static void
207 push_access_scope (tree t)
208 {
209   gcc_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
210               || TREE_CODE (t) == VAR_DECL);
211
212   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
213     push_nested_class (DECL_FRIEND_CONTEXT (t));
214   else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
215     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
216   else
217     pushclass (NULL_TREE);
218
219   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
220     {
221       saved_access_scope = tree_cons
222         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
223       current_function_decl = t;
224     }
225 }
226
227 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
228    are processing.  */
229
230 static void
231 pop_access_scope (tree t)
232 {
233   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
234     {
235       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
236       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
237     }
238
239   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t) || DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
240     pop_nested_class ();
241   else
242     popclass ();
243 }
244
245 /* Do any processing required when DECL (a member template
246    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
247    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
248    itself is returned.  */
249
250 tree
251 finish_member_template_decl (tree decl)
252 {
253   if (decl == error_mark_node)
254     return error_mark_node;
255
256   gcc_assert (DECL_P (decl));
257
258   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
259     {
260       tree type;
261
262       type = TREE_TYPE (decl);
263       if (type == error_mark_node)
264         return error_mark_node;
265       if (MAYBE_CLASS_TYPE_P (type)
266           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
267           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
268         {
269           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
270           check_member_template (tmpl);
271           return tmpl;
272         }
273       return NULL_TREE;
274     }
275   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
276     error ("data member %qD cannot be a member template", decl);
277   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
278     {
279       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
280         {
281           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
282           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
283         }
284       else
285         return decl;
286     }
287   else
288     error ("invalid member template declaration %qD", decl);
289
290   return error_mark_node;
291 }
292
293 /* Create a template info node.  */
294
295 tree
296 build_template_info (tree template_decl, tree template_args)
297 {
298   tree result = make_node (TEMPLATE_INFO);
299   TI_TEMPLATE (result) = template_decl;
300   TI_ARGS (result) = template_args;
301   return result;
302 }
303
304 /* Return the template info node corresponding to T, whatever T is.  */
305
306 tree
307 get_template_info (const_tree t)
308 {
309   tree tinfo = NULL_TREE;
310
311   if (!t || t == error_mark_node)
312     return NULL;
313
314   if (DECL_P (t) && DECL_LANG_SPECIFIC (t))
315     tinfo = DECL_TEMPLATE_INFO (t);
316
317   if (!tinfo && DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (t))
318     t = TREE_TYPE (t);
319
320   if (TAGGED_TYPE_P (t))
321     tinfo = TYPE_TEMPLATE_INFO (t);
322   else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
323     tinfo = TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (t);
324
325   return tinfo;
326 }
327
328 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
329
330    For example, in:
331      template <class T>
332      struct A
333      {
334        template <class U>
335        struct B {};
336      };
337
338    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.
339    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
340    they are instantiations, not specializations.
341
342    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
343    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
344    always safe.  */
345
346 int
347 template_class_depth (tree type)
348 {
349   int depth;
350
351   for (depth = 0;
352        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
353        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL)
354          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : CP_TYPE_CONTEXT (type))
355     {
356       tree tinfo = get_template_info (type);
357
358       if (tinfo && PRIMARY_TEMPLATE_P (TI_TEMPLATE (tinfo))
359           && uses_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TI_ARGS (tinfo))))
360         ++depth;
361     }
362
363   return depth;
364 }
365
366 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
367    Returns true if processing DECL needs us to push template parms.  */
368
369 static bool
370 inline_needs_template_parms (tree decl)
371 {
372   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
373     return false;
374
375   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
376           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
377 }
378
379 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
380    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
381    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
382    innermost first.  */
383
384 static void
385 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
386 {
387   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
388   int i;
389
390   if (levels > 1)
391     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
392
393   ++processing_template_decl;
394   current_template_parms
395     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
396                  parms, current_template_parms);
397   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
398
399   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
400                NULL);
401   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i)
402     {
403       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
404
405       if (parm == error_mark_node)
406         continue;
407
408       gcc_assert (DECL_P (parm));
409
410       switch (TREE_CODE (parm))
411         {
412         case TYPE_DECL:
413         case TEMPLATE_DECL:
414           pushdecl (parm);
415           break;
416
417         case PARM_DECL:
418           {
419             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
420                It is ugly that we recreate this here; the original
421                version built in process_template_parm is no longer
422                available.  */
423             tree decl = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (parm),
424                                     CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
425                                     TREE_TYPE (parm));
426             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
427             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
428             TREE_READONLY (decl) = 1;
429             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
430             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
431             pushdecl (decl);
432           }
433           break;
434
435         default:
436           gcc_unreachable ();
437         }
438     }
439 }
440
441 /* Restore the template parameter context for a member template or
442    a friend template defined in a class definition.  */
443
444 void
445 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
446 {
447   tree parms;
448   int levels = 0;
449
450   if (inline_needs_template_parms (decl))
451     {
452       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
453       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
454
455       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
456         {
457           --levels;
458           parms = TREE_CHAIN (parms);
459         }
460
461       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
462     }
463
464   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
465      we can pop them later.  */
466   VEC_safe_push (int, heap, inline_parm_levels, levels);
467 }
468
469 /* Undo the effects of maybe_begin_member_template_processing.  */
470
471 void
472 maybe_end_member_template_processing (void)
473 {
474   int i;
475   int last;
476
477   if (VEC_length (int, inline_parm_levels) == 0)
478     return;
479
480   last = VEC_pop (int, inline_parm_levels);
481   for (i = 0; i < last; ++i)
482     {
483       --processing_template_decl;
484       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
485       poplevel (0, 0, 0);
486     }
487 }
488
489 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
490    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
491
492 static tree
493 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
494 {
495   tree new_args;
496   int extra_depth;
497   int i;
498   int j;
499
500   if (args == NULL_TREE || extra_args == error_mark_node)
501     return extra_args;
502
503   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
504   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
505
506   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
507     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
508
509   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
510     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
511
512   return new_args;
513 }
514
515 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
516    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
517    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
518    the template arguments from a partial instantiation with the
519    template arguments used to attain the full instantiation from the
520    partial instantiation.  */
521
522 static tree
523 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
524 {
525   tree new_args;
526
527   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
528      something very fishy is going on.  */
529   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args));
530
531   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
532      them.  */
533   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
534     return extra_args;
535
536   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
537   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
538
539   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
540
541   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
542   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
543
544   return new_args;
545 }
546
547 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
548
549 tree
550 get_innermost_template_args (tree args, int n)
551 {
552   tree new_args;
553   int extra_levels;
554   int i;
555
556   gcc_assert (n >= 0);
557
558   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
559   if (n == 1)
560     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
561
562   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
563      given.  */
564   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
565   gcc_assert (extra_levels >= 0);
566   if (extra_levels == 0)
567     return args;
568
569   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
570   new_args = make_tree_vec (n);
571   for (i = 1; i <= n; ++i)
572     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i,
573                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
574
575   return new_args;
576 }
577
578 /* The inverse of get_innermost_template_args: Return all but the innermost
579    EXTRA_LEVELS levels of template arguments from the ARGS.  */
580
581 static tree
582 strip_innermost_template_args (tree args, int extra_levels)
583 {
584   tree new_args;
585   int n = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - extra_levels;
586   int i;
587
588   gcc_assert (n >= 0);
589
590   /* If N is 1, just return the outermost set of template arguments.  */
591   if (n == 1)
592     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, 1);
593
594   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
595      given.  */
596   gcc_assert (extra_levels >= 0);
597   if (extra_levels == 0)
598     return args;
599
600   /* Make a new set of arguments, not containing the inner arguments.  */
601   new_args = make_tree_vec (n);
602   for (i = 1; i <= n; ++i)
603     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i,
604                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
605
606   return new_args;
607 }
608
609 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
610    the parms.  */
611
612 void
613 begin_template_parm_list (void)
614 {
615   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
616      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
617      namespace scope.  This is the right thing, since we want
618      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
619      global template class, push_template_decl handles putting the
620      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
621      e.g.:
622
623        template <class T> struct S1 {
624          template <class T> struct S2 {};
625        };
626
627      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
628      TEMPLATE_DECL for S2.  */
629   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
630   ++processing_template_decl;
631   ++processing_template_parmlist;
632   note_template_header (0);
633 }
634
635 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
636    invalid to declare a specialization here, an error is reported and
637    false is returned, otherwise this routine will return true.  */
638
639 static bool
640 check_specialization_scope (void)
641 {
642   tree scope = current_scope ();
643
644   /* [temp.expl.spec]
645
646      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
647      which the template is a member, or, for member templates, in the
648      namespace of which the enclosing class or enclosing class
649      template is a member.  An explicit specialization of a member
650      function, member class or static data member of a class template
651      shall be declared in the namespace of which the class template
652      is a member.  */
653   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
654     {
655       error ("explicit specialization in non-namespace scope %qD", scope);
656       return false;
657     }
658
659   /* [temp.expl.spec]
660
661      In an explicit specialization declaration for a member of a class
662      template or a member template that appears in namespace scope,
663      the member template and some of its enclosing class templates may
664      remain unspecialized, except that the declaration shall not
665      explicitly specialize a class member template if its enclosing
666      class templates are not explicitly specialized as well.  */
667   if (current_template_parms)
668     {
669       error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
670       return false;
671     }
672
673   return true;
674 }
675
676 /* We've just seen template <>.  */
677
678 bool
679 begin_specialization (void)
680 {
681   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
682   note_template_header (1);
683   return check_specialization_scope ();
684 }
685
686 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
687    template<>.  */
688
689 void
690 end_specialization (void)
691 {
692   finish_scope ();
693   reset_specialization ();
694 }
695
696 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
697    function specialization.  */
698
699 void
700 reset_specialization (void)
701 {
702   processing_specialization = 0;
703   template_header_count = 0;
704 }
705
706 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
707    it was of the form template <>.  */
708
709 static void
710 note_template_header (int specialization)
711 {
712   processing_specialization = specialization;
713   template_header_count++;
714 }
715
716 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
717
718 void
719 begin_explicit_instantiation (void)
720 {
721   gcc_assert (!processing_explicit_instantiation);
722   processing_explicit_instantiation = true;
723 }
724
725
726 void
727 end_explicit_instantiation (void)
728 {
729   gcc_assert (processing_explicit_instantiation);
730   processing_explicit_instantiation = false;
731 }
732
733 /* An explicit specialization or partial specialization TMPL is being
734    declared.  Check that the namespace in which the specialization is
735    occurring is permissible.  Returns false iff it is invalid to
736    specialize TMPL in the current namespace.  */
737
738 static bool
739 check_specialization_namespace (tree tmpl)
740 {
741   tree tpl_ns = decl_namespace_context (tmpl);
742
743   /* [tmpl.expl.spec]
744
745      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
746      which the template is a member, or, for member templates, in the
747      namespace of which the enclosing class or enclosing class
748      template is a member.  An explicit specialization of a member
749      function, member class or static data member of a class template
750      shall be declared in the namespace of which the class template is
751      a member.  */
752   if (current_scope() != DECL_CONTEXT (tmpl)
753       && !at_namespace_scope_p ())
754     {
755       error ("specialization of %qD must appear at namespace scope", tmpl);
756       return false;
757     }
758   if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
759     /* Same or super-using namespace.  */
760     return true;
761   else
762     {
763       permerror (input_location, "specialization of %qD in different namespace", tmpl);
764       permerror (input_location, "  from definition of %q+#D", tmpl);
765       return false;
766     }
767 }
768
769 /* SPEC is an explicit instantiation.  Check that it is valid to
770    perform this explicit instantiation in the current namespace.  */
771
772 static void
773 check_explicit_instantiation_namespace (tree spec)
774 {
775   tree ns;
776
777   /* DR 275: An explicit instantiation shall appear in an enclosing
778      namespace of its template.  */
779   ns = decl_namespace_context (spec);
780   if (!is_ancestor (current_namespace, ns))
781     permerror (input_location, "explicit instantiation of %qD in namespace %qD "
782                "(which does not enclose namespace %qD)",
783                spec, current_namespace, ns);
784 }
785
786 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
787    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
788
789 tree
790 maybe_process_partial_specialization (tree type)
791 {
792   tree context;
793
794   if (type == error_mark_node)
795     return error_mark_node;
796
797   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
798     {
799       error ("name of class shadows template template parameter %qD",
800              TYPE_NAME (type));
801       return error_mark_node;
802     }
803
804   context = TYPE_CONTEXT (type);
805
806   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
807     {
808       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
809          specialization of a template class such as:
810
811            template <> class C<int>;
812
813          or:
814
815            template <class T> class C<T*>;
816
817          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
818
819       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
820           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
821         {
822           check_specialization_namespace (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
823           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
824           if (processing_template_decl)
825             {
826               if (push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type))
827                   == error_mark_node)
828                 return error_mark_node;
829             }
830         }
831       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
832         error ("specialization of %qT after instantiation", type);
833     }
834   else if (CLASS_TYPE_P (type)
835            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
836            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
837            && context && CLASS_TYPE_P (context)
838            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
839     {
840       /* This is for an explicit specialization of member class
841          template according to [temp.expl.spec/18]:
842
843            template <> template <class U> class C<int>::D;
844
845          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
846          Otherwise this is just a member class template declared
847          earlier like:
848
849            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
850            template <> template <class U> class C<int>::D;
851
852          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
853          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
854          and `C<T>::D' may not exist.  */
855
856       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
857           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
858         {
859           tree t;
860           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
861
862           if (current_namespace
863               != decl_namespace_context (tmpl))
864             {
865               permerror (input_location, "specializing %q#T in different namespace", type);
866               permerror (input_location, "  from definition of %q+#D", tmpl);
867             }
868
869           /* Check for invalid specialization after instantiation:
870
871                template <> template <> class C<int>::D<int>;
872                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
873
874           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl);
875                t; t = TREE_CHAIN (t))
876             {
877               tree inst = TREE_VALUE (t);
878               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (inst))
879                 {
880                   /* We already have a full specialization of this partial
881                      instantiation.  Reassign it to the new member
882                      specialization template.  */
883                   spec_entry elt;
884                   spec_entry **slot;
885
886                   elt.tmpl = most_general_template (tmpl);
887                   elt.args = CLASSTYPE_TI_ARGS (inst);
888                   elt.spec = inst;
889
890                   htab_remove_elt (type_specializations, &elt);
891
892                   elt.tmpl = tmpl;
893                   elt.args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (elt.args);
894
895                   slot = (spec_entry **)
896                     htab_find_slot (type_specializations, &elt, INSERT);
897                   *slot = ggc_alloc_spec_entry ();
898                   **slot = elt;
899                 }
900               else if (COMPLETE_OR_OPEN_TYPE_P (inst))
901                 /* But if we've had an implicit instantiation, that's a
902                    problem ([temp.expl.spec]/6).  */
903                 error ("specialization %qT after instantiation %qT",
904                        type, inst);
905             }
906
907           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
908              have one level of template argument for the innermost
909              class template.  */
910           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
911           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
912             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
913         }
914     }
915   else if (processing_specialization)
916     {
917        /* Someday C++0x may allow for enum template specialization.  */
918       if (cxx_dialect > cxx98 && TREE_CODE (type) == ENUMERAL_TYPE
919           && CLASS_TYPE_P (context) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (context))
920         pedwarn (input_location, OPT_pedantic, "template specialization "
921                  "of %qD not allowed by ISO C++", type);
922       else
923         {
924           error ("explicit specialization of non-template %qT", type);
925           return error_mark_node;
926         }
927     }
928
929   return type;
930 }
931
932 /* Returns nonzero if we can optimize the retrieval of specializations
933    for TMPL, a TEMPLATE_DECL.  In particular, for such a template, we
934    do not use DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS at all.  */
935
936 static inline bool
937 optimize_specialization_lookup_p (tree tmpl)
938 {
939   return (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
940           && DECL_CLASS_SCOPE_P (tmpl)
941           /* DECL_CLASS_SCOPE_P holds of T::f even if T is a template
942              parameter.  */
943           && CLASS_TYPE_P (DECL_CONTEXT (tmpl))
944           /* The optimized lookup depends on the fact that the
945              template arguments for the member function template apply
946              purely to the containing class, which is not true if the
947              containing class is an explicit or partial
948              specialization.  */
949           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (tmpl))
950           && !DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl)
951           && !DECL_CONV_FN_P (tmpl)
952           /* It is possible to have a template that is not a member
953              template and is not a member of a template class:
954
955              template <typename T>
956              struct S { friend A::f(); };
957
958              Here, the friend function is a template, but the context does
959              not have template information.  The optimized lookup relies
960              on having ARGS be the template arguments for both the class
961              and the function template.  */
962           && !DECL_FRIEND_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
963 }
964
965 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
966    specialization is either an instantiation or an explicit
967    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
968    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
969    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
970    templates with more than one level of parameters.
971
972    If TMPL is a type template and CLASS_SPECIALIZATIONS_P is true,
973    then we search for a partial specialization matching ARGS.  This
974    parameter is ignored if TMPL is not a class template.  */
975
976 static tree
977 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args, hashval_t hash)
978 {
979   if (args == error_mark_node)
980     return NULL_TREE;
981
982   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
983
984   /* There should be as many levels of arguments as there are
985      levels of parameters.  */
986   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args)
987               == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)));
988
989   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
990     {
991       tree class_template;
992       tree class_specialization;
993       VEC(tree,gc) *methods;
994       tree fns;
995       int idx;
996
997       /* The template arguments actually apply to the containing
998          class.  Find the class specialization with those
999          arguments.  */
1000       class_template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (tmpl));
1001       class_specialization
1002         = retrieve_specialization (class_template, args, 0);
1003       if (!class_specialization)
1004         return NULL_TREE;
1005       /* Now, find the appropriate entry in the CLASSTYPE_METHOD_VEC
1006          for the specialization.  */
1007       idx = class_method_index_for_fn (class_specialization, tmpl);
1008       if (idx == -1)
1009         return NULL_TREE;
1010       /* Iterate through the methods with the indicated name, looking
1011          for the one that has an instance of TMPL.  */
1012       methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (class_specialization);
1013       for (fns = VEC_index (tree, methods, idx); fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1014         {
1015           tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1016           if (DECL_TEMPLATE_INFO (fn) && DECL_TI_TEMPLATE (fn) == tmpl
1017               /* using-declarations can add base methods to the method vec,
1018                  and we don't want those here.  */
1019               && DECL_CONTEXT (fn) == class_specialization)
1020             return fn;
1021         }
1022       return NULL_TREE;
1023     }
1024   else
1025     {
1026       spec_entry *found;
1027       spec_entry elt;
1028       htab_t specializations;
1029
1030       elt.tmpl = tmpl;
1031       elt.args = args;
1032       elt.spec = NULL_TREE;
1033
1034       if (DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
1035         specializations = type_specializations;
1036       else
1037         specializations = decl_specializations;
1038
1039       if (hash == 0)
1040         hash = hash_specialization (&elt);
1041       found = (spec_entry *) htab_find_with_hash (specializations, &elt, hash);
1042       if (found)
1043         return found->spec;
1044     }
1045
1046   return NULL_TREE;
1047 }
1048
1049 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
1050
1051 static tree
1052 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
1053 {
1054   tree spec;
1055
1056   if (local_specializations == NULL)
1057     return NULL_TREE;
1058
1059   spec = (tree) htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
1060                                      htab_hash_pointer (tmpl));
1061   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
1062 }
1063
1064 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
1065
1066 int
1067 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
1068 {
1069   tree t;
1070
1071   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1072     {
1073       for (t = decl;
1074            t != NULL_TREE;
1075            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
1076         if (t == tmpl)
1077           return 1;
1078     }
1079   else
1080     {
1081       gcc_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
1082
1083       for (t = TREE_TYPE (decl);
1084            t != NULL_TREE;
1085            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
1086              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
1087         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
1088           return 1;
1089     }
1090
1091   return 0;
1092 }
1093
1094 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
1095    FRIEND_DECL according to [temp.friend].  */
1096
1097 bool
1098 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend_decl)
1099 {
1100   bool need_template = true;
1101   int template_depth;
1102
1103   gcc_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
1104               || TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
1105
1106   /* For [temp.friend/6] when FRIEND_DECL is an ordinary member function
1107      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
1108      if this.  */
1109   if (TREE_CODE (friend_decl) == FUNCTION_DECL
1110       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend_decl)
1111       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend_decl))
1112     {
1113       /* We want a TEMPLATE_DECL for `is_specialization_of'.  */
1114       friend_decl = DECL_TI_TEMPLATE (friend_decl);
1115       need_template = false;
1116     }
1117   else if (TREE_CODE (friend_decl) == TEMPLATE_DECL
1118            && !PRIMARY_TEMPLATE_P (friend_decl))
1119     need_template = false;
1120
1121   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
1122   if (TREE_CODE (friend_decl) != TEMPLATE_DECL)
1123     return false;
1124
1125   if (is_specialization_of (decl, friend_decl))
1126     return true;
1127
1128   /* [temp.friend/6]
1129      A member of a class template may be declared to be a friend of a
1130      non-template class.  In this case, the corresponding member of
1131      every specialization of the class template is a friend of the
1132      class granting friendship.
1133
1134      For example, given a template friend declaration
1135
1136        template <class T> friend void A<T>::f();
1137
1138      the member function below is considered a friend
1139
1140        template <> struct A<int> {
1141          void f();
1142        };
1143
1144      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
1145      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
1146      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
1147
1148   template_depth = template_class_depth (CP_DECL_CONTEXT (friend_decl));
1149   if (template_depth
1150       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
1151       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)),
1152                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend_decl))))
1153     {
1154       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
1155          a few tricky cases, such as when FRIEND_DECL's are
1156
1157            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
1158            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
1159
1160          and DECL's are
1161
1162            void A<int>::g(int);
1163            template <int> void A<int>::h();
1164
1165          we need to figure out ARGS, the template arguments from
1166          the context of DECL.  This is required for template substitution
1167          of `T' in the function parameter of `g' and template parameter
1168          of `h' in the above examples.  Here ARGS corresponds to `int'.  */
1169
1170       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
1171       tree args = NULL_TREE;
1172       int current_depth = 0;
1173
1174       while (current_depth < template_depth)
1175         {
1176           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
1177             {
1178               if (current_depth == 0)
1179                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
1180               else
1181                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
1182               current_depth++;
1183             }
1184           context = TYPE_CONTEXT (context);
1185         }
1186
1187       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1188         {
1189           bool is_template;
1190           tree friend_type;
1191           tree decl_type;
1192           tree friend_args_type;
1193           tree decl_args_type;
1194
1195           /* Make sure that both DECL and FRIEND_DECL are templates or
1196              non-templates.  */
1197           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
1198                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1199           if (need_template ^ is_template)
1200             return false;
1201           else if (is_template)
1202             {
1203               /* If both are templates, check template parameter list.  */
1204               tree friend_parms
1205                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_decl),
1206                                          args, tf_none);
1207               if (!comp_template_parms
1208                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
1209                       friend_parms))
1210                 return false;
1211
1212               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1213             }
1214           else
1215             decl_type = TREE_TYPE (decl);
1216
1217           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend_decl), args,
1218                                               tf_none, NULL_TREE);
1219           if (friend_type == error_mark_node)
1220             return false;
1221
1222           /* Check if return types match.  */
1223           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
1224             return false;
1225
1226           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1227              `this' parameter.  */
1228           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1229           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1230           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend_decl))
1231             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1232           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1233             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1234
1235           return compparms (decl_args_type, friend_args_type);
1236         }
1237       else
1238         {
1239           /* DECL is a TYPE_DECL */
1240           bool is_template;
1241           tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
1242
1243           /* Make sure that both DECL and FRIEND_DECL are templates or
1244              non-templates.  */
1245           is_template
1246             = CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (decl_type)
1247               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type));
1248
1249           if (need_template ^ is_template)
1250             return false;
1251           else if (is_template)
1252             {
1253               tree friend_parms;
1254               /* If both are templates, check the name of the two
1255                  TEMPLATE_DECL's first because is_friend didn't.  */
1256               if (DECL_NAME (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type))
1257                   != DECL_NAME (friend_decl))
1258                 return false;
1259
1260               /* Now check template parameter list.  */
1261               friend_parms
1262                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_decl),
1263                                          args, tf_none);
1264               return comp_template_parms
1265                 (DECL_TEMPLATE_PARMS (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type)),
1266                  friend_parms);
1267             }
1268           else
1269             return (DECL_NAME (decl)
1270                     == DECL_NAME (friend_decl));
1271         }
1272     }
1273   return false;
1274 }
1275
1276 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1277    the indicated ARGS.  IS_FRIEND indicates whether the specialization
1278    is actually just a friend declaration.  Returns SPEC, or an
1279    equivalent prior declaration, if available.  */
1280
1281 static tree
1282 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args, bool is_friend,
1283                          hashval_t hash)
1284 {
1285   tree fn;
1286   spec_entry **slot = NULL;
1287   spec_entry elt;
1288
1289   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL && DECL_P (spec));
1290
1291   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL
1292       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1293     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1294        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1295        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1296        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1297        with default function arguments.  In particular, given
1298        something like this:
1299
1300           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1301
1302        the default argument expression is not substituted for in an
1303        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1304     return spec;
1305
1306   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1307     /* We don't put these specializations in the hash table, but we might
1308        want to give an error about a mismatch.  */
1309     fn = retrieve_specialization (tmpl, args, 0);
1310   else
1311     {
1312       elt.tmpl = tmpl;
1313       elt.args = args;
1314       elt.spec = spec;
1315
1316       if (hash == 0)
1317         hash = hash_specialization (&elt);
1318
1319       slot = (spec_entry **)
1320         htab_find_slot_with_hash (decl_specializations, &elt, hash, INSERT);
1321       if (*slot)
1322         fn = (*slot)->spec;
1323       else
1324         fn = NULL_TREE;
1325     }
1326
1327   /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1328      already got.  In particular, regenerate_decl_from_template calls
1329      duplicate_decls which will update the specialization list.  But,
1330      we'll still get called again here anyhow.  It's more convenient
1331      to simply allow this than to try to prevent it.  */
1332   if (fn == spec)
1333     return spec;
1334   else if (fn && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1335     {
1336       if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1337         {
1338           if (DECL_ODR_USED (fn)
1339               || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1340             {
1341               error ("specialization of %qD after instantiation",
1342                      fn);
1343               return error_mark_node;
1344             }
1345           else
1346             {
1347               tree clone;
1348               /* This situation should occur only if the first
1349                  specialization is an implicit instantiation, the
1350                  second is an explicit specialization, and the
1351                  implicit instantiation has not yet been used.  That
1352                  situation can occur if we have implicitly
1353                  instantiated a member function and then specialized
1354                  it later.
1355
1356                  We can also wind up here if a friend declaration that
1357                  looked like an instantiation turns out to be a
1358                  specialization:
1359
1360                    template <class T> void foo(T);
1361                    class S { friend void foo<>(int) };
1362                    template <> void foo(int);
1363
1364                  We transform the existing DECL in place so that any
1365                  pointers to it become pointers to the updated
1366                  declaration.
1367
1368                  If there was a definition for the template, but not
1369                  for the specialization, we want this to look as if
1370                  there were no definition, and vice versa.  */
1371               DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1372               duplicate_decls (spec, fn, is_friend);
1373               /* The call to duplicate_decls will have applied
1374                  [temp.expl.spec]:
1375
1376                    An explicit specialization of a function template
1377                    is inline only if it is explicitly declared to be,
1378                    and independently of whether its function template
1379                    is.
1380
1381                 to the primary function; now copy the inline bits to
1382                 the various clones.  */
1383               FOR_EACH_CLONE (clone, fn)
1384                 {
1385                   DECL_DECLARED_INLINE_P (clone)
1386                     = DECL_DECLARED_INLINE_P (fn);
1387                   DECL_SOURCE_LOCATION (clone)
1388                     = DECL_SOURCE_LOCATION (fn);
1389                 }
1390               check_specialization_namespace (fn);
1391
1392               return fn;
1393             }
1394         }
1395       else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1396         {
1397           if (!duplicate_decls (spec, fn, is_friend) && DECL_INITIAL (spec))
1398             /* Dup decl failed, but this is a new definition. Set the
1399                line number so any errors match this new
1400                definition.  */
1401             DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1402
1403           return fn;
1404         }
1405     }
1406   else if (fn)
1407     return duplicate_decls (spec, fn, is_friend);
1408
1409   /* A specialization must be declared in the same namespace as the
1410      template it is specializing.  */
1411   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec)
1412       && !check_specialization_namespace (tmpl))
1413     DECL_CONTEXT (spec) = DECL_CONTEXT (tmpl);
1414
1415   if (!optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1416     {
1417       gcc_assert (tmpl && args && spec);
1418       *slot = ggc_alloc_spec_entry ();
1419       **slot = elt;
1420       if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL && DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (spec)
1421           && PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl)
1422           && DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) == NULL_TREE)
1423         /* TMPL is a forward declaration of a template function; keep a list
1424            of all specializations in case we need to reassign them to a friend
1425            template later in tsubst_friend_function.  */
1426         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl)
1427           = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl));
1428     }
1429
1430   return spec;
1431 }
1432
1433 /* Returns true iff two spec_entry nodes are equivalent.  Only compares the
1434    TMPL and ARGS members, ignores SPEC.  */
1435
1436 static int
1437 eq_specializations (const void *p1, const void *p2)
1438 {
1439   const spec_entry *e1 = (const spec_entry *)p1;
1440   const spec_entry *e2 = (const spec_entry *)p2;
1441
1442   return (e1->tmpl == e2->tmpl
1443           && comp_template_args (e1->args, e2->args));
1444 }
1445
1446 /* Returns a hash for a template TMPL and template arguments ARGS.  */
1447
1448 static hashval_t
1449 hash_tmpl_and_args (tree tmpl, tree args)
1450 {
1451   hashval_t val = DECL_UID (tmpl);
1452   return iterative_hash_template_arg (args, val);
1453 }
1454
1455 /* Returns a hash for a spec_entry node based on the TMPL and ARGS members,
1456    ignoring SPEC.  */
1457
1458 static hashval_t
1459 hash_specialization (const void *p)
1460 {
1461   const spec_entry *e = (const spec_entry *)p;
1462   return hash_tmpl_and_args (e->tmpl, e->args);
1463 }
1464
1465 /* Recursively calculate a hash value for a template argument ARG, for use
1466    in the hash tables of template specializations.  */
1467
1468 hashval_t
1469 iterative_hash_template_arg (tree arg, hashval_t val)
1470 {
1471   unsigned HOST_WIDE_INT i;
1472   enum tree_code code;
1473   char tclass;
1474
1475   if (arg == NULL_TREE)
1476     return iterative_hash_object (arg, val);
1477
1478   if (!TYPE_P (arg))
1479     STRIP_NOPS (arg);
1480
1481   if (TREE_CODE (arg) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
1482     /* We can get one of these when re-hashing a previous entry in the middle
1483        of substituting into a pack expansion.  Just look through it.  */
1484     arg = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg);
1485
1486   code = TREE_CODE (arg);
1487   tclass = TREE_CODE_CLASS (code);
1488
1489   val = iterative_hash_object (code, val);
1490
1491   switch (code)
1492     {
1493     case ERROR_MARK:
1494       return val;
1495
1496     case IDENTIFIER_NODE:
1497       return iterative_hash_object (IDENTIFIER_HASH_VALUE (arg), val);
1498
1499     case TREE_VEC:
1500       {
1501         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (arg);
1502         for (i = 0; i < len; ++i)
1503           val = iterative_hash_template_arg (TREE_VEC_ELT (arg, i), val);
1504         return val;
1505       }
1506
1507     case TYPE_PACK_EXPANSION:
1508     case EXPR_PACK_EXPANSION:
1509       return iterative_hash_template_arg (PACK_EXPANSION_PATTERN (arg), val);
1510
1511     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
1512     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
1513       return iterative_hash_template_arg (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg), val);
1514
1515     case TREE_LIST:
1516       for (; arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
1517         val = iterative_hash_template_arg (TREE_VALUE (arg), val);
1518       return val;
1519
1520     case OVERLOAD:
1521       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
1522         val = iterative_hash_template_arg (OVL_CURRENT (arg), val);
1523       return val;
1524
1525     case CONSTRUCTOR:
1526       {
1527         tree field, value;
1528         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (arg), i, field, value)
1529           {
1530             val = iterative_hash_template_arg (field, val);
1531             val = iterative_hash_template_arg (value, val);
1532           }
1533         return val;
1534       }
1535
1536     case PARM_DECL:
1537       if (!DECL_ARTIFICIAL (arg))
1538         {
1539           val = iterative_hash_object (DECL_PARM_INDEX (arg), val);
1540           val = iterative_hash_object (DECL_PARM_LEVEL (arg), val);
1541         }
1542       return iterative_hash_template_arg (TREE_TYPE (arg), val);
1543
1544     case TARGET_EXPR:
1545       return iterative_hash_template_arg (TARGET_EXPR_INITIAL (arg), val);
1546
1547     case PTRMEM_CST:
1548       val = iterative_hash_template_arg (PTRMEM_CST_CLASS (arg), val);
1549       return iterative_hash_template_arg (PTRMEM_CST_MEMBER (arg), val);
1550
1551     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
1552       val = iterative_hash_template_arg
1553         (TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (arg)), val);
1554       val = iterative_hash_object (TEMPLATE_PARM_LEVEL (arg), val);
1555       return iterative_hash_object (TEMPLATE_PARM_IDX (arg), val);
1556
1557     case TRAIT_EXPR:
1558       val = iterative_hash_object (TRAIT_EXPR_KIND (arg), val);
1559       val = iterative_hash_template_arg (TRAIT_EXPR_TYPE1 (arg), val);
1560       return iterative_hash_template_arg (TRAIT_EXPR_TYPE2 (arg), val);
1561
1562     case BASELINK:
1563       val = iterative_hash_template_arg (BINFO_TYPE (BASELINK_BINFO (arg)),
1564                                          val);
1565       return iterative_hash_template_arg (DECL_NAME (get_first_fn (arg)),
1566                                           val);
1567
1568     case MODOP_EXPR:
1569       val = iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, 0), val);
1570       code = TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 1));
1571       val = iterative_hash_object (code, val);
1572       return iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, 2), val);
1573
1574     case LAMBDA_EXPR:
1575       /* A lambda can't appear in a template arg, but don't crash on
1576          erroneous input.  */
1577       gcc_assert (seen_error ());
1578       return val;
1579
1580     case CAST_EXPR:
1581     case STATIC_CAST_EXPR:
1582     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
1583     case CONST_CAST_EXPR:
1584     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
1585     case NEW_EXPR:
1586       val = iterative_hash_template_arg (TREE_TYPE (arg), val);
1587       /* Now hash operands as usual.  */
1588       break;
1589
1590     default:
1591       break;
1592     }
1593
1594   switch (tclass)
1595     {
1596     case tcc_type:
1597       if (TYPE_CANONICAL (arg))
1598         return iterative_hash_object (TYPE_HASH (TYPE_CANONICAL (arg)),
1599                                       val);
1600       else if (TREE_CODE (arg) == DECLTYPE_TYPE)
1601         return iterative_hash_template_arg (DECLTYPE_TYPE_EXPR (arg), val);
1602       /* Otherwise just compare the types during lookup.  */
1603       return val;
1604
1605     case tcc_declaration:
1606     case tcc_constant:
1607       return iterative_hash_expr (arg, val);
1608
1609     default:
1610       gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (tclass));
1611       {
1612         unsigned n = TREE_OPERAND_LENGTH (arg);
1613         for (i = 0; i < n; ++i)
1614           val = iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, i), val);
1615         return val;
1616       }
1617     }
1618   gcc_unreachable ();
1619   return 0;
1620 }
1621
1622 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1623    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1624    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.
1625
1626    Note that SPEC has been ggc_freed, so we can't look inside it.  */
1627
1628 bool
1629 reregister_specialization (tree spec, tree tinfo, tree new_spec)
1630 {
1631   spec_entry **slot;
1632   spec_entry elt;
1633
1634   elt.tmpl = most_general_template (TI_TEMPLATE (tinfo));
1635   elt.args = TI_ARGS (tinfo);
1636   elt.spec = NULL_TREE;
1637
1638   slot = (spec_entry **) htab_find_slot (decl_specializations, &elt, INSERT);
1639   if (*slot)
1640     {
1641       gcc_assert ((*slot)->spec == spec || (*slot)->spec == new_spec);
1642       gcc_assert (new_spec != NULL_TREE);
1643       (*slot)->spec = new_spec;
1644       return 1;
1645     }
1646
1647   return 0;
1648 }
1649
1650 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1651    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1652    DECL).  */
1653
1654 static int
1655 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1656 {
1657   return TREE_VALUE ((const_tree) p1) == (const_tree) p2;
1658 }
1659
1660 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1661
1662 static hashval_t
1663 hash_local_specialization (const void* p1)
1664 {
1665   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((const_tree) p1));
1666 }
1667
1668 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1669    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1670
1671 static void
1672 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1673 {
1674   void **slot;
1675
1676   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl,
1677                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1678   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1679 }
1680
1681 /* TYPE is a class type.  Returns true if TYPE is an explicitly
1682    specialized class.  */
1683
1684 bool
1685 explicit_class_specialization_p (tree type)
1686 {
1687   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
1688     return false;
1689   return !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
1690 }
1691
1692 /* Print the list of functions at FNS, going through all the overloads
1693    for each element of the list.  Alternatively, FNS can not be a
1694    TREE_LIST, in which case it will be printed together with all the
1695    overloads.
1696
1697    MORE and *STR should respectively be FALSE and NULL when the function
1698    is called from the outside.  They are used internally on recursive
1699    calls.  print_candidates manages the two parameters and leaves NULL
1700    in *STR when it ends.  */
1701
1702 static void
1703 print_candidates_1 (tree fns, bool more, const char **str)
1704 {
1705   tree fn, fn2;
1706   char *spaces = NULL;
1707
1708   for (fn = fns; fn; fn = OVL_NEXT (fn))
1709     if (TREE_CODE (fn) == TREE_LIST)
1710       {
1711         for (fn2 = fn; fn2 != NULL_TREE; fn2 = TREE_CHAIN (fn2))
1712           print_candidates_1 (TREE_VALUE (fn2),
1713                               TREE_CHAIN (fn2) || more, str);
1714       }
1715     else
1716       {
1717         if (!*str)
1718           {
1719             /* Pick the prefix string.  */
1720             if (!more && !OVL_NEXT (fns))
1721               {
1722                 error ("candidate is: %+#D", OVL_CURRENT (fn));
1723                 continue;
1724               }
1725
1726             *str = _("candidates are:");
1727             spaces = get_spaces (*str);
1728           }
1729         error ("%s %+#D", *str, OVL_CURRENT (fn));
1730         *str = spaces ? spaces : *str;
1731       }
1732
1733   if (!more)
1734     {
1735       free (spaces);
1736       *str = NULL;
1737     }
1738 }
1739
1740 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  FNS can also
1741    be a TREE_LIST of non-functions in the case of an ambiguous lookup.  */
1742
1743 void
1744 print_candidates (tree fns)
1745 {
1746   const char *str = NULL;
1747   print_candidates_1 (fns, false, &str);
1748   gcc_assert (str == NULL);
1749 }
1750
1751 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1752    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1753    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1754    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1755    TEMPLATE_ID are non-members.
1756
1757    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1758    specialization of a member template.
1759
1760    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1761    template classes that appeared in the name of the function. See
1762    check_explicit_specialization for a more accurate description.
1763
1764    TSK indicates what kind of template declaration (if any) is being
1765    declared.  TSK_TEMPLATE indicates that the declaration given by
1766    DECL, though a FUNCTION_DECL, has template parameters, and is
1767    therefore a template function.
1768
1769    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1770    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1771
1772    If it is impossible to determine the result, an error message is
1773    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1774
1775 static tree
1776 determine_specialization (tree template_id,
1777                           tree decl,
1778                           tree* targs_out,
1779                           int need_member_template,
1780                           int template_count,
1781                           tmpl_spec_kind tsk)
1782 {
1783   tree fns;
1784   tree targs;
1785   tree explicit_targs;
1786   tree candidates = NULL_TREE;
1787   /* A TREE_LIST of templates of which DECL may be a specialization.
1788      The TREE_VALUE of each node is a TEMPLATE_DECL.  The
1789      corresponding TREE_PURPOSE is the set of template arguments that,
1790      when used to instantiate the template, would produce a function
1791      with the signature of DECL.  */
1792   tree templates = NULL_TREE;
1793   int header_count;
1794   struct cp_binding_level *b;
1795
1796   *targs_out = NULL_TREE;
1797
1798   if (template_id == error_mark_node || decl == error_mark_node)
1799     return error_mark_node;
1800
1801   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1802   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1803
1804   if (fns == error_mark_node)
1805     return error_mark_node;
1806
1807   /* Check for baselinks.  */
1808   if (BASELINK_P (fns))
1809     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1810
1811   if (!is_overloaded_fn (fns))
1812     {
1813       error ("%qD is not a function template", fns);
1814       return error_mark_node;
1815     }
1816
1817   /* Count the number of template headers specified for this
1818      specialization.  */
1819   header_count = 0;
1820   for (b = current_binding_level;
1821        b->kind == sk_template_parms;
1822        b = b->level_chain)
1823     ++header_count;
1824
1825   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1826     {
1827       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1828
1829       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1830         {
1831           tree decl_arg_types;
1832           tree fn_arg_types;
1833
1834           /* In case of explicit specialization, we need to check if
1835              the number of template headers appearing in the specialization
1836              is correct. This is usually done in check_explicit_specialization,
1837              but the check done there cannot be exhaustive when specializing
1838              member functions. Consider the following code:
1839
1840              template <> void A<int>::f(int);
1841              template <> template <> void A<int>::f(int);
1842
1843              Assuming that A<int> is not itself an explicit specialization
1844              already, the first line specializes "f" which is a non-template
1845              member function, whilst the second line specializes "f" which
1846              is a template member function. So both lines are syntactically
1847              correct, and check_explicit_specialization does not reject
1848              them.
1849
1850              Here, we can do better, as we are matching the specialization
1851              against the declarations. We count the number of template
1852              headers, and we check if they match TEMPLATE_COUNT + 1
1853              (TEMPLATE_COUNT is the number of qualifying template classes,
1854              plus there must be another header for the member template
1855              itself).
1856
1857              Notice that if header_count is zero, this is not a
1858              specialization but rather a template instantiation, so there
1859              is no check we can perform here.  */
1860           if (header_count && header_count != template_count + 1)
1861             continue;
1862
1863           /* Check that the number of template arguments at the
1864              innermost level for DECL is the same as for FN.  */
1865           if (current_binding_level->kind == sk_template_parms
1866               && !current_binding_level->explicit_spec_p
1867               && (TREE_VEC_LENGTH (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn))
1868                   != TREE_VEC_LENGTH (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
1869                                       (current_template_parms))))
1870             continue;
1871
1872           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1873           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1874           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1875
1876           /* For a non-static member function, we need to make sure
1877              that the const qualification is the same.  Since
1878              get_bindings does not try to merge the "this" parameter,
1879              we must do the comparison explicitly.  */
1880           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1881               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types),
1882                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1883             continue;
1884
1885           /* Skip the "this" parameter and, for constructors of
1886              classes with virtual bases, the VTT parameter.  A
1887              full specialization of a constructor will have a VTT
1888              parameter, but a template never will.  */ 
1889           decl_arg_types 
1890             = skip_artificial_parms_for (decl, decl_arg_types);
1891           fn_arg_types 
1892             = skip_artificial_parms_for (fn, fn_arg_types);
1893
1894           /* Check that the number of function parameters matches.
1895              For example,
1896                template <class T> void f(int i = 0);
1897                template <> void f<int>();
1898              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1899              by get_bindings below.  */
1900           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1901             continue;
1902
1903           /* Function templates cannot be specializations; there are
1904              no partial specializations of functions.  Therefore, if
1905              the type of DECL does not match FN, there is no
1906              match.  */
1907           if (tsk == tsk_template)
1908             {
1909               if (compparms (fn_arg_types, decl_arg_types))
1910                 candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1911               continue;
1912             }
1913
1914           /* See whether this function might be a specialization of this
1915              template.  */
1916           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs, /*check_ret=*/true);
1917
1918           if (!targs)
1919             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1920                specialize TMPL will produce DECL.  */
1921             continue;
1922
1923           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1924           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1925         }
1926       else if (need_member_template)
1927         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1928            specialization of a member template.  */
1929         ;
1930       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1931         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1932            cases.  */
1933         ;
1934       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1935         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1936            be a specialization of that.  */
1937         ;
1938       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1939         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1940         ;
1941       else
1942         {
1943           tree decl_arg_types;
1944
1945           /* This is an ordinary member function.  However, since
1946              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1947              template class.  For example,
1948
1949                template <typename T> struct S { void f(); };
1950                template <> void S<int>::f() {}
1951
1952              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1953              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1954              might be in business.  */
1955
1956           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1957             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1958                of a template class.  This is not a candidate.  */
1959             continue;
1960
1961           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1962                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1963             /* The return types differ.  */
1964             continue;
1965
1966           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1967           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1968           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn)
1969               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1970             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1971
1972           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)),
1973                          decl_arg_types))
1974             /* They match!  */
1975             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1976         }
1977     }
1978
1979   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1980     {
1981       /* We have:
1982
1983            [temp.expl.spec]
1984
1985            It is possible for a specialization with a given function
1986            signature to be instantiated from more than one function
1987            template.  In such cases, explicit specification of the
1988            template arguments must be used to uniquely identify the
1989            function template specialization being specialized.
1990
1991          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1992          determine which of the candidate templates is most
1993          specialized.  However, we, also have:
1994
1995            [temp.func.order]
1996
1997            Partial ordering of overloaded function template
1998            declarations is used in the following contexts to select
1999            the function template to which a function template
2000            specialization refers:
2001
2002            -- when an explicit specialization refers to a function
2003               template.
2004
2005          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
2006          This extension can only serve to make invalid programs valid,
2007          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
2008          the committee intended the partial ordering rules to apply;
2009          the EDG front end has that behavior, and John Spicer claims
2010          that the committee simply forgot to delete the wording in
2011          [temp.expl.spec].  */
2012       tree tmpl = most_specialized_instantiation (templates);
2013       if (tmpl != error_mark_node)
2014         {
2015           templates = tmpl;
2016           TREE_CHAIN (templates) = NULL_TREE;
2017         }
2018     }
2019
2020   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
2021     {
2022       error ("template-id %qD for %q+D does not match any template "
2023              "declaration", template_id, decl);
2024       if (header_count && header_count != template_count + 1)
2025         inform (input_location, "saw %d %<template<>%>, need %d for "
2026                 "specializing a member function template",
2027                 header_count, template_count + 1);
2028       return error_mark_node;
2029     }
2030   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
2031            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
2032            || (templates && candidates))
2033     {
2034       error ("ambiguous template specialization %qD for %q+D",
2035              template_id, decl);
2036       candidates = chainon (candidates, templates);
2037       print_candidates (candidates);
2038       return error_mark_node;
2039     }
2040
2041   /* We have one, and exactly one, match.  */
2042   if (candidates)
2043     {
2044       tree fn = TREE_VALUE (candidates);
2045       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (fn));
2046       /* DECL is a re-declaration or partial instantiation of a template
2047          function.  */
2048       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
2049         return fn;
2050       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
2051          template class.  */
2052       return DECL_TI_TEMPLATE (fn);
2053     }
2054
2055   /* It was a specialization of a template.  */
2056   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
2057   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
2058     {
2059       *targs_out = copy_node (targs);
2060       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out,
2061                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
2062                            TREE_PURPOSE (templates));
2063     }
2064   else
2065     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
2066   return TREE_VALUE (templates);
2067 }
2068
2069 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
2070    but with the default argument values filled in from those in the
2071    TMPL_TYPES.  */
2072
2073 static tree
2074 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
2075                                       tree tmpl_types)
2076 {
2077   tree new_spec_types;
2078
2079   if (!spec_types)
2080     return NULL_TREE;
2081
2082   if (spec_types == void_list_node)
2083     return void_list_node;
2084
2085   /* Substitute into the rest of the list.  */
2086   new_spec_types =
2087     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
2088                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
2089
2090   /* Add the default argument for this parameter.  */
2091   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
2092                          TREE_VALUE (spec_types),
2093                          new_spec_types);
2094 }
2095
2096 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
2097    from the template it specializes.  (That way, code like:
2098
2099      template <class T> void f(T = 3);
2100      template <> void f(double);
2101      void g () { f (); }
2102
2103    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
2104    the correct default arguments at the call-site, but this approach
2105    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
2106
2107 static void
2108 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
2109 {
2110   tree tmpl;
2111   tree spec_types;
2112   tree tmpl_types;
2113   tree new_spec_types;
2114   tree old_type;
2115   tree new_type;
2116   tree t;
2117   tree object_type = NULL_TREE;
2118   tree in_charge = NULL_TREE;
2119   tree vtt = NULL_TREE;
2120
2121   /* See if there's anything we need to do.  */
2122   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2123   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
2124   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
2125     if (TREE_PURPOSE (t))
2126       break;
2127   if (!t)
2128     return;
2129
2130   old_type = TREE_TYPE (decl);
2131   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
2132
2133   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2134     {
2135       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
2136          CV quals.  */
2137       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
2138       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2139       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
2140
2141       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
2142         {
2143           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
2144              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
2145           in_charge = spec_types;
2146           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2147         }
2148       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
2149         {
2150           vtt = spec_types;
2151           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2152         }
2153     }
2154
2155   /* Compute the merged default arguments.  */
2156   new_spec_types =
2157     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
2158
2159   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
2160   if (object_type)
2161     {
2162       if (vtt)
2163         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
2164                                          TREE_VALUE (vtt),
2165                                          new_spec_types);
2166
2167       if (in_charge)
2168         /* Put the in-charge parameter back.  */
2169         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
2170                                          TREE_VALUE (in_charge),
2171                                          new_spec_types);
2172
2173       new_type = build_method_type_directly (object_type,
2174                                              TREE_TYPE (old_type),
2175                                              new_spec_types);
2176     }
2177   else
2178     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
2179                                     new_spec_types);
2180   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
2181                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
2182   new_type = build_exception_variant (new_type,
2183                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
2184   TREE_TYPE (decl) = new_type;
2185 }
2186
2187 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
2188    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
2189    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
2190    instantiation at this point.
2191
2192    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
2193    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
2194    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
2195    recoverable.
2196
2197    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags:
2198
2199    2: The function has a definition.
2200    4: The function is a friend.
2201
2202    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
2203    template classes that appeared in the name of the function.  For
2204    example, in
2205
2206      template <class T> struct S { void f(); };
2207      void S<int>::f();
2208
2209    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
2210    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
2211
2212      template <class T> struct S {};
2213      template <> struct S<int> { void f(); }
2214      template <> void S<int>::f();
2215
2216    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
2217    invalid; there should be no template <>.)
2218
2219    If the function is a specialization, it is marked as such via
2220    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
2221    is set up correctly, and it is added to the list of specializations
2222    for that template.  */
2223
2224 tree
2225 check_explicit_specialization (tree declarator,
2226                                tree decl,
2227                                int template_count,
2228                                int flags)
2229 {
2230   int have_def = flags & 2;
2231   int is_friend = flags & 4;
2232   int specialization = 0;
2233   int explicit_instantiation = 0;
2234   int member_specialization = 0;
2235   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
2236   tree dname = DECL_NAME (decl);
2237   tmpl_spec_kind tsk;
2238
2239   if (is_friend)
2240     {
2241       if (!processing_specialization)
2242         tsk = tsk_none;
2243       else
2244         tsk = tsk_excessive_parms;
2245     }
2246   else
2247     tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
2248
2249   switch (tsk)
2250     {
2251     case tsk_none:
2252       if (processing_specialization)
2253         {
2254           specialization = 1;
2255           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
2256         }
2257       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
2258         {
2259           if (is_friend)
2260             /* This could be something like:
2261
2262                template <class T> void f(T);
2263                class S { friend void f<>(int); }  */
2264             specialization = 1;
2265           else
2266             {
2267               /* This case handles bogus declarations like template <>
2268                  template <class T> void f<int>(); */
2269
2270               error ("template-id %qD in declaration of primary template",
2271                      declarator);
2272               return decl;
2273             }
2274         }
2275       break;
2276
2277     case tsk_invalid_member_spec:
2278       /* The error has already been reported in
2279          check_specialization_scope.  */
2280       return error_mark_node;
2281
2282     case tsk_invalid_expl_inst:
2283       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
2284
2285       /* Fall through.  */
2286
2287     case tsk_expl_inst:
2288       if (have_def)
2289         error ("definition provided for explicit instantiation");
2290
2291       explicit_instantiation = 1;
2292       break;
2293
2294     case tsk_excessive_parms:
2295     case tsk_insufficient_parms:
2296       if (tsk == tsk_excessive_parms)
2297         error ("too many template parameter lists in declaration of %qD",
2298                decl);
2299       else if (template_header_count)
2300         error("too few template parameter lists in declaration of %qD", decl);
2301       else
2302         error("explicit specialization of %qD must be introduced by "
2303               "%<template <>%>", decl);
2304
2305       /* Fall through.  */
2306     case tsk_expl_spec:
2307       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
2308       if (ctype)
2309         member_specialization = 1;
2310       else
2311         specialization = 1;
2312       break;
2313
2314     case tsk_template:
2315       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
2316         {
2317           /* This case handles bogus declarations like template <>
2318              template <class T> void f<int>(); */
2319
2320           if (uses_template_parms (declarator))
2321             error ("function template partial specialization %qD "
2322                    "is not allowed", declarator);
2323           else
2324             error ("template-id %qD in declaration of primary template",
2325                    declarator);
2326           return decl;
2327         }
2328
2329       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
2330         /* This is a specialization of a member template, without
2331            specialization the containing class.  Something like:
2332
2333              template <class T> struct S {
2334                template <class U> void f (U);
2335              };
2336              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
2337
2338            That's a specialization -- but of the entire template.  */
2339         specialization = 1;
2340       break;
2341
2342     default:
2343       gcc_unreachable ();
2344     }
2345
2346   if (specialization || member_specialization)
2347     {
2348       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
2349       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
2350         if (TREE_PURPOSE (t))
2351           {
2352             permerror (input_location, 
2353                        "default argument specified in explicit specialization");
2354             break;
2355           }
2356     }
2357
2358   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
2359     {
2360       tree tmpl = NULL_TREE;
2361       tree targs = NULL_TREE;
2362
2363       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
2364       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
2365         {
2366           tree fns;
2367
2368           gcc_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE);
2369           if (ctype)
2370             fns = dname;
2371           else
2372             {
2373               /* If there is no class context, the explicit instantiation
2374                  must be at namespace scope.  */
2375               gcc_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl));
2376
2377               /* Find the namespace binding, using the declaration
2378                  context.  */
2379               fns = lookup_qualified_name (CP_DECL_CONTEXT (decl), dname,
2380                                            false, true);
2381               if (fns == error_mark_node || !is_overloaded_fn (fns))
2382                 {
2383                   error ("%qD is not a template function", dname);
2384                   fns = error_mark_node;
2385                 }
2386               else
2387                 {
2388                   tree fn = OVL_CURRENT (fns);
2389                   if (!is_associated_namespace (CP_DECL_CONTEXT (decl),
2390                                                 CP_DECL_CONTEXT (fn)))
2391                     error ("%qD is not declared in %qD",
2392                            decl, current_namespace);
2393                 }
2394             }
2395
2396           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
2397         }
2398
2399       if (declarator == error_mark_node)
2400         return error_mark_node;
2401
2402       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
2403         {
2404           if (!explicit_instantiation)
2405             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
2406                but the error will already have been flagged by
2407                check_specialization_scope.  */
2408             return error_mark_node;
2409           else
2410             {
2411               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
2412                  class scope, e.g.:
2413
2414                    class C { template void f(); }
2415
2416                    This case is caught by the parser.  However, on
2417                    something like:
2418
2419                    template class C { void f(); };
2420
2421                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
2422                    issued later.  */
2423               ;
2424             }
2425
2426           return decl;
2427         }
2428       else if (ctype != NULL_TREE
2429                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
2430                    IDENTIFIER_NODE))
2431         {
2432           /* Find the list of functions in ctype that have the same
2433              name as the declared function.  */
2434           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
2435           tree fns = NULL_TREE;
2436           int idx;
2437
2438           if (constructor_name_p (name, ctype))
2439             {
2440               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2441
2442               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_USER_CONSTRUCTOR (ctype)
2443                   : !CLASSTYPE_DESTRUCTORS (ctype))
2444                 {
2445                   /* From [temp.expl.spec]:
2446
2447                      If such an explicit specialization for the member
2448                      of a class template names an implicitly-declared
2449                      special member function (clause _special_), the
2450                      program is ill-formed.
2451
2452                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
2453                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
2454                   return error_mark_node;
2455                 }
2456
2457               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
2458             }
2459
2460           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
2461             {
2462               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
2463               if (idx >= 0)
2464                 fns = VEC_index (tree, CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
2465             }
2466           else
2467             {
2468               VEC(tree,gc) *methods;
2469               tree ovl;
2470
2471               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
2472                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
2473                  int' which will be a specialization of `operator T'.
2474                  So, we find *all* the conversion operators, and then
2475                  select from them.  */
2476               fns = NULL_TREE;
2477
2478               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
2479               if (methods)
2480                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
2481                      VEC_iterate (tree, methods, idx, ovl);
2482                      ++idx)
2483                   {
2484                     if (!DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
2485                       /* There are no more conversion functions.  */
2486                       break;
2487
2488                     /* Glue all these conversion functions together
2489                        with those we already have.  */
2490                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
2491                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
2492                   }
2493             }
2494
2495           if (fns == NULL_TREE)
2496             {
2497               error ("no member function %qD declared in %qT", name, ctype);
2498               return error_mark_node;
2499             }
2500           else
2501             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
2502         }
2503
2504       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
2505          Note that for an explicit instantiation, even one for a
2506          member function, we cannot tell apriori whether the
2507          instantiation is for a member template, or just a member
2508          function of a template class.  Even if a member template is
2509          being instantiated, the member template arguments may be
2510          elided if they can be deduced from the rest of the
2511          declaration.  */
2512       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
2513                                        &targs,
2514                                        member_specialization,
2515                                        template_count,
2516                                        tsk);
2517
2518       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
2519         /* We couldn't figure out what this declaration was
2520            specializing.  */
2521         return error_mark_node;
2522       else
2523         {
2524           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
2525
2526           if (explicit_instantiation)
2527             {
2528               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
2529                  is done by do_decl_instantiation later.  */
2530
2531               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
2532               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2533
2534               if (arg_depth > parm_depth)
2535                 {
2536                   /* If TMPL is not the most general template (for
2537                      example, if TMPL is a friend template that is
2538                      injected into namespace scope), then there will
2539                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
2540                      here.  */
2541                   int i;
2542                   tree new_targs;
2543
2544                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
2545                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
2546                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
2547                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
2548                   targs = new_targs;
2549                 }
2550
2551               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
2552             }
2553
2554           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
2555              turns out to be specializing a static member function,
2556              make DECL a static member function as well.  */
2557           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
2558               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2559             revert_static_member_fn (decl);
2560
2561           /* If this is a specialization of a member template of a
2562              template class, we want to return the TEMPLATE_DECL, not
2563              the specialization of it.  */
2564           if (tsk == tsk_template)
2565             {
2566               tree result = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
2567               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2568               DECL_INITIAL (result) = NULL_TREE;
2569               if (have_def)
2570                 {
2571                   tree parm;
2572                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2573                   DECL_SOURCE_LOCATION (result)
2574                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2575                   /* We want to use the argument list specified in the
2576                      definition, not in the original declaration.  */
2577                   DECL_ARGUMENTS (result) = DECL_ARGUMENTS (decl);
2578                   for (parm = DECL_ARGUMENTS (result); parm;
2579                        parm = DECL_CHAIN (parm))
2580                     DECL_CONTEXT (parm) = result;
2581                 }
2582               return register_specialization (tmpl, gen_tmpl, targs,
2583                                               is_friend, 0);
2584             }
2585
2586           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
2587           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = build_template_info (tmpl, targs);
2588
2589           /* Inherit default function arguments from the template
2590              DECL is specializing.  */
2591           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
2592
2593           /* This specialization has the same protection as the
2594              template it specializes.  */
2595           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
2596           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
2597
2598           /* 7.1.1-1 [dcl.stc]
2599
2600              A storage-class-specifier shall not be specified in an
2601              explicit specialization...
2602
2603              The parser rejects these, so unless action is taken here,
2604              explicit function specializations will always appear with
2605              global linkage.
2606
2607              The action recommended by the C++ CWG in response to C++
2608              defect report 605 is to make the storage class and linkage
2609              of the explicit specialization match the templated function:
2610
2611              http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#605
2612            */
2613           if (tsk == tsk_expl_spec && DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
2614             {
2615               tree tmpl_func = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
2616               gcc_assert (TREE_CODE (tmpl_func) == FUNCTION_DECL);
2617
2618               /* This specialization has the same linkage and visibility as
2619                  the function template it specializes.  */
2620               TREE_PUBLIC (decl) = TREE_PUBLIC (tmpl_func);
2621               if (! TREE_PUBLIC (decl))
2622                 {
2623                   DECL_INTERFACE_KNOWN (decl) = 1;
2624                   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
2625                 }
2626               DECL_THIS_STATIC (decl) = DECL_THIS_STATIC (tmpl_func);
2627               if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (tmpl_func))
2628                 {
2629                   DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (decl) = 1;
2630                   DECL_VISIBILITY (decl) = DECL_VISIBILITY (tmpl_func);
2631                 }
2632             }
2633
2634           /* If DECL is a friend declaration, declared using an
2635              unqualified name, the namespace associated with DECL may
2636              have been set incorrectly.  For example, in:
2637
2638                template <typename T> void f(T);
2639                namespace N {
2640                  struct S { friend void f<int>(int); }
2641                }
2642
2643              we will have set the DECL_CONTEXT for the friend
2644              declaration to N, rather than to the global namespace.  */
2645           if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl))
2646             DECL_CONTEXT (decl) = DECL_CONTEXT (tmpl);
2647
2648           if (is_friend && !have_def)
2649             /* This is not really a declaration of a specialization.
2650                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
2651                a request for an instantiation, either.  */
2652             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
2653           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2654             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
2655                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
2656                versions in V3 ABI.  */
2657             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
2658
2659           /* Register this specialization so that we can find it
2660              again.  */
2661           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs, is_friend, 0);
2662         }
2663     }
2664
2665   return decl;
2666 }
2667
2668 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2669    parameters.  These are represented in the same format used for
2670    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2671
2672 int
2673 comp_template_parms (const_tree parms1, const_tree parms2)
2674 {
2675   const_tree p1;
2676   const_tree p2;
2677
2678   if (parms1 == parms2)
2679     return 1;
2680
2681   for (p1 = parms1, p2 = parms2;
2682        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2683        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2684     {
2685       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2686       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2687       int i;
2688
2689       gcc_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC);
2690       gcc_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC);
2691
2692       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2693         return 0;
2694
2695       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i)
2696         {
2697           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2698           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2699
2700           /* If either of the template parameters are invalid, assume
2701              they match for the sake of error recovery. */
2702           if (parm1 == error_mark_node || parm2 == error_mark_node)
2703             return 1;
2704
2705           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2706             return 0;
2707
2708           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM
2709               && (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm1)
2710                   == TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm2)))
2711             continue;
2712           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2713             return 0;
2714         }
2715     }
2716
2717   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2718     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2719        other.  */
2720     return 0;
2721
2722   return 1;
2723 }
2724
2725 /* Determine whether PARM is a parameter pack.  */
2726
2727 bool 
2728 template_parameter_pack_p (const_tree parm)
2729 {
2730   /* Determine if we have a non-type template parameter pack.  */
2731   if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
2732     return (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm) 
2733             && TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)));
2734
2735   /* If this is a list of template parameters, we could get a
2736      TYPE_DECL or a TEMPLATE_DECL.  */ 
2737   if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2738     parm = TREE_TYPE (parm);
2739
2740   return ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
2741            || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
2742           && TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm));
2743 }
2744
2745 /* Determine if T is a function parameter pack.  */
2746
2747 bool
2748 function_parameter_pack_p (const_tree t)
2749 {
2750   if (t && TREE_CODE (t) == PARM_DECL)
2751     return FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t);
2752   return false;
2753 }
2754
2755 /* Return the function template declaration of PRIMARY_FUNC_TMPL_INST.
2756    PRIMARY_FUNC_TMPL_INST is a primary function template instantiation.  */
2757
2758 tree
2759 get_function_template_decl (const_tree primary_func_tmpl_inst)
2760 {
2761   if (! primary_func_tmpl_inst
2762       || TREE_CODE (primary_func_tmpl_inst) != FUNCTION_DECL
2763       || ! primary_template_instantiation_p (primary_func_tmpl_inst))
2764     return NULL;
2765
2766   return DECL_TEMPLATE_RESULT (DECL_TI_TEMPLATE (primary_func_tmpl_inst));
2767 }
2768
2769 /* Return true iff the function parameter PARAM_DECL was expanded
2770    from the function parameter pack PACK.  */
2771
2772 bool
2773 function_parameter_expanded_from_pack_p (tree param_decl, tree pack)
2774 {
2775   if (DECL_ARTIFICIAL (param_decl)
2776       || !function_parameter_pack_p (pack))
2777     return false;
2778
2779   /* The parameter pack and its pack arguments have the same
2780      DECL_PARM_INDEX.  */
2781   return DECL_PARM_INDEX (pack) == DECL_PARM_INDEX (param_decl);
2782 }
2783
2784 /* Determine whether ARGS describes a variadic template args list,
2785    i.e., one that is terminated by a template argument pack.  */
2786
2787 static bool 
2788 template_args_variadic_p (tree args)
2789 {
2790   int nargs;
2791   tree last_parm;
2792
2793   if (args == NULL_TREE)
2794     return false;
2795
2796   args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
2797   nargs = TREE_VEC_LENGTH (args);
2798
2799   if (nargs == 0)
2800     return false;
2801
2802   last_parm = TREE_VEC_ELT (args, nargs - 1);
2803
2804   return ARGUMENT_PACK_P (last_parm);
2805 }
2806
2807 /* Generate a new name for the parameter pack name NAME (an
2808    IDENTIFIER_NODE) that incorporates its */
2809
2810 static tree
2811 make_ith_pack_parameter_name (tree name, int i)
2812 {
2813   /* Munge the name to include the parameter index.  */
2814 #define NUMBUF_LEN 128
2815   char numbuf[NUMBUF_LEN];
2816   char* newname;
2817   int newname_len;
2818
2819   snprintf (numbuf, NUMBUF_LEN, "%i", i);
2820   newname_len = IDENTIFIER_LENGTH (name)
2821                 + strlen (numbuf) + 2;
2822   newname = (char*)alloca (newname_len);
2823   snprintf (newname, newname_len,
2824             "%s#%i", IDENTIFIER_POINTER (name), i);
2825   return get_identifier (newname);
2826 }
2827
2828 /* Return true if T is a primary function
2829    or class template instantiation.  */
2830
2831 bool
2832 primary_template_instantiation_p (const_tree t)
2833 {
2834   if (!t)
2835     return false;
2836
2837   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
2838     return DECL_LANG_SPECIFIC (t)
2839            && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (t)
2840            && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (t));
2841   else if (CLASS_TYPE_P (t))
2842     return CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (t)
2843            && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
2844   return false;
2845 }
2846
2847 /* Return true if PARM is a template template parameter.  */
2848
2849 bool
2850 template_template_parameter_p (const_tree parm)
2851 {
2852   return DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2853 }
2854
2855 /* Return the template parameters of T if T is a
2856    primary template instantiation, NULL otherwise.  */
2857
2858 tree
2859 get_primary_template_innermost_parameters (const_tree t)
2860 {
2861   tree parms = NULL, template_info = NULL;
2862
2863   if ((template_info = get_template_info (t))
2864       && primary_template_instantiation_p (t))
2865     parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
2866         (DECL_TEMPLATE_PARMS (TI_TEMPLATE (template_info)));
2867
2868   return parms;
2869 }
2870
2871 /* Return the template parameters of the LEVELth level from the full list
2872    of template parameters PARMS.  */
2873
2874 tree
2875 get_template_parms_at_level (tree parms, int level)
2876 {
2877   tree p;
2878   if (!parms
2879       || TREE_CODE (parms) != TREE_LIST
2880       || level > TMPL_PARMS_DEPTH (parms))
2881     return NULL_TREE;
2882
2883   for (p = parms; p; p = TREE_CHAIN (p))
2884     if (TMPL_PARMS_DEPTH (p) == level)
2885       return p;
2886
2887   return NULL_TREE;
2888 }
2889
2890 /* Returns the template arguments of T if T is a template instantiation,
2891    NULL otherwise.  */
2892
2893 tree
2894 get_template_innermost_arguments (const_tree t)
2895 {
2896   tree args = NULL, template_info = NULL;
2897
2898   if ((template_info = get_template_info (t))
2899       && TI_ARGS (template_info))
2900     args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TI_ARGS (template_info));
2901
2902   return args;
2903 }
2904
2905 /* Return the argument pack elements of T if T is a template argument pack,
2906    NULL otherwise.  */
2907
2908 tree
2909 get_template_argument_pack_elems (const_tree t)
2910 {
2911   if (TREE_CODE (t) != TYPE_ARGUMENT_PACK
2912       && TREE_CODE (t) != NONTYPE_ARGUMENT_PACK)
2913     return NULL;
2914
2915   return ARGUMENT_PACK_ARGS (t);
2916 }
2917
2918 /* Structure used to track the progress of find_parameter_packs_r.  */
2919 struct find_parameter_pack_data 
2920 {
2921   /* TREE_LIST that will contain all of the parameter packs found by
2922      the traversal.  */
2923   tree* parameter_packs;
2924
2925   /* Set of AST nodes that have been visited by the traversal.  */
2926   struct pointer_set_t *visited;
2927 };
2928
2929 /* Identifies all of the argument packs that occur in a template
2930    argument and appends them to the TREE_LIST inside DATA, which is a
2931    find_parameter_pack_data structure. This is a subroutine of
2932    make_pack_expansion and uses_parameter_packs.  */
2933 static tree
2934 find_parameter_packs_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void* data)
2935 {
2936   tree t = *tp;
2937   struct find_parameter_pack_data* ppd = 
2938     (struct find_parameter_pack_data*)data;
2939   bool parameter_pack_p = false;
2940
2941   /* Identify whether this is a parameter pack or not.  */
2942   switch (TREE_CODE (t))
2943     {
2944     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
2945       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t))
2946         parameter_pack_p = true;
2947       break;
2948
2949     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
2950     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
2951       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t))
2952         parameter_pack_p = true;
2953       break;
2954
2955     case PARM_DECL:
2956       if (FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t))
2957         {
2958           /* We don't want to walk into the type of a PARM_DECL,
2959              because we don't want to see the type parameter pack.  */
2960           *walk_subtrees = 0;
2961           parameter_pack_p = true;
2962         }
2963       break;
2964
2965     default:
2966       /* Not a parameter pack.  */
2967       break;
2968     }
2969
2970   if (parameter_pack_p)
2971     {
2972       /* Add this parameter pack to the list.  */
2973       *ppd->parameter_packs = tree_cons (NULL_TREE, t, *ppd->parameter_packs);
2974     }
2975
2976   if (TYPE_P (t))
2977     cp_walk_tree (&TYPE_CONTEXT (t), 
2978                   &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
2979
2980   /* This switch statement will return immediately if we don't find a
2981      parameter pack.  */
2982   switch (TREE_CODE (t)) 
2983     {
2984     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
2985       return NULL_TREE;
2986
2987     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
2988       /* Check the template itself.  */
2989       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (TYPE_TI_TEMPLATE (t)), 
2990                     &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
2991       /* Check the template arguments.  */
2992       cp_walk_tree (&TYPE_TI_ARGS (t), &find_parameter_packs_r, ppd, 
2993                     ppd->visited);
2994       *walk_subtrees = 0;
2995       return NULL_TREE;
2996
2997     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
2998     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
2999       return NULL_TREE;
3000
3001     case PARM_DECL:
3002       return NULL_TREE;
3003
3004     case RECORD_TYPE:
3005       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
3006         return NULL_TREE;
3007       /* Fall through.  */
3008
3009     case UNION_TYPE:
3010     case ENUMERAL_TYPE:
3011       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
3012         cp_walk_tree (&TI_ARGS (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
3013                       &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
3014
3015       *walk_subtrees = 0;
3016       return NULL_TREE;
3017
3018     case TEMPLATE_DECL:
3019       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (t),
3020                     &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
3021       return NULL_TREE;
3022  
3023     case TYPENAME_TYPE:
3024       cp_walk_tree (&TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), &find_parameter_packs_r,
3025                    ppd, ppd->visited);
3026       *walk_subtrees = 0;
3027       return NULL_TREE;
3028       
3029     case TYPE_PACK_EXPANSION:
3030     case EXPR_PACK_EXPANSION:
3031       *walk_subtrees = 0;
3032       return NULL_TREE;
3033
3034     case INTEGER_TYPE:
3035       cp_walk_tree (&TYPE_MAX_VALUE (t), &find_parameter_packs_r, 
3036                     ppd, ppd->visited);
3037       *walk_subtrees = 0;
3038       return NULL_TREE;
3039
3040     case IDENTIFIER_NODE:
3041       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (t), &find_parameter_packs_r, ppd, 
3042                     ppd->visited);
3043       *walk_subtrees = 0;
3044       return NULL_TREE;
3045
3046     default:
3047       return NULL_TREE;
3048     }
3049
3050   return NULL_TREE;
3051 }
3052
3053 /* Determines if the expression or type T uses any parameter packs.  */
3054 bool
3055 uses_parameter_packs (tree t)
3056 {
3057   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3058   struct find_parameter_pack_data ppd;
3059   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3060   ppd.visited = pointer_set_create ();
3061   cp_walk_tree (&t, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3062   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3063   return parameter_packs != NULL_TREE;
3064 }
3065
3066 /* Turn ARG, which may be an expression, type, or a TREE_LIST
3067    representation a base-class initializer into a parameter pack
3068    expansion. If all goes well, the resulting node will be an
3069    EXPR_PACK_EXPANSION, TYPE_PACK_EXPANSION, or TREE_LIST,
3070    respectively.  */
3071 tree 
3072 make_pack_expansion (tree arg)
3073 {
3074   tree result;
3075   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3076   bool for_types = false;
3077   struct find_parameter_pack_data ppd;
3078
3079   if (!arg || arg == error_mark_node)
3080     return arg;
3081
3082   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST)
3083     {
3084       /* The only time we will see a TREE_LIST here is for a base
3085          class initializer.  In this case, the TREE_PURPOSE will be a
3086          _TYPE node (representing the base class expansion we're
3087          initializing) and the TREE_VALUE will be a TREE_LIST
3088          containing the initialization arguments. 
3089
3090          The resulting expansion looks somewhat different from most
3091          expansions. Rather than returning just one _EXPANSION, we
3092          return a TREE_LIST whose TREE_PURPOSE is a
3093          TYPE_PACK_EXPANSION containing the bases that will be
3094          initialized.  The TREE_VALUE will be identical to the
3095          original TREE_VALUE, which is a list of arguments that will
3096          be passed to each base.  We do not introduce any new pack
3097          expansion nodes into the TREE_VALUE (although it is possible
3098          that some already exist), because the TREE_PURPOSE and
3099          TREE_VALUE all need to be expanded together with the same
3100          _EXPANSION node.  Note that the TYPE_PACK_EXPANSION in the
3101          resulting TREE_PURPOSE will mention the parameter packs in
3102          both the bases and the arguments to the bases.  */
3103       tree purpose;
3104       tree value;
3105       tree parameter_packs = NULL_TREE;
3106
3107       /* Determine which parameter packs will be used by the base
3108          class expansion.  */
3109       ppd.visited = pointer_set_create ();
3110       ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3111       cp_walk_tree (&TREE_PURPOSE (arg), &find_parameter_packs_r, 
3112                     &ppd, ppd.visited);
3113
3114       if (parameter_packs == NULL_TREE)
3115         {
3116           error ("base initializer expansion %<%T%> contains no parameter packs", arg);
3117           pointer_set_destroy (ppd.visited);
3118           return error_mark_node;
3119         }
3120
3121       if (TREE_VALUE (arg) != void_type_node)
3122         {
3123           /* Collect the sets of parameter packs used in each of the
3124              initialization arguments.  */
3125           for (value = TREE_VALUE (arg); value; value = TREE_CHAIN (value))
3126             {
3127               /* Determine which parameter packs will be expanded in this
3128                  argument.  */
3129               cp_walk_tree (&TREE_VALUE (value), &find_parameter_packs_r, 
3130                             &ppd, ppd.visited);
3131             }
3132         }
3133
3134       pointer_set_destroy (ppd.visited);
3135
3136       /* Create the pack expansion type for the base type.  */
3137       purpose = cxx_make_type (TYPE_PACK_EXPANSION);
3138       SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (purpose, TREE_PURPOSE (arg));
3139       PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (purpose) = parameter_packs;
3140
3141       /* Just use structural equality for these TYPE_PACK_EXPANSIONS;
3142          they will rarely be compared to anything.  */
3143       SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (purpose);
3144
3145       return tree_cons (purpose, TREE_VALUE (arg), NULL_TREE);
3146     }
3147
3148   if (TYPE_P (arg) || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3149     for_types = true;
3150
3151   /* Build the PACK_EXPANSION_* node.  */
3152   result = for_types
3153      ? cxx_make_type (TYPE_PACK_EXPANSION)
3154      : make_node (EXPR_PACK_EXPANSION);
3155   SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (result, arg);
3156   if (TREE_CODE (result) == EXPR_PACK_EXPANSION)
3157     {
3158       /* Propagate type and const-expression information.  */
3159       TREE_TYPE (result) = TREE_TYPE (arg);
3160       TREE_CONSTANT (result) = TREE_CONSTANT (arg);
3161     }
3162   else
3163     /* Just use structural equality for these TYPE_PACK_EXPANSIONS;
3164        they will rarely be compared to anything.  */
3165     SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (result);
3166
3167   /* Determine which parameter packs will be expanded.  */
3168   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3169   ppd.visited = pointer_set_create ();
3170   cp_walk_tree (&arg, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3171   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3172
3173   /* Make sure we found some parameter packs.  */
3174   if (parameter_packs == NULL_TREE)
3175     {
3176       if (TYPE_P (arg))
3177         error ("expansion pattern %<%T%> contains no argument packs", arg);
3178       else
3179         error ("expansion pattern %<%E%> contains no argument packs", arg);
3180       return error_mark_node;
3181     }
3182   PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (result) = parameter_packs;
3183
3184   return result;
3185 }
3186
3187 /* Checks T for any "bare" parameter packs, which have not yet been
3188    expanded, and issues an error if any are found. This operation can
3189    only be done on full expressions or types (e.g., an expression
3190    statement, "if" condition, etc.), because we could have expressions like:
3191
3192      foo(f(g(h(args)))...)
3193
3194    where "args" is a parameter pack. check_for_bare_parameter_packs
3195    should not be called for the subexpressions args, h(args),
3196    g(h(args)), or f(g(h(args))), because we would produce erroneous
3197    error messages. 
3198
3199    Returns TRUE and emits an error if there were bare parameter packs,
3200    returns FALSE otherwise.  */
3201 bool 
3202 check_for_bare_parameter_packs (tree t)
3203 {
3204   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3205   struct find_parameter_pack_data ppd;
3206
3207   if (!processing_template_decl || !t || t == error_mark_node)
3208     return false;
3209
3210   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
3211     t = TREE_TYPE (t);
3212
3213   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3214   ppd.visited = pointer_set_create ();
3215   cp_walk_tree (&t, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3216   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3217
3218   if (parameter_packs) 
3219     {
3220       error ("parameter packs not expanded with %<...%>:");
3221       while (parameter_packs)
3222         {
3223           tree pack = TREE_VALUE (parameter_packs);
3224           tree name = NULL_TREE;
3225
3226           if (TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_TYPE_PARM
3227               || TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
3228             name = TYPE_NAME (pack);
3229           else if (TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
3230             name = DECL_NAME (TEMPLATE_PARM_DECL (pack));
3231           else
3232             name = DECL_NAME (pack);
3233
3234           if (name)
3235             inform (input_location, "        %qD", name);
3236           else
3237             inform (input_location, "        <anonymous>");
3238
3239           parameter_packs = TREE_CHAIN (parameter_packs);
3240         }
3241
3242       return true;
3243     }
3244
3245   return false;
3246 }
3247
3248 /* Expand any parameter packs that occur in the template arguments in
3249    ARGS.  */
3250 tree
3251 expand_template_argument_pack (tree args)
3252 {
3253   tree result_args = NULL_TREE;
3254   int in_arg, out_arg = 0, nargs = args ? TREE_VEC_LENGTH (args) : 0;
3255   int num_result_args = -1;
3256   int non_default_args_count = -1;
3257
3258   /* First, determine if we need to expand anything, and the number of
3259      slots we'll need.  */
3260   for (in_arg = 0; in_arg < nargs; ++in_arg)
3261     {
3262       tree arg = TREE_VEC_ELT (args, in_arg);
3263       if (arg == NULL_TREE)
3264         return args;
3265       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
3266         {
3267           int num_packed = TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg));
3268           if (num_result_args < 0)
3269             num_result_args = in_arg + num_packed;
3270           else
3271             num_result_args += num_packed;
3272         }
3273       else
3274         {
3275           if (num_result_args >= 0)
3276             num_result_args++;
3277         }
3278     }
3279
3280   /* If no expansion is necessary, we're done.  */
3281   if (num_result_args < 0)
3282     return args;
3283
3284   /* Expand arguments.  */
3285   result_args = make_tree_vec (num_result_args);
3286   if (NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (args))
3287     non_default_args_count =
3288       GET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (args);
3289   for (in_arg = 0; in_arg < nargs; ++in_arg)
3290     {
3291       tree arg = TREE_VEC_ELT (args, in_arg);
3292       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
3293         {
3294           tree packed = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
3295           int i, num_packed = TREE_VEC_LENGTH (packed);
3296           for (i = 0; i < num_packed; ++i, ++out_arg)
3297             TREE_VEC_ELT (result_args, out_arg) = TREE_VEC_ELT(packed, i);
3298           if (non_default_args_count > 0)
3299             non_default_args_count += num_packed;
3300         }
3301       else
3302         {
3303           TREE_VEC_ELT (result_args, out_arg) = arg;
3304           ++out_arg;
3305         }
3306     }
3307   if (non_default_args_count >= 0)
3308     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (result_args, non_default_args_count);
3309   return result_args;
3310 }
3311
3312 /* Checks if DECL shadows a template parameter.
3313
3314    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
3315    scope (including nested scopes).
3316
3317    Emits an error and returns TRUE if the DECL shadows a parameter,
3318    returns FALSE otherwise.  */
3319
3320 bool
3321 check_template_shadow (tree decl)
3322 {
3323   tree olddecl;
3324
3325   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
3326      parameter.  */
3327   if (!current_template_parms)
3328     return true;
3329
3330   /* Figure out what we're shadowing.  */
3331   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
3332     decl = OVL_CURRENT (decl);
3333   olddecl = innermost_non_namespace_value (DECL_NAME (decl));
3334
3335   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
3336      anything, let alone a template parameter.  */
3337   if (!olddecl)
3338     return true;
3339
3340   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
3341      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
3342      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
3343      node.  */
3344   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
3345     return true;
3346
3347   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
3348      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
3349      inline member templates.  */
3350   if (decl == olddecl
3351       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
3352     return true;
3353
3354   error ("declaration of %q+#D", decl);
3355   error (" shadows template parm %q+#D", olddecl);
3356   return false;
3357 }
3358
3359 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
3360    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  NUM_SIBLINGS is the total number of
3361    template parameters.  */
3362
3363 static tree
3364 build_template_parm_index (int index,
3365                            int level,
3366                            int orig_level,
3367                            int num_siblings,
3368                            tree decl,
3369                            tree type)
3370 {
3371   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
3372   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
3373   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
3374   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
3375   TEMPLATE_PARM_NUM_SIBLINGS (t) = num_siblings;
3376   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
3377   TREE_TYPE (t) = type;
3378   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
3379   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
3380
3381   return t;
3382 }
3383
3384 /* Find the canonical type parameter for the given template type
3385    parameter.  Returns the canonical type parameter, which may be TYPE
3386    if no such parameter existed.  */
3387
3388 static tree
3389 canonical_type_parameter (tree type)
3390 {
3391   tree list;
3392   int idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (type);
3393   if (!canonical_template_parms)
3394     canonical_template_parms = VEC_alloc (tree, gc, idx+1);
3395
3396   while (VEC_length (tree, canonical_template_parms) <= (unsigned)idx)
3397     VEC_safe_push (tree, gc, canonical_template_parms, NULL_TREE);
3398
3399   list = VEC_index (tree, canonical_template_parms, idx);
3400   while (list && !comptypes (type, TREE_VALUE (list), COMPARE_STRUCTURAL))
3401     list = TREE_CHAIN (list);
3402
3403   if (list)
3404     return TREE_VALUE (list);
3405   else
3406     {
3407       VEC_replace(tree, canonical_template_parms, idx,
3408                   tree_cons (NULL_TREE, type, 
3409                              VEC_index (tree, canonical_template_parms, idx)));
3410       return type;
3411     }
3412 }
3413
3414 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
3415    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
3416    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
3417    new one is created.  */
3418
3419 static tree
3420 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels, tree args,
3421                             tsubst_flags_t complain)
3422 {
3423   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
3424       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
3425           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels)
3426       || !same_type_p (type, TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))))
3427     {
3428       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
3429       tree decl, t;
3430
3431       decl = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (orig_decl),
3432                          TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
3433       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
3434       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
3435       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
3436       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
3437
3438       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
3439                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
3440                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
3441                                      TEMPLATE_PARM_NUM_SIBLINGS (index),
3442                                      decl, type);
3443       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
3444       TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t) 
3445         = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (index);
3446
3447         /* Template template parameters need this.  */
3448       if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
3449         DECL_TEMPLATE_PARMS (decl) = tsubst_template_parms
3450           (DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index)),
3451            args, complain);
3452     }
3453
3454   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
3455 }
3456
3457 /* Process information from new template parameter PARM and append it
3458    to the LIST being built.  This new parameter is a non-type
3459    parameter iff IS_NON_TYPE is true. This new parameter is a
3460    parameter pack iff IS_PARAMETER_PACK is true.  The location of PARM
3461    is in PARM_LOC. NUM_TEMPLATE_PARMS is the size of the template
3462    parameter list PARM belongs to. This is used used to create a
3463    proper canonical type for the type of PARM that is to be created,
3464    iff PARM is a type.  If the size is not known, this parameter shall
3465    be set to 0.  */
3466
3467 tree
3468 process_template_parm (tree list, location_t parm_loc, tree parm,
3469                        bool is_non_type, bool is_parameter_pack,
3470                        unsigned num_template_parms)
3471 {
3472   tree decl = 0;
3473   tree defval;
3474   tree err_parm_list;
3475   int idx = 0;
3476
3477   gcc_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST);
3478   defval = TREE_PURPOSE (parm);
3479
3480   if (list)
3481     {
3482       tree p = tree_last (list);
3483
3484       if (p && TREE_VALUE (p) != error_mark_node)
3485         {
3486           p = TREE_VALUE (p);
3487           if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
3488             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
3489           else
3490             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
3491         }
3492
3493       ++idx;
3494     }
3495   else
3496     idx = 0;
3497
3498   if (is_non_type)
3499     {
3500       parm = TREE_VALUE (parm);
3501
3502       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
3503
3504       if (TREE_TYPE (parm) == error_mark_node)
3505         {
3506           err_parm_list = build_tree_list (defval, parm);
3507           TREE_VALUE (err_parm_list) = error_mark_node;
3508            return chainon (list, err_parm_list);
3509         }
3510       else
3511       {
3512         /* [temp.param]
3513
3514            The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
3515            ignored when determining its type.  */
3516         TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
3517         if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
3518           {
3519             err_parm_list = build_tree_list (defval, parm);
3520             TREE_VALUE (err_parm_list) = error_mark_node;
3521              return chainon (list, err_parm_list);
3522           }
3523
3524         if (uses_parameter_packs (TREE_TYPE (parm)) && !is_parameter_pack)
3525           {
3526             /* This template parameter is not a parameter pack, but it
3527                should be. Complain about "bare" parameter packs.  */
3528             check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (parm));
3529             
3530             /* Recover by calling this a parameter pack.  */
3531             is_parameter_pack = true;
3532           }
3533       }
3534
3535       /* A template parameter is not modifiable.  */
3536       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
3537       TREE_READONLY (parm) = 1;
3538       decl = build_decl (parm_loc,
3539                          CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
3540       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
3541       TREE_READONLY (decl) = 1;
3542       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl)
3543         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
3544                                      processing_template_decl,
3545                                      num_template_parms,
3546                                      decl, TREE_TYPE (parm));
3547
3548       TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)) 
3549         = is_parameter_pack;
3550     }
3551   else
3552     {
3553       tree t;
3554       parm = TREE_VALUE (TREE_VALUE (parm));
3555
3556       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3557         {
3558           t = cxx_make_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
3559           /* This is for distinguishing between real templates and template
3560              template parameters */
3561           TREE_TYPE (parm) = t;
3562           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
3563           decl = parm;
3564         }
3565       else
3566         {
3567           t = cxx_make_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
3568           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
3569           decl = build_decl (parm_loc,
3570                              TYPE_DECL, parm, t);
3571         }
3572
3573       TYPE_NAME (t) = decl;
3574       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
3575       parm = decl;
3576       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
3577         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
3578                                      processing_template_decl,
3579                                      num_template_parms,
3580                                      decl, TREE_TYPE (parm));
3581       TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t) = is_parameter_pack;
3582       TYPE_CANONICAL (t) = canonical_type_parameter (t);
3583     }
3584   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
3585   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
3586   pushdecl (decl);
3587   parm = build_tree_list (defval, parm);
3588   return chainon (list, parm);
3589 }
3590
3591 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
3592    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
3593    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
3594    as PARM_DECLs.  */
3595
3596 tree
3597 end_template_parm_list (tree parms)
3598 {
3599   int nparms;
3600   tree parm, next;
3601   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
3602
3603   current_template_parms
3604     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
3605                  saved_parmlist, current_template_parms);
3606
3607   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
3608     {
3609       next = TREE_CHAIN (parm);
3610       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
3611       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
3612     }
3613
3614   --processing_template_parmlist;
3615
3616   return saved_parmlist;
3617 }
3618
3619 /* Create a new type almost identical to TYPE but which has the
3620    following differences:
3621
3622      1/ T has a new TEMPLATE_PARM_INDEX that carries the new number of
3623      template sibling parameters of T.
3624
3625      2/ T has a new canonical type that matches the new number
3626      of sibling parms.
3627
3628      3/ From now on, T is going to be what lookups referring to the
3629      name of TYPE will return. No lookup should return TYPE anymore.
3630
3631    NUM_PARMS is the new number of sibling parms TYPE belongs to.
3632
3633    This is a subroutine of fixup_template_parms.  */
3634
3635 static tree
3636 fixup_template_type_parm_type (tree type, int num_parms)
3637 {
3638   tree orig_idx = TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (type), idx;
3639   tree t;
3640   /* This is the decl which name is inserted into the symbol table for
3641      the template parm type. So whenever we lookup the type name, this
3642      is the DECL we get.  */
3643   tree decl;
3644
3645   /* Do not fix up the type twice.  */
3646   if (orig_idx && TEMPLATE_PARM_NUM_SIBLINGS (orig_idx) != 0)
3647     return type;
3648
3649   t = copy_type (type);
3650   decl = TYPE_NAME (t);
3651
3652   TYPE_MAIN_VARIANT (t) = t;
3653   TYPE_NEXT_VARIANT (t)= NULL_TREE;
3654   TYPE_POINTER_TO (t) = 0;
3655   TYPE_REFERENCE_TO (t) = 0;
3656
3657   idx = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (orig_idx),
3658                                    TEMPLATE_PARM_LEVEL (orig_idx),
3659                                    TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (orig_idx),
3660                                    num_parms,
3661                                    decl, t);
3662   TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (idx) = TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (orig_idx);
3663   TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (idx) = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (orig_idx);
3664   TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t) = idx;
3665
3666   TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
3667   TEMPLATE_TYPE_DECL (t) = decl;
3668   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
3669     TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT  (decl)) = t;
3670
3671   /* Update the type associated to the type name stored in the symbol
3672      table. Now, whenever the type name is looked up, the resulting
3673      type is properly fixed up.  */
3674   TREE_TYPE (decl) = t;
3675
3676   TYPE_CANONICAL (t) = canonical_type_parameter (t);
3677
3678   return t;
3679 }
3680
3681 /* Create and return a new TEMPLATE_PARM_INDEX that is almost
3682    identical to I, but that is fixed up as to:
3683
3684    1/ carry the number of sibling parms (NUM_PARMS) of the template
3685    parm represented by I.
3686
3687    2/ replace all references to template parm types declared before I
3688    (in the same template parm list as I) by references to template
3689    parm types contained in ARGS. ARGS should contain the list of
3690    template parms that have been fixed up so far, in a form suitable
3691    to be passed to tsubst.
3692
3693    This is a subroutine of fixup_template_parms.  */
3694
3695 static tree
3696 fixup_template_parm_index (tree i, tree args, int num_parms)
3697 {
3698   tree index, decl, type;
3699
3700   if (i == NULL_TREE
3701       || TREE_CODE (i) != TEMPLATE_PARM_INDEX
3702       /* Do not fix up the index twice.  */
3703       || (TEMPLATE_PARM_NUM_SIBLINGS (i) != 0))
3704     return i;
3705
3706   decl = TEMPLATE_PARM_DECL (i);
3707   type = TREE_TYPE (decl);
3708
3709   index = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (i),
3710                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (i),
3711                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (i),
3712                                      num_parms,
3713                                      decl, type);
3714
3715   TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (i);
3716   TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (index) = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (i);
3717
3718   type = tsubst (type, args, tf_none, NULL_TREE);
3719   
3720   TREE_TYPE (decl) = type;
3721   TREE_TYPE (index) = type;
3722
3723   return index;
3724 }
3725
3726 /* 
3727    This is a subroutine of fixup_template_parms.
3728
3729    It computes the canonical type of the type of the template
3730    parameter PARM_DESC and update all references to that type so that
3731    they use the newly computed canonical type. No access check is
3732    performed during the fixup. PARM_DESC is a TREE_LIST which
3733    TREE_VALUE is the template parameter and its TREE_PURPOSE is the
3734    default argument of the template parm if any. IDX is the index of
3735    the template parameter, starting at 0. NUM_PARMS is the number of
3736    template parameters in the set PARM_DESC belongs to. ARGLIST is a
3737    TREE_VEC containing the full set of template parameters in a form
3738    suitable to be passed to substs functions as their ARGS
3739    argument. This is what current_template_args returns for a given
3740    template. The innermost vector of args in ARGLIST is the set of
3741    template parms that have been fixed up so far. This function adds
3742    the fixed up parameter into that vector.  */
3743
3744 static void
3745 fixup_template_parm (tree parm_desc,
3746                      int idx,
3747                      int num_parms,
3748                      tree arglist)
3749 {
3750   tree parm = TREE_VALUE (parm_desc);
3751   tree fixedup_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
3752
3753   push_deferring_access_checks (dk_no_check);
3754
3755   if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
3756     {
3757       /* PARM is a template type parameter. Fix up its type, add
3758          the fixed-up template parm to the vector of fixed-up
3759          template parms so far, and substitute the fixed-up
3760          template parms into the default argument of this
3761          parameter.  */
3762       tree t =
3763         fixup_template_type_parm_type (TREE_TYPE (parm), num_parms);
3764       TREE_TYPE (parm) = t;
3765
3766       TREE_VEC_ELT (fixedup_args, idx) = template_parm_to_arg (parm_desc);
3767     }
3768   else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3769     {
3770       /* PARM is a template template parameter. This is going to
3771          be interesting.  */
3772       tree tparms, targs, innermost_args, t;
3773       int j;
3774
3775       /* First, fix up the parms of the template template parm
3776          because the parms are involved in defining the new canonical
3777          type of the template template parm.  */
3778
3779       /* So we need to substitute the template parm types that have
3780          been fixed up so far into the template parms of this template
3781          template parm. E.g, consider this:
3782
3783          template<class T, template<T u> class TT> class S;
3784
3785          In this case we want to substitute T into the
3786          template parameters of TT.
3787
3788          So let's walk the template parms of PARM here, and
3789          tsubst ARGLIST into into each of the template
3790          parms.   */
3791
3792       /* For this substitution we need to build the full set of
3793          template parameters and use that as arguments for the
3794          tsubsting function.  */
3795       tparms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (DECL_TEMPLATE_PARMS (parm));
3796
3797       /* This will contain the innermost parms of PARM into which
3798          we have substituted so far.  */
3799       innermost_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (tparms));
3800       targs = add_to_template_args (arglist, innermost_args);
3801       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (tparms); ++j)
3802         {
3803           tree parameter;
3804
3805           parameter = TREE_VEC_ELT (tparms, j);
3806
3807           /* INNERMOST_ARGS needs to have at least the same number
3808              of elements as the index PARAMETER, ortherwise
3809              tsubsting into PARAMETER will result in partially
3810              instantiating it, reducing its tempate parm
3811              level. Let's tactically fill INNERMOST_ARGS for that
3812              purpose.  */
3813           TREE_VEC_ELT (innermost_args, j) =
3814             template_parm_to_arg (parameter);
3815
3816           fixup_template_parm (parameter, j,
3817                                TREE_VEC_LENGTH (tparms),
3818                                targs);
3819         }
3820
3821       /* Now fix up the type of the template template parm.  */
3822
3823       t = fixup_template_type_parm_type (TREE_TYPE (parm), num_parms);
3824       TREE_TYPE (parm) = t;
3825
3826       TREE_VEC_ELT (fixedup_args, idx) =
3827         template_parm_to_arg (parm_desc);
3828     }
3829   else if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
3830     {
3831       /* PARM is a non-type template parameter. We need to:
3832
3833        * Fix up its TEMPLATE_PARM_INDEX to make it carry the
3834        proper number of sibling parameters.
3835
3836        * Make lookups of the template parameter return a reference
3837        to the fixed-up index. No lookup should return references
3838        to the former index anymore.
3839
3840        * Substitute the template parms that got fixed up so far
3841
3842        * into the type of PARM.  */
3843
3844       tree index = DECL_INITIAL (parm);
3845
3846       /* PUSHED_DECL is the decl added to the symbol table with
3847          the name of the parameter. E,g:
3848              
3849          template<class T, T u> //#0
3850          auto my_function(T t) -> decltype(u); //#1
3851
3852          Here, when looking up u at //#1, we get the decl of u
3853          resulting from the declaration in #0. This is what
3854          PUSHED_DECL is. We need to replace the reference to the
3855          old TEMPLATE_PARM_INDEX carried by PUSHED_DECL by the
3856          fixed-up TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
3857       tree pushed_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
3858
3859       /* Let's fix up the TEMPLATE_PARM_INDEX then. Note that we must
3860          fixup the type of PUSHED_DECL as well and luckily
3861          fixup_template_parm_index does it for us too.  */
3862       tree fixed_up_index =
3863         fixup_template_parm_index (index, arglist, num_parms);
3864
3865       DECL_INITIAL (pushed_decl) = DECL_INITIAL (parm) = fixed_up_index;
3866
3867       /* Add this fixed up PARM to the template parms we've fixed
3868          up so far and use that to substitute the fixed-up
3869          template parms into the type of PARM.  */
3870       TREE_VEC_ELT (fixedup_args, idx) =
3871         template_parm_to_arg (parm_desc);
3872       TREE_TYPE (parm) = tsubst (TREE_TYPE (parm), arglist,
3873                                  tf_none, NULL_TREE);
3874     }
3875
3876   TREE_PURPOSE (parm_desc) =
3877     tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm_desc),
3878                          arglist, tf_none, parm);
3879
3880   pop_deferring_access_checks ();
3881 }
3882
3883 /* Walk the current template parms and properly compute the canonical
3884    types of the dependent types created during
3885    cp_parser_template_parameter_list.  */
3886
3887 void
3888 fixup_template_parms (void)
3889 {
3890   tree arglist;
3891   tree parameter_vec;
3892   tree fixedup_args;
3893   int i, num_parms;
3894
3895   parameter_vec = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
3896   if (parameter_vec == NULL_TREE)
3897     return;
3898
3899   num_parms = TREE_VEC_LENGTH (parameter_vec);
3900
3901   /* This vector contains the current innermost template parms that
3902      have been fixed up so far.  The form of FIXEDUP_ARGS is suitable
3903      to be passed to tsubst* functions as their ARGS argument.  */
3904   fixedup_args = make_tree_vec (num_parms);
3905
3906   /* This vector contains the full set of template parms in a form
3907      suitable to be passed to substs functions as their ARGS
3908      argument.  */
3909   arglist = current_template_args ();
3910   arglist = add_outermost_template_args (arglist, fixedup_args);
3911
3912   /* Let's do the proper fixup now.  */
3913   for (i = 0; i < num_parms; ++i)
3914     fixup_template_parm (TREE_VEC_ELT (parameter_vec, i),
3915                          i, num_parms, arglist);
3916 }
3917
3918 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
3919
3920 void
3921 end_template_decl (void)
3922 {
3923   reset_specialization ();
3924
3925   if (! processing_template_decl)
3926     return;
3927
3928   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
3929   finish_scope ();
3930
3931   --processing_template_decl;
3932   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
3933 }
3934
3935 /* Takes a TREE_LIST representing a template parameter and convert it
3936    into an argument suitable to be passed to the type substitution
3937    functions.  Note that If the TREE_LIST contains an error_mark
3938    node, the returned argument is error_mark_node.  */
3939
3940 static tree
3941 template_parm_to_arg (tree t)
3942 {
3943
3944   if (t == NULL_TREE
3945       || TREE_CODE (t) != TREE_LIST)
3946     return t;
3947
3948   if (error_operand_p (TREE_VALUE (t)))
3949     return error_mark_node;
3950
3951   t = TREE_VALUE (t);
3952
3953   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL
3954       || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
3955     {
3956       t = TREE_TYPE (t);
3957
3958       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t))
3959         {
3960           /* Turn this argument into a TYPE_ARGUMENT_PACK
3961              with a single element, which expands T.  */
3962           tree vec = make_tree_vec (1);
3963 #ifdef ENABLE_CHECKING
3964           SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT
3965             (vec, TREE_VEC_LENGTH (vec));
3966 #endif
3967           TREE_VEC_ELT (vec, 0) = make_pack_expansion (t);
3968
3969           t = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
3970           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (t, vec);
3971         }
3972     }
3973   else
3974     {
3975       t = DECL_INITIAL (t);
3976
3977       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t))
3978         {
3979           /* Turn this argument into a NONTYPE_ARGUMENT_PACK
3980              with a single element, which expands T.  */
3981           tree vec = make_tree_vec (1);
3982           tree type = TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (t));
3983 #ifdef ENABLE_CHECKING
3984           SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT
3985             (vec, TREE_VEC_LENGTH (vec));
3986 #endif
3987           TREE_VEC_ELT (vec, 0) = make_pack_expansion (t);
3988
3989           t  = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
3990           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (t, vec);
3991           TREE_TYPE (t) = type;
3992         }
3993     }
3994   return t;
3995 }
3996
3997 /* Within the declaration of a template, return all levels of template
3998    parameters that apply.  The template parameters are represented as
3999    a TREE_VEC, in the form documented in cp-tree.h for template
4000    arguments.  */
4001
4002 static tree
4003 current_template_args (void)
4004 {
4005   tree header;
4006   tree args = NULL_TREE;
4007   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
4008   int l = length;
4009
4010   /* If there is only one level of template parameters, we do not
4011      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
4012      TREE_VEC containing the arguments.  */
4013   if (length > 1)
4014     args = make_tree_vec (length);
4015
4016   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
4017     {
4018       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
4019       int i;
4020
4021       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
4022       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
4023         TREE_VEC_ELT (a, i) = template_parm_to_arg (TREE_VEC_ELT (a, i));
4024
4025 #ifdef ENABLE_CHECKING
4026       SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (a, TREE_VEC_LENGTH (a));
4027 #endif
4028
4029       if (length > 1)
4030         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
4031       else
4032         args = a;
4033     }
4034
4035     if (length > 1 && TREE_VEC_ELT (args, 0) == NULL_TREE)
4036       /* This can happen for template parms of a template template
4037          parameter, e.g:
4038
4039          template<template<class T, class U> class TT> struct S;
4040
4041          Consider the level of the parms of TT; T and U both have
4042          level 2; TT has no template parm of level 1. So in this case
4043          the first element of full_template_args is NULL_TREE. If we
4044          leave it like this TMPL_ARG_DEPTH on args returns 1 instead
4045          of 2. This will make tsubst wrongly consider that T and U
4046          have level 1. Instead, let's create a dummy vector as the
4047          first element of full_template_args so that TMPL_ARG_DEPTH
4048          returns the correct depth for args.  */
4049       TREE_VEC_ELT (args, 0) = make_tree_vec (1);
4050   return args;
4051 }
4052
4053 /* Update the declared TYPE by doing any lookups which were thought to be
4054    dependent, but are not now that we know the SCOPE of the declarator.  */
4055
4056 tree
4057 maybe_update_decl_type (tree orig_type, tree scope)
4058 {
4059   tree type = orig_type;
4060
4061   if (type == NULL_TREE)
4062     return type;
4063
4064   if (TREE_CODE (orig_type) == TYPE_DECL)
4065     type = TREE_TYPE (type);
4066
4067   if (scope && TYPE_P (scope) && dependent_type_p (scope)
4068       && dependent_type_p (type)
4069       /* Don't bother building up the args in this case.  */
4070       && TREE_CODE (type) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
4071     {
4072       /* tsubst in the args corresponding to the template parameters,
4073          including auto if present.  Most things will be unchanged, but
4074          make_typename_type and tsubst_qualified_id will resolve
4075          TYPENAME_TYPEs and SCOPE_REFs that were previously dependent.  */
4076       tree args = current_template_args ();
4077       tree auto_node = type_uses_auto (type);
4078       tree pushed;
4079       if (auto_node)
4080         {
4081           tree auto_vec = make_tree_vec (1);
4082           TREE_VEC_ELT (auto_vec, 0) = auto_node;
4083           args = add_to_template_args (args, auto_vec);
4084         }
4085       pushed = push_scope (scope);
4086       type = tsubst (type, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
4087       if (pushed)
4088         pop_scope (scope);
4089     }
4090
4091   if (type == error_mark_node)
4092     return orig_type;
4093
4094   if (TREE_CODE (orig_type) == TYPE_DECL)
4095     {
4096       if (same_type_p (type, TREE_TYPE (orig_type)))
4097         type = orig_type;
4098       else
4099         type = TYPE_NAME (type);
4100     }
4101   return type;
4102 }
4103
4104 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
4105    template PARMS.  If MEMBER_TEMPLATE_P is true, the new template is
4106    a member template.  Used by push_template_decl below.  */
4107
4108 static tree
4109 build_template_decl (tree decl, tree parms, bool member_template_p)
4110 {
4111   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
4112   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
4113   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
4114   DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl) = member_template_p;
4115
4116   return tmpl;
4117 }
4118
4119 struct template_parm_data
4120 {
4121   /* The level of the template parameters we are currently
4122      processing.  */
4123   int level;
4124
4125   /* The index of the specialization argument we are currently
4126      processing.  */
4127   int current_arg;
4128
4129   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
4130      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
4131      of the arguments processed so far.  */
4132   int* parms;
4133
4134   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
4135      elements are nonzero if the argument makes use of template
4136      parameters of this level.  */
4137   int* arg_uses_template_parms;
4138 };
4139
4140 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
4141    parameter in a partial specialization is used in the explicit
4142    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
4143    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
4144    appropriately.  */
4145
4146 static int
4147 mark_template_parm (tree t, void* data)
4148 {
4149   int level;
4150   int idx;
4151   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
4152
4153   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
4154     {
4155       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
4156       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
4157     }
4158   else
4159     {
4160       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
4161       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
4162     }
4163
4164   if (level == tpd->level)
4165     {
4166       tpd->parms[idx] = 1;
4167       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
4168     }
4169
4170   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
4171      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
4172   return 0;
4173 }
4174
4175 /* Process the partial specialization DECL.  */
4176
4177 static tree
4178 process_partial_specialization (tree decl)
4179 {
4180   tree type = TREE_TYPE (decl);
4181   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
4182   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
4183   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
4184   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
4185   tree inner_parms;
4186   tree inst;
4187   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
4188   int ntparms;
4189   int  i;
4190   bool did_error_intro = false;
4191   struct template_parm_data tpd;
4192   struct template_parm_data tpd2;
4193
4194   gcc_assert (current_template_parms);
4195
4196   inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
4197   ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
4198
4199   /* We check that each of the template parameters given in the
4200      partial specialization is used in the argument list to the
4201      specialization.  For example:
4202
4203        template <class T> struct S;
4204        template <class T> struct S<T*>;
4205
4206      The second declaration is OK because `T*' uses the template
4207      parameter T, whereas
4208
4209        template <class T> struct S<int>;
4210
4211      is no good.  Even trickier is:
4212
4213        template <class T>
4214        struct S1
4215        {
4216           template <class U>
4217           struct S2;
4218           template <class U>
4219           struct S2<T>;
4220        };
4221
4222      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
4223      full-specialization.  Of course,
4224
4225           template <class U>
4226           struct S2<T (*)(U)>;
4227
4228      or some such would have been OK.  */
4229   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
4230   tpd.parms = XALLOCAVEC (int, ntparms);
4231   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
4232
4233   tpd.arg_uses_template_parms = XALLOCAVEC (int, nargs);
4234   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
4235   for (i = 0; i < nargs; ++i)
4236     {
4237       tpd.current_arg = i;
4238       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
4239                               &mark_template_parm,
4240                               &tpd,
4241                               NULL,
4242                               /*include_nondeduced_p=*/false);
4243     }
4244   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
4245     if (tpd.parms[i] == 0)
4246       {
4247         /* One of the template parms was not used in the
4248            specialization.  */
4249         if (!did_error_intro)
4250           {
4251             error ("template parameters not used in partial specialization:");
4252             did_error_intro = true;
4253           }
4254
4255         error ("        %qD", TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
4256       }
4257
4258   if (did_error_intro)
4259     return error_mark_node;
4260
4261   /* [temp.class.spec]
4262
4263      The argument list of the specialization shall not be identical to
4264      the implicit argument list of the primary template.  */
4265   if (comp_template_args
4266       (inner_args,
4267        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
4268                                                    (maintmpl)))))
4269     error ("partial specialization %qT does not specialize any template arguments", type);
4270
4271   /* [temp.class.spec]
4272
4273      A partially specialized non-type argument expression shall not
4274      involve template parameters of the partial specialization except
4275      when the argument expression is a simple identifier.
4276
4277      The type of a template parameter corresponding to a specialized
4278      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
4279      specialization. 
4280
4281      Also, we verify that pack expansions only occur at the
4282      end of the argument list.  */
4283   gcc_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl));
4284   tpd2.parms = 0;
4285   for (i = 0; i < nargs; ++i)
4286     {
4287       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, i));
4288       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
4289       tree packed_args = NULL_TREE;
4290       int j, len = 1;
4291
4292       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
4293         {
4294           /* Extract the arguments from the argument pack. We'll be
4295              iterating over these in the following loop.  */
4296           packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
4297           len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
4298         }
4299
4300       for (j = 0; j < len; j++)
4301         {
4302           if (packed_args)
4303             /* Get the Jth argument in the parameter pack.  */
4304             arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, j);
4305
4306           if (PACK_EXPANSION_P (arg))
4307             {
4308               /* Pack expansions must come at the end of the
4309                  argument list.  */
4310               if ((packed_args && j < len - 1)
4311                   || (!packed_args && i < nargs - 1))
4312                 {
4313                   if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
4314                     error ("parameter pack argument %qE must be at the "
4315                            "end of the template argument list", arg);
4316                   else
4317                     error ("parameter pack argument %qT must be at the "
4318                            "end of the template argument list", arg);
4319                 }
4320             }
4321
4322           if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
4323             /* We only care about the pattern.  */
4324             arg = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg);
4325
4326           if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
4327               !TYPE_P (arg)
4328               && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
4329               /* This next line is the `argument expression is not just a
4330                  simple identifier' condition and also the `specialized
4331                  non-type argument' bit.  */
4332               && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
4333             {
4334               if ((!packed_args && tpd.arg_uses_template_parms[i])
4335                   || (packed_args && uses_template_parms (arg)))
4336                 error ("template argument %qE involves template parameter(s)",
4337                        arg);
4338               else 
4339                 {
4340                   /* Look at the corresponding template parameter,
4341                      marking which template parameters its type depends
4342                      upon.  */
4343                   tree type = TREE_TYPE (parm);
4344
4345                   if (!tpd2.parms)
4346                     {
4347                       /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
4348                       tpd2.arg_uses_template_parms = XALLOCAVEC (int, nargs);
4349                       /* The number of parameters here is the number in the
4350                          main template, which, as checked in the assertion
4351                          above, is NARGS.  */
4352                       tpd2.parms = XALLOCAVEC (int, nargs);
4353                       tpd2.level = 
4354                         TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
4355                     }
4356
4357                   /* Mark the template parameters.  But this time, we're
4358                      looking for the template parameters of the main
4359                      template, not in the specialization.  */
4360                   tpd2.current_arg = i;
4361                   tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
4362                   memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
4363                   for_each_template_parm (type,
4364                                           &mark_template_parm,
4365                                           &tpd2,
4366                                           NULL,
4367                                           /*include_nondeduced_p=*/false);
4368
4369                   if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
4370                     {
4371                       /* The type depended on some template parameters.
4372                          If they are fully specialized in the
4373                          specialization, that's OK.  */
4374                       int j;
4375                       int count = 0;
4376                       for (j = 0; j < nargs; ++j)
4377                         if (tpd2.parms[j] != 0
4378                             && tpd.arg_uses_template_parms [j])
4379                           ++count;
4380                       if (count != 0)
4381                         error_n (input_location, count,
4382                                  "type %qT of template argument %qE depends "
4383                                  "on a template parameter",
4384                                  "type %qT of template argument %qE depends "
4385                                  "on template parameters",
4386                                  type,
4387                                  arg);
4388                     }
4389                 }
4390             }
4391         }
4392     }
4393
4394   /* We should only get here once.  */
4395   gcc_assert (!COMPLETE_TYPE_P (type));
4396
4397   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
4398     = tree_cons (specargs, inner_parms,
4399                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
4400   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
4401
4402   for (inst = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (maintmpl); inst;
4403        inst = TREE_CHAIN (inst))
4404     {
4405       tree inst_type = TREE_VALUE (inst);
4406       if (COMPLETE_TYPE_P (inst_type)
4407           && CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (inst_type))
4408         {
4409           tree spec = most_specialized_class (inst_type, maintmpl, tf_none);
4410           if (spec && TREE_TYPE (spec) == type)
4411             permerror (input_location,
4412                        "partial specialization of %qT after instantiation "
4413                        "of %qT", type, inst_type);
4414         }
4415     }
4416
4417   return decl;
4418 }
4419
4420 /* Check that a template declaration's use of default arguments and
4421    parameter packs is not invalid.  Here, PARMS are the template
4422    parameters.  IS_PRIMARY is nonzero if DECL is the thing declared by
4423    a primary template.  IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial
4424    specialization.
4425    
4426
4427    IS_FRIEND_DECL is nonzero if DECL is a friend function template
4428    declaration (but not a definition); 1 indicates a declaration, 2
4429    indicates a redeclaration. When IS_FRIEND_DECL=2, no errors are
4430    emitted for extraneous default arguments.
4431
4432    Returns TRUE if there were no errors found, FALSE otherwise. */
4433
4434 bool
4435 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, 
4436                          int is_partial, int is_friend_decl)
4437 {
4438   const char *msg;
4439   int last_level_to_check;
4440   tree parm_level;
4441   bool no_errors = true;
4442
4443   /* [temp.param]
4444
4445      A default template-argument shall not be specified in a
4446      function template declaration or a function template definition, nor
4447      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
4448      class template.  */
4449
4450   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
4451     /* You can't have a function template declaration in a local
4452        scope, nor you can you define a member of a class template in a
4453        local scope.  */
4454     return true;
4455
4456   if (current_class_type
4457       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
4458       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4459       && DECL_DECLARES_FUNCTION_P (decl)
4460       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
4461          or a member function.  */
4462       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
4463           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
4464           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
4465           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
4466           : false)
4467       /* And, if it was a member function, it really was defined in
4468          the scope of the class.  */
4469       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
4470           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
4471     /* We already checked these parameters when the template was
4472        declared, so there's no need to do it again now.  This function
4473        was defined in class scope, but we're processing it's body now
4474        that the class is complete.  */
4475     return true;
4476
4477   /* Core issue 226 (C++0x only): the following only applies to class
4478      templates.  */
4479   if ((cxx_dialect == cxx98) || TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
4480     {
4481       /* [temp.param]
4482
4483          If a template-parameter has a default template-argument, all
4484          subsequent template-parameters shall have a default
4485          template-argument supplied.  */
4486       for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
4487         {
4488           tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
4489           int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
4490           int seen_def_arg_p = 0;
4491           int i;
4492
4493           for (i = 0; i < ntparms; ++i)
4494             {
4495               tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
4496
4497               if (parm == error_mark_node)
4498                 continue;
4499
4500               if (TREE_PURPOSE (parm))
4501                 seen_def_arg_p = 1;
4502               else if (seen_def_arg_p
4503                        && !template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm)))
4504                 {
4505                   error ("no default argument for %qD", TREE_VALUE (parm));
4506                   /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
4507                      there should have been a default argument.  */
4508                   TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
4509                   no_errors = false;
4510                 }
4511               else if (is_primary
4512                        && !is_partial
4513                        && !is_friend_decl
4514                        /* Don't complain about an enclosing partial
4515                           specialization.  */
4516                        && parm_level == parms
4517                        && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4518                        && i < ntparms - 1
4519                        && template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm)))
4520                 {
4521                   /* A primary class template can only have one
4522                      parameter pack, at the end of the template
4523                      parameter list.  */
4524
4525                   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == PARM_DECL)
4526                     error ("parameter pack %qE must be at the end of the"
4527                            " template parameter list", TREE_VALUE (parm));
4528                   else
4529                     error ("parameter pack %qT must be at the end of the"
4530                            " template parameter list", 
4531                            TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)));
4532
4533                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) 
4534                     = error_mark_node;
4535                   no_errors = false;
4536                 }
4537             }
4538         }
4539     }
4540
4541   if (((cxx_dialect == cxx98) && TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
4542       || is_partial 
4543       || !is_primary
4544       || is_friend_decl)
4545     /* For an ordinary class template, default template arguments are
4546        allowed at the innermost level, e.g.:
4547          template <class T = int>
4548          struct S {};
4549        but, in a partial specialization, they're not allowed even
4550        there, as we have in [temp.class.spec]:
4551
4552          The template parameter list of a specialization shall not
4553          contain default template argument values.
4554
4555        So, for a partial specialization, or for a function template
4556        (in C++98/C++03), we look at all of them.  */
4557     ;
4558   else
4559     /* But, for a primary class template that is not a partial
4560        specialization we look at all template parameters except the
4561        innermost ones.  */
4562     parms = TREE_CHAIN (parms);
4563
4564   /* Figure out what error message to issue.  */
4565   if (is_friend_decl == 2)
4566     msg = G_("default template arguments may not be used in function template "
4567              "friend re-declaration");
4568   else if (is_friend_decl)
4569     msg = G_("default template arguments may not be used in function template "
4570              "friend declarations");
4571   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && (cxx_dialect == cxx98))
4572     msg = G_("default template arguments may not be used in function templates "
4573              "without -std=c++0x or -std=gnu++0x");
4574   else if (is_partial)
4575     msg = G_("default template arguments may not be used in "
4576              "partial specializations");
4577   else
4578     msg = G_("default argument for template parameter for class enclosing %qD");
4579
4580   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
4581     /* If we're inside a class definition, there's no need to
4582        examine the parameters to the class itself.  On the one
4583        hand, they will be checked when the class is defined, and,
4584        on the other, default arguments are valid in things like:
4585          template <class T = double>
4586          struct S { template <class U> void f(U); };
4587        Here the default argument for `S' has no bearing on the
4588        declaration of `f'.  */
4589     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
4590   else
4591     /* Check everything.  */
4592     last_level_to_check = 0;
4593
4594   for (parm_level = parms;
4595        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check;
4596        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
4597     {
4598       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
4599       int i;
4600       int ntparms;
4601
4602       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
4603       for (i = 0; i < ntparms; ++i)
4604         {
4605           if (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i) == error_mark_node)
4606             continue;
4607
4608           if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
4609             {
4610               if (msg)
4611                 {
4612                   no_errors = false;
4613                   if (is_friend_decl == 2)
4614                     return no_errors;
4615
4616                   error (msg, decl);
4617                   msg = 0;
4618                 }
4619
4620               /* Clear out the default argument so that we are not
4621                  confused later.  */
4622               TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
4623             }
4624         }
4625
4626       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
4627          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
4628       if (msg)
4629         msg = G_("default argument for template parameter for class "
4630                  "enclosing %qD");
4631     }
4632
4633   return no_errors;
4634 }
4635
4636 /* Worker for push_template_decl_real, called via
4637    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
4638    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
4639    parameter of that level, return nonzero.  */
4640
4641 static int
4642 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
4643 {
4644   int this_level = *(int *)data;
4645   int level;
4646
4647   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
4648     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
4649   else
4650     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
4651   return level == this_level;
4652 }
4653
4654 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
4655    parameters given by current_template_args, or reuses a
4656    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
4657    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.
4658
4659    If IS_FRIEND is true, DECL is a friend declaration.  */
4660
4661 tree
4662 push_template_decl_real (tree decl, bool is_friend)
4663 {
4664   tree tmpl;
4665   tree args;
4666   tree info;
4667   tree ctx;
4668   int primary;
4669   int is_partial;
4670   int new_template_p = 0;
4671   /* True if the template is a member template, in the sense of
4672      [temp.mem].  */
4673   bool member_template_p = false;
4674
4675   if (decl == error_mark_node || !current_template_parms)
4676     return error_mark_node;
4677
4678   /* See if this is a partial specialization.  */
4679   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4680                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
4681                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
4682
4683   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl))
4684     is_friend = true;
4685
4686   if (is_friend)
4687     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
4688        the type of which it is a friend.  */
4689     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
4690   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
4691            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
4692     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
4693        it is defined.  */
4694     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
4695   else
4696     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
4697        is assumed to be a member of the class.  */
4698     ctx = current_scope ();
4699
4700   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
4701     ctx = NULL_TREE;
4702
4703   if (!DECL_CONTEXT (decl))
4704     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
4705
4706   /* See if this is a primary template.  */
4707   if (is_friend && ctx)
4708     /* A friend template that specifies a class context, i.e.
4709          template <typename T> friend void A<T>::f();
4710        is not primary.  */
4711     primary = 0;
4712   else
4713     primary = template_parm_scope_p ();
4714
4715   if (primary)
4716     {
4717       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
4718         member_template_p = true;
4719       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4720           && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl)))
4721         {
4722           error ("template class without a name");
4723           return error_mark_node;
4724         }
4725       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
4726         {
4727           if (DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
4728             {
4729               /* [temp.mem]
4730
4731                  A destructor shall not be a member template.  */
4732               error ("destructor %qD declared as member template", decl);
4733               return error_mark_node;
4734             }
4735           if (NEW_DELETE_OPNAME_P (DECL_NAME (decl))
4736               && (!prototype_p (TREE_TYPE (decl))
4737                   || TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)) == void_list_node
4738                   || !TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)))
4739                   || (TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES ((TREE_TYPE (decl))))
4740                       == void_list_node)))
4741             {
4742               /* [basic.stc.dynamic.allocation]
4743
4744                  An allocation function can be a function
4745                  template. ... Template allocation functions shall
4746                  have two or more parameters.  */
4747               error ("invalid template declaration of %qD", decl);
4748               return error_mark_node;
4749             }
4750         }
4751       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4752                && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
4753         /* OK */;
4754       else
4755         {
4756           error ("template declaration of %q#D", decl);
4757           return error_mark_node;
4758         }
4759     }
4760
4761   /* Check to see that the rules regarding the use of default
4762      arguments are not being violated.  */
4763   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms,
4764                            primary, is_partial, /*is_friend_decl=*/0);
4765
4766   /* Ensure that there are no parameter packs in the type of this
4767      declaration that have not been expanded.  */
4768   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
4769     {
4770       /* Check each of the arguments individually to see if there are
4771          any bare parameter packs.  */
4772       tree type = TREE_TYPE (decl);
4773       tree arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
4774       tree argtype = TYPE_ARG_TYPES (type);
4775
4776       while (arg && argtype)
4777         {
4778           if (!FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (arg)
4779               && check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (arg)))
4780             {
4781             /* This is a PARM_DECL that contains unexpanded parameter
4782                packs. We have already complained about this in the
4783                check_for_bare_parameter_packs call, so just replace
4784                these types with ERROR_MARK_NODE.  */
4785               TREE_TYPE (arg) = error_mark_node;
4786               TREE_VALUE (argtype) = error_mark_node;
4787             }
4788
4789           arg = DECL_CHAIN (arg);
4790           argtype = TREE_CHAIN (argtype);
4791         }
4792
4793       /* Check for bare parameter packs in the return type and the
4794          exception specifiers.  */
4795       if (check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (type)))
4796         /* Errors were already issued, set return type to int
4797            as the frontend doesn't expect error_mark_node as
4798            the return type.  */
4799         TREE_TYPE (type) = integer_type_node;
4800       if (check_for_bare_parameter_packs (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type)))
4801         TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type) = NULL_TREE;
4802     }
4803   else if (check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (decl)))
4804     {
4805       TREE_TYPE (decl) = error_mark_node;
4806       return error_mark_node;
4807     }
4808
4809   if (is_partial)
4810     return process_partial_specialization (decl);
4811
4812   args = current_template_args ();
4813
4814   if (!ctx
4815       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
4816       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
4817       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
4818     {
4819       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4820           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
4821           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
4822         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
4823       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
4824          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
4825          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
4826       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4827                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
4828                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
4829         {
4830           /* Since a template declaration already existed for this
4831              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
4832              that the redeclaration is valid.  */
4833           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
4834                                     current_template_parms);
4835           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
4836              one we already had.  */
4837           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
4838         }
4839       else
4840         {
4841           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms,
4842                                       member_template_p);
4843           new_template_p = 1;
4844
4845           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4846               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
4847             {
4848               /* A specialization of a member template of a template
4849                  class.  */
4850               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
4851               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
4852               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
4853             }
4854         }
4855     }
4856   else
4857     {
4858       tree a, t, current, parms;
4859       int i;
4860       tree tinfo = get_template_info (decl);
4861
4862       if (!tinfo)
4863         {
4864           error ("template definition of non-template %q#D", decl);
4865           return error_mark_node;
4866         }
4867
4868       tmpl = TI_TEMPLATE (tinfo);
4869
4870       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
4871           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl)
4872           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
4873           && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl))
4874         {
4875           tree new_tmpl;
4876
4877           /* The declaration is a specialization of a member
4878              template, declared outside the class.  Therefore, the
4879              innermost template arguments will be NULL, so we
4880              replace them with the arguments determined by the
4881              earlier call to check_explicit_specialization.  */
4882           args = DECL_TI_ARGS (decl);
4883
4884           new_tmpl
4885             = build_template_decl (decl, current_template_parms,
4886                                    member_template_p);
4887           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
4888           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
4889           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
4890           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
4891           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl)
4892             = build_template_info (tmpl, args);
4893
4894           register_specialization (new_tmpl,
4895                                    most_general_template (tmpl),
4896                                    args,
4897                                    is_friend, 0);
4898           return decl;
4899         }
4900
4901       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
4902
4903       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
4904       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
4905       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
4906         {
4907           error ("expected %d levels of template parms for %q#D, got %d",
4908                  i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
4909         }
4910       else
4911         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
4912           {
4913             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
4914             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
4915
4916             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
4917               {
4918                 if (current == decl)
4919                   error ("got %d template parameters for %q#D",
4920                          TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
4921                 else
4922                   error ("got %d template parameters for %q#T",
4923                          TREE_VEC_LENGTH (a), current);
4924                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
4925                 return error_mark_node;
4926               }
4927
4928             if (current == decl)
4929               current = ctx;
4930             else if (current == NULL_TREE)
4931               /* Can happen in erroneous input.  */
4932               break;
4933             else
4934               current = (TYPE_P (current)
4935                          ? TYPE_CONTEXT (current)
4936                          : DECL_CONTEXT (current));
4937           }
4938
4939       /* Check that the parms are used in the appropriate qualifying scopes
4940          in the declarator.  */
4941       if (!comp_template_args
4942           (TI_ARGS (tinfo),
4943            TI_ARGS (get_template_info (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)))))
4944         {
4945           error ("\
4946 template arguments to %qD do not match original template %qD",
4947                  decl, DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
4948           if (!uses_template_parms (TI_ARGS (tinfo)))
4949             inform (input_location, "use template<> for an explicit specialization");
4950           /* Avoid crash in import_export_decl.  */
4951           DECL_INTERFACE_KNOWN (decl) = 1;
4952           return error_mark_node;
4953         }
4954     }
4955
4956   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
4957   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
4958
4959   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
4960      that we do not try to push a global template friend declared in a
4961      template class; such a thing may well depend on the template
4962      parameters of the class.  */
4963   if (new_template_p && !ctx
4964       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
4965     {
4966       tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl, is_friend);
4967       if (tmpl == error_mark_node)
4968         return error_mark_node;
4969
4970       /* Hide template friend classes that haven't been declared yet.  */
4971       if (is_friend && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
4972         {
4973           DECL_ANTICIPATED (tmpl) = 1;
4974           DECL_FRIEND_P (tmpl) = 1;
4975         }
4976     }
4977
4978   if (primary)
4979     {
4980       tree parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
4981       int i;
4982
4983       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
4984       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
4985         {
4986           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
4987
4988           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
4989              depends on innermost template operands.  */
4990
4991           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
4992                                          depth))
4993             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
4994         }
4995
4996       /* Give template template parms a DECL_CONTEXT of the template
4997          for which they are a parameter.  */
4998       parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
4999       for (i = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1; i >= 0; --i)
5000         {
5001           tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
5002           if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
5003             DECL_CONTEXT (parm) = tmpl;
5004         }
5005     }
5006
5007   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
5008      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
5009      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
5010      argument levels if necessary.  */
5011   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
5012     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
5013
5014   info = build_template_info (tmpl, args);
5015
5016   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
5017     SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
5018   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
5019     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
5020
5021   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
5022 }
5023
5024 tree
5025 push_template_decl (tree decl)
5026 {
5027   return push_template_decl_real (decl, false);
5028 }
5029
5030 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
5031    template PARMS, e.g.:
5032
5033      template <class T> struct S;
5034      template <class T> struct S {};  */
5035
5036 bool
5037 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
5038 {
5039   tree tmpl;
5040   tree tmpl_parms;
5041   int i;
5042
5043   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
5044     {
5045       error ("%qT is not a template type", type);
5046       return false;
5047     }
5048
5049   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
5050   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
5051     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
5052        about here; there are no new template parameters for the nested
5053        type.  */
5054     return true;
5055
5056   if (!parms)
5057     {
5058       error ("template specifiers not specified in declaration of %qD",
5059              tmpl);
5060       return false;
5061     }
5062
5063   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
5064   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
5065
5066   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
5067     {
5068       error_n (input_location, TREE_VEC_LENGTH (parms),
5069                "redeclared with %d template parameter",
5070                "redeclared with %d template parameters",
5071                TREE_VEC_LENGTH (parms));
5072       inform_n (input_location, TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms),
5073                 "previous declaration %q+D used %d template parameter",
5074                 "previous declaration %q+D used %d template parameters",
5075                 tmpl, TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms));
5076       return false;
5077     }
5078
5079   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
5080     {
5081       tree tmpl_parm;
5082       tree parm;
5083       tree tmpl_default;
5084       tree parm_default;
5085
5086       if (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i) == error_mark_node
5087           || TREE_VEC_ELT (parms, i) == error_mark_node)
5088         continue;
5089
5090       tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
5091       if (tmpl_parm == error_mark_node)
5092         return false;
5093
5094       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
5095       tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
5096       parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
5097
5098       /* TMPL_PARM and PARM can be either TYPE_DECL, PARM_DECL, or
5099          TEMPLATE_DECL.  */
5100       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm)
5101           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != TYPE_DECL
5102               && !same_type_p (TREE_TYPE (tmpl_parm), TREE_TYPE (parm)))
5103           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != PARM_DECL
5104               && (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (tmpl_parm))
5105                   != TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm))))
5106           || (TREE_CODE (tmpl_parm) == PARM_DECL
5107               && (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (tmpl_parm))
5108                   != TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))))
5109         {
5110           error ("template parameter %q+#D", tmpl_parm);
5111           error ("redeclared here as %q#D", parm);
5112           return false;
5113         }
5114
5115       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
5116         {
5117           /* We have in [temp.param]:
5118
5119              A template-parameter may not be given default arguments
5120              by two different declarations in the same scope.  */
5121           error_at (input_location, "redefinition of default argument for %q#D", parm);
5122           inform (DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl_parm),
5123                   "original definition appeared here");
5124           return false;
5125         }
5126
5127       if (parm_default != NULL_TREE)
5128         /* Update the previous template parameters (which are the ones
5129            that will really count) with the new default value.  */
5130         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
5131       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
5132         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
5133            parameters for any members.  */
5134         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
5135     }
5136
5137     return true;
5138 }
5139
5140 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
5141    (possibly simplified) expression.  */
5142
5143 static tree
5144 fold_non_dependent_expr_sfinae (tree expr, tsubst_flags_t complain)
5145 {
5146   if (expr == NULL_TREE)
5147     return NULL_TREE;
5148
5149   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
5150      it.  We're supposed to treat:
5151
5152        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
5153        template <typename T> void f(T[2]);
5154
5155      as two declarations of the same function, for example.  */
5156   if (processing_template_decl
5157       && !type_dependent_expression_p (expr)
5158       && potential_constant_expression (expr)
5159       && !value_dependent_expression_p (expr))
5160     {
5161       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
5162
5163       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
5164       processing_template_decl = 0;
5165       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
5166                                     /*args=*/NULL_TREE,
5167                                     complain,
5168                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
5169                                     /*function_p=*/false,
5170                                     /*integral_constant_expression_p=*/true);
5171       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
5172     }
5173   return expr;
5174 }
5175
5176 tree
5177 fold_non_dependent_expr (tree expr)
5178 {
5179   return fold_non_dependent_expr_sfinae (expr, tf_error);
5180 }
5181
5182 /* Subroutine of convert_nontype_argument. Converts EXPR to TYPE, which
5183    must be a function or a pointer-to-function type, as specified
5184    in [temp.arg.nontype]: disambiguate EXPR if it is an overload set,
5185    and check that the resulting function has external linkage.  */
5186
5187 static tree
5188 convert_nontype_argument_function (tree type, tree expr)
5189 {
5190   tree fns = expr;
5191   tree fn, fn_no_ptr;
5192
5193   fn = instantiate_type (type, fns, tf_none);
5194   if (fn == error_mark_node)
5195     return error_mark_node;
5196
5197   fn_no_ptr = fn;
5198   if (TREE_CODE (fn_no_ptr) == ADDR_EXPR)
5199     fn_no_ptr = TREE_OPERAND (fn_no_ptr, 0);
5200   if (TREE_CODE (fn_no_ptr) == BASELINK)
5201     fn_no_ptr = BASELINK_FUNCTIONS (fn_no_ptr);
5202  
5203   /* [temp.arg.nontype]/1
5204
5205      A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
5206      shall be one of:
5207      [...]
5208      -- the address of an object or function with external linkage.  */
5209   if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn_no_ptr))
5210     {
5211       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5212              "because function %qD has not external linkage",
5213              expr, type, fn_no_ptr);
5214       return NULL_TREE;
5215     }
5216
5217   return fn;
5218 }
5219
5220 /* Subroutine of convert_nontype_argument.
5221    Check if EXPR of type TYPE is a valid pointer-to-member constant.
5222    Emit an error otherwise.  */
5223
5224 static bool
5225 check_valid_ptrmem_cst_expr (tree type, tree expr,
5226                              tsubst_flags_t complain)
5227 {
5228   STRIP_NOPS (expr);
5229   if (expr && (null_ptr_cst_p (expr) || TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST))
5230     return true;
5231   if (complain & tf_error)
5232     {
5233       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT",
5234              expr, type);
5235       error ("it must be a pointer-to-member of the form %<&X::Y%>");
5236     }
5237   return false;
5238 }
5239
5240 /* Returns TRUE iff the address of OP is value-dependent.
5241
5242    14.6.2.4 [temp.dep.temp]:
5243    A non-integral non-type template-argument is dependent if its type is
5244    dependent or it has either of the following forms
5245      qualified-id
5246      & qualified-id
5247    and contains a nested-name-specifier which specifies a class-name that
5248    names a dependent type.
5249
5250    We generalize this to just say that the address of a member of a
5251    dependent class is value-dependent; the above doesn't cover the
5252    address of a static data member named with an unqualified-id.  */
5253
5254 static bool
5255 has_value_dependent_address (tree op)
5256 {
5257   /* We could use get_inner_reference here, but there's no need;
5258      this is only relevant for template non-type arguments, which
5259      can only be expressed as &id-expression.  */
5260   if (DECL_P (op))
5261     {
5262       tree ctx = CP_DECL_CONTEXT (op);
5263       if (TYPE_P (ctx) && dependent_type_p (ctx))
5264         return true;
5265     }
5266
5267   return false;
5268 }
5269
5270 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
5271    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
5272    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
5273    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
5274    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
5275    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
5276    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
5277    must be non-dependent.
5278
5279    The conversion follows the special rules described in
5280    [temp.arg.nontype], and it is much more strict than an implicit
5281    conversion.
5282
5283    This function is called twice for each template argument (see
5284    lookup_template_class for a more accurate description of this
5285    problem). This means that we need to handle expressions which
5286    are not valid in a C++ source, but can be created from the
5287    first call (for instance, casts to perform conversions). These
5288    hacks can go away after we fix the double coercion problem.  */
5289
5290 static tree
5291 convert_nontype_argument (tree type, tree expr, tsubst_flags_t complain)
5292 {
5293   tree expr_type;
5294
5295   /* Detect immediately string literals as invalid non-type argument.
5296      This special-case is not needed for correctness (we would easily
5297      catch this later), but only to provide better diagnostic for this
5298      common user mistake. As suggested by DR 100, we do not mention
5299      linkage issues in the diagnostic as this is not the point.  */
5300   /* FIXME we're making this OK.  */
5301   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
5302     {
5303       if (complain & tf_error)
5304         error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5305                "because string literals can never be used in this context",
5306                expr, type);
5307       return NULL_TREE;
5308     }
5309
5310   /* Add the ADDR_EXPR now for the benefit of
5311      value_dependent_expression_p.  */
5312   if (TYPE_PTROBV_P (type)
5313       && TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == ARRAY_TYPE)
5314     expr = decay_conversion (expr);
5315
5316   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
5317      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
5318      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
5319      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
5320      so that access checking can be performed when the template is
5321      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
5322      convert the argument.  */
5323   if (TYPE_REF_OBJ_P (type)
5324       && has_value_dependent_address (expr))
5325     /* If we want the address and it's value-dependent, don't fold.  */;
5326   else if (!type_unknown_p (expr))
5327     expr = fold_non_dependent_expr_sfinae (expr, complain);
5328   if (error_operand_p (expr))
5329     return error_mark_node;
5330   expr_type = TREE_TYPE (expr);
5331   if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
5332     expr = mark_lvalue_use (expr);
5333   else
5334     expr = mark_rvalue_use (expr);
5335
5336   /* HACK: Due to double coercion, we can get a
5337      NOP_EXPR<REFERENCE_TYPE>(ADDR_EXPR<POINTER_TYPE> (arg)) here,
5338      which is the tree that we built on the first call (see
5339      below when coercing to reference to object or to reference to
5340      function). We just strip everything and get to the arg.
5341      See g++.old-deja/g++.oliva/template4.C and g++.dg/template/nontype9.C
5342      for examples.  */
5343   if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR)
5344     {
5345       if (TYPE_REF_OBJ_P (type) || TYPE_REFFN_P (type))
5346         {
5347           /* ??? Maybe we could use convert_from_reference here, but we
5348              would need to relax its constraints because the NOP_EXPR
5349              could actually change the type to something more cv-qualified,
5350              and this is not folded by convert_from_reference.  */
5351           tree addr = TREE_OPERAND (expr, 0);
5352           gcc_assert (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE);
5353           gcc_assert (TREE_CODE (addr) == ADDR_EXPR);
5354           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (addr)) == POINTER_TYPE);
5355           gcc_assert (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p
5356                       (TREE_TYPE (expr_type),
5357                        TREE_TYPE (TREE_TYPE (addr))));
5358
5359           expr = TREE_OPERAND (addr, 0);
5360           expr_type = TREE_TYPE (expr);
5361         }
5362
5363       /* We could also generate a NOP_EXPR(ADDR_EXPR()) when the
5364          parameter is a pointer to object, through decay and
5365          qualification conversion. Let's strip everything.  */
5366       else if (TYPE_PTROBV_P (type))
5367         {
5368           STRIP_NOPS (expr);
5369           gcc_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR);
5370           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == POINTER_TYPE);
5371           /* Skip the ADDR_EXPR only if it is part of the decay for
5372              an array. Otherwise, it is part of the original argument
5373              in the source code.  */
5374           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))) == ARRAY_TYPE)
5375             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
5376           expr_type = TREE_TYPE (expr);
5377         }
5378     }
5379
5380   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 1
5381
5382      For a non-type template-parameter of integral or enumeration type,
5383      integral promotions (_conv.prom_) and integral conversions
5384      (_conv.integral_) are applied.  */
5385   if (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type))
5386     {
5387       tree t = build_integral_nontype_arg_conv (type, expr, complain);
5388       t = maybe_constant_value (t);
5389       if (t != error_mark_node)
5390         expr = t;
5391
5392       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (type, TREE_TYPE (expr)))
5393         return error_mark_node;
5394
5395       /* Notice that there are constant expressions like '4 % 0' which
5396          do not fold into integer constants.  */
5397       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
5398         {
5399           if (complain & tf_error)
5400             {
5401               int errs = errorcount, warns = warningcount;
5402               expr = cxx_constant_value (expr);
5403               if (errorcount > errs || warningcount > warns)
5404                 inform (EXPR_LOC_OR_HERE (expr),
5405                         "in template argument for type %qT ", type);
5406               if (expr == error_mark_node)
5407                 return NULL_TREE;
5408               /* else cxx_constant_value complained but gave us
5409                  a real constant, so go ahead.  */
5410               gcc_assert (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST);
5411             }
5412           else
5413             return NULL_TREE;
5414         }
5415     }
5416   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 2
5417
5418      For a non-type template-parameter of type pointer to object,
5419      qualification conversions (_conv.qual_) and the array-to-pointer
5420      conversion (_conv.array_) are applied.  */
5421   else if (TYPE_PTROBV_P (type))
5422     {
5423       /* [temp.arg.nontype]/1  (TC1 version, DR 49):
5424
5425          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
5426          shall be one of: [...]
5427
5428          -- the name of a non-type template-parameter;
5429          -- the address of an object or function with external linkage, [...]
5430             expressed as "& id-expression" where the & is optional if the name
5431             refers to a function or array, or if the corresponding
5432             template-parameter is a reference.
5433
5434         Here, we do not care about functions, as they are invalid anyway
5435         for a parameter of type pointer-to-object.  */
5436
5437       if (DECL_P (expr) && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expr))
5438         /* Non-type template parameters are OK.  */
5439         ;
5440       else if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR
5441                && TREE_CODE (expr_type) != ARRAY_TYPE)
5442         {
5443           if (TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
5444             {
5445               error ("%qD is not a valid template argument "
5446                      "because %qD is a variable, not the address of "
5447                      "a variable",
5448                      expr, expr);
5449               return NULL_TREE;
5450             }
5451           /* Other values, like integer constants, might be valid
5452              non-type arguments of some other type.  */
5453           return error_mark_node;
5454         }
5455       else
5456         {
5457           tree decl;
5458
5459           decl = ((TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
5460                   ? TREE_OPERAND (expr, 0) : expr);
5461           if (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL)
5462             {
5463               error ("%qE is not a valid template argument of type %qT "
5464                      "because %qE is not a variable",
5465                      expr, type, decl);
5466               return NULL_TREE;
5467             }
5468           else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (decl))
5469             {
5470               error ("%qE is not a valid template argument of type %qT "
5471                      "because %qD does not have external linkage",
5472                      expr, type, decl);
5473               return NULL_TREE;
5474             }
5475         }
5476
5477       expr = decay_conversion (expr);
5478       if (expr == error_mark_node)
5479         return error_mark_node;
5480
5481       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
5482       if (expr == error_mark_node)
5483         return error_mark_node;
5484     }
5485   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 3
5486
5487      For a non-type template-parameter of type reference to object, no
5488      conversions apply. The type referred to by the reference may be more
5489      cv-qualified than the (otherwise identical) type of the
5490      template-argument. The template-parameter is bound directly to the
5491      template-argument, which must be an lvalue.  */
5492   else if (TYPE_REF_OBJ_P (type))
5493     {
5494       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (TREE_TYPE (type),
5495                                                       expr_type))
5496         return error_mark_node;
5497
5498       if (!at_least_as_qualified_p (TREE_TYPE (type), expr_type))
5499         {
5500           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5501                  "because of conflicts in cv-qualification", expr, type);
5502           return NULL_TREE;
5503         }
5504
5505       if (!real_lvalue_p (expr))
5506         {
5507           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5508                  "because it is not an lvalue", expr, type);
5509           return NULL_TREE;
5510         }
5511
5512       /* [temp.arg.nontype]/1
5513
5514          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
5515          shall be one of: [...]
5516
5517          -- the address of an object or function with external linkage.  */
5518       if (TREE_CODE (expr) == INDIRECT_REF
5519           && TYPE_REF_OBJ_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))))
5520         {
5521           expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
5522           if (DECL_P (expr))
5523             {
5524               error ("%q#D is not a valid template argument for type %qT "
5525                      "because a reference variable does not have a constant "
5526                      "address", expr, type);
5527               return NULL_TREE;
5528             }
5529         }
5530
5531       if (!DECL_P (expr))
5532         {
5533           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5534                  "because it is not an object with external linkage",
5535                  expr, type);
5536           return NULL_TREE;
5537         }
5538
5539       if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (expr))
5540         {
5541           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5542                  "because object %qD has not external linkage",
5543                  expr, type, expr);
5544           return NULL_TREE;
5545         }
5546
5547       expr = build_nop (type, build_address (expr));
5548     }
5549   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 4
5550
5551      For a non-type template-parameter of type pointer to function, only
5552      the function-to-pointer conversion (_conv.func_) is applied. If the
5553      template-argument represents a set of overloaded functions (or a
5554      pointer to such), the matching function is selected from the set
5555      (_over.over_).  */
5556   else if (TYPE_PTRFN_P (type))
5557     {
5558       /* If the argument is a template-id, we might not have enough
5559          context information to decay the pointer.  */
5560       if (!type_unknown_p (expr_type))
5561         {
5562           expr = decay_conversion (expr);
5563           if (expr == error_mark_node)
5564             return error_mark_node;
5565         }
5566
5567       expr = convert_nontype_argument_function (type, expr);
5568       if (!expr || expr == error_mark_node)
5569         return expr;
5570
5571       if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
5572         {
5573           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT", expr, type);
5574           error ("it must be the address of a function with external linkage");
5575           return NULL_TREE;
5576         }
5577     }
5578   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 5
5579
5580      For a non-type template-parameter of type reference to function, no
5581      conversions apply. If the template-argument represents a set of
5582      overloaded functions, the matching function is selected from the set
5583      (_over.over_).  */
5584   else if (TYPE_REFFN_P (type))
5585     {
5586       if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
5587         {
5588           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5589                  "because it is a pointer", expr, type);
5590           inform (input_location, "try using %qE instead", TREE_OPERAND (expr, 0));
5591           return NULL_TREE;
5592         }
5593
5594       expr = convert_nontype_argument_function (TREE_TYPE (type), expr);
5595       if (!expr || expr == error_mark_node)
5596         return expr;
5597
5598       expr = build_nop (type, build_address (expr));
5599     }
5600   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 6
5601
5602      For a non-type template-parameter of type pointer to member function,
5603      no conversions apply. If the template-argument represents a set of
5604      overloaded member functions, the matching member function is selected
5605      from the set (_over.over_).  */
5606   else if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
5607     {
5608       expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
5609       if (expr == error_mark_node)
5610         return error_mark_node;
5611
5612       /* [temp.arg.nontype] bullet 1 says the pointer to member
5613          expression must be a pointer-to-member constant.  */
5614       if (!check_valid_ptrmem_cst_expr (type, expr, complain))
5615         return error_mark_node;
5616
5617       /* There is no way to disable standard conversions in
5618          resolve_address_of_overloaded_function (called by
5619          instantiate_type). It is possible that the call succeeded by
5620          converting &B::I to &D::I (where B is a base of D), so we need
5621          to reject this conversion here.
5622
5623          Actually, even if there was a way to disable standard conversions,
5624          it would still be better to reject them here so that we can
5625          provide a superior diagnostic.  */
5626       if (!same_type_p (TREE_TYPE (expr), type))
5627         {
5628           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5629                  "because it is of type %qT", expr, type,
5630                  TREE_TYPE (expr));
5631           /* If we are just one standard conversion off, explain.  */
5632           if (can_convert (type, TREE_TYPE (expr)))
5633             inform (input_location,
5634                     "standard conversions are not allowed in this context");
5635           return NULL_TREE;
5636         }
5637     }
5638   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 7
5639
5640      For a non-type template-parameter of type pointer to data member,
5641      qualification conversions (_conv.qual_) are applied.  */
5642   else if (TYPE_PTRMEM_P (type))
5643     {
5644       /* [temp.arg.nontype] bullet 1 says the pointer to member
5645          expression must be a pointer-to-member constant.  */
5646       if (!check_valid_ptrmem_cst_expr (type, expr, complain))
5647         return error_mark_node;
5648
5649       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
5650       if (expr == error_mark_node)
5651         return expr;
5652     }
5653   /* A template non-type parameter must be one of the above.  */
5654   else
5655     gcc_unreachable ();
5656
5657   /* Sanity check: did we actually convert the argument to the
5658      right type?  */
5659   gcc_assert (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p
5660               (type, TREE_TYPE (expr)));
5661   return expr;
5662 }
5663
5664 /* Subroutine of coerce_template_template_parms, which returns 1 if
5665    PARM_PARM and ARG_PARM match using the rule for the template
5666    parameters of template template parameters. Both PARM and ARG are
5667    template parameters; the rest of the arguments are the same as for
5668    coerce_template_template_parms.
5669  */
5670 static int
5671 coerce_template_template_parm (tree parm,
5672                               tree arg,
5673                               tsubst_flags_t complain,
5674                               tree in_decl,
5675                               tree outer_args)
5676 {
5677   if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
5678       || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
5679     return 0;
5680   
5681   if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
5682     return 0;
5683   
5684   switch (TREE_CODE (parm))
5685     {
5686     case TEMPLATE_DECL:
5687       /* We encounter instantiations of templates like
5688          template <template <template <class> class> class TT>
5689          class C;  */
5690       {
5691         tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
5692         tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
5693         
5694         if (!coerce_template_template_parms
5695             (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
5696           return 0;
5697       }
5698       /* Fall through.  */
5699       
5700     case TYPE_DECL:
5701       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (arg))
5702           && !TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm)))
5703         /* Argument is a parameter pack but parameter is not.  */
5704         return 0;
5705       break;
5706       
5707     case PARM_DECL:
5708       /* The tsubst call is used to handle cases such as
5709          
5710            template <int> class C {};
5711            template <class T, template <T> class TT> class D {};
5712            D<int, C> d;
5713
5714          i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
5715       if (!uses_template_parms (TREE_TYPE (arg))
5716           && !same_type_p
5717                 (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
5718                  TREE_TYPE (arg)))
5719         return 0;
5720       
5721       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (arg))
5722           && !TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))
5723         /* Argument is a parameter pack but parameter is not.  */
5724         return 0;
5725       
5726       break;
5727
5728     default:
5729       gcc_unreachable ();
5730     }
5731
5732   return 1;
5733 }
5734
5735
5736 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for
5737    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are
5738    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL
5739    or PARM_DECL.
5740
5741    Consider the example:
5742      template <class T> class A;
5743      template<template <class U> class TT> class B;
5744
5745    For B<A>, PARM_PARMS are the parameters to TT, while ARG_PARMS are
5746    the parameters to A, and OUTER_ARGS contains A.  */
5747
5748 static int
5749 coerce_template_template_parms (tree parm_parms,
5750                                 tree arg_parms,
5751                                 tsubst_flags_t complain,
5752                                 tree in_decl,
5753                                 tree outer_args)
5754 {
5755   int nparms, nargs, i;
5756   tree parm, arg;
5757   int variadic_p = 0;
5758
5759   gcc_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC);
5760   gcc_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC);
5761
5762   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
5763   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
5764
5765   /* Determine whether we have a parameter pack at the end of the
5766      template template parameter's template parameter list.  */
5767   if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, nparms - 1) != error_mark_node)
5768     {
5769       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, nparms - 1));
5770       
5771       if (parm == error_mark_node)
5772         return 0;
5773
5774       switch (TREE_CODE (parm))
5775         {
5776         case TEMPLATE_DECL:
5777         case TYPE_DECL:
5778           if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm)))
5779             variadic_p = 1;
5780           break;
5781           
5782         case PARM_DECL:
5783           if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))
5784             variadic_p = 1;
5785           break;
5786           
5787         default:
5788           gcc_unreachable ();
5789         }
5790     }
5791  
5792   if (nargs != nparms
5793       && !(variadic_p && nargs >= nparms - 1))
5794     return 0;
5795
5796   /* Check all of the template parameters except the parameter pack at
5797      the end (if any).  */
5798   for (i = 0; i < nparms - variadic_p; ++i)
5799     {
5800       if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i) == error_mark_node
5801           || TREE_VEC_ELT (arg_parms, i) == error_mark_node)
5802         continue;
5803
5804       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
5805       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
5806
5807       if (!coerce_template_template_parm (parm, arg, complain, in_decl,
5808                                           outer_args))
5809         return 0;
5810
5811     }
5812
5813   if (variadic_p)
5814     {
5815       /* Check each of the template parameters in the template
5816          argument against the template parameter pack at the end of
5817          the template template parameter.  */
5818       if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i) == error_mark_node)
5819         return 0;
5820
5821       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
5822
5823       for (; i < nargs; ++i)
5824         {
5825           if (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i) == error_mark_node)
5826             continue;
5827  
5828           arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
5829  
5830           if (!coerce_template_template_parm (parm, arg, complain, in_decl,
5831                                               outer_args))
5832             return 0;
5833         }
5834     }
5835
5836   return 1;
5837 }
5838
5839 /* Verifies that the deduced template arguments (in TARGS) for the
5840    template template parameters (in TPARMS) represent valid bindings,
5841    by comparing the template parameter list of each template argument
5842    to the template parameter list of its corresponding template
5843    template parameter, in accordance with DR150. This
5844    routine can only be called after all template arguments have been
5845    deduced. It will return TRUE if all of the template template
5846    parameter bindings are okay, FALSE otherwise.  */
5847 bool 
5848 template_template_parm_bindings_ok_p (tree tparms, tree targs)
5849 {
5850   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
5851   bool ret = true;
5852
5853   /* We're dealing with template parms in this process.  */
5854   ++processing_template_decl;
5855
5856   targs = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs);
5857
5858   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
5859     {
5860       tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
5861       tree targ = TREE_VEC_ELT (targs, i);
5862
5863       if (TREE_CODE (tparm) == TEMPLATE_DECL && targ)
5864         {
5865           tree packed_args = NULL_TREE;
5866           int idx, len = 1;
5867
5868           if (ARGUMENT_PACK_P (targ))
5869             {
5870               /* Look inside the argument pack.  */
5871               packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (targ);
5872               len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
5873             }
5874
5875           for (idx = 0; idx < len; ++idx)
5876             {
5877               tree targ_parms = NULL_TREE;
5878
5879               if (packed_args)
5880                 /* Extract the next argument from the argument
5881                    pack.  */
5882                 targ = TREE_VEC_ELT (packed_args, idx);
5883
5884               if (PACK_EXPANSION_P (targ))
5885                 /* Look at the pattern of the pack expansion.  */
5886                 targ = PACK_EXPANSION_PATTERN (targ);
5887
5888               /* Extract the template parameters from the template
5889                  argument.  */
5890               if (TREE_CODE (targ) == TEMPLATE_DECL)
5891                 targ_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (targ);
5892               else if (TREE_CODE (targ) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
5893                 targ_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (targ));
5894
5895               /* Verify that we can coerce the template template
5896                  parameters from the template argument to the template
5897                  parameter.  This requires an exact match.  */
5898               if (targ_parms
5899                   && !coerce_template_template_parms
5900                        (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tparm),
5901                         targ_parms,
5902                         tf_none,
5903                         tparm,
5904                         targs))
5905                 {
5906                   ret = false;
5907                   goto out;
5908                 }
5909             }
5910         }
5911     }
5912
5913  out:
5914
5915   --processing_template_decl;
5916   return ret;
5917 }
5918
5919 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
5920    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
5921    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
5922    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
5923    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
5924    the full set of template arguments deduced so far.  */
5925
5926 static tree
5927 convert_template_argument (tree parm,
5928                            tree arg,
5929                            tree args,
5930                            tsubst_flags_t complain,
5931                            int i,
5932                            tree in_decl)
5933 {
5934   tree orig_arg;
5935   tree val;
5936   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
5937
5938   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST
5939       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
5940     {
5941       /* The template argument was the name of some
5942          member function.  That's usually
5943          invalid, but static members are OK.  In any
5944          case, grab the underlying fields/functions
5945          and issue an error later if required.  */
5946       orig_arg = TREE_VALUE (arg);
5947       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
5948     }
5949
5950   orig_arg = arg;
5951
5952   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
5953   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
5954                    || requires_tmpl_type);
5955
5956   /* When determining whether an argument pack expansion is a template,
5957      look at the pattern.  */
5958   if (TREE_CODE (arg) == TYPE_PACK_EXPANSION)
5959     arg = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg);
5960
5961   /* Deal with an injected-class-name used as a template template arg.  */
5962   if (requires_tmpl_type && CLASS_TYPE_P (arg))
5963     {
5964       tree t = maybe_get_template_decl_from_type_decl (TYPE_NAME (arg));
5965       if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5966         {
5967           if (cxx_dialect >= cxx0x)
5968             /* OK under DR 1004.  */;
5969           else if (complain & tf_warning_or_error)
5970             pedwarn (input_location, OPT_pedantic, "injected-class-name %qD"
5971                      " used as template template argument", TYPE_NAME (arg));
5972           else if (flag_pedantic_errors)
5973             t = arg;
5974
5975           arg = t;
5976         }
5977     }
5978
5979   is_tmpl_type = 
5980     ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
5981       && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
5982      || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
5983      || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
5984
5985   if (is_tmpl_type
5986       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
5987           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
5988     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
5989
5990   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
5991
5992   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
5993       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
5994     {
5995       permerror (input_location, "to refer to a type member of a template parameter, "
5996                  "use %<typename %E%>", orig_arg);
5997
5998       orig_arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
5999                                      TREE_OPERAND (arg, 1),
6000                                      typename_type,
6001                                      complain & tf_error);
6002       arg = orig_arg;
6003       is_type = 1;
6004     }
6005   if (is_type != requires_type)
6006     {
6007       if (in_decl)
6008         {
6009           if (complain & tf_error)
6010             {
6011               error ("type/value mismatch at argument %d in template "
6012                      "parameter list for %qD",
6013                      i + 1, in_decl);
6014               if (is_type)
6015                 error ("  expected a constant of type %qT, got %qT",
6016                        TREE_TYPE (parm),
6017                        (DECL_P (arg) ? DECL_NAME (arg) : orig_arg));
6018               else if (requires_tmpl_type)
6019                 error ("  expected a class template, got %qE", orig_arg);
6020               else
6021                 error ("  expected a type, got %qE", orig_arg);
6022             }
6023         }
6024       return error_mark_node;
6025     }
6026   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
6027     {
6028       if (in_decl && (complain & tf_error))
6029         {
6030           error ("type/value mismatch at argument %d in template "
6031                  "parameter list for %qD",
6032                  i + 1, in_decl);
6033           if (is_tmpl_type)
6034             error ("  expected a type, got %qT", DECL_NAME (arg));
6035           else
6036             error ("  expected a class template, got %qT", orig_arg);
6037         }
6038       return error_mark_node;
6039     }
6040
6041   if (is_type)
6042     {
6043       if (requires_tmpl_type)
6044         {
6045           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
6046             /* The number of argument required is not known yet.
6047                Just accept it for now.  */
6048             val = TREE_TYPE (arg);
6049           else
6050             {
6051               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
6052               tree argparm;
6053
6054               argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
6055
6056               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
6057                                                   complain, in_decl,
6058                                                   args))
6059                 {
6060                   val = arg;
6061
6062                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over
6063                      TEMPLATE_DECL.  */
6064                   if (val != error_mark_node)
6065                     {
6066                       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
6067                         val = TREE_TYPE (val);
6068                       if (TREE_CODE (orig_arg) == TYPE_PACK_EXPANSION)
6069                         val = make_pack_expansion (val);
6070                     }
6071                 }
6072               else
6073                 {
6074                   if (in_decl && (complain & tf_error))
6075                     {
6076                       error ("type/value mismatch at argument %d in "
6077                              "template parameter list for %qD",
6078                              i + 1, in_decl);
6079                       error ("  expected a template of type %qD, got %qT",
6080                              parm, orig_arg);
6081                     }
6082
6083                   val = error_mark_node;
6084                 }
6085             }
6086         }
6087       else
6088         val = orig_arg;
6089       /* We only form one instance of each template specialization.
6090          Therefore, if we use a non-canonical variant (i.e., a
6091          typedef), any future messages referring to the type will use
6092          the typedef, which is confusing if those future uses do not
6093          themselves also use the typedef.  */
6094       if (TYPE_P (val))
6095         val = strip_typedefs (val);
6096     }
6097   else
6098     {
6099       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
6100
6101       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
6102         return error_mark_node;
6103
6104       if (template_parameter_pack_p (parm) && ARGUMENT_PACK_P (orig_arg))
6105         {
6106           if (same_type_p (t, TREE_TYPE (orig_arg)))
6107             val = orig_arg;
6108           else
6109             {
6110               /* Not sure if this is reachable, but it doesn't hurt
6111                  to be robust.  */
6112               error ("type mismatch in nontype parameter pack");
6113               val = error_mark_node;
6114             }
6115         }
6116       else if (!uses_template_parms (orig_arg) && !uses_template_parms (t))
6117         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
6118            will report errors, which we don't want when complain
6119            is zero.  More importantly, digest_init will try too
6120            hard to convert things: for example, `0' should not be
6121            converted to pointer type at this point according to
6122            the standard.  Accepting this is not merely an
6123            extension, since deciding whether or not these
6124            conversions can occur is part of determining which
6125            function template to call, or whether a given explicit
6126            argument specification is valid.  */
6127         val = convert_nontype_argument (t, orig_arg, complain);
6128       else
6129         val = orig_arg;
6130
6131       if (val == NULL_TREE)
6132         val = error_mark_node;
6133       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
6134         error ("could not convert template argument %qE to %qT",  orig_arg, t);
6135
6136       if (TREE_CODE (val) == SCOPE_REF)
6137         {
6138           /* Strip typedefs from the SCOPE_REF.  */
6139           tree type = strip_typedefs (TREE_TYPE (val));
6140           tree scope = strip_typedefs (TREE_OPERAND (val, 0));
6141           val = build_qualified_name (type, scope, TREE_OPERAND (val, 1),
6142                                       QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (val));
6143         }
6144     }
6145
6146   return val;
6147 }
6148
6149 /* Coerces the remaining template arguments in INNER_ARGS (from
6150    ARG_IDX to the end) into the parameter pack at PARM_IDX in PARMS.
6151    Returns the coerced argument pack. PARM_IDX is the position of this
6152    parameter in the template parameter list. ARGS is the original
6153    template argument list.  */
6154 static tree
6155 coerce_template_parameter_pack (tree parms,
6156                                 int parm_idx,
6157                                 tree args,
6158                                 tree inner_args,
6159                                 int arg_idx,
6160                                 tree new_args,
6161                                 int* lost,
6162                                 tree in_decl,
6163                                 tsubst_flags_t complain)
6164 {
6165   tree parm = TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx);
6166   int nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
6167   tree packed_args;
6168   tree argument_pack;
6169   tree packed_types = NULL_TREE;
6170
6171   if (arg_idx > nargs)
6172     arg_idx = nargs;
6173
6174   packed_args = make_tree_vec (nargs - arg_idx);
6175
6176   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == PARM_DECL
6177       && uses_parameter_packs (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm))))
6178     {
6179       /* When the template parameter is a non-type template
6180          parameter pack whose type uses parameter packs, we need
6181          to look at each of the template arguments
6182          separately. Build a vector of the types for these
6183          non-type template parameters in PACKED_TYPES.  */
6184       tree expansion 
6185         = make_pack_expansion (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)));
6186       packed_types = tsubst_pack_expansion (expansion, args,
6187                                             complain, in_decl);
6188
6189       if (packed_types == error_mark_node)
6190         return error_mark_node;
6191
6192       /* Check that we have the right number of arguments.  */
6193       if (arg_idx < nargs
6194           && !PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx))
6195           && nargs - arg_idx != TREE_VEC_LENGTH (packed_types))
6196         {
6197           int needed_parms 
6198             = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1 + TREE_VEC_LENGTH (packed_types);
6199           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
6200                  nargs, needed_parms);
6201           return error_mark_node;
6202         }
6203
6204       /* If we aren't able to check the actual arguments now
6205          (because they haven't been expanded yet), we can at least
6206          verify that all of the types used for the non-type
6207          template parameter pack are, in fact, valid for non-type
6208          template parameters.  */
6209       if (arg_idx < nargs 
6210           && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx)))
6211         {
6212           int j, len = TREE_VEC_LENGTH (packed_types);
6213           for (j = 0; j < len; ++j)
6214             {
6215               tree t = TREE_VEC_ELT (packed_types, j);
6216               if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
6217                 return error_mark_node;
6218             }
6219         }
6220     }
6221
6222   /* Convert the remaining arguments, which will be a part of the
6223      parameter pack "parm".  */
6224   for (; arg_idx < nargs; ++arg_idx)
6225     {
6226       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx);
6227       tree actual_parm = TREE_VALUE (parm);
6228
6229       if (packed_types && !PACK_EXPANSION_P (arg))
6230         {
6231           /* When we have a vector of types (corresponding to the
6232              non-type template parameter pack that uses parameter
6233              packs in its type, as mention above), and the
6234              argument is not an expansion (which expands to a
6235              currently unknown number of arguments), clone the
6236              parm and give it the next type in PACKED_TYPES.  */
6237           actual_parm = copy_node (actual_parm);
6238           TREE_TYPE (actual_parm) = 
6239             TREE_VEC_ELT (packed_types, arg_idx - parm_idx);
6240         }
6241
6242       if (arg != error_mark_node)
6243         arg = convert_template_argument (actual_parm, 
6244                                          arg, new_args, complain, parm_idx,
6245                                          in_decl);
6246       if (arg == error_mark_node)
6247         (*lost)++;
6248       TREE_VEC_ELT (packed_args, arg_idx - parm_idx) = arg; 
6249     }
6250
6251   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == TYPE_DECL
6252       || TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == TEMPLATE_DECL)
6253     argument_pack = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
6254   else
6255     {
6256       argument_pack = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
6257       TREE_TYPE (argument_pack) 
6258         = tsubst (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)), new_args, complain, in_decl);
6259       TREE_CONSTANT (argument_pack) = 1;
6260     }
6261
6262   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argument_pack, packed_args);
6263 #ifdef ENABLE_CHECKING
6264   SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (packed_args,
6265                                        TREE_VEC_LENGTH (packed_args));
6266 #endif
6267   return argument_pack;
6268 }
6269
6270 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
6271    return a vector containing the innermost resulting template
6272    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
6273    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
6274
6275    If REQUIRE_ALL_ARGS is false, argument deduction will be performed
6276    for arguments not specified in ARGS.  Otherwise, if
6277    USE_DEFAULT_ARGS is true, default arguments will be used to fill in
6278    unspecified arguments.  If REQUIRE_ALL_ARGS is true, but
6279    USE_DEFAULT_ARGS is false, then all arguments must be specified in
6280    ARGS.  */
6281
6282 static tree
6283 coerce_template_parms (tree parms,
6284                        tree args,
6285                        tree in_decl,
6286                        tsubst_flags_t complain,
6287                        bool require_all_args,
6288                        bool use_default_args)
6289 {
6290   int nparms, nargs, parm_idx, arg_idx, lost = 0;
6291   tree inner_args;
6292   tree new_args;
6293   tree new_inner_args;
6294   int saved_unevaluated_operand;
6295   int saved_inhibit_evaluation_warnings;
6296
6297   /* When used as a boolean value, indicates whether this is a
6298      variadic template parameter list. Since it's an int, we can also
6299      subtract it from nparms to get the number of non-variadic
6300      parameters.  */
6301   int variadic_p = 0;
6302
6303   if (args == error_mark_node)
6304     return error_mark_node;
6305
6306   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
6307
6308   /* Determine if there are any parameter packs.  */
6309   for (parm_idx = 0; parm_idx < nparms; ++parm_idx)
6310     {
6311       tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx));
6312       if (template_parameter_pack_p (tparm))
6313         ++variadic_p;
6314     }
6315
6316   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
6317   /* If there are 0 or 1 parameter packs, we need to expand any argument
6318      packs so that we can deduce a parameter pack from some non-packed args
6319      followed by an argument pack, as in variadic85.C.  If there are more
6320      than that, we need to leave argument packs intact so the arguments are
6321      assigned to the right parameter packs.  This should only happen when
6322      dealing with a nested class inside a partial specialization of a class
6323      template, as in variadic92.C.  */
6324   if (variadic_p <= 1)
6325     inner_args = expand_template_argument_pack (inner_args);
6326
6327   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
6328   if ((nargs > nparms && !variadic_p)
6329       || (nargs < nparms - variadic_p
6330           && require_all_args
6331           && (!use_default_args
6332               || (TREE_VEC_ELT (parms, nargs) != error_mark_node
6333                   && !TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs))))))
6334     {
6335       if (complain & tf_error)
6336         {
6337           if (variadic_p)
6338             {
6339               --nparms;
6340               error ("wrong number of template arguments "
6341                      "(%d, should be %d or more)", nargs, nparms);
6342             }
6343           else
6344              error ("wrong number of template arguments "
6345                     "(%d, should be %d)", nargs, nparms);
6346
6347           if (in_decl)
6348             error ("provided for %q+D", in_decl);
6349         }
6350
6351       return error_mark_node;
6352     }
6353
6354   /* We need to evaluate the template arguments, even though this
6355      template-id may be nested within a "sizeof".  */
6356   saved_unevaluated_operand = cp_unevaluated_operand;
6357   cp_unevaluated_operand = 0;
6358   saved_inhibit_evaluation_warnings = c_inhibit_evaluation_warnings;
6359   c_inhibit_evaluation_warnings = 0;
6360   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
6361   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
6362   for (parm_idx = 0, arg_idx = 0; parm_idx < nparms; parm_idx++, arg_idx++)
6363     {
6364       tree arg;
6365       tree parm;
6366
6367       /* Get the Ith template parameter.  */
6368       parm = TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx);
6369  
6370       if (parm == error_mark_node)
6371       {
6372         TREE_VEC_ELT (new_inner_args, arg_idx) = error_mark_node;
6373         continue;
6374       }
6375
6376       /* Calculate the next argument.  */
6377       if (arg_idx < nargs)
6378         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx);
6379       else
6380         arg = NULL_TREE;
6381
6382       if (template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm))
6383           && !(arg && ARGUMENT_PACK_P (arg)))
6384         {
6385           /* All remaining arguments will be placed in the
6386              template parameter pack PARM.  */
6387           arg = coerce_template_parameter_pack (parms, parm_idx, args, 
6388                                                 inner_args, arg_idx,
6389                                                 new_args, &lost,
6390                                                 in_decl, complain);
6391
6392           /* Store this argument.  */
6393           if (arg == error_mark_node)
6394             lost++;
6395           TREE_VEC_ELT (new_inner_args, parm_idx) = arg;
6396
6397           /* We are done with all of the arguments.  */
6398           arg_idx = nargs;
6399           
6400           continue;
6401         }
6402       else if (arg)
6403         {
6404           if (PACK_EXPANSION_P (arg))
6405             {
6406               if (complain & tf_error)
6407                 {
6408                   /* FIXME this restriction was removed by N2555; see
6409                      bug 35722.  */
6410                   /* If ARG is a pack expansion, but PARM is not a
6411                      template parameter pack (if it were, we would have
6412                      handled it above), we're trying to expand into a
6413                      fixed-length argument list.  */
6414                   if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
6415                     sorry ("cannot expand %<%E%> into a fixed-length "
6416                            "argument list", arg);
6417                   else
6418                     sorry ("cannot expand %<%T%> into a fixed-length "
6419                            "argument list", arg);
6420                 }
6421               ++lost;
6422             }
6423         }
6424       else if (require_all_args)
6425         {
6426           /* There must be a default arg in this case.  */
6427           arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
6428                                      complain, in_decl);
6429           /* The position of the first default template argument,
6430              is also the number of non-defaulted arguments in NEW_INNER_ARGS.
6431              Record that.  */
6432           if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args))
6433             SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args, arg_idx);
6434         }
6435       else
6436         break;
6437
6438       if (arg == error_mark_node)
6439         {
6440           if (complain & tf_error)
6441             error ("template argument %d is invalid", arg_idx + 1);
6442         }
6443       else if (!arg)
6444         /* This only occurs if there was an error in the template
6445            parameter list itself (which we would already have
6446            reported) that we are trying to recover from, e.g., a class
6447            template with a parameter list such as
6448            template<typename..., typename>.  */
6449         ++lost;
6450       else
6451         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm),
6452                                          arg, new_args, complain, 
6453                                          parm_idx, in_decl);
6454
6455       if (arg == error_mark_node)
6456         lost++;
6457       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, arg_idx) = arg;
6458     }
6459   cp_unevaluated_operand = saved_unevaluated_operand;
6460   c_inhibit_evaluation_warnings = saved_inhibit_evaluation_warnings;
6461
6462   if (lost)
6463     return error_mark_node;
6464
6465 #ifdef ENABLE_CHECKING
6466   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args))
6467     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args,
6468                                          TREE_VEC_LENGTH (new_inner_args));
6469 #endif
6470
6471   return new_inner_args;
6472 }
6473
6474 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
6475
6476 static int
6477 template_args_equal (tree ot, tree nt)
6478 {
6479   if (nt == ot)
6480     return 1;
6481   if (nt == NULL_TREE || ot == NULL_TREE)
6482     return false;
6483
6484   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
6485     /* For member templates */
6486     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
6487   else if (PACK_EXPANSION_P (ot))
6488     return PACK_EXPANSION_P (nt) 
6489       && template_args_equal (PACK_EXPANSION_PATTERN (ot),
6490                               PACK_EXPANSION_PATTERN (nt));
6491   else if (ARGUMENT_PACK_P (ot))
6492     {
6493       int i, len;
6494       tree opack, npack;
6495
6496       if (!ARGUMENT_PACK_P (nt))
6497         return 0;
6498
6499       opack = ARGUMENT_PACK_ARGS (ot);
6500       npack = ARGUMENT_PACK_ARGS (nt);
6501       len = TREE_VEC_LENGTH (opack);
6502       if (TREE_VEC_LENGTH (npack) != len)
6503         return 0;
6504       for (i = 0; i < len; ++i)
6505         if (!template_args_equal (TREE_VEC_ELT (opack, i),
6506                                   TREE_VEC_ELT (npack, i)))
6507           return 0;
6508       return 1;
6509     }
6510   else if (ot && TREE_CODE (ot) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
6511     {
6512       /* We get here probably because we are in the middle of substituting
6513          into the pattern of a pack expansion. In that case the
6514          ARGUMENT_PACK_SELECT temporarily replaces the pack argument we are
6515          interested in. So we want to use the initial pack argument for
6516          the comparison.  */
6517       ot = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (ot);
6518       if (nt && TREE_CODE (nt) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
6519         nt = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (nt);
6520       return template_args_equal (ot, nt);
6521     }
6522   else if (TYPE_P (nt))
6523     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
6524   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
6525     return 0;
6526   else
6527     return cp_tree_equal (ot, nt);
6528 }
6529
6530 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
6531    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
6532
6533 int
6534 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
6535 {
6536   int i;
6537
6538   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
6539     return 0;
6540
6541   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
6542     {
6543       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
6544       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
6545
6546       if (! template_args_equal (ot, nt))
6547         return 0;
6548     }
6549   return 1;
6550 }
6551
6552 static void
6553 add_pending_template (tree d)
6554 {
6555   tree ti = (TYPE_P (d)
6556              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
6557              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
6558   struct pending_template *pt;
6559   int level;
6560
6561   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
6562     return;
6563
6564   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
6565      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
6566      Compensate.  */
6567   level = !current_tinst_level || current_tinst_level->decl != d;
6568
6569   if (level)
6570     push_tinst_level (d);
6571
6572   pt = ggc_alloc_pending_template ();
6573   pt->next = NULL;
6574   pt->tinst = current_tinst_level;
6575   if (last_pending_template)
6576     last_pending_template->next = pt;
6577   else
6578     pending_templates = pt;
6579
6580   last_pending_template = pt;
6581
6582   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
6583
6584   if (level)
6585     pop_tinst_level ();
6586 }
6587
6588
6589 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
6590    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
6591    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
6592
6593 tree
6594 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
6595 {
6596   tree type;
6597
6598   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
6599     return error_mark_node;
6600
6601   gcc_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC);
6602   gcc_assert (fns && (is_overloaded_fn (fns)
6603                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE));
6604
6605   if (BASELINK_P (fns))
6606     {
6607       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build2 (TEMPLATE_ID_EXPR,
6608                                          unknown_type_node,
6609                                          BASELINK_FUNCTIONS (fns),
6610                                          arglist);
6611       return fns;
6612     }
6613
6614   type = TREE_TYPE (fns);
6615   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
6616     type = unknown_type_node;
6617
6618   return build2 (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
6619 }
6620
6621 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
6622    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
6623    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
6624    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
6625    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
6626    DECL is returned.
6627
6628    Also handle the case when DECL is a TREE_LIST of ambiguous
6629    injected-class-names from different bases.  */
6630
6631 tree
6632 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
6633 {
6634   if (decl == NULL_TREE)
6635     return decl;
6636
6637   /* DR 176: A lookup that finds an injected-class-name (10.2
6638      [class.member.lookup]) can result in an ambiguity in certain cases
6639      (for example, if it is found in more than one base class). If all of
6640      the injected-class-names that are found refer to specializations of
6641      the same class template, and if the name is followed by a
6642      template-argument-list, the reference refers to the class template
6643      itself and not a specialization thereof, and is not ambiguous.  */
6644   if (TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
6645     {
6646       tree t, tmpl = NULL_TREE;
6647       for (t = decl; t; t = TREE_CHAIN (t))
6648         {
6649           tree elt = maybe_get_template_decl_from_type_decl (TREE_VALUE (t));
6650           if (!tmpl)
6651             tmpl = elt;
6652           else if (tmpl != elt)
6653             break;
6654         }
6655       if (tmpl && t == NULL_TREE)
6656         return tmpl;
6657       else
6658         return decl;
6659     }
6660
6661   return (decl != NULL_TREE
6662           && DECL_SELF_REFERENCE_P (decl)
6663           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl)))
6664     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
6665 }
6666
6667 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
6668    parameters, find the desired type.
6669
6670    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
6671
6672    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
6673    instantiate.
6674
6675    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
6676    the class we are looking up.
6677
6678    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
6679
6680    If the template class is really a local class in a template
6681    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
6682    being instantiated.
6683
6684    ??? Note that this function is currently called *twice* for each
6685    template-id: the first time from the parser, while creating the
6686    incomplete type (finish_template_type), and the second type during the
6687    real instantiation (instantiate_template_class). This is surely something
6688    that we want to avoid. It also causes some problems with argument
6689    coercion (see convert_nontype_argument for more information on this).  */
6690
6691 static tree
6692 lookup_template_class_1 (tree d1, tree arglist, tree in_decl, tree context,
6693                          int entering_scope, tsubst_flags_t complain)
6694 {
6695   tree templ = NULL_TREE, parmlist;
6696   tree t;
6697   spec_entry **slot;
6698   spec_entry *entry;
6699   spec_entry elt;
6700   hashval_t hash;
6701
6702   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
6703     {
6704       tree value = innermost_non_namespace_value (d1);
6705       if (value && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (value))
6706         templ = value;
6707       else
6708         {
6709           if (context)
6710             push_decl_namespace (context);
6711           templ = lookup_name (d1);
6712           templ = maybe_get_template_decl_from_type_decl (templ);
6713           if (context)
6714             pop_decl_namespace ();
6715         }
6716       if (templ)
6717         context = DECL_CONTEXT (templ);
6718     }
6719   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && MAYBE_CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (d1)))
6720     {
6721       tree type = TREE_TYPE (d1);
6722
6723       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
6724          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
6725       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
6726         type = TREE_TYPE (type);
6727
6728       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
6729         {
6730           templ = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
6731           d1 = DECL_NAME (templ);
6732         }
6733     }
6734   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE
6735            || (TYPE_P (d1) && MAYBE_CLASS_TYPE_P (d1)))
6736     {
6737       templ = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
6738       d1 = DECL_NAME (templ);
6739     }
6740   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
6741            && DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)
6742            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
6743     {
6744       templ = d1;
6745       d1 = DECL_NAME (templ);
6746       context = DECL_CONTEXT (templ);
6747     }
6748
6749   /* Issue an error message if we didn't find a template.  */
6750   if (! templ)
6751     {
6752       if (complain & tf_error)
6753         error ("%qT is not a template", d1);
6754       return error_mark_node;
6755     }
6756
6757   if (TREE_CODE (templ) != TEMPLATE_DECL
6758          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
6759             the user.  */
6760       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (templ)
6761           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (templ)))
6762     {
6763       if (complain & tf_error)
6764         {
6765           error ("non-template type %qT used as a template", d1);
6766           if (in_decl)
6767             error ("for template declaration %q+D", in_decl);
6768         }
6769       return error_mark_node;
6770     }
6771
6772   complain &= ~tf_user;
6773
6774   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (templ))
6775     {
6776       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
6777          template arguments */
6778
6779       tree parm;
6780       tree arglist2;
6781       tree outer;
6782
6783       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (templ);
6784
6785       /* Consider an example where a template template parameter declared as
6786
6787            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
6788
6789          The template parameter level of T and U are one level larger than
6790          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an
6791          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
6792          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
6793          available when not appearing as default template argument, can be
6794          obtained from the arguments of the enclosing template.
6795
6796          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
6797          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
6798          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
6799          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
6800
6801       outer = DECL_CONTEXT (templ);
6802       if (outer)
6803         outer = TI_ARGS (get_template_info (DECL_TEMPLATE_RESULT (outer)));
6804       else if (current_template_parms)
6805         /* This is an argument of the current template, so we haven't set
6806            DECL_CONTEXT yet.  */
6807         outer = current_template_args ();
6808
6809       if (outer)
6810         arglist = add_to_template_args (outer, arglist);
6811
6812       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, templ,
6813                                         complain,
6814                                         /*require_all_args=*/true,
6815                                         /*use_default_args=*/true);
6816       if (arglist2 == error_mark_node
6817           || (!uses_template_parms (arglist2)
6818               && check_instantiated_args (templ, arglist2, complain)))
6819         return error_mark_node;
6820
6821       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (templ), arglist2);
6822       return parm;
6823     }
6824   else
6825     {
6826       tree template_type = TREE_TYPE (templ);
6827       tree gen_tmpl;
6828       tree type_decl;
6829       tree found = NULL_TREE;
6830       int arg_depth;
6831       int parm_depth;
6832       int is_dependent_type;
6833       int use_partial_inst_tmpl = false;
6834
6835       gen_tmpl = most_general_template (templ);
6836       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
6837       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
6838       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
6839
6840       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
6841         {
6842           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
6843              For example, given:
6844
6845                template <class T> struct S1 {
6846                  template <class U> struct S2 {};
6847                  template <class U> struct S2<U*> {};
6848                 };
6849
6850              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
6851              TEMPLATE will be `template <class T> template
6852              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
6853              arguments.  */
6854           arglist
6855             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (templ)),
6856                                            arglist);
6857           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
6858         }
6859
6860       /* Now we should have enough arguments.  */
6861       gcc_assert (parm_depth == arg_depth);
6862
6863       /* From here on, we're only interested in the most general
6864          template.  */
6865
6866       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
6867          actually tsubst'd into the definition to create the
6868          instantiation.  */
6869       if (parm_depth > 1)
6870         {
6871           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
6872           int i;
6873           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
6874
6875           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
6876
6877           for (i = saved_depth,
6878                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
6879                i > 0 && t != NULL_TREE;
6880                --i, t = TREE_CHAIN (t))
6881             {
6882               tree a;
6883               if (i == saved_depth)
6884                 a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
6885                                            arglist, gen_tmpl,
6886                                            complain,
6887                                            /*require_all_args=*/true,
6888                                            /*use_default_args=*/true);
6889               else
6890                 /* Outer levels should have already been coerced.  */
6891                 a = TMPL_ARGS_LEVEL (arglist, i);
6892
6893               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
6894               if (a == error_mark_node)
6895                 {
6896                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
6897                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
6898                   return error_mark_node;
6899                 }
6900
6901               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
6902
6903               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
6904                  that coerce_template_parms will see only the arguments
6905                  corresponding to the template parameters it is
6906                  examining.  */
6907               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
6908             }
6909
6910           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
6911           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
6912
6913           arglist = bound_args;
6914         }
6915       else
6916         arglist
6917           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
6918                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
6919                                    gen_tmpl,
6920                                    complain,
6921                                    /*require_all_args=*/true,
6922                                    /*use_default_args=*/true);
6923
6924       if (arglist == error_mark_node)
6925         /* We were unable to bind the arguments.  */
6926         return error_mark_node;
6927
6928       /* In the scope of a template class, explicit references to the
6929          template class refer to the type of the template, not any
6930          instantiation of it.  For example, in:
6931
6932            template <class T> class C { void f(C<T>); }
6933
6934          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
6935          class, however, such a reference is an instantiation.  */
6936       if ((entering_scope
6937            || !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6938            || currently_open_class (template_type))
6939           /* comp_template_args is expensive, check it last.  */
6940           && comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
6941                                  arglist))
6942         return template_type;
6943
6944       /* If we already have this specialization, return it.  */
6945       elt.tmpl = gen_tmpl;
6946       elt.args = arglist;
6947       hash = hash_specialization (&elt);
6948       entry = (spec_entry *) htab_find_with_hash (type_specializations,
6949                                                   &elt, hash);
6950
6951       if (entry)
6952         return entry->spec;
6953
6954       is_dependent_type = uses_template_parms (arglist);
6955
6956       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
6957          failed.  */
6958       if (!is_dependent_type
6959           && check_instantiated_args (gen_tmpl,
6960                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
6961                                       complain))
6962         return error_mark_node;
6963
6964       if (!is_dependent_type
6965           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6966           && !LAMBDA_TYPE_P (TREE_TYPE (gen_tmpl))
6967           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (gen_tmpl)) == NAMESPACE_DECL)
6968         {
6969           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (gen_tmpl),
6970                                       DECL_NAME (gen_tmpl),
6971                                       /*tag_scope=*/ts_global);
6972           return found;
6973         }
6974
6975       context = tsubst (DECL_CONTEXT (gen_tmpl), arglist,
6976                         complain, in_decl);
6977       if (!context)
6978         context = global_namespace;
6979
6980       /* Create the type.  */
6981       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
6982         {
6983           if (!is_dependent_type)
6984             {
6985               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
6986               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type), NULL_TREE,
6987                               tsubst (ENUM_UNDERLYING_TYPE (template_type),
6988                                       arglist, complain, in_decl),
6989                               SCOPED_ENUM_P (template_type), NULL);
6990             }
6991           else
6992             {
6993               /* We don't want to call start_enum for this type, since
6994                  the values for the enumeration constants may involve
6995                  template parameters.  And, no one should be interested
6996                  in the enumeration constants for such a type.  */
6997               t = cxx_make_type (ENUMERAL_TYPE);
6998               SET_SCOPED_ENUM_P (t, SCOPED_ENUM_P (template_type));
6999             }
7000           SET_OPAQUE_ENUM_P (t, OPAQUE_ENUM_P (template_type));
7001           ENUM_FIXED_UNDERLYING_TYPE_P (t)
7002             = ENUM_FIXED_UNDERLYING_TYPE_P (template_type);
7003         }
7004       else
7005         {
7006           t = make_class_type (TREE_CODE (template_type));
7007           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t)
7008             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
7009           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
7010           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
7011
7012           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
7013           if (context == current_function_decl)
7014             pushtag (DECL_NAME (gen_tmpl), t, /*tag_scope=*/ts_current);
7015
7016           if (comp_template_args (CLASSTYPE_TI_ARGS (template_type), arglist))
7017             /* This instantiation is another name for the primary
7018                template type. Set the TYPE_CANONICAL field
7019                appropriately. */
7020             TYPE_CANONICAL (t) = template_type;
7021           else if (any_template_arguments_need_structural_equality_p (arglist))
7022             /* Some of the template arguments require structural
7023                equality testing, so this template class requires
7024                structural equality testing. */
7025             SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (t);
7026         }
7027
7028       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
7029          will already be set up.  */
7030       if (!TYPE_NAME (t))
7031         {
7032           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
7033
7034           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (gen_tmpl), t);
7035           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
7036           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl)
7037             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
7038         }
7039       else
7040         type_decl = TYPE_NAME (t);
7041
7042       TREE_PRIVATE (type_decl)
7043         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
7044       TREE_PROTECTED (type_decl)
7045         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
7046       if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (template_type))
7047         {
7048           DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (type_decl) = 1;
7049           DECL_VISIBILITY (type_decl) = CLASSTYPE_VISIBILITY (template_type);
7050         }
7051
7052       /* Let's consider the explicit specialization of a member
7053          of a class template specialization that is implicitely instantiated,
7054          e.g.:
7055              template<class T>
7056              struct S
7057              {
7058                template<class U> struct M {}; //#0
7059              };
7060
7061              template<>
7062              template<>
7063              struct S<int>::M<char> //#1
7064              {
7065                int i;
7066              };
7067         [temp.expl.spec]/4 says this is valid.
7068
7069         In this case, when we write:
7070         S<int>::M<char> m;
7071
7072         M is instantiated from the CLASSTYPE_TI_TEMPLATE of #1, not from
7073         the one of #0.
7074
7075         When we encounter #1, we want to store the partial instantiation
7076         of M (template<class T> S<int>::M<T>) in it's CLASSTYPE_TI_TEMPLATE.
7077
7078         For all cases other than this "explicit specialization of member of a
7079         class template", we just want to store the most general template into
7080         the CLASSTYPE_TI_TEMPLATE of M.
7081
7082         This case of "explicit specialization of member of a class template"
7083         only happens when:
7084         1/ the enclosing class is an instantiation of, and therefore not
7085         the same as, the context of the most general template, and
7086         2/ we aren't looking at the partial instantiation itself, i.e.
7087         the innermost arguments are not the same as the innermost parms of
7088         the most general template.
7089
7090         So it's only when 1/ and 2/ happens that we want to use the partial
7091         instantiation of the member template in lieu of its most general
7092         template.  */
7093
7094       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
7095           && TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (arglist)
7096           /* the enclosing class must be an instantiation...  */
7097           && CLASS_TYPE_P (context)
7098           && !same_type_p (context, DECL_CONTEXT (gen_tmpl)))
7099         {
7100           tree partial_inst_args;
7101           TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
7102           ++processing_template_decl;
7103           partial_inst_args =
7104             tsubst (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS
7105                         (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (gen_tmpl))),
7106                     arglist, complain, NULL_TREE);
7107           --processing_template_decl;
7108           TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
7109           use_partial_inst_tmpl =
7110             /*...and we must not be looking at the partial instantiation
7111              itself. */
7112             !comp_template_args (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
7113                                  partial_inst_args);
7114         }
7115
7116       if (!use_partial_inst_tmpl)
7117         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
7118         found = gen_tmpl;
7119       else
7120         {
7121           /* This is a full instantiation of a member template.  Find
7122              the partial instantiation of which this is an instance.  */
7123
7124           /* Temporarily reduce by one the number of levels in the ARGLIST
7125              so as to avoid comparing the last set of arguments.  */
7126           TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
7127           found = tsubst (gen_tmpl, arglist, complain, NULL_TREE);
7128           TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
7129           found = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (found);
7130         }
7131
7132       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, build_template_info (found, arglist));
7133
7134       elt.spec = t;
7135       slot = (spec_entry **) htab_find_slot_with_hash (type_specializations,
7136                                                        &elt, hash, INSERT);
7137       *slot = ggc_alloc_spec_entry ();
7138       **slot = elt;
7139
7140       /* Note this use of the partial instantiation so we can check it
7141          later in maybe_process_partial_specialization.  */
7142       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (templ)
7143         = tree_cons (arglist, t,
7144                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (templ));
7145
7146       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE && !is_dependent_type)
7147         /* Now that the type has been registered on the instantiations
7148            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
7149            constants may involve the enumeration type itself, we make
7150            sure to register the type first, and then create the
7151            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
7152            constants won't result in recursive calls here; we'll find
7153            the instantiation and exit above.  */
7154         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
7155
7156       if (is_dependent_type)
7157         /* If the type makes use of template parameters, the
7158            code that generates debugging information will crash.  */
7159         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
7160
7161       /* Possibly limit visibility based on template args.  */
7162       TREE_PUBLIC (type_decl) = 1;
7163       determine_visibility (type_decl);
7164
7165       return t;
7166     }
7167 }
7168
7169 /* Wrapper for lookup_template_class_1.  */
7170
7171 tree
7172 lookup_template_class (tree d1, tree arglist, tree in_decl, tree context,
7173                        int entering_scope, tsubst_flags_t complain)
7174 {
7175   tree ret;
7176   timevar_push (TV_TEMPLATE_INST);
7177   ret = lookup_template_class_1 (d1, arglist, in_decl, context,
7178                                  entering_scope, complain);
7179   timevar_pop (TV_TEMPLATE_INST);
7180   return ret;
7181 }
7182 \f
7183 struct pair_fn_data
7184 {
7185   tree_fn_t fn;
7186   void *data;
7187   /* True when we should also visit template parameters that occur in
7188      non-deduced contexts.  */
7189   bool include_nondeduced_p;
7190   struct pointer_set_t *visited;
7191 };
7192
7193 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
7194
7195 static tree
7196 for_each_template_parm_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void *d)
7197 {
7198   tree t = *tp;
7199   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
7200   tree_fn_t fn = pfd->fn;
7201   void *data = pfd->data;
7202
7203   if (TYPE_P (t)
7204       && (pfd->include_nondeduced_p || TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE)
7205       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited,
7206                                  pfd->include_nondeduced_p))
7207     return error_mark_node;
7208
7209   switch (TREE_CODE (t))
7210     {
7211     case RECORD_TYPE:
7212       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
7213         break;
7214       /* Fall through.  */
7215
7216     case UNION_TYPE:
7217     case ENUMERAL_TYPE:
7218       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
7219         *walk_subtrees = 0;
7220       else if (for_each_template_parm (TI_ARGS (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
7221                                        fn, data, pfd->visited, 
7222                                        pfd->include_nondeduced_p))
7223         return error_mark_node;
7224       break;
7225
7226     case INTEGER_TYPE:
7227       if (for_each_template_parm (TYPE_MIN_VALUE (t),
7228                                   fn, data, pfd->visited, 
7229                                   pfd->include_nondeduced_p)
7230           || for_each_template_parm (TYPE_MAX_VALUE (t),
7231                                      fn, data, pfd->visited,
7232                                      pfd->include_nondeduced_p))
7233         return error_mark_node;
7234       break;
7235
7236     case METHOD_TYPE:
7237       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
7238          explicitly here.  */
7239       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
7240                                   pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7241         return error_mark_node;
7242       /* Fall through.  */
7243
7244     case FUNCTION_TYPE:
7245       /* Check the return type.  */
7246       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited,
7247                                   pfd->include_nondeduced_p))
7248         return error_mark_node;
7249
7250       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
7251          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
7252          contain expressions that involve template parameters.  But,
7253          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
7254          instantiated, they don't contain template parameters, so
7255          there's no point in looking at them then, either.  */
7256       {
7257         tree parm;
7258
7259         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
7260           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
7261                                       pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7262             return error_mark_node;
7263
7264         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
7265            want walk_tree walking into them itself.  */
7266         *walk_subtrees = 0;
7267       }
7268       break;
7269
7270     case TYPEOF_TYPE:
7271     case UNDERLYING_TYPE:
7272       if (pfd->include_nondeduced_p
7273           && for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data,
7274                                      pfd->visited, 
7275                                      pfd->include_nondeduced_p))
7276         return error_mark_node;
7277       break;
7278
7279     case FUNCTION_DECL:
7280     case VAR_DECL:
7281       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
7282           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
7283                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7284         return error_mark_node;
7285       /* Fall through.  */
7286
7287     case PARM_DECL:
7288     case CONST_DECL:
7289       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
7290           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
7291                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7292         return error_mark_node;
7293       if (DECL_CONTEXT (t)
7294           && pfd->include_nondeduced_p
7295           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
7296                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7297         return error_mark_node;
7298       break;
7299
7300     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7301       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
7302       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited,
7303                                   pfd->include_nondeduced_p))
7304         return error_mark_node;
7305       /* Fall through.  */
7306
7307     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7308     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7309     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7310       if (fn && (*fn)(t, data))
7311         return error_mark_node;
7312       else if (!fn)
7313         return error_mark_node;
7314       break;
7315
7316     case TEMPLATE_DECL:
7317       /* A template template parameter is encountered.  */
7318       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
7319           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited,
7320                                      pfd->include_nondeduced_p))
7321         return error_mark_node;
7322
7323       /* Already substituted template template parameter */
7324       *walk_subtrees = 0;
7325       break;
7326
7327     case TYPENAME_TYPE:
7328       if (!fn
7329           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
7330                                      data, pfd->visited, 
7331                                      pfd->include_nondeduced_p))
7332         return error_mark_node;
7333       break;
7334
7335     case CONSTRUCTOR:
7336       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
7337           && pfd->include_nondeduced_p
7338           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
7339                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
7340                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
7341         return error_mark_node;
7342       break;
7343
7344     case INDIRECT_REF:
7345     case COMPONENT_REF:
7346       /* If there's no type, then this thing must be some expression
7347          involving template parameters.  */
7348       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
7349         return error_mark_node;
7350       break;
7351
7352     case MODOP_EXPR:
7353     case CAST_EXPR:
7354     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7355     case CONST_CAST_EXPR:
7356     case STATIC_CAST_EXPR:
7357     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7358     case ARROW_EXPR:
7359     case DOTSTAR_EXPR:
7360     case TYPEID_EXPR:
7361     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7362       if (!fn)
7363         return error_mark_node;
7364       break;
7365
7366     default:
7367       break;
7368     }
7369
7370   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
7371   return NULL_TREE;
7372 }
7373
7374 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM,
7375    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T,
7376    call FN with the parameter and the DATA.
7377    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
7378    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
7379    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
7380    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
7381    considered to be the function which always returns 1.
7382
7383    If INCLUDE_NONDEDUCED_P, then this routine will also visit template
7384    parameters that occur in non-deduced contexts.  When false, only
7385    visits those template parameters that can be deduced.  */
7386
7387 static int
7388 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data,
7389                         struct pointer_set_t *visited,
7390                         bool include_nondeduced_p)
7391 {
7392   struct pair_fn_data pfd;
7393   int result;
7394
7395   /* Set up.  */
7396   pfd.fn = fn;
7397   pfd.data = data;
7398   pfd.include_nondeduced_p = include_nondeduced_p;
7399
7400   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
7401      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
7402      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
7403      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
7404      visited list.)  */
7405   if (visited)
7406     pfd.visited = visited;
7407   else
7408     pfd.visited = pointer_set_create ();
7409   result = cp_walk_tree (&t,
7410                          for_each_template_parm_r,
7411                          &pfd,
7412                          pfd.visited) != NULL_TREE;
7413
7414   /* Clean up.  */
7415   if (!visited)
7416     {
7417       pointer_set_destroy (pfd.visited);
7418       pfd.visited = 0;
7419     }
7420
7421   return result;
7422 }
7423
7424 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
7425
7426 int
7427 uses_template_parms (tree t)
7428 {
7429   bool dependent_p;
7430   int saved_processing_template_decl;
7431
7432   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
7433   if (!saved_processing_template_decl)
7434     processing_template_decl = 1;
7435   if (TYPE_P (t))
7436     dependent_p = dependent_type_p (t);
7437   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
7438     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
7439   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
7440     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
7441                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
7442   else if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
7443     dependent_p = dependent_type_p (TREE_TYPE (t));
7444   else if (DECL_P (t)
7445            || EXPR_P (t)
7446            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
7447            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
7448            || TREE_CODE (t) == BASELINK
7449            || TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE
7450            || TREE_CODE (t) == TRAIT_EXPR
7451            || TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR
7452            || CONSTANT_CLASS_P (t))
7453     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
7454                    || value_dependent_expression_p (t));
7455   else
7456     {
7457       gcc_assert (t == error_mark_node);
7458       dependent_p = false;
7459     }
7460
7461   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
7462
7463   return dependent_p;
7464 }
7465
7466 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
7467
7468 int
7469 uses_template_parms_level (tree t, int level)
7470 {
7471   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL,
7472                                  /*include_nondeduced_p=*/true);
7473 }
7474
7475 static int tinst_depth;
7476 extern int max_tinst_depth;
7477 #ifdef GATHER_STATISTICS
7478 int depth_reached;
7479 #endif
7480 static int tinst_level_tick;
7481 static int last_template_error_tick;
7482
7483 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
7484    for diagnostics and to restore it later.  */
7485
7486 int
7487 push_tinst_level (tree d)
7488 {
7489   struct tinst_level *new_level;
7490
7491   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
7492     {
7493       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
7494       if (TREE_CODE (d) == TREE_LIST)
7495         error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use "
7496                "-ftemplate-depth= to increase the maximum) substituting %qS",
7497                max_tinst_depth, d);
7498       else
7499         error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use "
7500                "-ftemplate-depth= to increase the maximum) instantiating %qD",
7501                max_tinst_depth, d);
7502
7503       print_instantiation_context ();
7504
7505       return 0;
7506     }
7507
7508   new_level = ggc_alloc_tinst_level ();
7509   new_level->decl = d;
7510   new_level->locus = input_location;
7511   new_level->in_system_header_p = in_system_header;
7512   new_level->next = current_tinst_level;
7513   current_tinst_level = new_level;
7514
7515   ++tinst_depth;
7516 #ifdef GATHER_STATISTICS
7517   if (tinst_depth > depth_reached)
7518     depth_reached = tinst_depth;
7519 #endif
7520
7521   ++tinst_level_tick;
7522   return 1;
7523 }
7524
7525 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
7526    context.  */
7527
7528 void
7529 pop_tinst_level (void)
7530 {
7531   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
7532      this instantiation.  */
7533   input_location = current_tinst_level->locus;
7534   current_tinst_level = current_tinst_level->next;
7535   --tinst_depth;
7536   ++tinst_level_tick;
7537 }
7538
7539 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
7540    instantiation context in which the instantiation was requested, which
7541    is one step out from LEVEL.  Return the corresponding DECL or TYPE.  */
7542
7543 static tree
7544 reopen_tinst_level (struct tinst_level *level)
7545 {
7546   struct tinst_level *t;
7547
7548   tinst_depth = 0;
7549   for (t = level; t; t = t->next)
7550     ++tinst_depth;
7551
7552   current_tinst_level = level;
7553   pop_tinst_level ();
7554   return level->decl;
7555 }
7556
7557 /* Returns the TINST_LEVEL which gives the original instantiation
7558    context.  */
7559
7560 struct tinst_level *
7561 outermost_tinst_level (void)
7562 {
7563   struct tinst_level *level = current_tinst_level;
7564   if (level)
7565     while (level->next)
7566       level = level->next;
7567   return level;
7568 }
7569
7570 /* Returns TRUE if PARM is a parameter of the template TEMPL.  */
7571
7572 bool
7573 parameter_of_template_p (tree parm, tree templ)
7574 {
7575   tree parms;
7576   int i;
7577
7578   if (!parm || !templ)
7579     return false;
7580
7581   gcc_assert (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm));
7582   gcc_assert (TREE_CODE (templ) == TEMPLATE_DECL);
7583
7584   parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (templ);
7585   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
7586
7587   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i)
7588     if (parm == TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i)))
7589       return true;
7590
7591   return false;
7592 }
7593
7594 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
7595    vector of template arguments, as for tsubst.
7596
7597    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
7598
7599 static tree
7600 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
7601 {
7602   tree new_friend;
7603
7604   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
7605       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
7606       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
7607     /* This was a friend declared with an explicit template
7608        argument list, e.g.:
7609
7610        friend void f<>(T);
7611
7612        to indicate that f was a template instantiation, not a new
7613        function declaration.  Now, we have to figure out what
7614        instantiation of what template.  */
7615     {
7616       tree template_id, arglist, fns;
7617       tree new_args;
7618       tree tmpl;
7619       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
7620
7621       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
7622          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
7623          current class with same name.  */
7624       push_nested_namespace (ns);
7625       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
7626                          tf_warning_or_error, NULL_TREE,
7627                          /*integral_constant_expression_p=*/false);
7628       pop_nested_namespace (ns);
7629       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
7630                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7631       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
7632
7633       new_friend = tsubst (decl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7634       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
7635                                        &new_args,
7636                                        /*need_member_template=*/0,
7637                                        TREE_VEC_LENGTH (args),
7638                                        tsk_none);
7639       return instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
7640     }
7641
7642   new_friend = tsubst (decl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7643
7644   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
7645      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
7646      the language.  For example, we might have had:
7647
7648      template <class T> struct S {
7649        template <class U> friend void f(T, U);
7650      };
7651
7652      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
7653      instantiation of anything.  */
7654   if (new_friend == error_mark_node)
7655     return error_mark_node;
7656
7657   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
7658   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
7659     {
7660       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
7661       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
7662         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
7663     }
7664
7665   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
7666      is not a template instantiation and should not be mangled like
7667      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
7668      later if we need it.  */
7669   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
7670     {
7671       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL);
7672       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
7673     }
7674
7675   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
7676     {
7677       tree old_decl;
7678       tree new_friend_template_info;
7679       tree new_friend_result_template_info;
7680       tree ns;
7681       int  new_friend_is_defn;
7682
7683       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
7684          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
7685          possible.  */
7686       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
7687       new_friend_is_defn =
7688             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT
7689                            (template_for_substitution (new_friend)))
7690              != NULL_TREE);
7691       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
7692         {
7693           /* This declaration is a `primary' template.  */
7694           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
7695
7696           new_friend_result_template_info
7697             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
7698         }
7699       else
7700         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
7701
7702       /* Make the init_value nonzero so pushdecl knows this is a defn.  */
7703       if (new_friend_is_defn)
7704         DECL_INITIAL (new_friend) = error_mark_node;
7705
7706       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
7707          current namespace. However, the friend function should go
7708          into the namespace of the template.  */
7709       ns = decl_namespace_context (new_friend);
7710       push_nested_namespace (ns);
7711       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend, /*is_friend=*/true);
7712       pop_nested_namespace (ns);
7713
7714       if (old_decl == error_mark_node)
7715         return error_mark_node;
7716
7717       if (old_decl != new_friend)
7718         {
7719           /* This new friend declaration matched an existing
7720              declaration.  For example, given:
7721
7722                template <class T> void f(T);
7723                template <class U> class C {
7724                  template <class T> friend void f(T) {}
7725                };
7726
7727              the friend declaration actually provides the definition
7728              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
7729              old_decl will be the out-of-class template declaration,
7730              while new_friend is the in-class definition.
7731
7732              But, if `f' was called before this point, the
7733              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
7734              to `T' but not to `U', references to which might appear
7735              in the definition of `f'.  Previously, the most general
7736              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
7737              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
7738              run through all specialization of `f', adding to their
7739              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
7740              new set of outer arguments, corresponding to the
7741              arguments for this class instantiation.
7742
7743              The same situation can arise with something like this:
7744
7745                friend void f(int);
7746                template <class T> class C {
7747                  friend void f(T) {}
7748                };
7749
7750              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
7751              in the class.  */
7752
7753           if (!new_friend_is_defn)
7754             /* On the other hand, if the in-class declaration does
7755                *not* provide a definition, then we don't want to alter
7756                existing definitions.  We can just leave everything
7757                alone.  */
7758             ;
7759           else
7760             {
7761               tree new_template = TI_TEMPLATE (new_friend_template_info);
7762               tree new_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
7763
7764               /* Overwrite whatever template info was there before, if
7765                  any, with the new template information pertaining to
7766                  the declaration.  */
7767               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
7768
7769               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
7770                 {
7771                   /* We should have called reregister_specialization in
7772                      duplicate_decls.  */
7773                   gcc_assert (retrieve_specialization (new_template,
7774                                                        new_args, 0)
7775                               == old_decl);
7776
7777                   /* Instantiate it if the global has already been used.  */
7778                   if (DECL_ODR_USED (old_decl))
7779                     instantiate_decl (old_decl, /*defer_ok=*/true,
7780                                       /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
7781                 }
7782               else
7783                 {
7784                   tree t;
7785
7786                   /* Indicate that the old function template is a partial
7787                      instantiation.  */
7788                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl))
7789                     = new_friend_result_template_info;
7790
7791                   gcc_assert (new_template
7792                               == most_general_template (new_template));
7793                   gcc_assert (new_template != old_decl);
7794
7795                   /* Reassign any specializations already in the hash table
7796                      to the new more general template, and add the
7797                      additional template args.  */
7798                   for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (old_decl);
7799                        t != NULL_TREE;
7800                        t = TREE_CHAIN (t))
7801                     {
7802                       tree spec = TREE_VALUE (t);
7803                       spec_entry elt;
7804
7805                       elt.tmpl = old_decl;
7806                       elt.args = DECL_TI_ARGS (spec);
7807                       elt.spec = NULL_TREE;
7808
7809                       htab_remove_elt (decl_specializations, &elt);
7810
7811                       DECL_TI_ARGS (spec)
7812                         = add_outermost_template_args (new_args,
7813                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
7814
7815                       register_specialization
7816                         (spec, new_template, DECL_TI_ARGS (spec), true, 0);
7817
7818                     }
7819                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
7820                 }
7821             }
7822
7823           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
7824              by duplicate_decls.  */
7825           new_friend = old_decl;
7826         }
7827     }
7828   else
7829     {
7830       tree context = DECL_CONTEXT (new_friend);
7831       bool dependent_p;
7832
7833       /* In the code
7834            template <class T> class C {
7835              template <class U> friend void C1<U>::f (); // case 1
7836              friend void C2<T>::f ();                    // case 2
7837            };
7838          we only need to make sure CONTEXT is a complete type for
7839          case 2.  To distinguish between the two cases, we note that
7840          CONTEXT of case 1 remains dependent type after tsubst while
7841          this isn't true for case 2.  */
7842       ++processing_template_decl;
7843       dependent_p = dependent_type_p (context);
7844       --processing_template_decl;
7845
7846       if (!dependent_p
7847           && !complete_type_or_else (context, NULL_TREE))
7848         return error_mark_node;
7849
7850       if (COMPLETE_TYPE_P (context))
7851         {
7852           /* Check to see that the declaration is really present, and,
7853              possibly obtain an improved declaration.  */
7854           tree fn = check_classfn (context,
7855                                    new_friend, NULL_TREE);
7856
7857           if (fn)
7858             new_friend = fn;
7859         }
7860     }
7861
7862   return new_friend;
7863 }
7864
7865 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
7866    template arguments, as for tsubst.
7867
7868    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
7869    failure.  */
7870
7871 static tree
7872 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
7873 {
7874   tree friend_type;
7875   tree tmpl;
7876   tree context;
7877
7878   context = CP_DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
7879
7880   if (context != global_namespace)
7881     {
7882       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
7883         push_nested_namespace (context);
7884       else
7885         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE));
7886     }
7887
7888   /* Look for a class template declaration.  We look for hidden names
7889      because two friend declarations of the same template are the
7890      same.  For example, in:
7891
7892        struct A { 
7893          template <typename> friend class F;
7894        };
7895        template <typename> struct B { 
7896          template <typename> friend class F;
7897        };
7898
7899      both F templates are the same.  */
7900   tmpl = lookup_name_real (DECL_NAME (friend_tmpl), 0, 0,
7901                            /*block_p=*/true, 0, 
7902                            LOOKUP_COMPLAIN | LOOKUP_HIDDEN);
7903
7904   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
7905      situation like this:
7906
7907        template <class T>
7908        struct S {
7909          template <class U>
7910          friend struct S;
7911        };
7912
7913      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
7914      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
7915   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
7916     {
7917       tmpl = lookup_name_prefer_type (DECL_NAME (friend_tmpl), 1);
7918       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
7919     }
7920
7921   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
7922     {
7923       /* The friend template has already been declared.  Just
7924          check to see that the declarations match, and install any new
7925          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
7926          of course.  We only need the innermost template parameters
7927          because that is all that redeclare_class_template will look
7928          at.  */
7929       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
7930           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
7931         {
7932           tree parms;
7933           location_t saved_input_location;
7934           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
7935                                          args, tf_warning_or_error);
7936
7937           saved_input_location = input_location;
7938           input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (friend_tmpl);
7939           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
7940           input_location = saved_input_location;
7941           
7942         }
7943
7944       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
7945     }
7946   else
7947     {
7948       /* The friend template has not already been declared.  In this
7949          case, the instantiation of the template class will cause the
7950          injection of this template into the global scope.  */
7951       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7952       if (tmpl == error_mark_node)
7953         return error_mark_node;
7954
7955       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
7956          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
7957          the new type because that is supposed to be the corresponding
7958          template decl, i.e., TMPL.  */
7959       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
7960       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
7961       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
7962       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
7963         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
7964
7965       /* Inject this template into the global scope.  */
7966       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level_maybe_friend (tmpl, true));
7967     }
7968
7969   if (context != global_namespace)
7970     {
7971       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
7972         pop_nested_namespace (context);
7973       else
7974         pop_nested_class ();
7975     }
7976
7977   return friend_type;
7978 }
7979
7980 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
7981    Otherwise returns one.  */
7982
7983 static int
7984 can_complete_type_without_circularity (tree type)
7985 {
7986   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
7987     return 0;
7988   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
7989     return 1;
7990   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
7991     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
7992   else if (CLASS_TYPE_P (type)
7993            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
7994     return 0;
7995   else
7996     return 1;
7997 }
7998
7999 /* Apply any attributes which had to be deferred until instantiation
8000    time.  DECL_P, ATTRIBUTES and ATTR_FLAGS are as cplus_decl_attributes;
8001    ARGS, COMPLAIN, IN_DECL are as tsubst.  */
8002
8003 static void
8004 apply_late_template_attributes (tree *decl_p, tree attributes, int attr_flags,
8005                                 tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
8006 {
8007   tree last_dep = NULL_TREE;
8008   tree t;
8009   tree *p;
8010
8011   for (t = attributes; t; t = TREE_CHAIN (t))
8012     if (ATTR_IS_DEPENDENT (t))
8013       {
8014         last_dep = t;
8015         attributes = copy_list (attributes);
8016         break;
8017       }
8018
8019   if (DECL_P (*decl_p))
8020     {
8021       if (TREE_TYPE (*decl_p) == error_mark_node)
8022         return;
8023       p = &DECL_ATTRIBUTES (*decl_p);
8024     }
8025   else
8026     p = &TYPE_ATTRIBUTES (*decl_p);
8027
8028   if (last_dep)
8029     {
8030       tree late_attrs = NULL_TREE;
8031       tree *q = &late_attrs;
8032
8033       for (*p = attributes; *p; )
8034         {
8035           t = *p;
8036           if (ATTR_IS_DEPENDENT (t))
8037             {
8038               *p = TREE_CHAIN (t);
8039               TREE_CHAIN (t) = NULL_TREE;
8040               /* If the first attribute argument is an identifier, don't
8041                  pass it through tsubst.  Attributes like mode, format,
8042                  cleanup and several target specific attributes expect it
8043                  unmodified.  */
8044               if (TREE_VALUE (t)
8045                   && TREE_CODE (TREE_VALUE (t)) == TREE_LIST
8046                   && TREE_VALUE (TREE_VALUE (t))
8047                   && (TREE_CODE (TREE_VALUE (TREE_VALUE (t)))
8048                       == IDENTIFIER_NODE))
8049                 {
8050                   tree chain
8051                     = tsubst_expr (TREE_CHAIN (TREE_VALUE (t)), args, complain,
8052                                    in_decl,
8053                                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
8054                   if (chain != TREE_CHAIN (TREE_VALUE (t)))
8055                     TREE_VALUE (t)
8056                       = tree_cons (NULL_TREE, TREE_VALUE (TREE_VALUE (t)),
8057                                    chain);
8058                 }
8059               else
8060                 TREE_VALUE (t)
8061                   = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), args, complain, in_decl,
8062                                  /*integral_constant_expression_p=*/false);
8063               *q = t;
8064               q = &TREE_CHAIN (t);
8065             }
8066           else
8067             p = &TREE_CHAIN (t);
8068         }
8069
8070       cplus_decl_attributes (decl_p, late_attrs, attr_flags);
8071     }
8072 }
8073
8074 /* Perform (or defer) access check for typedefs that were referenced
8075    from within the template TMPL code.
8076    This is a subroutine of instantiate_template and instantiate_class_template.
8077    TMPL is the template to consider and TARGS is the list of arguments of
8078    that template.  */
8079
8080 static void
8081 perform_typedefs_access_check (tree tmpl, tree targs)
8082 {
8083   location_t saved_location;
8084   int i;
8085   qualified_typedef_usage_t *iter;
8086
8087   if (!tmpl
8088       || (!CLASS_TYPE_P (tmpl)
8089           && TREE_CODE (tmpl) != FUNCTION_DECL))
8090     return;
8091
8092   saved_location = input_location;
8093   FOR_EACH_VEC_ELT (qualified_typedef_usage_t,
8094                     get_types_needing_access_check (tmpl),
8095                     i, iter)
8096     {
8097       tree type_decl = iter->typedef_decl;
8098       tree type_scope = iter->context;
8099
8100       if (!type_decl || !type_scope || !CLASS_TYPE_P (type_scope))
8101         continue;
8102
8103       if (uses_template_parms (type_decl))
8104         type_decl = tsubst (type_decl, targs, tf_error, NULL_TREE);
8105       if (uses_template_parms (type_scope))
8106         type_scope = tsubst (type_scope, targs, tf_error, NULL_TREE);
8107
8108       /* Make access check error messages point to the location
8109          of the use of the typedef.  */
8110       input_location = iter->locus;
8111       perform_or_defer_access_check (TYPE_BINFO (type_scope),
8112                                      type_decl, type_decl);
8113     }
8114     input_location = saved_location;
8115 }
8116
8117 static tree
8118 instantiate_class_template_1 (tree type)
8119 {
8120   tree templ, args, pattern, t, member;
8121   tree typedecl;
8122   tree pbinfo;
8123   tree base_list;
8124   unsigned int saved_maximum_field_alignment;
8125
8126   if (type == error_mark_node)
8127     return error_mark_node;
8128
8129   if (COMPLETE_OR_OPEN_TYPE_P (type)
8130       || uses_template_parms (type))
8131     return type;
8132
8133   /* Figure out which template is being instantiated.  */
8134   templ = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
8135   gcc_assert (TREE_CODE (templ) == TEMPLATE_DECL);
8136
8137   /* Determine what specialization of the original template to
8138      instantiate.  */
8139   t = most_specialized_class (type, templ, tf_warning_or_error);
8140   if (t == error_mark_node)
8141     {
8142       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
8143       return error_mark_node;
8144     }
8145   else if (t)
8146     {
8147       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
8148          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
8149          the arguments appropriate for substitution.  For example,
8150          given:
8151
8152            template <class T> struct S {};
8153            template <class T> struct S<T*> {};
8154
8155          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
8156          presently be {int*} -- but we need {int}.  */
8157       pattern = TREE_TYPE (t);
8158       args = TREE_PURPOSE (t);
8159     }
8160   else
8161     {
8162       pattern = TREE_TYPE (templ);
8163       args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
8164     }
8165
8166   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
8167      there's nothing we can do.  */
8168   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
8169     return type;
8170
8171   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
8172   if (! push_tinst_level (type))
8173     return type;
8174
8175   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
8176      the process of being defined.  */
8177   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
8178
8179   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
8180      it now.  */
8181   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
8182
8183   push_to_top_level ();
8184   /* Use #pragma pack from the template context.  */
8185   saved_maximum_field_alignment = maximum_field_alignment;
8186   maximum_field_alignment = TYPE_PRECISION (pattern);
8187
8188   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
8189
8190   /* Set the input location to the most specialized template definition.
8191      This is needed if tsubsting causes an error.  */
8192   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (pattern);
8193   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (type)) =
8194     DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
8195
8196   TYPE_HAS_USER_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_USER_CONSTRUCTOR (pattern);
8197   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
8198   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
8199   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
8200   TYPE_HAS_COPY_ASSIGN (type) = TYPE_HAS_COPY_ASSIGN (pattern);
8201   TYPE_HAS_CONST_COPY_ASSIGN (type) = TYPE_HAS_CONST_COPY_ASSIGN (pattern);
8202   TYPE_HAS_COPY_CTOR (type) = TYPE_HAS_COPY_CTOR (pattern);
8203   TYPE_HAS_CONST_COPY_CTOR (type) = TYPE_HAS_CONST_COPY_CTOR (pattern);
8204   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
8205   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
8206   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
8207   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
8208   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
8209   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
8210   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
8211     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
8212   if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (pattern))
8213     {
8214       CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (type) = 1;
8215       CLASSTYPE_VISIBILITY (type) = CLASSTYPE_VISIBILITY (pattern);
8216     }
8217   CLASSTYPE_FINAL (type) = CLASSTYPE_FINAL (pattern);
8218
8219   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
8220
8221   /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
8222      class; we need to look up the nested class by name before we can
8223      instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
8224      class.  */
8225   gcc_assert (!DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
8226               || COMPLETE_OR_OPEN_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type)));
8227
8228   base_list = NULL_TREE;
8229   if (BINFO_N_BASE_BINFOS (pbinfo))
8230     {
8231       tree pbase_binfo;
8232       tree pushed_scope;
8233       int i;
8234
8235       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
8236          the accessibility of types named in dependent bases are
8237          looked up from.  */
8238       pushed_scope = push_scope (CP_TYPE_CONTEXT (type));
8239
8240       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
8241          basetypes.  */
8242       for (i = 0; BINFO_BASE_ITERATE (pbinfo, i, pbase_binfo); i++)
8243         {
8244           tree base;
8245           tree access = BINFO_BASE_ACCESS (pbinfo, i);
8246           tree expanded_bases = NULL_TREE;
8247           int idx, len = 1;
8248
8249           if (PACK_EXPANSION_P (BINFO_TYPE (pbase_binfo)))
8250             {
8251               expanded_bases = 
8252                 tsubst_pack_expansion (BINFO_TYPE (pbase_binfo),
8253                                        args, tf_error, NULL_TREE);
8254               if (expanded_bases == error_mark_node)
8255                 continue;
8256
8257               len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_bases);
8258             }
8259
8260           for (idx = 0; idx < len; idx++)
8261             {
8262               if (expanded_bases)
8263                 /* Extract the already-expanded base class.  */
8264                 base = TREE_VEC_ELT (expanded_bases, idx);
8265               else
8266                 /* Substitute to figure out the base class.  */
8267                 base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase_binfo), args, tf_error, 
8268                                NULL_TREE);
8269
8270               if (base == error_mark_node)
8271                 continue;
8272
8273               base_list = tree_cons (access, base, base_list);
8274               if (BINFO_VIRTUAL_P (pbase_binfo))
8275                 TREE_TYPE (base_list) = integer_type_node;
8276             }
8277         }
8278
8279       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
8280       base_list = nreverse (base_list);
8281
8282       if (pushed_scope)
8283         pop_scope (pushed_scope);
8284     }
8285   /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
8286      information.  */
8287   xref_basetypes (type, base_list);
8288
8289   apply_late_template_attributes (&type, TYPE_ATTRIBUTES (pattern),
8290                                   (int) ATTR_FLAG_TYPE_IN_PLACE,
8291                                   args, tf_error, NULL_TREE);
8292   fixup_attribute_variants (type);
8293
8294   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
8295      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
8296      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
8297      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
8298      class, except we also need to push the enclosing classes.  */
8299   push_nested_class (type);
8300
8301   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
8302   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
8303        member; member = TREE_CHAIN (member))
8304     {
8305       tree t = TREE_VALUE (member);
8306
8307       if (TREE_PURPOSE (member))
8308         {
8309           if (TYPE_P (t))
8310             {
8311               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
8312
8313               tree newtag;
8314               bool class_template_p;
8315
8316               class_template_p = (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE
8317                                   && TYPE_LANG_SPECIFIC (t)
8318                                   && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (t));
8319               /* If the member is a class template, then -- even after
8320                  substitution -- there may be dependent types in the
8321                  template argument list for the class.  We increment
8322                  PROCESSING_TEMPLATE_DECL so that dependent_type_p, as
8323                  that function will assume that no types are dependent
8324                  when outside of a template.  */
8325               if (class_template_p)
8326                 ++processing_template_decl;
8327               newtag = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
8328               if (class_template_p)
8329                 --processing_template_decl;
8330               if (newtag == error_mark_node)
8331                 continue;
8332
8333               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
8334                 {
8335                   tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
8336
8337                   if (class_template_p)
8338                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
8339                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
8340                        instantiation (i.e., for the type of a member
8341                        template class nested within a template class.)
8342                        This behavior is required for
8343                        maybe_process_partial_specialization to work
8344                        correctly, but is not accurate in this case;
8345                        the TAG is not an instantiation of anything.
8346                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
8347                        instantiation, but the TYPE is not.) */
8348                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
8349
8350                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
8351                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
8352                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
8353                      this for enums because it will already have been done in
8354                      tsubst_enum.  */
8355                   if (name)
8356                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
8357                   pushtag (name, newtag, /*tag_scope=*/ts_current);
8358                 }
8359             }
8360           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
8361                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
8362             {
8363               /* Build new TYPE_METHODS.  */
8364               tree r;
8365
8366               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8367                 ++processing_template_decl;
8368               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
8369               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8370                 --processing_template_decl;
8371               set_current_access_from_decl (r);
8372               finish_member_declaration (r);
8373             }
8374           else
8375             {
8376               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
8377               if (TREE_CODE (t) == STATIC_ASSERT)
8378                 {
8379                   tree condition = 
8380                     tsubst_expr (STATIC_ASSERT_CONDITION (t), args, 
8381                                  tf_warning_or_error, NULL_TREE,
8382                                  /*integral_constant_expression_p=*/true);
8383                   finish_static_assert (condition,
8384                                         STATIC_ASSERT_MESSAGE (t), 
8385                                         STATIC_ASSERT_SOURCE_LOCATION (t),
8386                                         /*member_p=*/true);
8387                 }
8388               else if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
8389                 {
8390                   tree r;
8391
8392                   /* The file and line for this declaration, to
8393                      assist in error message reporting.  Since we
8394                      called push_tinst_level above, we don't need to
8395                      restore these.  */
8396                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
8397
8398                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8399                     ++processing_template_decl;
8400                   r = tsubst (t, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8401                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8402                     --processing_template_decl;
8403                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
8404                     {
8405                       /* In [temp.inst]:
8406
8407                            [t]he initialization (and any associated
8408                            side-effects) of a static data member does
8409                            not occur unless the static data member is
8410                            itself used in a way that requires the
8411                            definition of the static data member to
8412                            exist.
8413
8414                          Therefore, we do not substitute into the
8415                          initialized for the static data member here.  */
8416                       finish_static_data_member_decl
8417                         (r,
8418                          /*init=*/NULL_TREE,
8419                          /*init_const_expr_p=*/false,
8420                          /*asmspec_tree=*/NULL_TREE,
8421                          /*flags=*/0);
8422                     }
8423                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
8424                     {
8425                       /* Determine whether R has a valid type and can be
8426                          completed later.  If R is invalid, then it is
8427                          replaced by error_mark_node so that it will not be
8428                          added to TYPE_FIELDS.  */
8429                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
8430                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
8431                         complete_type (rtype);
8432
8433                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
8434                         {
8435                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
8436                           r = error_mark_node;
8437                         }
8438                     }
8439
8440                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
8441                      such a thing will already have been added to the field
8442                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
8443                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
8444                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
8445                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
8446                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
8447                     {
8448                       set_current_access_from_decl (r);
8449                       finish_member_declaration (r);
8450                     }
8451                 }
8452             }
8453         }
8454       else
8455         {
8456           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
8457             {
8458               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
8459
8460               tree friend_type = t;
8461               bool adjust_processing_template_decl = false;
8462
8463               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
8464                 {
8465                   /* template <class T> friend class C;  */
8466                   friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
8467                   adjust_processing_template_decl = true;
8468                 }
8469               else if (TREE_CODE (friend_type) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
8470                 {
8471                   /* template <class T> friend class C::D;  */
8472                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
8473                                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8474                   if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
8475                     friend_type = TREE_TYPE (friend_type);
8476                   adjust_processing_template_decl = true;
8477                 }
8478               else if (TREE_CODE (friend_type) == TYPENAME_TYPE
8479                        || TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
8480                 {
8481                   /* This could be either
8482
8483                        friend class T::C;
8484
8485                      when dependent_type_p is false or
8486
8487                        template <class U> friend class T::C;
8488
8489                      otherwise.  */
8490                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
8491                                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8492                   /* Bump processing_template_decl for correct
8493                      dependent_type_p calculation.  */
8494                   ++processing_template_decl;
8495                   if (dependent_type_p (friend_type))
8496                     adjust_processing_template_decl = true;
8497                   --processing_template_decl;
8498                 }
8499               else if (!CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type)
8500                        && hidden_name_p (TYPE_NAME (friend_type)))
8501                 {
8502                   /* friend class C;
8503
8504                      where C hasn't been declared yet.  Let's lookup name
8505                      from namespace scope directly, bypassing any name that
8506                      come from dependent base class.  */
8507                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
8508
8509                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
8510                      classes.  */
8511                   push_nested_namespace (ns);
8512                   friend_type =
8513                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE,
8514                                         /*tag_scope=*/ts_current);
8515                   pop_nested_namespace (ns);
8516                 }
8517               else if (uses_template_parms (friend_type))
8518                 /* friend class C<T>;  */
8519                 friend_type = tsubst (friend_type, args,
8520                                       tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8521               /* Otherwise it's
8522
8523                    friend class C;
8524
8525                  where C is already declared or
8526
8527                    friend class C<int>;
8528
8529                  We don't have to do anything in these cases.  */
8530
8531               if (adjust_processing_template_decl)
8532                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
8533                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
8534                    important that we use make_friend_class since it will
8535                    perform some error-checking and output cross-reference
8536                    information.  */
8537                 ++processing_template_decl;
8538
8539               if (friend_type != error_mark_node)
8540                 make_friend_class (type, friend_type, /*complain=*/false);
8541
8542               if (adjust_processing_template_decl)
8543                 --processing_template_decl;
8544             }
8545           else
8546             {
8547               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
8548               tree r;
8549
8550               /* The file and line for this declaration, to
8551                  assist in error message reporting.  Since we
8552                  called push_tinst_level above, we don't need to
8553                  restore these.  */
8554               input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
8555
8556               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8557                 {
8558                   ++processing_template_decl;
8559                   push_deferring_access_checks (dk_no_check);
8560                 }
8561
8562               r = tsubst_friend_function (t, args);
8563               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
8564               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8565                 {
8566                   pop_deferring_access_checks ();
8567                   --processing_template_decl;
8568                 }
8569             }
8570         }
8571     }
8572
8573   if (CLASSTYPE_LAMBDA_EXPR (type))
8574     maybe_add_lambda_conv_op (type);
8575
8576   /* Set the file and line number information to whatever is given for
8577      the class itself.  This puts error messages involving generated
8578      implicit functions at a predictable point, and the same point
8579      that would be used for non-template classes.  */
8580   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
8581
8582   unreverse_member_declarations (type);
8583   finish_struct_1 (type);
8584   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
8585
8586   /* We don't instantiate default arguments for member functions.  14.7.1:
8587
8588      The implicit instantiation of a class template specialization causes
8589      the implicit instantiation of the declarations, but not of the
8590      definitions or default arguments, of the class member functions,
8591      member classes, static data members and member templates....  */
8592
8593   /* Some typedefs referenced from within the template code need to be access
8594      checked at template instantiation time, i.e now. These types were
8595      added to the template at parsing time. Let's get those and perform
8596      the access checks then.  */
8597   perform_typedefs_access_check (pattern, args);
8598   perform_deferred_access_checks ();
8599   pop_nested_class ();
8600   maximum_field_alignment = saved_maximum_field_alignment;
8601   pop_from_top_level ();
8602   pop_deferring_access_checks ();
8603   pop_tinst_level ();
8604
8605   /* The vtable for a template class can be emitted in any translation
8606      unit in which the class is instantiated.  When there is no key
8607      method, however, finish_struct_1 will already have added TYPE to
8608      the keyed_classes list.  */
8609   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type) && CLASSTYPE_KEY_METHOD (type))
8610     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
8611
8612   return type;
8613 }
8614
8615 /* Wrapper for instantiate_class_template_1.  */
8616
8617 tree
8618 instantiate_class_template (tree type)
8619 {
8620   tree ret;
8621   timevar_push (TV_TEMPLATE_INST);
8622   ret = instantiate_class_template_1 (type);
8623   timevar_pop (TV_TEMPLATE_INST);
8624   return ret;
8625 }
8626
8627 static tree
8628 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
8629 {
8630   tree r;
8631
8632   if (!t)
8633     r = t;
8634   else if (TYPE_P (t))
8635     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
8636   else
8637     {
8638       if (!(complain & tf_warning))
8639         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
8640       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl,
8641                        /*integral_constant_expression_p=*/true);
8642       if (!(complain & tf_warning))
8643         --c_inhibit_evaluation_warnings;
8644     }
8645   return r;
8646 }
8647
8648 /* Give a chain SPEC_PARM of PARM_DECLs, pack them into a
8649    NONTYPE_ARGUMENT_PACK.  */
8650
8651 static tree
8652 make_fnparm_pack (tree spec_parm)
8653 {
8654   /* Collect all of the extra "packed" parameters into an
8655      argument pack.  */
8656   tree parmvec;
8657   tree parmtypevec;
8658   tree argpack = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
8659   tree argtypepack = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
8660   int i, len = list_length (spec_parm);
8661
8662   /* Fill in PARMVEC and PARMTYPEVEC with all of the parameters.  */
8663   parmvec = make_tree_vec (len);
8664   parmtypevec = make_tree_vec (len);
8665   for (i = 0; i < len; i++, spec_parm = DECL_CHAIN (spec_parm))
8666     {
8667       TREE_VEC_ELT (parmvec, i) = spec_parm;
8668       TREE_VEC_ELT (parmtypevec, i) = TREE_TYPE (spec_parm);
8669     }
8670
8671   /* Build the argument packs.  */
8672   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argpack, parmvec);
8673   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argtypepack, parmtypevec);
8674   TREE_TYPE (argpack) = argtypepack;
8675
8676   return argpack;
8677 }        
8678
8679 /* Substitute ARGS into T, which is an pack expansion
8680    (i.e. TYPE_PACK_EXPANSION or EXPR_PACK_EXPANSION). Returns a
8681    TREE_VEC with the substituted arguments, a PACK_EXPANSION_* node
8682    (if only a partial substitution could be performed) or
8683    ERROR_MARK_NODE if there was an error.  */
8684 tree
8685 tsubst_pack_expansion (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain,
8686                        tree in_decl)
8687 {
8688   tree pattern;
8689   tree pack, packs = NULL_TREE, unsubstituted_packs = NULL_TREE;
8690   int i, len = -1;
8691   tree result;
8692   int incomplete = 0;
8693   htab_t saved_local_specializations = NULL;
8694
8695   gcc_assert (PACK_EXPANSION_P (t));
8696   pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (t);
8697
8698   /* Determine the argument packs that will instantiate the parameter
8699      packs used in the expansion expression. While we're at it,
8700      compute the number of arguments to be expanded and make sure it
8701      is consistent.  */
8702   for (pack = PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (t); pack; 
8703        pack = TREE_CHAIN (pack))
8704     {
8705       tree parm_pack = TREE_VALUE (pack);
8706       tree arg_pack = NULL_TREE;
8707       tree orig_arg = NULL_TREE;
8708
8709       if (TREE_CODE (parm_pack) == PARM_DECL)
8710         {
8711           if (!cp_unevaluated_operand)
8712             arg_pack = retrieve_local_specialization (parm_pack);
8713           else
8714             {
8715               /* We can't rely on local_specializations for a parameter
8716                  name used later in a function declaration (such as in a
8717                  late-specified return type).  Even if it exists, it might
8718                  have the wrong value for a recursive call.  Just make a
8719                  dummy decl, since it's only used for its type.  */
8720               arg_pack = tsubst_decl (parm_pack, args, complain);
8721               if (arg_pack && FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (arg_pack))
8722                 /* Partial instantiation of the parm_pack, we can't build
8723                    up an argument pack yet.  */
8724                 arg_pack = NULL_TREE;
8725               else
8726                 arg_pack = make_fnparm_pack (arg_pack);
8727             }
8728         }
8729       else
8730         {
8731           int level, idx, levels;
8732           template_parm_level_and_index (parm_pack, &level, &idx);
8733
8734           levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
8735           if (level <= levels)
8736             arg_pack = TMPL_ARG (args, level, idx);
8737         }
8738
8739       orig_arg = arg_pack;
8740       if (arg_pack && TREE_CODE (arg_pack) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
8741         arg_pack = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg_pack);
8742       
8743       if (arg_pack && !ARGUMENT_PACK_P (arg_pack))
8744         /* This can only happen if we forget to expand an argument
8745            pack somewhere else. Just return an error, silently.  */
8746         {
8747           result = make_tree_vec (1);
8748           TREE_VEC_ELT (result, 0) = error_mark_node;
8749           return result;
8750         }
8751
8752       /* For clarity in the comments below let's use the
8753          representation 'argument_pack<elements>' to denote an
8754          argument pack and its elements.
8755
8756          In the 'if' block below, we want to detect cases where
8757          ARG_PACK is argument_pack<PARM_PACK...>.  I.e, we want to
8758          check if ARG_PACK is an argument pack which sole element is
8759          the expansion of PARM_PACK.  That argument pack is typically
8760          created by template_parm_to_arg when passed a parameter
8761          pack.  */
8762       if (arg_pack
8763           && TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack)) == 1
8764           && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack), 0)))
8765         {
8766           tree expansion = TREE_VEC_ELT (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack), 0);
8767           tree pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (expansion);
8768           /* So we have an argument_pack<P...>.  We want to test if P
8769              is actually PARM_PACK.  We will not use cp_tree_equal to
8770              test P and PARM_PACK because during type fixup (by
8771              fixup_template_parm) P can be a pre-fixup version of a
8772              type and PARM_PACK be its post-fixup version.
8773              cp_tree_equal would consider them as different even
8774              though we would want to consider them compatible for our
8775              precise purpose here.
8776
8777              Thus we are going to consider that P and PARM_PACK are
8778              compatible if they have the same DECL.  */
8779           if ((/* If ARG_PACK is a type parameter pack named by the
8780                   same DECL as parm_pack ...  */
8781                (TYPE_P (pattern)
8782                 && TYPE_P (parm_pack)
8783                 && TYPE_NAME (pattern) == TYPE_NAME (parm_pack))
8784                /* ... or if ARG_PACK is a non-type parameter
8785                   named by the same DECL as parm_pack ...  */
8786                || (TREE_CODE (pattern) == TEMPLATE_PARM_INDEX
8787                    && TREE_CODE (parm_pack) == PARM_DECL
8788                    && TEMPLATE_PARM_DECL (pattern)
8789                    == TEMPLATE_PARM_DECL (DECL_INITIAL (parm_pack))))
8790               && template_parameter_pack_p (pattern))
8791             /* ... then the argument pack that the parameter maps to
8792                is just an expansion of the parameter itself, such as
8793                one would find in the implicit typedef of a class
8794                inside the class itself.  Consider this parameter
8795                "unsubstituted", so that we will maintain the outer
8796                pack expansion.  */
8797             arg_pack = NULL_TREE;
8798         }
8799           
8800       if (arg_pack)
8801         {
8802           int my_len = 
8803             TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack));
8804
8805           /* It's all-or-nothing with incomplete argument packs.  */
8806           if (incomplete && !ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (arg_pack))
8807             return error_mark_node;
8808           
8809           if (ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (arg_pack))
8810             incomplete = 1;
8811
8812           if (len < 0)
8813             len = my_len;
8814           else if (len != my_len)
8815             {
8816               if (incomplete)
8817                 /* We got explicit args for some packs but not others;
8818                    do nothing now and try again after deduction.  */
8819                 return t;
8820               if (TREE_CODE (t) == TYPE_PACK_EXPANSION)
8821                 error ("mismatched argument pack lengths while expanding "
8822                        "%<%T%>",
8823                        pattern);
8824               else
8825                 error ("mismatched argument pack lengths while expanding "
8826                        "%<%E%>",
8827                        pattern);
8828               return error_mark_node;
8829             }
8830
8831           /* Keep track of the parameter packs and their corresponding
8832              argument packs.  */
8833           packs = tree_cons (parm_pack, arg_pack, packs);
8834           TREE_TYPE (packs) = orig_arg;
8835         }
8836       else
8837         /* We can't substitute for this parameter pack.  */
8838         unsubstituted_packs = tree_cons (TREE_PURPOSE (pack),
8839                                          TREE_VALUE (pack),
8840                                          unsubstituted_packs);
8841     }
8842
8843   /* We cannot expand this expansion expression, because we don't have
8844      all of the argument packs we need. Substitute into the pattern
8845      and return a PACK_EXPANSION_*. The caller will need to deal with
8846      that.  */
8847   if (unsubstituted_packs)
8848     {
8849       tree new_pat;
8850       if (TREE_CODE (t) == EXPR_PACK_EXPANSION)
8851         new_pat = tsubst_expr (pattern, args, complain, in_decl,
8852                                /*integral_constant_expression_p=*/false);
8853       else
8854         new_pat = tsubst (pattern, args, complain, in_decl);
8855       return make_pack_expansion (new_pat);
8856     }
8857
8858   /* We could not find any argument packs that work.  */
8859   if (len < 0)
8860     return error_mark_node;
8861
8862   if (cp_unevaluated_operand)
8863     {
8864       /* We're in a late-specified return type, so create our own local
8865          specializations table; the current table is either NULL or (in the
8866          case of recursive unification) might have bindings that we don't
8867          want to use or alter.  */
8868       saved_local_specializations = local_specializations;
8869       local_specializations = htab_create (37,
8870                                            hash_local_specialization,
8871                                            eq_local_specializations,
8872                                            NULL);
8873     }
8874
8875   /* For each argument in each argument pack, substitute into the
8876      pattern.  */
8877   result = make_tree_vec (len + incomplete);
8878   for (i = 0; i < len + incomplete; ++i)
8879     {
8880       /* For parameter pack, change the substitution of the parameter
8881          pack to the ith argument in its argument pack, then expand
8882          the pattern.  */
8883       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
8884         {
8885           tree parm = TREE_PURPOSE (pack);
8886
8887           if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
8888             {
8889               /* Select the Ith argument from the pack.  */
8890               tree arg = make_node (ARGUMENT_PACK_SELECT);
8891               ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg) = TREE_VALUE (pack);
8892               ARGUMENT_PACK_SELECT_INDEX (arg) = i;
8893               mark_used (parm);
8894               register_local_specialization (arg, parm);
8895             }
8896           else
8897             {
8898               tree value = parm;
8899               int idx, level;
8900               template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
8901               
8902               if (i < len) 
8903                 {
8904                   /* Select the Ith argument from the pack. */
8905                   value = make_node (ARGUMENT_PACK_SELECT);
8906                   ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (value) = TREE_VALUE (pack);
8907                   ARGUMENT_PACK_SELECT_INDEX (value) = i;
8908                 }
8909
8910               /* Update the corresponding argument.  */
8911               TMPL_ARG (args, level, idx) = value;
8912             }
8913         }
8914
8915       /* Substitute into the PATTERN with the altered arguments.  */
8916       if (TREE_CODE (t) == EXPR_PACK_EXPANSION)
8917         TREE_VEC_ELT (result, i) = 
8918           tsubst_expr (pattern, args, complain, in_decl,
8919                        /*integral_constant_expression_p=*/false);
8920       else
8921         TREE_VEC_ELT (result, i) = tsubst (pattern, args, complain, in_decl);
8922
8923       if (i == len)
8924         /* When we have incomplete argument packs, the last "expanded"
8925            result is itself a pack expansion, which allows us
8926            to deduce more arguments.  */
8927         TREE_VEC_ELT (result, i) = 
8928           make_pack_expansion (TREE_VEC_ELT (result, i));
8929
8930       if (TREE_VEC_ELT (result, i) == error_mark_node)
8931         {
8932           result = error_mark_node;
8933           break;
8934         }
8935     }
8936
8937   /* Update ARGS to restore the substitution from parameter packs to
8938      their argument packs.  */
8939   for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
8940     {
8941       tree parm = TREE_PURPOSE (pack);
8942
8943       if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
8944         register_local_specialization (TREE_TYPE (pack), parm);
8945       else
8946         {
8947           int idx, level;
8948           template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
8949           
8950           /* Update the corresponding argument.  */
8951           if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
8952             TREE_VEC_ELT (TREE_VEC_ELT (args, level -1 ), idx) =
8953               TREE_TYPE (pack);
8954           else
8955             TREE_VEC_ELT (args, idx) = TREE_TYPE (pack);
8956         }
8957     }
8958
8959   if (saved_local_specializations)
8960     {
8961       htab_delete (local_specializations);
8962       local_specializations = saved_local_specializations;
8963     }
8964   
8965   return result;
8966 }
8967
8968 /* Given PARM_DECL PARM, find the corresponding PARM_DECL in the template
8969    TMPL.  We do this using DECL_PARM_INDEX, which should work even with
8970    parameter packs; all parms generated from a function parameter pack will
8971    have the same DECL_PARM_INDEX.  */
8972
8973 tree
8974 get_pattern_parm (tree parm, tree tmpl)
8975 {
8976   tree pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
8977   tree patparm;
8978
8979   if (DECL_ARTIFICIAL (parm))
8980     {
8981       for (patparm = DECL_ARGUMENTS (pattern);
8982            patparm; patparm = DECL_CHAIN (patparm))
8983         if (DECL_ARTIFICIAL (patparm)
8984             && DECL_NAME (parm) == DECL_NAME (patparm))
8985           break;
8986     }
8987   else
8988     {
8989       patparm = FUNCTION_FIRST_USER_PARM (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
8990       patparm = chain_index (DECL_PARM_INDEX (parm)-1, patparm);
8991       gcc_assert (DECL_PARM_INDEX (patparm)
8992                   == DECL_PARM_INDEX (parm));
8993     }
8994
8995   return patparm;
8996 }
8997
8998 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
8999
9000 static tree
9001 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
9002 {
9003   tree orig_t = t;
9004   int len, need_new = 0, i, expanded_len_adjust = 0, out;
9005   tree *elts;
9006
9007   if (t == error_mark_node)
9008     return error_mark_node;
9009
9010   len = TREE_VEC_LENGTH (t);
9011   elts = XALLOCAVEC (tree, len);
9012
9013   for (i = 0; i < len; i++)
9014     {
9015       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
9016       tree new_arg;
9017
9018       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
9019         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
9020       else if (PACK_EXPANSION_P (orig_arg))
9021         {
9022           /* Substitute into an expansion expression.  */
9023           new_arg = tsubst_pack_expansion (orig_arg, args, complain, in_decl);
9024
9025           if (TREE_CODE (new_arg) == TREE_VEC)
9026             /* Add to the expanded length adjustment the number of
9027                expanded arguments. We subtract one from this
9028                measurement, because the argument pack expression
9029                itself is already counted as 1 in
9030                LEN. EXPANDED_LEN_ADJUST can actually be negative, if
9031                the argument pack is empty.  */
9032             expanded_len_adjust += TREE_VEC_LENGTH (new_arg) - 1;
9033         }
9034       else if (ARGUMENT_PACK_P (orig_arg))
9035         {
9036           /* Substitute into each of the arguments.  */
9037           new_arg = TYPE_P (orig_arg)
9038             ? cxx_make_type (TREE_CODE (orig_arg))
9039             : make_node (TREE_CODE (orig_arg));
9040           
9041           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (
9042             new_arg,
9043             tsubst_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (orig_arg),
9044                                   args, complain, in_decl));
9045
9046           if (ARGUMENT_PACK_ARGS (new_arg) == error_mark_node)
9047             new_arg = error_mark_node;
9048
9049           if (TREE_CODE (new_arg) == NONTYPE_ARGUMENT_PACK) {
9050             TREE_TYPE (new_arg) = tsubst (TREE_TYPE (orig_arg), args,
9051                                           complain, in_decl);
9052             TREE_CONSTANT (new_arg) = TREE_CONSTANT (orig_arg);
9053
9054             if (TREE_TYPE (new_arg) == error_mark_node)
9055               new_arg = error_mark_node;
9056           }
9057         }
9058       else
9059         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
9060
9061       if (new_arg == error_mark_node)
9062         return error_mark_node;
9063
9064       elts[i] = new_arg;
9065       if (new_arg != orig_arg)
9066         need_new = 1;
9067     }
9068
9069   if (!need_new)
9070     return t;
9071
9072   /* Make space for the expanded arguments coming from template
9073      argument packs.  */
9074   t = make_tree_vec (len + expanded_len_adjust);
9075   /* ORIG_T can contain TREE_VECs. That happens if ORIG_T contains the
9076      arguments for a member template.
9077      In that case each TREE_VEC in ORIG_T represents a level of template
9078      arguments, and ORIG_T won't carry any non defaulted argument count.
9079      It will rather be the nested TREE_VECs that will carry one.
9080      In other words, ORIG_T carries a non defaulted argument count only
9081      if it doesn't contain any nested TREE_VEC.  */
9082   if (NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (orig_t))
9083     {
9084       int count = GET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (orig_t);
9085       count += expanded_len_adjust;
9086       SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (t, count);
9087     }
9088   for (i = 0, out = 0; i < len; i++)
9089     {
9090       if ((PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (orig_t, i))
9091            || ARGUMENT_PACK_P (TREE_VEC_ELT (orig_t, i)))
9092           && TREE_CODE (elts[i]) == TREE_VEC)
9093         {
9094           int idx;
9095
9096           /* Now expand the template argument pack "in place".  */
9097           for (idx = 0; idx < TREE_VEC_LENGTH (elts[i]); idx++, out++)
9098             TREE_VEC_ELT (t, out) = TREE_VEC_ELT (elts[i], idx);
9099         }
9100       else
9101         {
9102           TREE_VEC_ELT (t, out) = elts[i];
9103           out++;
9104         }
9105     }
9106
9107   return t;
9108 }
9109
9110 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
9111    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
9112    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
9113    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
9114    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
9115    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
9116
9117 static tree
9118 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
9119 {
9120   tree r = NULL_TREE;
9121   tree* new_parms;
9122
9123   /* When substituting into a template, we must set
9124      PROCESSING_TEMPLATE_DECL as the template parameters may be
9125      dependent if they are based on one-another, and the dependency
9126      predicates are short-circuit outside of templates.  */
9127   ++processing_template_decl;
9128
9129   for (new_parms = &r;
9130        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
9131        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
9132          parms = TREE_CHAIN (parms))
9133     {
9134       tree new_vec =
9135         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
9136       int i;
9137
9138       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
9139         {
9140           tree tuple;
9141
9142           if (parms == error_mark_node)
9143             continue;
9144
9145           tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
9146
9147           if (tuple == error_mark_node)
9148             continue;
9149
9150           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) =
9151             tsubst_template_parm (tuple, args, complain);
9152         }
9153
9154       *new_parms =
9155         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms)
9156                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
9157                    new_vec, NULL_TREE);
9158     }
9159
9160   --processing_template_decl;
9161
9162   return r;
9163 }
9164
9165 /* Return the result of substituting ARGS into one template parameter
9166    given by T. T Must be a TREE_LIST which TREE_VALUE is the template
9167    parameter and which TREE_PURPOSE is the default argument of the
9168    template parameter.  */
9169
9170 static tree
9171 tsubst_template_parm (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain)
9172 {
9173   tree default_value, parm_decl;
9174
9175   if (args == NULL_TREE
9176       || t == NULL_TREE
9177       || t == error_mark_node)
9178     return t;
9179
9180   gcc_assert (TREE_CODE (t) == TREE_LIST);
9181
9182   default_value = TREE_PURPOSE (t);
9183   parm_decl = TREE_VALUE (t);
9184
9185   parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
9186   if (TREE_CODE (parm_decl) == PARM_DECL
9187       && invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm_decl), complain))
9188     parm_decl = error_mark_node;
9189   default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
9190                                        complain, NULL_TREE);
9191
9192   return build_tree_list (default_value, parm_decl);
9193 }
9194
9195 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
9196    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
9197    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
9198    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
9199    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
9200
9201 static tree
9202 tsubst_aggr_type (tree t,
9203                   tree args,
9204                   tsubst_flags_t complain,
9205                   tree in_decl,
9206                   int entering_scope)
9207 {
9208   if (t == NULL_TREE)
9209     return NULL_TREE;
9210
9211   switch (TREE_CODE (t))
9212     {
9213     case RECORD_TYPE:
9214       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
9215         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9216
9217       /* Else fall through.  */
9218     case ENUMERAL_TYPE:
9219     case UNION_TYPE:
9220       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t) && uses_template_parms (t))
9221         {
9222           tree argvec;
9223           tree context;
9224           tree r;
9225           int saved_unevaluated_operand;
9226           int saved_inhibit_evaluation_warnings;
9227
9228           /* In "sizeof(X<I>)" we need to evaluate "I".  */
9229           saved_unevaluated_operand = cp_unevaluated_operand;
9230           cp_unevaluated_operand = 0;
9231           saved_inhibit_evaluation_warnings = c_inhibit_evaluation_warnings;
9232           c_inhibit_evaluation_warnings = 0;
9233
9234           /* First, determine the context for the type we are looking
9235              up.  */
9236           context = TYPE_CONTEXT (t);
9237           if (context)
9238             {
9239               context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
9240                                           in_decl, /*entering_scope=*/1);
9241               /* If context is a nested class inside a class template,
9242                  it may still need to be instantiated (c++/33959).  */
9243               if (TYPE_P (context))
9244                 context = complete_type (context);
9245             }
9246
9247           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
9248              type we are trying to find.  For example, given:
9249
9250                template <class T> struct S;
9251                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
9252
9253              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
9254              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
9255              S we only want {double}.  */
9256           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
9257                                          complain, in_decl);
9258           if (argvec == error_mark_node)
9259             r = error_mark_node;
9260           else
9261             {
9262               r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
9263                                          entering_scope, complain);
9264               r = cp_build_qualified_type_real (r, cp_type_quals (t), complain);
9265             }
9266
9267           cp_unevaluated_operand = saved_unevaluated_operand;
9268           c_inhibit_evaluation_warnings = saved_inhibit_evaluation_warnings;
9269
9270           return r;
9271         }
9272       else
9273         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
9274         return t;
9275
9276     default:
9277       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
9278     }
9279 }
9280
9281 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
9282    FN), which has the indicated TYPE.  */
9283
9284 tree
9285 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
9286 {
9287   tree saved_class_ptr = NULL_TREE;
9288   tree saved_class_ref = NULL_TREE;
9289
9290   /* This can happen in invalid code.  */
9291   if (TREE_CODE (arg) == DEFAULT_ARG)
9292     return arg;
9293
9294   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
9295      default argument here, not in tsubst.  In the case of
9296      something like:
9297
9298        template <class T>
9299        struct S {
9300          static T t();
9301          void f(T = t());
9302        };
9303
9304      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
9305      rather than in the current class.  */
9306   push_access_scope (fn);
9307   /* The "this" pointer is not valid in a default argument.  */
9308   if (cfun)
9309     {
9310       saved_class_ptr = current_class_ptr;
9311       cp_function_chain->x_current_class_ptr = NULL_TREE;
9312       saved_class_ref = current_class_ref;
9313       cp_function_chain->x_current_class_ref = NULL_TREE;
9314     }
9315
9316   push_deferring_access_checks(dk_no_deferred);
9317   /* The default argument expression may cause implicitly defined
9318      member functions to be synthesized, which will result in garbage
9319      collection.  We must treat this situation as if we were within
9320      the body of function so as to avoid collecting live data on the
9321      stack.  */
9322   ++function_depth;
9323   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
9324                      tf_warning_or_error, NULL_TREE,
9325                      /*integral_constant_expression_p=*/false);
9326   --function_depth;
9327   pop_deferring_access_checks();
9328
9329   /* Restore the "this" pointer.  */
9330   if (cfun)
9331     {
9332       cp_function_chain->x_current_class_ptr = saved_class_ptr;
9333       cp_function_chain->x_current_class_ref = saved_class_ref;
9334     }
9335
9336   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
9337   arg = check_default_argument (type, arg);
9338
9339   pop_access_scope (fn);
9340
9341   return arg;
9342 }
9343
9344 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
9345
9346 static void
9347 tsubst_default_arguments (tree fn)
9348 {
9349   tree arg;
9350   tree tmpl_args;
9351
9352   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
9353
9354   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
9355      its default arguments.  */
9356   if (uses_template_parms (tmpl_args))
9357     return;
9358   /* Don't do this again for clones.  */
9359   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (fn))
9360     return;
9361
9362   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
9363        arg;
9364        arg = TREE_CHAIN (arg))
9365     if (TREE_PURPOSE (arg))
9366       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn,
9367                                                     TREE_VALUE (arg),
9368                                                     TREE_PURPOSE (arg));
9369 }
9370
9371 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  Return the
9372    result of the substitution.  Issue error and warning messages under
9373    control of COMPLAIN.  */
9374
9375 static tree
9376 tsubst_decl (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain)
9377 {
9378 #define RETURN(EXP) do { r = (EXP); goto out; } while(0)
9379   location_t saved_loc;
9380   tree r = NULL_TREE;
9381   tree in_decl = t;
9382   hashval_t hash = 0;
9383
9384   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
9385   saved_loc = input_location;
9386   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
9387
9388   switch (TREE_CODE (t))
9389     {
9390     case TEMPLATE_DECL:
9391       {
9392         /* We can get here when processing a member function template,
9393            member class template, or template template parameter.  */
9394         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
9395         tree spec;
9396         tree tmpl_args;
9397         tree full_args;
9398
9399         if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
9400           {
9401             /* Template template parameter is treated here.  */
9402             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9403             if (new_type == error_mark_node)
9404               RETURN (error_mark_node);
9405
9406             r = copy_decl (t);
9407             DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9408             TREE_TYPE (r) = new_type;
9409             DECL_TEMPLATE_RESULT (r)
9410               = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (decl),
9411                             TYPE_DECL, DECL_NAME (decl), new_type);
9412             DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
9413               = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
9414                                        complain);
9415             TYPE_NAME (new_type) = r;
9416             break;
9417           }
9418
9419         /* We might already have an instance of this template.
9420            The ARGS are for the surrounding class type, so the
9421            full args contain the tsubst'd args for the context,
9422            plus the innermost args from the template decl.  */
9423         tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t)
9424           ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
9425           : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
9426         /* Because this is a template, the arguments will still be
9427            dependent, even after substitution.  If
9428            PROCESSING_TEMPLATE_DECL is not set, the dependency
9429            predicates will short-circuit.  */
9430         ++processing_template_decl;
9431         full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
9432                                           complain, in_decl);
9433         --processing_template_decl;
9434         if (full_args == error_mark_node)
9435           RETURN (error_mark_node);
9436
9437         /* If this is a default template template argument,
9438            tsubst might not have changed anything.  */
9439         if (full_args == tmpl_args)
9440           RETURN (t);
9441
9442         hash = hash_tmpl_and_args (t, full_args);
9443         spec = retrieve_specialization (t, full_args, hash);
9444         if (spec != NULL_TREE)
9445           {
9446             r = spec;
9447             break;
9448           }
9449
9450         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
9451            original, but will record the current template arguments.
9452            We also create a new function declaration, which is just
9453            like the old one, but points to this new template, rather
9454            than the old one.  */
9455         r = copy_decl (t);
9456         gcc_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0);
9457         DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9458
9459         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_template_info (t, args);
9460
9461         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
9462           {
9463             tree new_type;
9464             ++processing_template_decl;
9465             new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9466             --processing_template_decl;
9467             if (new_type == error_mark_node)
9468               RETURN (error_mark_node);
9469
9470             TREE_TYPE (r) = new_type;
9471             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
9472             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
9473             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
9474             DECL_CONTEXT (r) = TYPE_CONTEXT (new_type);
9475           }
9476         else
9477           {
9478             tree new_decl;
9479             ++processing_template_decl;
9480             new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
9481             --processing_template_decl;
9482             if (new_decl == error_mark_node)
9483               RETURN (error_mark_node);
9484
9485             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
9486             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
9487             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
9488             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
9489             DECL_CONTEXT (r) = DECL_CONTEXT (new_decl);
9490           }
9491
9492         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
9493         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
9494         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
9495
9496         /* The template parameters for this new template are all the
9497            template parameters for the old template, except the
9498            outermost level of parameters.  */
9499         DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
9500           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
9501                                    complain);
9502
9503         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
9504           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
9505
9506         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
9507           /* Record this non-type partial instantiation.  */
9508           register_specialization (r, t,
9509                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)),
9510                                    false, hash);
9511       }
9512       break;
9513
9514     case FUNCTION_DECL:
9515       {
9516         tree ctx;
9517         tree argvec = NULL_TREE;
9518         tree *friends;
9519         tree gen_tmpl;
9520         tree type;
9521         int member;
9522         int args_depth;
9523         int parms_depth;
9524
9525         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
9526         gcc_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE);
9527
9528         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
9529           {
9530             tree spec;
9531             bool dependent_p;
9532
9533             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
9534                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
9535                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
9536                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
9537             ++processing_template_decl;
9538             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
9539             --processing_template_decl;
9540             if (!dependent_p)
9541               RETURN (t);
9542
9543             /* Calculate the most general template of which R is a
9544                specialization, and the complete set of arguments used to
9545                specialize R.  */
9546             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
9547             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS
9548                                           (DECL_TEMPLATE_RESULT
9549                                                  (DECL_TI_TEMPLATE (t))),
9550                                            args, complain, in_decl);
9551             if (argvec == error_mark_node)
9552               RETURN (error_mark_node);
9553
9554             /* Check to see if we already have this specialization.  */
9555             hash = hash_tmpl_and_args (gen_tmpl, argvec);
9556             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec, hash);
9557
9558             if (spec)
9559               {
9560                 r = spec;
9561                 break;
9562               }
9563
9564             /* We can see more levels of arguments than parameters if
9565                there was a specialization of a member template, like
9566                this:
9567
9568                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
9569                  template <> template <class U> void S<int>::f(U);
9570
9571                Here, we'll be substituting into the specialization,
9572                because that's where we can find the code we actually
9573                want to generate, but we'll have enough arguments for
9574                the most general template.
9575
9576                We also deal with the peculiar case:
9577
9578                  template <class T> struct S {
9579                    template <class U> friend void f();
9580                  };
9581                  template <class U> void f() {}
9582                  template S<int>;
9583                  template void f<double>();
9584
9585                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
9586                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
9587                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
9588                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
9589                situations like:
9590
9591                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
9592                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
9593
9594                which we can spot because the pattern will be a
9595                specialization in this case.  */
9596             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
9597             parms_depth =
9598               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t)));
9599             if (args_depth > parms_depth
9600                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
9601               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
9602           }
9603         else
9604           {
9605             /* This special case arises when we have something like this:
9606
9607                  template <class T> struct S {
9608                    friend void f<int>(int, double);
9609                  };
9610
9611                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
9612                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
9613                tsubst_friend_function, and we want only to create a
9614                new decl (R) with appropriate types so that we can call
9615                determine_specialization.  */
9616             gen_tmpl = NULL_TREE;
9617           }
9618
9619         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
9620           {
9621             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
9622               member = 2;
9623             else
9624               member = 1;
9625             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args,
9626                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
9627           }
9628         else
9629           {
9630             member = 0;
9631             ctx = DECL_CONTEXT (t);
9632           }
9633         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9634         if (type == error_mark_node)
9635           RETURN (error_mark_node);
9636
9637         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
9638            point, as they may not represent instantiations of this
9639            template, and in any case are considered separate under the
9640            discrete model.  */
9641         r = copy_decl (t);
9642         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
9643         TREE_TYPE (r) = type;
9644         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
9645         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
9646         SET_DECL_RTL (r, NULL);
9647         /* Leave DECL_INITIAL set on deleted instantiations.  */
9648         if (!DECL_DELETED_FN (r))
9649           DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
9650         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
9651
9652         if (member && DECL_CONV_FN_P (r))
9653           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
9654              case it's the name of one of the template's parameters.  */
9655           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
9656
9657         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
9658                                      complain, t);
9659         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
9660
9661         TREE_STATIC (r) = 0;
9662         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
9663         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
9664         /* If this is an instantiation of a function with internal
9665            linkage, we already know what object file linkage will be
9666            assigned to the instantiation.  */
9667         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = !TREE_PUBLIC (r);
9668         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
9669         DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9670         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
9671         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
9672         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
9673         DECL_STRUCT_FUNCTION (r) = NULL;
9674         TREE_USED (r) = 0;
9675         /* We'll re-clone as appropriate in instantiate_template.  */
9676         DECL_CLONED_FUNCTION (r) = NULL_TREE;
9677
9678         /* If we aren't complaining now, return on error before we register
9679            the specialization so that we'll complain eventually.  */
9680         if ((complain & tf_error) == 0
9681             && IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r))
9682             && !grok_op_properties (r, /*complain=*/false))
9683           RETURN (error_mark_node);
9684
9685         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
9686            this in the special friend case mentioned above where
9687            GEN_TMPL is NULL.  */
9688         if (gen_tmpl)
9689           {
9690             DECL_TEMPLATE_INFO (r)
9691               = build_template_info (gen_tmpl, argvec);
9692             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
9693             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false, hash);
9694
9695             /* We're not supposed to instantiate default arguments
9696                until they are called, for a template.  But, for a
9697                declaration like:
9698
9699                  template <class T> void f ()
9700                  { extern void g(int i = T()); }
9701
9702                we should do the substitution when the template is
9703                instantiated.  We handle the member function case in
9704                instantiate_class_template since the default arguments
9705                might refer to other members of the class.  */
9706             if (!member
9707                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
9708                 && !uses_template_parms (argvec))
9709               tsubst_default_arguments (r);
9710           }
9711         else
9712           DECL_TEMPLATE_INFO (r) = NULL_TREE;
9713
9714         /* Copy the list of befriending classes.  */
9715         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
9716              *friends;
9717              friends = &TREE_CHAIN (*friends))
9718           {
9719             *friends = copy_node (*friends);
9720             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
9721                                             args, complain,
9722                                             in_decl);
9723           }
9724
9725         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
9726           {
9727             maybe_retrofit_in_chrg (r);
9728             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
9729               grok_ctor_properties (ctx, r);
9730             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
9731                If it isn't, that'll be handled by
9732                clone_constructors_and_destructors.  */
9733             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
9734               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
9735           }
9736         else if ((complain & tf_error) != 0
9737                  && IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r))
9738                  && !grok_op_properties (r, /*complain=*/true))
9739           RETURN (error_mark_node);
9740
9741         if (DECL_FRIEND_P (t) && DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
9742           SET_DECL_FRIEND_CONTEXT (r,
9743                                    tsubst (DECL_FRIEND_CONTEXT (t),
9744                                             args, complain, in_decl));
9745
9746         /* Possibly limit visibility based on template args.  */
9747         DECL_VISIBILITY (r) = VISIBILITY_DEFAULT;
9748         if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (t))
9749           {
9750             DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (r) = 0;
9751             DECL_ATTRIBUTES (r)
9752               = remove_attribute ("visibility", DECL_ATTRIBUTES (r));
9753           }
9754         determine_visibility (r);
9755         if (DECL_DEFAULTED_OUTSIDE_CLASS_P (r)
9756             && !processing_template_decl)
9757           defaulted_late_check (r);
9758
9759         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
9760                                         args, complain, in_decl);
9761       }
9762       break;
9763
9764     case PARM_DECL:
9765       {
9766         tree type = NULL_TREE;
9767         int i, len = 1;
9768         tree expanded_types = NULL_TREE;
9769         tree prev_r = NULL_TREE;
9770         tree first_r = NULL_TREE;
9771
9772         if (FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t))
9773           {
9774             /* If there is a local specialization that isn't a
9775                parameter pack, it means that we're doing a "simple"
9776                substitution from inside tsubst_pack_expansion. Just
9777                return the local specialization (which will be a single
9778                parm).  */
9779             tree spec = retrieve_local_specialization (t);
9780             if (spec 
9781                 && TREE_CODE (spec) == PARM_DECL
9782                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (spec)) != TYPE_PACK_EXPANSION)
9783               RETURN (spec);
9784
9785             /* Expand the TYPE_PACK_EXPANSION that provides the types for
9786                the parameters in this function parameter pack.  */
9787             expanded_types = tsubst_pack_expansion (TREE_TYPE (t), args,
9788                                                     complain, in_decl);
9789             if (TREE_CODE (expanded_types) == TREE_VEC)
9790               {
9791                 len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_types);
9792
9793                 /* Zero-length parameter packs are boring. Just substitute
9794                    into the chain.  */
9795                 if (len == 0)
9796                   RETURN (tsubst (TREE_CHAIN (t), args, complain,
9797                                   TREE_CHAIN (t)));
9798               }
9799             else
9800               {
9801                 /* All we did was update the type. Make a note of that.  */
9802                 type = expanded_types;
9803                 expanded_types = NULL_TREE;
9804               }
9805           }
9806
9807         /* Loop through all of the parameter's we'll build. When T is
9808            a function parameter pack, LEN is the number of expanded
9809            types in EXPANDED_TYPES; otherwise, LEN is 1.  */
9810         r = NULL_TREE;
9811         for (i = 0; i < len; ++i)
9812           {
9813             prev_r = r;
9814             r = copy_node (t);
9815             if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
9816               SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
9817
9818             if (expanded_types)
9819               /* We're on the Ith parameter of the function parameter
9820                  pack.  */
9821               {
9822                 /* An argument of a function parameter pack is not a parameter
9823                    pack.  */
9824                 FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (r) = false;
9825
9826                 /* Get the Ith type.  */
9827                 type = TREE_VEC_ELT (expanded_types, i);
9828
9829                 if (DECL_NAME (r))
9830                   /* Rename the parameter to include the index.  */
9831                   DECL_NAME (r) =
9832                     make_ith_pack_parameter_name (DECL_NAME (r), i);
9833               }
9834             else if (!type)
9835               /* We're dealing with a normal parameter.  */
9836               type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9837
9838             type = type_decays_to (type);
9839             TREE_TYPE (r) = type;
9840             cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
9841
9842             if (DECL_INITIAL (r))
9843               {
9844                 if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
9845                   DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
9846                 else
9847                   DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
9848                                              complain, in_decl);
9849               }
9850
9851             DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
9852
9853             if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
9854               DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
9855
9856             apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
9857                                             args, complain, in_decl);
9858
9859             /* Keep track of the first new parameter we
9860                generate. That's what will be returned to the
9861                caller.  */
9862             if (!first_r)
9863               first_r = r;
9864
9865             /* Build a proper chain of parameters when substituting
9866                into a function parameter pack.  */
9867             if (prev_r)
9868               DECL_CHAIN (prev_r) = r;
9869           }
9870
9871         if (DECL_CHAIN (t))
9872           DECL_CHAIN (r) = tsubst (DECL_CHAIN (t), args,
9873                                    complain, DECL_CHAIN (t));
9874
9875         /* FIRST_R contains the start of the chain we've built.  */
9876         r = first_r;
9877       }
9878       break;
9879
9880     case FIELD_DECL:
9881       {
9882         tree type;
9883
9884         r = copy_decl (t);
9885         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9886         if (type == error_mark_node)
9887           RETURN (error_mark_node);
9888         TREE_TYPE (r) = type;
9889         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
9890
9891         /* DECL_INITIAL gives the number of bits in a bit-field.  */
9892         DECL_INITIAL (r)
9893           = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
9894                          complain, in_decl,
9895                          /*integral_constant_expression_p=*/true);
9896         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
9897            finish_member_declaration.  */
9898         DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9899         if (VOID_TYPE_P (type))
9900           error ("instantiation of %q+D as type %qT", r, type);
9901
9902         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
9903                                         args, complain, in_decl);
9904       }
9905       break;
9906
9907     case USING_DECL:
9908       /* We reach here only for member using decls.  */
9909       if (DECL_DEPENDENT_P (t))
9910         {
9911           r = do_class_using_decl
9912             (tsubst_copy (USING_DECL_SCOPE (t), args, complain, in_decl),
9913              tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl));
9914           if (!r)
9915             r = error_mark_node;
9916           else
9917             {
9918               TREE_PROTECTED (r) = TREE_PROTECTED (t);
9919               TREE_PRIVATE (r) = TREE_PRIVATE (t);
9920             }
9921         }
9922       else
9923         {
9924           r = copy_node (t);
9925           DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9926         }
9927       break;
9928
9929     case TYPE_DECL:
9930     case VAR_DECL:
9931       {
9932         tree argvec = NULL_TREE;
9933         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
9934         tree spec;
9935         tree tmpl = NULL_TREE;
9936         tree ctx;
9937         tree type = NULL_TREE;
9938         bool local_p;
9939
9940         if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL
9941             && t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
9942           {
9943             /* If this is the canonical decl, we don't have to
9944                mess with instantiations, and often we can't (for
9945                typename, template type parms and such).  Note that
9946                TYPE_NAME is not correct for the above test if
9947                we've copied the type for a typedef.  */
9948             type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9949             if (type == error_mark_node)
9950               RETURN (error_mark_node);
9951             r = TYPE_NAME (type);
9952             break;
9953           }
9954
9955         /* Check to see if we already have the specialization we
9956            need.  */
9957         spec = NULL_TREE;
9958         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t) || DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
9959           {
9960             /* T is a static data member or namespace-scope entity.
9961                We have to substitute into namespace-scope variables
9962                (even though such entities are never templates) because
9963                of cases like:
9964                
9965                  template <class T> void f() { extern T t; }
9966
9967                where the entity referenced is not known until
9968                instantiation time.  */
9969             local_p = false;
9970             ctx = DECL_CONTEXT (t);
9971             if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
9972               {
9973                 ctx = tsubst_aggr_type (ctx, args,
9974                                         complain,
9975                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
9976                 /* If CTX is unchanged, then T is in fact the
9977                    specialization we want.  That situation occurs when
9978                    referencing a static data member within in its own
9979                    class.  We can use pointer equality, rather than
9980                    same_type_p, because DECL_CONTEXT is always
9981                    canonical.  */
9982                 if (ctx == DECL_CONTEXT (t))
9983                   spec = t;
9984               }
9985
9986             if (!spec)
9987               {
9988                 tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
9989                 gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
9990                 argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
9991                 hash = hash_tmpl_and_args (gen_tmpl, argvec);
9992                 spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec, hash);
9993               }
9994           }
9995         else
9996           {
9997             /* A local variable.  */
9998             local_p = true;
9999             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
10000             ctx = NULL_TREE;
10001             spec = retrieve_local_specialization (t);
10002           }
10003         /* If we already have the specialization we need, there is
10004            nothing more to do.  */ 
10005         if (spec)
10006           {
10007             r = spec;
10008             break;
10009           }
10010
10011         /* Create a new node for the specialization we need.  */
10012         r = copy_decl (t);
10013         if (type == NULL_TREE)
10014           {
10015             if (is_typedef_decl (t))
10016               type = DECL_ORIGINAL_TYPE (t);
10017             else
10018               type = TREE_TYPE (t);
10019             if (TREE_CODE (t) == VAR_DECL && VAR_HAD_UNKNOWN_BOUND (t))
10020               type = strip_array_domain (type);
10021             type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
10022           }
10023         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
10024           {
10025             /* Even if the original location is out of scope, the
10026                newly substituted one is not.  */
10027             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
10028             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
10029             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (r) = 0;
10030             if (type == error_mark_node)
10031               RETURN (error_mark_node);
10032             if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
10033               {
10034                 /* It may seem that this case cannot occur, since:
10035
10036                      typedef void f();
10037                      void g() { f x; }
10038
10039                    declares a function, not a variable.  However:
10040       
10041                      typedef void f();
10042                      template <typename T> void g() { T t; }
10043                      template void g<f>();
10044
10045                    is an attempt to declare a variable with function
10046                    type.  */
10047                 error ("variable %qD has function type",
10048                        /* R is not yet sufficiently initialized, so we
10049                           just use its name.  */
10050                        DECL_NAME (r));
10051                 RETURN (error_mark_node);
10052               }
10053             type = complete_type (type);
10054             /* Wait until cp_finish_decl to set this again, to handle
10055                circular dependency (template/instantiate6.C). */
10056             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r) = 0;
10057             type = check_var_type (DECL_NAME (r), type);
10058
10059             if (DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (t))
10060               {
10061                 tree ve = DECL_VALUE_EXPR (t);
10062                 ve = tsubst_expr (ve, args, complain, in_decl,
10063                                   /*constant_expression_p=*/false);
10064                 SET_DECL_VALUE_EXPR (r, ve);
10065               }
10066           }
10067         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
10068           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
10069         TREE_TYPE (r) = type;
10070         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
10071         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
10072         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
10073         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
10074         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
10075           SET_DECL_RTL (r, NULL);
10076         /* The initializer must not be expanded until it is required;
10077            see [temp.inst].  */
10078         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
10079         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
10080           SET_DECL_RTL (r, NULL);
10081         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
10082         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
10083           {
10084             /* Possibly limit visibility based on template args.  */
10085             DECL_VISIBILITY (r) = VISIBILITY_DEFAULT;
10086             if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (t))
10087               {
10088                 DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (r) = 0;
10089                 DECL_ATTRIBUTES (r)
10090                   = remove_attribute ("visibility", DECL_ATTRIBUTES (r));
10091               }
10092             determine_visibility (r);
10093           }
10094
10095         if (!local_p)
10096           {
10097             /* A static data member declaration is always marked
10098                external when it is declared in-class, even if an
10099                initializer is present.  We mimic the non-template
10100                processing here.  */
10101             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
10102
10103             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false, hash);
10104             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_template_info (tmpl, argvec);
10105             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
10106           }
10107         else if (cp_unevaluated_operand)
10108           {
10109             /* We're substituting this var in a decltype outside of its
10110                scope, such as for a lambda return type.  Don't add it to
10111                local_specializations, do perform auto deduction.  */
10112             tree auto_node = type_uses_auto (type);
10113             tree init
10114               = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl,
10115                              /*constant_expression_p=*/false);
10116
10117             if (auto_node && init)
10118               {
10119                 init = resolve_nondeduced_context (init);
10120                 if (describable_type (init))
10121                   {
10122                     type = do_auto_deduction (type, init, auto_node);
10123                     TREE_TYPE (r) = type;
10124                   }
10125               }
10126           }
10127         else
10128           register_local_specialization (r, t);
10129
10130         DECL_CHAIN (r) = NULL_TREE;
10131
10132         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r),
10133                                         /*flags=*/0,
10134                                         args, complain, in_decl);
10135
10136         /* Preserve a typedef that names a type.  */
10137         if (is_typedef_decl (r))
10138           {
10139             DECL_ORIGINAL_TYPE (r) = NULL_TREE;
10140             set_underlying_type (r);
10141           }
10142
10143         layout_decl (r, 0);
10144       }
10145       break;
10146
10147     default:
10148       gcc_unreachable ();
10149     }
10150 #undef RETURN
10151
10152  out:
10153   /* Restore the file and line information.  */
10154   input_location = saved_loc;
10155
10156   return r;
10157 }
10158
10159 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
10160
10161 static tree
10162 tsubst_arg_types (tree arg_types,
10163                   tree args,
10164                   tsubst_flags_t complain,
10165                   tree in_decl)
10166 {
10167   tree remaining_arg_types;
10168   tree type = NULL_TREE;
10169   int i = 1;
10170   tree expanded_args = NULL_TREE;
10171   tree default_arg;
10172
10173   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
10174     return arg_types;
10175
10176   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
10177                                           args, complain, in_decl);
10178   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
10179     return error_mark_node;
10180
10181   if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (arg_types)))
10182     {
10183       /* For a pack expansion, perform substitution on the
10184          entire expression. Later on, we'll handle the arguments
10185          one-by-one.  */
10186       expanded_args = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (arg_types),
10187                                             args, complain, in_decl);
10188
10189       if (TREE_CODE (expanded_args) == TREE_VEC)
10190         /* So that we'll spin through the parameters, one by one.  */
10191         i = TREE_VEC_LENGTH (expanded_args);
10192       else
10193         {
10194           /* We only partially substituted into the parameter
10195              pack. Our type is TYPE_PACK_EXPANSION.  */
10196           type = expanded_args;
10197           expanded_args = NULL_TREE;
10198         }
10199     }
10200
10201   while (i > 0) {
10202     --i;
10203     
10204     if (expanded_args)
10205       type = TREE_VEC_ELT (expanded_args, i);
10206     else if (!type)
10207       type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
10208
10209     if (type == error_mark_node)
10210       return error_mark_node;
10211     if (VOID_TYPE_P (type))
10212       {
10213         if (complain & tf_error)
10214           {
10215             error ("invalid parameter type %qT", type);
10216             if (in_decl)
10217               error ("in declaration %q+D", in_decl);
10218           }
10219         return error_mark_node;
10220     }
10221     
10222     /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
10223        top-level qualifiers as required.  */
10224     type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
10225
10226     /* We do not substitute into default arguments here.  The standard
10227        mandates that they be instantiated only when needed, which is
10228        done in build_over_call.  */
10229     default_arg = TREE_PURPOSE (arg_types);
10230
10231     if (default_arg && TREE_CODE (default_arg) == DEFAULT_ARG)
10232       {
10233         /* We've instantiated a template before its default arguments
10234            have been parsed.  This can happen for a nested template
10235            class, and is not an error unless we require the default
10236            argument in a call of this function.  */
10237         remaining_arg_types = 
10238           tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
10239         VEC_safe_push (tree, gc, DEFARG_INSTANTIATIONS (default_arg), 
10240                        remaining_arg_types);
10241       }
10242     else
10243       remaining_arg_types = 
10244         hash_tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
10245   }
10246         
10247   return remaining_arg_types;
10248 }
10249
10250 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
10251    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
10252    initial substitution of explicitly provided template parameters
10253    during argument deduction forbids substitution into the
10254    exception-specification:
10255
10256      [temp.deduct]
10257
10258      All references in the function type of the function template to  the
10259      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
10260      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
10261      in  the function type of the function template results in an invalid
10262      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
10263      exception specifications is done only when the function is instanti-
10264      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
10265      results in an invalid type.]  */
10266
10267 static tree
10268 tsubst_function_type (tree t,
10269                       tree args,
10270                       tsubst_flags_t complain,
10271                       tree in_decl)
10272 {
10273   tree return_type;
10274   tree arg_types;
10275   tree fntype;
10276
10277   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
10278   gcc_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE);
10279
10280   /* Substitute the return type.  */
10281   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
10282   if (return_type == error_mark_node)
10283     return error_mark_node;
10284   /* The standard does not presently indicate that creation of a
10285      function type with an invalid return type is a deduction failure.
10286      However, that is clearly analogous to creating an array of "void"
10287      or a reference to a reference.  This is core issue #486.  */
10288   if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE
10289       || TREE_CODE (return_type) == FUNCTION_TYPE)
10290     {
10291       if (complain & tf_error)
10292         {
10293           if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE)
10294             error ("function returning an array");
10295           else
10296             error ("function returning a function");
10297         }
10298       return error_mark_node;
10299     }
10300
10301   /* Substitute the argument types.  */
10302   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
10303                                 complain, in_decl);
10304   if (arg_types == error_mark_node)
10305     return error_mark_node;
10306
10307   /* Construct a new type node and return it.  */
10308   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
10309     {
10310       fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
10311       fntype = apply_memfn_quals (fntype, type_memfn_quals (t));
10312     }
10313   else
10314     {
10315       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
10316       if (! MAYBE_CLASS_TYPE_P (r))
10317         {
10318           /* [temp.deduct]
10319
10320              Type deduction may fail for any of the following
10321              reasons:
10322
10323              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
10324              is not a class type.  */
10325           if (complain & tf_error)
10326             error ("creating pointer to member function of non-class type %qT",
10327                       r);
10328           return error_mark_node;
10329         }
10330
10331       fntype = build_method_type_directly (r, return_type,
10332                                            TREE_CHAIN (arg_types));
10333     }
10334   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
10335
10336   return fntype;
10337 }
10338
10339 /* FNTYPE is a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  Substitute the template
10340    ARGS into that specification, and return the substituted
10341    specification.  If there is no specification, return NULL_TREE.  */
10342
10343 static tree
10344 tsubst_exception_specification (tree fntype,
10345                                 tree args,
10346                                 tsubst_flags_t complain,
10347                                 tree in_decl,
10348                                 bool defer_ok)
10349 {
10350   tree specs;
10351   tree new_specs;
10352
10353   specs = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (fntype);
10354   new_specs = NULL_TREE;
10355   if (specs && TREE_PURPOSE (specs))
10356     {
10357       /* A noexcept-specifier.  */
10358       tree expr = TREE_PURPOSE (specs);
10359       if (expr == boolean_true_node || expr == boolean_false_node)
10360         new_specs = expr;
10361       else if (defer_ok)
10362         {
10363           /* Defer instantiation of noexcept-specifiers to avoid
10364              excessive instantiations (c++/49107).  */
10365           new_specs = make_node (DEFERRED_NOEXCEPT);
10366           if (DEFERRED_NOEXCEPT_SPEC_P (specs))
10367             {
10368               /* We already partially instantiated this member template,
10369                  so combine the new args with the old.  */
10370               DEFERRED_NOEXCEPT_PATTERN (new_specs)
10371                 = DEFERRED_NOEXCEPT_PATTERN (expr);
10372               DEFERRED_NOEXCEPT_ARGS (new_specs)
10373                 = add_to_template_args (DEFERRED_NOEXCEPT_ARGS (expr), args);
10374             }
10375           else
10376             {
10377               DEFERRED_NOEXCEPT_PATTERN (new_specs) = expr;
10378               DEFERRED_NOEXCEPT_ARGS (new_specs) = args;
10379             }
10380         }
10381       else
10382         new_specs = tsubst_copy_and_build
10383           (expr, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false,
10384            /*integral_constant_expression_p=*/true);
10385       new_specs = build_noexcept_spec (new_specs, complain);
10386     }
10387   else if (specs)
10388     {
10389       if (! TREE_VALUE (specs))
10390         new_specs = specs;
10391       else
10392         while (specs)
10393           {
10394             tree spec;
10395             int i, len = 1;
10396             tree expanded_specs = NULL_TREE;
10397
10398             if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (specs)))
10399               {
10400                 /* Expand the pack expansion type.  */
10401                 expanded_specs = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (specs),
10402                                                        args, complain,
10403                                                        in_decl);
10404
10405                 if (expanded_specs == error_mark_node)
10406                   return error_mark_node;
10407                 else if (TREE_CODE (expanded_specs) == TREE_VEC)
10408                   len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_specs);
10409                 else
10410                   {
10411                     /* We're substituting into a member template, so
10412                        we got a TYPE_PACK_EXPANSION back.  Add that
10413                        expansion and move on.  */
10414                     gcc_assert (TREE_CODE (expanded_specs) 
10415                                 == TYPE_PACK_EXPANSION);
10416                     new_specs = add_exception_specifier (new_specs,
10417                                                          expanded_specs,
10418                                                          complain);
10419                     specs = TREE_CHAIN (specs);
10420                     continue;
10421                   }
10422               }
10423
10424             for (i = 0; i < len; ++i)
10425               {
10426                 if (expanded_specs)
10427                   spec = TREE_VEC_ELT (expanded_specs, i);
10428                 else
10429                   spec = tsubst (TREE_VALUE (specs), args, complain, in_decl);
10430                 if (spec == error_mark_node)
10431                   return spec;
10432                 new_specs = add_exception_specifier (new_specs, spec, 
10433                                                      complain);
10434               }
10435
10436             specs = TREE_CHAIN (specs);
10437           }
10438     }
10439   return new_specs;
10440 }
10441
10442 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
10443    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
10444    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
10445    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
10446    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
10447    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
10448    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
10449    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
10450    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
10451    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
10452    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
10453    yet.
10454
10455    This function is used for dealing with types, decls and the like;
10456    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
10457
10458 tree
10459 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
10460 {
10461   enum tree_code code;
10462   tree type, r;
10463
10464   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
10465       || t == integer_type_node
10466       || t == void_type_node
10467       || t == char_type_node
10468       || t == unknown_type_node
10469       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL
10470       || TREE_CODE (t) == TRANSLATION_UNIT_DECL)
10471     return t;
10472
10473   if (DECL_P (t))
10474     return tsubst_decl (t, args, complain);
10475
10476   if (args == NULL_TREE)
10477     return t;
10478
10479   code = TREE_CODE (t);
10480
10481   if (code == IDENTIFIER_NODE)
10482     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
10483   else
10484     type = TREE_TYPE (t);
10485
10486   gcc_assert (type != unknown_type_node);
10487
10488   /* Reuse typedefs.  We need to do this to handle dependent attributes,
10489      such as attribute aligned.  */
10490   if (TYPE_P (t)
10491       && typedef_variant_p (t))
10492     {
10493       tree decl = TYPE_NAME (t);
10494       
10495       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
10496           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (DECL_CONTEXT (decl))
10497           && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (decl)))
10498         {
10499           tree tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
10500           tree gen_args = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args, complain, in_decl);
10501           r = retrieve_specialization (tmpl, gen_args, 0);
10502         }
10503       else if (DECL_FUNCTION_SCOPE_P (decl)
10504                && DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_CONTEXT (decl))
10505                && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (DECL_CONTEXT (decl))))
10506         r = retrieve_local_specialization (decl);
10507       else
10508         /* The typedef is from a non-template context.  */
10509         return t;
10510
10511       if (r)
10512         {
10513           r = TREE_TYPE (r);
10514           r = cp_build_qualified_type_real
10515             (r, cp_type_quals (t) | cp_type_quals (r),
10516              complain | tf_ignore_bad_quals);
10517           return r;
10518         }
10519       /* Else we must be instantiating the typedef, so fall through.  */
10520     }
10521
10522   if (type
10523       && code != TYPENAME_TYPE
10524       && code != TEMPLATE_TYPE_PARM
10525       && code != IDENTIFIER_NODE
10526       && code != FUNCTION_TYPE
10527       && code != METHOD_TYPE)
10528     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
10529   if (type == error_mark_node)
10530     return error_mark_node;
10531
10532   switch (code)
10533     {
10534     case RECORD_TYPE:
10535     case UNION_TYPE:
10536     case ENUMERAL_TYPE:
10537       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
10538                                /*entering_scope=*/0);
10539
10540     case ERROR_MARK:
10541     case IDENTIFIER_NODE:
10542     case VOID_TYPE:
10543     case REAL_TYPE:
10544     case COMPLEX_TYPE:
10545     case VECTOR_TYPE:
10546     case BOOLEAN_TYPE:
10547     case NULLPTR_TYPE:
10548     case LANG_TYPE:
10549       return t;
10550
10551     case INTEGER_TYPE:
10552       if (t == integer_type_node)
10553         return t;
10554
10555       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
10556           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
10557         return t;
10558
10559       {
10560         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
10561
10562         max = tsubst_expr (omax, args, complain, in_decl,
10563                            /*integral_constant_expression_p=*/false);
10564
10565         /* Fix up type of the magic NOP_EXPR with TREE_SIDE_EFFECTS if
10566            needed.  */
10567         if (TREE_CODE (max) == NOP_EXPR
10568             && TREE_SIDE_EFFECTS (omax)
10569             && !TREE_TYPE (max))
10570           TREE_TYPE (max) = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (max, 0));
10571
10572         /* If we're in a partial instantiation, preserve the magic NOP_EXPR
10573            with TREE_SIDE_EFFECTS that indicates this is not an integral
10574            constant expression.  */
10575         if (processing_template_decl
10576             && TREE_SIDE_EFFECTS (omax) && TREE_CODE (omax) == NOP_EXPR)
10577           {
10578             gcc_assert (TREE_CODE (max) == NOP_EXPR);
10579             TREE_SIDE_EFFECTS (max) = 1;
10580           }
10581
10582         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max, complain);
10583       }
10584
10585     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
10586     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10587     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10588     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
10589       {
10590         int idx;
10591         int level;
10592         int levels;
10593         tree arg = NULL_TREE;
10594
10595         r = NULL_TREE;
10596
10597         gcc_assert (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0);
10598         template_parm_level_and_index (t, &level, &idx); 
10599
10600         levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
10601         if (level <= levels)
10602           {
10603             arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
10604
10605             if (arg && TREE_CODE (arg) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
10606               /* See through ARGUMENT_PACK_SELECT arguments. */
10607               arg = ARGUMENT_PACK_SELECT_ARG (arg);
10608           }
10609
10610         if (arg == error_mark_node)
10611           return error_mark_node;
10612         else if (arg != NULL_TREE)
10613           {
10614             if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
10615               /* If ARG is an argument pack, we don't actually want to
10616                  perform a substitution here, because substitutions
10617                  for argument packs are only done
10618                  element-by-element. We can get to this point when
10619                  substituting the type of a non-type template
10620                  parameter pack, when that type actually contains
10621                  template parameter packs from an outer template, e.g.,
10622
10623                  template<typename... Types> struct A {
10624                    template<Types... Values> struct B { };
10625                  };  */
10626               return t;
10627
10628             if (code == TEMPLATE_TYPE_PARM)
10629               {
10630                 int quals;
10631                 gcc_assert (TYPE_P (arg));
10632
10633                 quals = cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t);
10634                   
10635                 return cp_build_qualified_type_real
10636                   (arg, quals, complain | tf_ignore_bad_quals);
10637               }
10638             else if (code == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10639               {
10640                 /* We are processing a type constructed from a
10641                    template template parameter.  */
10642                 tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
10643                                       args, complain, in_decl);
10644                 if (argvec == error_mark_node)
10645                   return error_mark_node;
10646
10647                 /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when we
10648                    are resolving nested-types in the signature of a
10649                    member function templates.  Otherwise ARG is a
10650                    TEMPLATE_DECL and is the real template to be
10651                    instantiated.  */
10652                 if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10653                   arg = TYPE_NAME (arg);
10654
10655                 r = lookup_template_class (arg,
10656                                            argvec, in_decl,
10657                                            DECL_CONTEXT (arg),
10658                                             /*entering_scope=*/0,
10659                                            complain);
10660                 return cp_build_qualified_type_real
10661                   (r, cp_type_quals (t), complain);
10662               }
10663             else
10664               /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
10665               return unshare_expr (arg);
10666           }
10667
10668         if (level == 1)
10669           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
10670              unify.  This means that we don't yet have any information
10671              about the template parameter in question.  */
10672           return t;
10673
10674         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
10675            more deeply nested template.  Make a new version of this
10676            template parameter, but with a lower level.  */
10677         switch (code)
10678           {
10679           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
10680           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10681           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10682             if (cp_type_quals (t))
10683               {
10684                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
10685                 r = cp_build_qualified_type_real
10686                   (r, cp_type_quals (t),
10687                    complain | (code == TEMPLATE_TYPE_PARM
10688                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
10689               }
10690             else
10691               {
10692                 r = copy_type (t);
10693                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
10694                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
10695                                                 r, levels, args, complain);
10696                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
10697                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
10698                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
10699                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
10700
10701                 if (TREE_CODE (r) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10702                   /* We have reduced the level of the template
10703                      template parameter, but not the levels of its
10704                      template parameters, so canonical_type_parameter
10705                      will not be able to find the canonical template
10706                      template parameter for this level. Thus, we
10707                      require structural equality checking to compare
10708                      TEMPLATE_TEMPLATE_PARMs. */
10709                   SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (r);
10710                 else if (TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (t))
10711                   SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (r);
10712                 else
10713                   TYPE_CANONICAL (r) = canonical_type_parameter (r);
10714
10715                 if (code == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10716                   {
10717                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
10718                                           complain, in_decl);
10719                     if (argvec == error_mark_node)
10720                       return error_mark_node;
10721
10722                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
10723                       = build_template_info (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec);
10724                   }
10725               }
10726             break;
10727
10728           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
10729             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels, args, complain);
10730             break;
10731
10732           default:
10733             gcc_unreachable ();
10734           }
10735
10736         return r;
10737       }
10738
10739     case TREE_LIST:
10740       {
10741         tree purpose, value, chain;
10742
10743         if (t == void_list_node)
10744           return t;
10745
10746         purpose = TREE_PURPOSE (t);
10747         if (purpose)
10748           {
10749             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
10750             if (purpose == error_mark_node)
10751               return error_mark_node;
10752           }
10753         value = TREE_VALUE (t);
10754         if (value)
10755           {
10756             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
10757             if (value == error_mark_node)
10758               return error_mark_node;
10759           }
10760         chain = TREE_CHAIN (t);
10761         if (chain && chain != void_type_node)
10762           {
10763             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
10764             if (chain == error_mark_node)
10765               return error_mark_node;
10766           }
10767         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
10768             && value == TREE_VALUE (t)
10769             && chain == TREE_CHAIN (t))
10770           return t;
10771         return hash_tree_cons (purpose, value, chain);
10772       }
10773
10774     case TREE_BINFO:
10775       /* We should never be tsubsting a binfo.  */
10776       gcc_unreachable ();
10777
10778     case TREE_VEC:
10779       /* A vector of template arguments.  */
10780       gcc_assert (!type);
10781       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
10782
10783     case POINTER_TYPE:
10784     case REFERENCE_TYPE:
10785       {
10786         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
10787           return t;
10788
10789         /* [temp.deduct]
10790
10791            Type deduction may fail for any of the following
10792            reasons:
10793
10794            -- Attempting to create a pointer to reference type.
10795            -- Attempting to create a reference to a reference type or
10796               a reference to void.
10797
10798           Core issue 106 says that creating a reference to a reference
10799           during instantiation is no longer a cause for failure. We
10800           only enforce this check in strict C++98 mode.  */
10801         if ((TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
10802              && (((cxx_dialect == cxx98) && flag_iso) || code != REFERENCE_TYPE))
10803             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
10804           {
10805             static location_t last_loc;
10806
10807             /* We keep track of the last time we issued this error
10808                message to avoid spewing a ton of messages during a
10809                single bad template instantiation.  */
10810             if (complain & tf_error
10811                 && last_loc != input_location)
10812               {
10813                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
10814                   error ("forming reference to void");
10815                else if (code == POINTER_TYPE)
10816                  error ("forming pointer to reference type %qT", type);
10817                else
10818                   error ("forming reference to reference type %qT", type);
10819                 last_loc = input_location;
10820               }
10821
10822             return error_mark_node;
10823           }
10824         else if (code == POINTER_TYPE)
10825           {
10826             r = build_pointer_type (type);
10827             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
10828               r = build_ptrmemfunc_type (r);
10829           }
10830         else if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
10831           /* In C++0x, during template argument substitution, when there is an
10832              attempt to create a reference to a reference type, reference
10833              collapsing is applied as described in [14.3.1/4 temp.arg.type]:
10834
10835              "If a template-argument for a template-parameter T names a type
10836              that is a reference to a type A, an attempt to create the type
10837              'lvalue reference to cv T' creates the type 'lvalue reference to
10838              A,' while an attempt to create the type type rvalue reference to
10839              cv T' creates the type T"
10840           */
10841           r = cp_build_reference_type
10842               (TREE_TYPE (type),
10843                TYPE_REF_IS_RVALUE (t) && TYPE_REF_IS_RVALUE (type));
10844         else
10845           r = cp_build_reference_type (type, TYPE_REF_IS_RVALUE (t));
10846         r = cp_build_qualified_type_real (r, cp_type_quals (t), complain);
10847
10848         if (r != error_mark_node)
10849           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
10850           layout_type (r);
10851
10852         return r;
10853       }
10854     case OFFSET_TYPE:
10855       {
10856         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
10857         if (r == error_mark_node || !MAYBE_CLASS_TYPE_P (r))
10858           {
10859             /* [temp.deduct]
10860
10861                Type deduction may fail for any of the following
10862                reasons:
10863
10864                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
10865                   is not a class type.  */
10866             if (complain & tf_error)
10867               error ("creating pointer to member of non-class type %qT", r);
10868             return error_mark_node;
10869           }
10870         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
10871           {
10872             if (complain & tf_error)
10873               error ("creating pointer to member reference type %qT", type);
10874             return error_mark_node;
10875           }
10876         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
10877           {
10878             if (complain & tf_error)
10879               error ("creating pointer to member of type void");
10880             return error_mark_node;
10881           }
10882         gcc_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE);
10883         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
10884           {
10885             /* The type of the implicit object parameter gets its
10886                cv-qualifiers from the FUNCTION_TYPE. */
10887             tree memptr;
10888             tree method_type = build_memfn_type (type, r, type_memfn_quals (type));
10889             memptr = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
10890             return cp_build_qualified_type_real (memptr, cp_type_quals (t),
10891                                                  complain);
10892           }
10893         else
10894           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
10895                                                cp_type_quals (t),
10896                                                complain);
10897       }
10898     case FUNCTION_TYPE:
10899     case METHOD_TYPE:
10900       {
10901         tree fntype;
10902         tree specs;
10903         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
10904         if (fntype == error_mark_node)
10905           return error_mark_node;
10906
10907         /* Substitute the exception specification.  */
10908         specs = tsubst_exception_specification (t, args, complain,
10909                                                 in_decl, /*defer_ok*/true);
10910         if (specs == error_mark_node)
10911           return error_mark_node;
10912         if (specs)
10913           fntype = build_exception_variant (fntype, specs);
10914         return fntype;
10915       }
10916     case ARRAY_TYPE:
10917       {
10918         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
10919         if (domain == error_mark_node)
10920           return error_mark_node;
10921
10922         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
10923            it will obviously be the same as T.  */
10924         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
10925           return t;
10926
10927         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.
10928
10929            [temp.deduct]
10930
10931            The deduction may fail for any of the following reasons:
10932
10933            -- Attempting to create an array with an element type that
10934               is void, a function type, or a reference type, or [DR337]
10935               an abstract class type.  */
10936         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE
10937             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
10938             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
10939           {
10940             if (complain & tf_error)
10941               error ("creating array of %qT", type);
10942             return error_mark_node;
10943           }
10944         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
10945           {
10946             if (complain & tf_error)
10947               error ("creating array of %qT, which is an abstract class type",
10948                      type);
10949             return error_mark_node;
10950           }
10951
10952         r = build_cplus_array_type (type, domain);
10953
10954         if (TYPE_USER_ALIGN (t))
10955           {
10956             TYPE_ALIGN (r) = TYPE_ALIGN (t);
10957             TYPE_USER_ALIGN (r) = 1;
10958           }
10959
10960         return r;
10961       }
10962
10963     case TYPENAME_TYPE:
10964       {
10965         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
10966                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
10967         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
10968                               complain, in_decl);
10969
10970         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
10971           return error_mark_node;
10972
10973         if (!MAYBE_CLASS_TYPE_P (ctx))
10974           {
10975             if (complain & tf_error)
10976               error ("%qT is not a class, struct, or union type", ctx);
10977             return error_mark_node;
10978           }
10979         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
10980           {
10981             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
10982                have complete type in order to allow things like:
10983
10984                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
10985
10986                But, such constructs have already been resolved by this
10987                point, so here CTX really should have complete type, unless
10988                it's a partial instantiation.  */
10989             ctx = complete_type (ctx);
10990             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
10991               {
10992                 if (complain & tf_error)
10993                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
10994                 return error_mark_node;
10995               }
10996           }
10997
10998         f = make_typename_type (ctx, f, typename_type,
10999                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
11000         if (f == error_mark_node)
11001           return f;
11002         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
11003           {
11004             complain |= tf_ignore_bad_quals;
11005             f = TREE_TYPE (f);
11006           }
11007
11008         if (TREE_CODE (f) != TYPENAME_TYPE)
11009           {
11010             if (TYPENAME_IS_ENUM_P (t) && TREE_CODE (f) != ENUMERAL_TYPE)
11011               {
11012                 if (complain & tf_error)
11013                   error ("%qT resolves to %qT, which is not an enumeration type",
11014                          t, f);
11015                 else
11016                   return error_mark_node;
11017               }
11018             else if (TYPENAME_IS_CLASS_P (t) && !CLASS_TYPE_P (f))
11019               {
11020                 if (complain & tf_error)
11021                   error ("%qT resolves to %qT, which is is not a class type",
11022                          t, f);
11023                 else
11024                   return error_mark_node;
11025               }
11026           }
11027
11028         return cp_build_qualified_type_real
11029           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
11030       }
11031
11032     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
11033       {
11034         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
11035                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
11036         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
11037         tree parm_list = DECL_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (t));
11038
11039         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
11040           return error_mark_node;
11041
11042         if (parm_list)
11043           parm_list = tsubst_template_parms (parm_list, args, complain);
11044         return make_unbound_class_template (ctx, name, parm_list, complain);
11045       }
11046
11047     case TYPEOF_TYPE:
11048       {
11049         tree type;
11050
11051         ++cp_unevaluated_operand;
11052         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
11053
11054         type = tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
11055                             complain, in_decl,
11056                             /*integral_constant_expression_p=*/false);
11057
11058         --cp_unevaluated_operand;
11059         --c_inhibit_evaluation_warnings;
11060
11061         type = finish_typeof (type);
11062         return cp_build_qualified_type_real (type,
11063                                              cp_type_quals (t)
11064                                              | cp_type_quals (type),
11065                                              complain);
11066       }
11067
11068     case DECLTYPE_TYPE:
11069       {
11070         tree type;
11071
11072         ++cp_unevaluated_operand;
11073         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
11074
11075         type = tsubst_expr (DECLTYPE_TYPE_EXPR (t), args,
11076                             complain, in_decl,
11077                             /*integral_constant_expression_p=*/false);
11078
11079         --cp_unevaluated_operand;
11080         --c_inhibit_evaluation_warnings;
11081
11082         if (DECLTYPE_FOR_LAMBDA_CAPTURE (t))
11083           type = lambda_capture_field_type (type);
11084         else if (DECLTYPE_FOR_LAMBDA_RETURN (t))
11085           type = lambda_return_type (type);
11086         else
11087           type = finish_decltype_type
11088             (type, DECLTYPE_TYPE_ID_EXPR_OR_MEMBER_ACCESS_P (t), complain);
11089         return cp_build_qualified_type_real (type,
11090                                              cp_type_quals (t)
11091                                              | cp_type_quals (type),
11092                                              complain);
11093       }
11094
11095     case UNDERLYING_TYPE:
11096       {
11097         tree type = tsubst (UNDERLYING_TYPE_TYPE (t), args,
11098                             complain, in_decl);
11099         return finish_underlying_type (type);
11100       }
11101
11102     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
11103     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
11104       {
11105         tree r = TYPE_P (t) ? cxx_make_type (code) : make_node (code);
11106         tree packed_out = 
11107           tsubst_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (t), 
11108                                 args,
11109                                 complain,
11110                                 in_decl);
11111         SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (r, packed_out);
11112
11113         /* For template nontype argument packs, also substitute into
11114            the type.  */
11115         if (code == NONTYPE_ARGUMENT_PACK)
11116           TREE_TYPE (r) = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
11117
11118         return r;
11119       }
11120       break;
11121
11122     case INTEGER_CST:
11123     case REAL_CST:
11124     case STRING_CST:
11125     case PLUS_EXPR:
11126     case MINUS_EXPR:
11127     case NEGATE_EXPR:
11128     case NOP_EXPR:
11129     case INDIRECT_REF:
11130     case ADDR_EXPR:
11131     case CALL_EXPR:
11132     case ARRAY_REF:
11133     case SCOPE_REF:
11134       /* We should use one of the expression tsubsts for these codes.  */
11135       gcc_unreachable ();
11136
11137     default:
11138       sorry ("use of %qs in template", tree_code_name [(int) code]);
11139       return error_mark_node;
11140     }
11141 }
11142
11143 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
11144    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
11145    operator.  */
11146
11147 static tree
11148 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
11149                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
11150 {
11151     tree name;
11152     tree qualifying_scope;
11153     tree fns;
11154     tree optype;
11155     tree template_args = 0;
11156     bool template_id_p = false;
11157
11158     /* A baselink indicates a function from a base class.  Both the
11159        BASELINK_ACCESS_BINFO and the base class referenced may
11160        indicate bases of the template class, rather than the
11161        instantiated class.  In addition, lookups that were not
11162        ambiguous before may be ambiguous now.  Therefore, we perform
11163        the lookup again.  */
11164     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
11165     qualifying_scope = tsubst (qualifying_scope, args,
11166                                complain, in_decl);
11167     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
11168     optype = tsubst (BASELINK_OPTYPE (baselink), args, complain, in_decl);
11169     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11170       {
11171         template_id_p = true;
11172         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
11173         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
11174         if (template_args)
11175           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
11176                                                 complain, in_decl);
11177       }
11178     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
11179     if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (name))
11180       name = mangle_conv_op_name_for_type (optype);
11181     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
11182     if (!baselink)
11183       return error_mark_node;
11184
11185     /* If lookup found a single function, mark it as used at this
11186        point.  (If it lookup found multiple functions the one selected
11187        later by overload resolution will be marked as used at that
11188        point.)  */
11189     if (BASELINK_P (baselink))
11190       fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
11191     if (!template_id_p && !really_overloaded_fn (fns))
11192       mark_used (OVL_CURRENT (fns));
11193
11194     /* Add back the template arguments, if present.  */
11195     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
11196       BASELINK_FUNCTIONS (baselink)
11197         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
11198                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
11199                     template_args);
11200     /* Update the conversion operator type.  */
11201     BASELINK_OPTYPE (baselink) = optype;
11202
11203     if (!object_type)
11204       object_type = current_class_type;
11205     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink,
11206                                                    qualifying_scope,
11207                                                    object_type);
11208 }
11209
11210 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
11211    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
11212    itself; false if more of the postfix-expression follows the
11213    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
11214    of "&".  */
11215
11216 static tree
11217 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args,
11218                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
11219                      bool done, bool address_p)
11220 {
11221   tree expr;
11222   tree scope;
11223   tree name;
11224   bool is_template;
11225   tree template_args;
11226
11227   gcc_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF);
11228
11229   /* Figure out what name to look up.  */
11230   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
11231   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
11232     {
11233       is_template = true;
11234       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
11235       if (template_args)
11236         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
11237                                               complain, in_decl);
11238       name = TREE_OPERAND (name, 0);
11239     }
11240   else
11241     {
11242       is_template = false;
11243       template_args = NULL_TREE;
11244     }
11245
11246   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
11247      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
11248      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
11249      substituting will not help.  */
11250   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
11251   if (args)
11252     {
11253       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
11254       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
11255     }
11256   else
11257     expr = name;
11258
11259   if (dependent_scope_p (scope))
11260     return build_qualified_name (NULL_TREE, scope, expr,
11261                                  QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id));
11262
11263   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
11264     {
11265       if (TREE_CODE (expr) == BIT_NOT_EXPR)
11266         {
11267           /* A BIT_NOT_EXPR is used to represent a destructor.  */
11268           if (!check_dtor_name (scope, TREE_OPERAND (expr, 0)))
11269             {
11270               error ("qualifying type %qT does not match destructor name ~%qT",
11271                      scope, TREE_OPERAND (expr, 0));
11272               expr = error_mark_node;
11273             }
11274           else
11275             expr = lookup_qualified_name (scope, complete_dtor_identifier,
11276                                           /*is_type_p=*/0, false);
11277         }
11278       else
11279         expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
11280       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
11281                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
11282         {
11283           if (complain & tf_error)
11284             {
11285               error ("dependent-name %qE is parsed as a non-type, but "
11286                      "instantiation yields a type", qualified_id);
11287               inform (input_location, "say %<typename %E%> if a type is meant", qualified_id);
11288             }
11289           return error_mark_node;
11290         }
11291     }
11292
11293   if (DECL_P (expr))
11294     {
11295       check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
11296                                            scope);
11297       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
11298       mark_used (expr);
11299     }
11300
11301   if (expr == error_mark_node || TREE_CODE (expr) == TREE_LIST)
11302     {
11303       if (complain & tf_error)
11304         qualified_name_lookup_error (scope,
11305                                      TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
11306                                      expr, input_location);
11307       return error_mark_node;
11308     }
11309
11310   if (is_template)
11311     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
11312
11313   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
11314     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
11315                                  expr, input_location);
11316   else if (TYPE_P (scope))
11317     {
11318       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
11319               (expr, scope, current_class_type));
11320       expr = (finish_qualified_id_expr
11321               (scope, expr, done, address_p,
11322                QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id),
11323                /*template_arg_p=*/false));
11324     }
11325
11326   /* Expressions do not generally have reference type.  */
11327   if (TREE_CODE (expr) != SCOPE_REF
11328       /* However, if we're about to form a pointer-to-member, we just
11329          want the referenced member referenced.  */
11330       && TREE_CODE (expr) != OFFSET_REF)
11331     expr = convert_from_reference (expr);
11332
11333   return expr;
11334 }
11335
11336 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
11337    template parms; to finish processing the resultant expression, use
11338    tsubst_expr.  */
11339
11340 static tree
11341 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
11342 {
11343   enum tree_code code;
11344   tree r;
11345
11346   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node || args == NULL_TREE)
11347     return t;
11348
11349   code = TREE_CODE (t);
11350
11351   switch (code)
11352     {
11353     case PARM_DECL:
11354       r = retrieve_local_specialization (t);
11355
11356       if (r == NULL)
11357         {
11358           tree c;
11359           /* This can happen for a parameter name used later in a function
11360              declaration (such as in a late-specified return type).  Just
11361              make a dummy decl, since it's only used for its type.  */
11362           gcc_assert (cp_unevaluated_operand != 0);
11363           /* We copy T because want to tsubst the PARM_DECL only,
11364              not the following PARM_DECLs that are chained to T.  */
11365           c = copy_node (t);
11366           r = tsubst_decl (c, args, complain);
11367           /* Give it the template pattern as its context; its true context
11368              hasn't been instantiated yet and this is good enough for
11369              mangling.  */
11370           DECL_CONTEXT (r) = DECL_CONTEXT (t);
11371         }
11372       
11373       if (TREE_CODE (r) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
11374         r = ARGUMENT_PACK_SELECT_ARG (r);
11375       mark_used (r);
11376       return r;
11377
11378     case CONST_DECL:
11379       {
11380         tree enum_type;
11381         tree v;
11382
11383         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
11384           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
11385         /* There is no need to substitute into namespace-scope
11386            enumerators.  */
11387         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
11388           return t;
11389         /* If ARGS is NULL, then T is known to be non-dependent.  */
11390         if (args == NULL_TREE)
11391           return integral_constant_value (t);
11392
11393         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
11394            Consider:
11395
11396              template <int I> int f() {
11397              enum E { a = I };
11398              struct S { void g() { E e = a; } };
11399              };
11400
11401            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
11402            clever enough to find f<7>::a.  */
11403         enum_type
11404           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl,
11405                               /*entering_scope=*/0);
11406
11407         for (v = TYPE_VALUES (enum_type);
11408              v != NULL_TREE;
11409              v = TREE_CHAIN (v))
11410           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
11411             return TREE_VALUE (v);
11412
11413           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
11414              name-lookup found it during preliminary parsing, we
11415              should find it again here during instantiation.  */
11416         gcc_unreachable ();
11417       }
11418       return t;
11419
11420     case FIELD_DECL:
11421       if (DECL_CONTEXT (t))
11422         {
11423           tree ctx;
11424
11425           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
11426                                   /*entering_scope=*/1);
11427           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
11428             {
11429               tree r = lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
11430               if (!r)
11431                 {
11432                   if (complain & tf_error)
11433                     error ("using invalid field %qD", t);
11434                   return error_mark_node;
11435                 }
11436               return r;
11437             }
11438         }
11439
11440       return t;
11441
11442     case VAR_DECL:
11443     case FUNCTION_DECL:
11444       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
11445           || local_variable_p (t))
11446         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
11447       mark_used (t);
11448       return t;
11449
11450     case OVERLOAD:
11451       /* An OVERLOAD will always be a non-dependent overload set; an
11452          overload set from function scope will just be represented with an
11453          IDENTIFIER_NODE, and from class scope with a BASELINK.  */
11454       gcc_assert (!uses_template_parms (t));
11455       return t;
11456
11457     case BASELINK:
11458       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
11459
11460     case TEMPLATE_DECL:
11461       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
11462         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)),
11463                        args, complain, in_decl);
11464       else if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t) && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (t))
11465         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
11466       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
11467                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
11468         {
11469           /* Template template argument like the following example need
11470              special treatment:
11471
11472                template <template <class> class TT> struct C {};
11473                template <class T> struct D {
11474                  template <class U> struct E {};
11475                  C<E> c;                                // #1
11476                };
11477                D<int> d;                                // #2
11478
11479              We are processing the template argument `E' in #1 for
11480              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
11481              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
11482              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
11483
11484           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
11485           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
11486         }
11487       else
11488         /* Ordinary template template argument.  */
11489         return t;
11490
11491     case CAST_EXPR:
11492     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
11493     case CONST_CAST_EXPR:
11494     case STATIC_CAST_EXPR:
11495     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
11496     case NOP_EXPR:
11497       return build1
11498         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
11499          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
11500
11501     case SIZEOF_EXPR:
11502       if (PACK_EXPANSION_P (TREE_OPERAND (t, 0)))
11503         {
11504
11505           tree expanded;
11506           int len = 0;
11507
11508           ++cp_unevaluated_operand;
11509           ++c_inhibit_evaluation_warnings;
11510           /* We only want to compute the number of arguments.  */
11511           expanded = tsubst_pack_expansion (TREE_OPERAND (t, 0), args,
11512                                             complain, in_decl);
11513           --cp_unevaluated_operand;
11514           --c_inhibit_evaluation_warnings;
11515
11516           if (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC)
11517             len = TREE_VEC_LENGTH (expanded);
11518
11519           if (expanded == error_mark_node)
11520             return error_mark_node;
11521           else if (PACK_EXPANSION_P (expanded)
11522                    || (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC
11523                        && len > 0
11524                        && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (expanded, len-1))))
11525             {
11526               if (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC)
11527                 expanded = TREE_VEC_ELT (expanded, len - 1);
11528
11529               if (TYPE_P (expanded))
11530                 return cxx_sizeof_or_alignof_type (expanded, SIZEOF_EXPR, 
11531                                                    complain & tf_error);
11532               else
11533                 return cxx_sizeof_or_alignof_expr (expanded, SIZEOF_EXPR,
11534                                                    complain & tf_error);
11535             }
11536           else
11537             return build_int_cst (size_type_node, len);
11538         }
11539       /* Fall through */
11540
11541     case INDIRECT_REF:
11542     case NEGATE_EXPR:
11543     case TRUTH_NOT_EXPR:
11544     case BIT_NOT_EXPR:
11545     case ADDR_EXPR:
11546     case UNARY_PLUS_EXPR:      /* Unary + */
11547     case ALIGNOF_EXPR:
11548     case AT_ENCODE_EXPR:
11549     case ARROW_EXPR:
11550     case THROW_EXPR:
11551     case TYPEID_EXPR:
11552     case REALPART_EXPR:
11553     case IMAGPART_EXPR:
11554       return build1
11555         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
11556          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
11557
11558     case COMPONENT_REF:
11559       {
11560         tree object;
11561         tree name;
11562
11563         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
11564         name = TREE_OPERAND (t, 1);
11565         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR)
11566           {
11567             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
11568                                 complain, in_decl);
11569             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
11570           }
11571         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
11572                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
11573           {
11574             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
11575                                      complain, in_decl);
11576             name = TREE_OPERAND (name, 1);
11577             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
11578                                 complain, in_decl);
11579             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
11580             name = build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
11581                                          base, name,
11582                                          /*template_p=*/false);
11583           }
11584         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
11585           name = tsubst_baselink (name,
11586                                   non_reference (TREE_TYPE (object)),
11587                                   args, complain,
11588                                   in_decl);
11589         else
11590           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
11591         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name, NULL_TREE);
11592       }
11593
11594     case PLUS_EXPR:
11595     case MINUS_EXPR:
11596     case MULT_EXPR:
11597     case TRUNC_DIV_EXPR:
11598     case CEIL_DIV_EXPR:
11599     case FLOOR_DIV_EXPR:
11600     case ROUND_DIV_EXPR:
11601     case EXACT_DIV_EXPR:
11602     case BIT_AND_EXPR:
11603     case BIT_IOR_EXPR:
11604     case BIT_XOR_EXPR:
11605     case TRUNC_MOD_EXPR:
11606     case FLOOR_MOD_EXPR:
11607     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
11608     case TRUTH_ORIF_EXPR:
11609     case TRUTH_AND_EXPR:
11610     case TRUTH_OR_EXPR:
11611     case RSHIFT_EXPR:
11612     case LSHIFT_EXPR:
11613     case RROTATE_EXPR:
11614     case LROTATE_EXPR:
11615     case EQ_EXPR:
11616     case NE_EXPR:
11617     case MAX_EXPR:
11618     case MIN_EXPR:
11619     case LE_EXPR:
11620     case GE_EXPR:
11621     case LT_EXPR:
11622     case GT_EXPR:
11623     case COMPOUND_EXPR:
11624     case DOTSTAR_EXPR:
11625     case MEMBER_REF:
11626     case PREDECREMENT_EXPR:
11627     case PREINCREMENT_EXPR:
11628     case POSTDECREMENT_EXPR:
11629     case POSTINCREMENT_EXPR:
11630       return build_nt
11631         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11632          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
11633
11634     case SCOPE_REF:
11635       return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
11636                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0),
11637                                                 args, complain, in_decl),
11638                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1),
11639                                                 args, complain, in_decl),
11640                                    QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (t));
11641
11642     case ARRAY_REF:
11643       return build_nt
11644         (ARRAY_REF,
11645          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11646          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
11647          NULL_TREE, NULL_TREE);
11648
11649     case CALL_EXPR:
11650       {
11651         int n = VL_EXP_OPERAND_LENGTH (t);
11652         tree result = build_vl_exp (CALL_EXPR, n);
11653         int i;
11654         for (i = 0; i < n; i++)
11655           TREE_OPERAND (t, i) = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, i), args,
11656                                              complain, in_decl);
11657         return result;
11658       }
11659
11660     case COND_EXPR:
11661     case MODOP_EXPR:
11662     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
11663       {
11664         r = build_nt
11665           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11666            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
11667            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
11668         TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
11669         return r;
11670       }
11671
11672     case NEW_EXPR:
11673       {
11674         r = build_nt
11675         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11676          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
11677          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
11678         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
11679         return r;
11680       }
11681
11682     case DELETE_EXPR:
11683       {
11684         r = build_nt
11685         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11686          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
11687         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
11688         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
11689         return r;
11690       }
11691
11692     case TEMPLATE_ID_EXPR:
11693       {
11694         /* Substituted template arguments */
11695         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
11696         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
11697
11698         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
11699         if (targs)
11700           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
11701
11702         return lookup_template_function (fn, targs);
11703       }
11704
11705     case TREE_LIST:
11706       {
11707         tree purpose, value, chain;
11708
11709         if (t == void_list_node)
11710           return t;
11711
11712         purpose = TREE_PURPOSE (t);
11713         if (purpose)
11714           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
11715         value = TREE_VALUE (t);
11716         if (value)
11717           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
11718         chain = TREE_CHAIN (t);
11719         if (chain && chain != void_type_node)
11720           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
11721         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
11722             && value == TREE_VALUE (t)
11723             && chain == TREE_CHAIN (t))
11724           return t;
11725         return tree_cons (purpose, value, chain);
11726       }
11727
11728     case RECORD_TYPE:
11729     case UNION_TYPE:
11730     case ENUMERAL_TYPE:
11731     case INTEGER_TYPE:
11732     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
11733     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
11734     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
11735     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
11736     case POINTER_TYPE:
11737     case REFERENCE_TYPE:
11738     case OFFSET_TYPE:
11739     case FUNCTION_TYPE:
11740     case METHOD_TYPE:
11741     case ARRAY_TYPE:
11742     case TYPENAME_TYPE:
11743     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
11744     case TYPEOF_TYPE:
11745     case DECLTYPE_TYPE:
11746     case TYPE_DECL:
11747       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
11748
11749     case IDENTIFIER_NODE:
11750       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
11751         {
11752           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
11753           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
11754         }
11755       else
11756         return t;
11757
11758     case CONSTRUCTOR:
11759       /* This is handled by tsubst_copy_and_build.  */
11760       gcc_unreachable ();
11761
11762     case VA_ARG_EXPR:
11763       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
11764                                           in_decl),
11765                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
11766
11767     case CLEANUP_POINT_EXPR:
11768       /* We shouldn't have built any of these during initial template
11769          generation.  Instead, they should be built during instantiation
11770          in response to the saved STMT_IS_FULL_EXPR_P setting.  */
11771       gcc_unreachable ();
11772
11773     case OFFSET_REF:
11774       r = build2
11775         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
11776          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11777          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
11778       PTRMEM_OK_P (r) = PTRMEM_OK_P (t);
11779       mark_used (TREE_OPERAND (r, 1));
11780       return r;
11781
11782     case EXPR_PACK_EXPANSION:
11783       error ("invalid use of pack expansion expression");
11784       return error_mark_node;
11785
11786     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
11787       error ("use %<...%> to expand argument pack");
11788       return error_mark_node;
11789
11790     case INTEGER_CST:
11791     case REAL_CST:
11792     case STRING_CST:
11793     case COMPLEX_CST:
11794       {
11795         /* Instantiate any typedefs in the type.  */
11796         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
11797         r = fold_convert (type, t);
11798         gcc_assert (TREE_CODE (r) == code);
11799         return r;
11800       }
11801
11802     case PTRMEM_CST:
11803       /* These can sometimes show up in a partial instantiation, but never
11804          involve template parms.  */
11805       gcc_assert (!uses_template_parms (t));
11806       return t;
11807
11808     default:
11809       /* We shouldn't get here, but keep going if !ENABLE_CHECKING.  */
11810       gcc_checking_assert (false);
11811       return t;
11812     }
11813 }
11814
11815 /* Like tsubst_copy, but specifically for OpenMP clauses.  */
11816
11817 static tree
11818 tsubst_omp_clauses (tree clauses, tree args, tsubst_flags_t complain,
11819                     tree in_decl)
11820 {
11821   tree new_clauses = NULL, nc, oc;
11822
11823   for (oc = clauses; oc ; oc = OMP_CLAUSE_CHAIN (oc))
11824     {
11825       nc = copy_node (oc);
11826       OMP_CLAUSE_CHAIN (nc) = new_clauses;
11827       new_clauses = nc;
11828
11829       switch (OMP_CLAUSE_CODE (nc))
11830         {
11831         case OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE:
11832           if (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (oc))
11833             {
11834               OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc) = push_stmt_list ();
11835               tsubst_expr (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (oc), args, complain,
11836                            in_decl, /*integral_constant_expression_p=*/false);
11837               OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc)
11838                 = pop_stmt_list (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc));
11839             }
11840           /* FALLTHRU */
11841         case OMP_CLAUSE_PRIVATE:
11842         case OMP_CLAUSE_SHARED:
11843         case OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE:
11844         case OMP_CLAUSE_REDUCTION:
11845         case OMP_CLAUSE_COPYIN:
11846         case OMP_CLAUSE_COPYPRIVATE:
11847         case OMP_CLAUSE_IF:
11848         case OMP_CLAUSE_NUM_THREADS:
11849         case OMP_CLAUSE_SCHEDULE:
11850         case OMP_CLAUSE_COLLAPSE:
11851           OMP_CLAUSE_OPERAND (nc, 0)
11852             = tsubst_expr (OMP_CLAUSE_OPERAND (oc, 0), args, complain, 
11853                            in_decl, /*integral_constant_expression_p=*/false);
11854           break;
11855         case OMP_CLAUSE_NOWAIT:
11856         case OMP_CLAUSE_ORDERED:
11857         case OMP_CLAUSE_DEFAULT:
11858         case OMP_CLAUSE_UNTIED:
11859           break;
11860         default:
11861           gcc_unreachable ();
11862         }
11863     }
11864
11865   return finish_omp_clauses (nreverse (new_clauses));
11866 }
11867
11868 /* Like tsubst_copy_and_build, but unshare TREE_LIST nodes.  */
11869
11870 static tree
11871 tsubst_copy_asm_operands (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain,
11872                           tree in_decl)
11873 {
11874 #define RECUR(t) tsubst_copy_asm_operands (t, args, complain, in_decl)
11875
11876   tree purpose, value, chain;
11877
11878   if (t == NULL)
11879     return t;
11880
11881   if (TREE_CODE (t) != TREE_LIST)
11882     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
11883                                   /*function_p=*/false,
11884                                   /*integral_constant_expression_p=*/false);
11885
11886   if (t == void_list_node)
11887     return t;
11888
11889   purpose = TREE_PURPOSE (t);
11890   if (purpose)
11891     purpose = RECUR (purpose);
11892   value = TREE_VALUE (t);
11893   if (value && TREE_CODE (value) != LABEL_DECL)
11894     value = RECUR (value);
11895   chain = TREE_CHAIN (t);
11896   if (chain && chain != void_type_node)
11897     chain = RECUR (chain);
11898   return tree_cons (purpose, value, chain);
11899 #undef RECUR
11900 }
11901
11902 /* Substitute one OMP_FOR iterator.  */
11903
11904 static void
11905 tsubst_omp_for_iterator (tree t, int i, tree declv, tree initv,
11906                          tree condv, tree incrv, tree *clauses,
11907                          tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
11908                          bool integral_constant_expression_p)
11909 {
11910 #define RECUR(NODE)                             \
11911   tsubst_expr ((NODE), args, complain, in_decl, \
11912                integral_constant_expression_p)
11913   tree decl, init, cond, incr, auto_node;
11914
11915   init = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INIT (t), i);
11916   gcc_assert (TREE_CODE (init) == MODIFY_EXPR);
11917   decl = RECUR (TREE_OPERAND (init, 0));
11918   init = TREE_OPERAND (init, 1);
11919   auto_node = type_uses_auto (TREE_TYPE (decl));
11920   if (auto_node && init)
11921     {
11922       tree init_expr = init;
11923       if (TREE_CODE (init_expr) == DECL_EXPR)
11924         init_expr = DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (init_expr));
11925       init_expr = RECUR (init_expr);
11926       TREE_TYPE (decl)
11927         = do_auto_deduction (TREE_TYPE (decl), init_expr, auto_node);
11928     }
11929   gcc_assert (!type_dependent_expression_p (decl));
11930
11931   if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
11932     {
11933       cond = RECUR (TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_COND (t), i));
11934       incr = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INCR (t), i);
11935       if (TREE_CODE (incr) == MODIFY_EXPR)
11936         incr = build_x_modify_expr (RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)), NOP_EXPR,
11937                                     RECUR (TREE_OPERAND (incr, 1)),
11938                                     complain);
11939       else
11940         incr = RECUR (incr);
11941       TREE_VEC_ELT (declv, i) = decl;
11942       TREE_VEC_ELT (initv, i) = init;
11943       TREE_VEC_ELT (condv, i) = cond;
11944       TREE_VEC_ELT (incrv, i) = incr;
11945       return;
11946     }
11947
11948   if (init && TREE_CODE (init) != DECL_EXPR)
11949     {
11950       tree c;
11951       for (c = *clauses; c ; c = OMP_CLAUSE_CHAIN (c))
11952         {
11953           if ((OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_PRIVATE
11954                || OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE)
11955               && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
11956             break;
11957           else if (OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE
11958                    && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
11959             error ("iteration variable %qD should not be firstprivate", decl);
11960           else if (OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_REDUCTION
11961                    && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
11962             error ("iteration variable %qD should not be reduction", decl);
11963         }
11964       if (c == NULL)
11965         {
11966           c = build_omp_clause (input_location, OMP_CLAUSE_PRIVATE);
11967           OMP_CLAUSE_DECL (c) = decl;
11968           c = finish_omp_clauses (c);
11969           if (c)
11970             {
11971               OMP_CLAUSE_CHAIN (c) = *clauses;
11972               *clauses = c;
11973             }
11974         }
11975     }
11976   cond = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_COND (t), i);
11977   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
11978     cond = build2 (TREE_CODE (cond), boolean_type_node,
11979                    RECUR (TREE_OPERAND (cond, 0)),
11980                    RECUR (TREE_OPERAND (cond, 1)));
11981   else
11982     cond = RECUR (cond);
11983   incr = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INCR (t), i);
11984   switch (TREE_CODE (incr))
11985     {
11986     case PREINCREMENT_EXPR:
11987     case PREDECREMENT_EXPR:
11988     case POSTINCREMENT_EXPR:
11989     case POSTDECREMENT_EXPR:
11990       incr = build2 (TREE_CODE (incr), TREE_TYPE (decl),
11991                      RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)), NULL_TREE);
11992       break;
11993     case MODIFY_EXPR:
11994       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == PLUS_EXPR
11995           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == MINUS_EXPR)
11996         {
11997           tree rhs = TREE_OPERAND (incr, 1);
11998           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl),
11999                          RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)),
12000                          build2 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (decl),
12001                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 0)),
12002                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 1))));
12003         }
12004       else
12005         incr = RECUR (incr);
12006       break;
12007     case MODOP_EXPR:
12008       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == PLUS_EXPR
12009           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == MINUS_EXPR)
12010         {
12011           tree lhs = RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0));
12012           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl), lhs,
12013                          build2 (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)),
12014                                  TREE_TYPE (decl), lhs,
12015                                  RECUR (TREE_OPERAND (incr, 2))));
12016         }
12017       else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == NOP_EXPR
12018                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 2)) == PLUS_EXPR
12019                    || (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 2)) == MINUS_EXPR)))
12020         {
12021           tree rhs = TREE_OPERAND (incr, 2);
12022           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl),
12023                          RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)),
12024                          build2 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (decl),
12025                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 0)),
12026                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 1))));
12027         }
12028       else
12029         incr = RECUR (incr);
12030       break;
12031     default:
12032       incr = RECUR (incr);
12033       break;
12034     }
12035
12036   TREE_VEC_ELT (declv, i) = decl;
12037   TREE_VEC_ELT (initv, i) = init;
12038   TREE_VEC_ELT (condv, i) = cond;
12039   TREE_VEC_ELT (incrv, i) = incr;
12040 #undef RECUR
12041 }
12042
12043 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
12044    processing.  */
12045
12046 static tree
12047 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
12048              bool integral_constant_expression_p)
12049 {
12050 #define RECUR(NODE)                             \
12051   tsubst_expr ((NODE), args, complain, in_decl, \
12052                integral_constant_expression_p)
12053
12054   tree stmt, tmp;
12055
12056   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
12057     return t;
12058
12059   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
12060     input_location = EXPR_LOCATION (t);
12061   if (STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
12062     current_stmt_tree ()->stmts_are_full_exprs_p = STMT_IS_FULL_EXPR_P (t);
12063
12064   switch (TREE_CODE (t))
12065     {
12066     case STATEMENT_LIST:
12067       {
12068         tree_stmt_iterator i;
12069         for (i = tsi_start (t); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
12070           RECUR (tsi_stmt (i));
12071         break;
12072       }
12073
12074     case CTOR_INITIALIZER:
12075       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list
12076                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
12077       break;
12078
12079     case RETURN_EXPR:
12080       finish_return_stmt (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
12081       break;
12082
12083     case EXPR_STMT:
12084       tmp = RECUR (EXPR_STMT_EXPR (t));
12085       if (EXPR_STMT_STMT_EXPR_RESULT (t))
12086         finish_stmt_expr_expr (tmp, cur_stmt_expr);
12087       else
12088         finish_expr_stmt (tmp);
12089       break;
12090
12091     case USING_STMT:
12092       do_using_directive (USING_STMT_NAMESPACE (t));
12093       break;
12094
12095     case DECL_EXPR:
12096       {
12097         tree decl, pattern_decl;
12098         tree init;
12099
12100         pattern_decl = decl = DECL_EXPR_DECL (t);
12101         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
12102           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
12103         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
12104           {
12105             tree scope = USING_DECL_SCOPE (decl);
12106             tree name = DECL_NAME (decl);
12107             tree decl;
12108
12109             scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
12110             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
12111                                           /*is_type_p=*/false,
12112                                           /*complain=*/false);
12113             if (decl == error_mark_node || TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
12114               qualified_name_lookup_error (scope, name, decl, input_location);
12115             else
12116               do_local_using_decl (decl, scope, name);
12117           }
12118         else
12119           {
12120             init = DECL_INITIAL (decl);
12121             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
12122             if (decl != error_mark_node)
12123               {
12124                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
12125                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
12126                    handle local variables, and since we've already done
12127                    all that needs to be done, that's the right thing to
12128                    do.  */
12129                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
12130                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
12131                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
12132                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
12133                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
12134                   finish_anon_union (decl);
12135                 else
12136                   {
12137                     int const_init = false;
12138                     maybe_push_decl (decl);
12139                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
12140                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
12141                       {
12142                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
12143                            initializer.  */
12144                         const char *const name
12145                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
12146                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
12147                       }
12148                     else
12149                       {
12150                         tree t = RECUR (init);
12151
12152                         if (init && !t)
12153                           {
12154                             /* If we had an initializer but it
12155                                instantiated to nothing,
12156                                value-initialize the object.  This will
12157                                only occur when the initializer was a
12158                                pack expansion where the parameter packs
12159                                used in that expansion were of length
12160                                zero.  */
12161                             init = build_value_init (TREE_TYPE (decl),
12162                                                      complain);
12163                             if (TREE_CODE (init) == AGGR_INIT_EXPR)
12164                               init = get_target_expr_sfinae (init, complain);
12165                           }
12166                         else
12167                           init = t;
12168                       }
12169
12170                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
12171                       const_init = (DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P
12172                                     (pattern_decl));
12173                     cp_finish_decl (decl, init, const_init, NULL_TREE, 0);
12174                   }
12175               }
12176           }
12177
12178         /* A DECL_EXPR can also be used as an expression, in the condition
12179            clause of an if/for/while construct.  */
12180         return decl;
12181       }
12182
12183     case FOR_STMT:
12184       stmt = begin_for_stmt (NULL_TREE, NULL_TREE);
12185       RECUR (FOR_INIT_STMT (t));
12186       finish_for_init_stmt (stmt);
12187       tmp = RECUR (FOR_COND (t));
12188       finish_for_cond (tmp, stmt);
12189       tmp = RECUR (FOR_EXPR (t));
12190       finish_for_expr (tmp, stmt);
12191       RECUR (FOR_BODY (t));
12192       finish_for_stmt (stmt);
12193       break;
12194
12195     case RANGE_FOR_STMT:
12196       {
12197         tree decl, expr;
12198         stmt = begin_for_stmt (NULL_TREE, NULL_TREE);
12199         decl = RANGE_FOR_DECL (t);
12200         decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
12201         maybe_push_decl (decl);
12202         expr = RECUR (RANGE_FOR_EXPR (t));
12203         stmt = cp_convert_range_for (stmt, decl, expr);
12204         RECUR (RANGE_FOR_BODY (t));
12205         finish_for_stmt (stmt);
12206       }
12207       break;
12208
12209     case WHILE_STMT:
12210       stmt = begin_while_stmt ();
12211       tmp = RECUR (WHILE_COND (t));
12212       finish_while_stmt_cond (tmp, stmt);
12213       RECUR (WHILE_BODY (t));
12214       finish_while_stmt (stmt);
12215       break;
12216
12217     case DO_STMT:
12218       stmt = begin_do_stmt ();
12219       RECUR (DO_BODY (t));
12220       finish_do_body (stmt);
12221       tmp = RECUR (DO_COND (t));
12222       finish_do_stmt (tmp, stmt);
12223       break;
12224
12225     case IF_STMT:
12226       stmt = begin_if_stmt ();
12227       tmp = RECUR (IF_COND (t));
12228       finish_if_stmt_cond (tmp, stmt);
12229       RECUR (THEN_CLAUSE (t));
12230       finish_then_clause (stmt);
12231
12232       if (ELSE_CLAUSE (t))
12233         {
12234           begin_else_clause (stmt);
12235           RECUR (ELSE_CLAUSE (t));
12236           finish_else_clause (stmt);
12237         }
12238
12239       finish_if_stmt (stmt);
12240       break;
12241
12242     case BIND_EXPR:
12243       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
12244         stmt = begin_function_body ();
12245       else
12246         stmt = begin_compound_stmt (BIND_EXPR_TRY_BLOCK (t)
12247                                     ? BCS_TRY_BLOCK : 0);
12248
12249       RECUR (BIND_EXPR_BODY (t));
12250
12251       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
12252         finish_function_body (stmt);
12253       else
12254         finish_compound_stmt (stmt);
12255       break;
12256
12257     case BREAK_STMT:
12258       finish_break_stmt ();
12259       break;
12260
12261     case CONTINUE_STMT:
12262       finish_continue_stmt ();
12263       break;
12264
12265     case SWITCH_STMT:
12266       stmt = begin_switch_stmt ();
12267       tmp = RECUR (SWITCH_STMT_COND (t));
12268       finish_switch_cond (tmp, stmt);
12269       RECUR (SWITCH_STMT_BODY (t));
12270       finish_switch_stmt (stmt);
12271       break;
12272
12273     case CASE_LABEL_EXPR:
12274       finish_case_label (EXPR_LOCATION (t),
12275                          RECUR (CASE_LOW (t)),
12276                          RECUR (CASE_HIGH (t)));
12277       break;
12278
12279     case LABEL_EXPR:
12280       {
12281         tree decl = LABEL_EXPR_LABEL (t);
12282         tree label;
12283
12284         label = finish_label_stmt (DECL_NAME (decl));
12285         if (DECL_ATTRIBUTES (decl) != NULL_TREE)
12286           cplus_decl_attributes (&label, DECL_ATTRIBUTES (decl), 0);
12287       }
12288       break;
12289
12290     case GOTO_EXPR:
12291       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
12292       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
12293         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
12294            non-computed gotos must not be; the identifier in question
12295            will have no binding.  */
12296         tmp = RECUR (tmp);
12297       else
12298         tmp = DECL_NAME (tmp);
12299       finish_goto_stmt (tmp);
12300       break;
12301
12302     case ASM_EXPR:
12303       tmp = finish_asm_stmt
12304         (ASM_VOLATILE_P (t),
12305          RECUR (ASM_STRING (t)),
12306          tsubst_copy_asm_operands (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
12307          tsubst_copy_asm_operands (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl),
12308          tsubst_copy_asm_operands (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl),
12309          tsubst_copy_asm_operands (ASM_LABELS (t), args, complain, in_decl));
12310       {
12311         tree asm_expr = tmp;
12312         if (TREE_CODE (asm_expr) == CLEANUP_POINT_EXPR)
12313           asm_expr = TREE_OPERAND (asm_expr, 0);
12314         ASM_INPUT_P (asm_expr) = ASM_INPUT_P (t);
12315       }
12316       break;
12317
12318     case TRY_BLOCK:
12319       if (CLEANUP_P (t))
12320         {
12321           stmt = begin_try_block ();
12322           RECUR (TRY_STMTS (t));
12323           finish_cleanup_try_block (stmt);
12324           finish_cleanup (RECUR (TRY_HANDLERS (t)), stmt);
12325         }
12326       else
12327         {
12328           tree compound_stmt = NULL_TREE;
12329
12330           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
12331             stmt = begin_function_try_block (&compound_stmt);
12332           else
12333             stmt = begin_try_block ();
12334
12335           RECUR (TRY_STMTS (t));
12336
12337           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
12338             finish_function_try_block (stmt);
12339           else
12340             finish_try_block (stmt);
12341
12342           RECUR (TRY_HANDLERS (t));
12343           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
12344             finish_function_handler_sequence (stmt, compound_stmt);
12345           else
12346             finish_handler_sequence (stmt);
12347         }
12348       break;
12349
12350     case HANDLER:
12351       {
12352         tree decl = HANDLER_PARMS (t);
12353
12354         if (decl)
12355           {
12356             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
12357             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
12358                this variable.  We've already done all that needs to be
12359                done.  */
12360             if (decl != error_mark_node)
12361               DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
12362           }
12363         stmt = begin_handler ();
12364         finish_handler_parms (decl, stmt);
12365         RECUR (HANDLER_BODY (t));
12366         finish_handler (stmt);
12367       }
12368       break;
12369
12370     case TAG_DEFN:
12371       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
12372       break;
12373
12374     case STATIC_ASSERT:
12375       {
12376         tree condition = 
12377           tsubst_expr (STATIC_ASSERT_CONDITION (t), 
12378                        args,
12379                        complain, in_decl,
12380                        /*integral_constant_expression_p=*/true);
12381         finish_static_assert (condition,
12382                               STATIC_ASSERT_MESSAGE (t),
12383                               STATIC_ASSERT_SOURCE_LOCATION (t),
12384                               /*member_p=*/false);
12385       }
12386       break;
12387
12388     case OMP_PARALLEL:
12389       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_PARALLEL_CLAUSES (t),
12390                                 args, complain, in_decl);
12391       stmt = begin_omp_parallel ();
12392       RECUR (OMP_PARALLEL_BODY (t));
12393       OMP_PARALLEL_COMBINED (finish_omp_parallel (tmp, stmt))
12394         = OMP_PARALLEL_COMBINED (t);
12395       break;
12396
12397     case OMP_TASK:
12398       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_TASK_CLAUSES (t),
12399                                 args, complain, in_decl);
12400       stmt = begin_omp_task ();
12401       RECUR (OMP_TASK_BODY (t));
12402       finish_omp_task (tmp, stmt);
12403       break;
12404
12405     case OMP_FOR:
12406       {
12407         tree clauses, body, pre_body;
12408         tree declv, initv, condv, incrv;
12409         int i;
12410
12411         clauses = tsubst_omp_clauses (OMP_FOR_CLAUSES (t),
12412                                       args, complain, in_decl);
12413         declv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
12414         initv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
12415         condv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
12416         incrv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
12417
12418         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)); i++)
12419           tsubst_omp_for_iterator (t, i, declv, initv, condv, incrv,
12420                                    &clauses, args, complain, in_decl,
12421                                    integral_constant_expression_p);
12422
12423         stmt = begin_omp_structured_block ();
12424
12425         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (initv); i++)
12426           if (TREE_VEC_ELT (initv, i) == NULL
12427               || TREE_CODE (TREE_VEC_ELT (initv, i)) != DECL_EXPR)
12428             TREE_VEC_ELT (initv, i) = RECUR (TREE_VEC_ELT (initv, i));
12429           else if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_VEC_ELT (initv, i))))
12430             {
12431               tree init = RECUR (TREE_VEC_ELT (initv, i));
12432               gcc_assert (init == TREE_VEC_ELT (declv, i));
12433               TREE_VEC_ELT (initv, i) = NULL_TREE;
12434             }
12435           else
12436             {
12437               tree decl_expr = TREE_VEC_ELT (initv, i);
12438               tree init = DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr));
12439               gcc_assert (init != NULL);
12440               TREE_VEC_ELT (initv, i) = RECUR (init);
12441               DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr)) = NULL;
12442               RECUR (decl_expr);
12443               DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr)) = init;
12444             }
12445
12446         pre_body = push_stmt_list ();
12447         RECUR (OMP_FOR_PRE_BODY (t));
12448         pre_body = pop_stmt_list (pre_body);
12449
12450         body = push_stmt_list ();
12451         RECUR (OMP_FOR_BODY (t));
12452         body = pop_stmt_list (body);
12453
12454         t = finish_omp_for (EXPR_LOCATION (t), declv, initv, condv, incrv,
12455                             body, pre_body, clauses);
12456
12457         add_stmt (finish_omp_structured_block (stmt));
12458       }
12459       break;
12460
12461     case OMP_SECTIONS:
12462     case OMP_SINGLE:
12463       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_CLAUSES (t), args, complain, in_decl);
12464       stmt = push_stmt_list ();
12465       RECUR (OMP_BODY (t));
12466       stmt = pop_stmt_list (stmt);
12467
12468       t = copy_node (t);
12469       OMP_BODY (t) = stmt;
12470       OMP_CLAUSES (t) = tmp;
12471       add_stmt (t);
12472       break;
12473
12474     case OMP_SECTION:
12475     case OMP_CRITICAL:
12476     case OMP_MASTER:
12477     case OMP_ORDERED:
12478       stmt = push_stmt_list ();
12479       RECUR (OMP_BODY (t));
12480       stmt = pop_stmt_list (stmt);
12481
12482       t = copy_node (t);
12483       OMP_BODY (t) = stmt;
12484       add_stmt (t);
12485       break;
12486
12487     case OMP_ATOMIC:
12488       gcc_assert (OMP_ATOMIC_DEPENDENT_P (t));
12489       {
12490         tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
12491         tree lhs = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 0));
12492         tree rhs = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 1));
12493         finish_omp_atomic (TREE_CODE (op1), lhs, rhs);
12494       }
12495       break;
12496
12497     case EXPR_PACK_EXPANSION:
12498       error ("invalid use of pack expansion expression");
12499       return error_mark_node;
12500
12501     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
12502       error ("use %<...%> to expand argument pack");
12503       return error_mark_node;
12504
12505     default:
12506       gcc_assert (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)));
12507
12508       return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
12509                                     /*function_p=*/false,
12510                                     integral_constant_expression_p);
12511     }
12512
12513   return NULL_TREE;
12514 #undef RECUR
12515 }
12516
12517 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
12518    call.  Return the substituted version of T.  */
12519
12520 static tree
12521 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args,
12522                                     tsubst_flags_t complain,
12523                                     tree in_decl)
12524 {
12525   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
12526     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
12527                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
12528   else
12529     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
12530                                /*function_p=*/false,
12531                                /*integral_constant_expression_p=*/false);
12532
12533   return t;
12534 }
12535
12536 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
12537    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
12538
12539 tree
12540 tsubst_copy_and_build (tree t,
12541                        tree args,
12542                        tsubst_flags_t complain,
12543                        tree in_decl,
12544                        bool function_p,
12545                        bool integral_constant_expression_p)
12546 {
12547 #define RECUR(NODE)                                             \
12548   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl,         \
12549                          /*function_p=*/false,                  \
12550                          integral_constant_expression_p)
12551
12552   tree op1;
12553
12554   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
12555     return t;
12556
12557   switch (TREE_CODE (t))
12558     {
12559     case USING_DECL:
12560       t = DECL_NAME (t);
12561       /* Fall through.  */
12562     case IDENTIFIER_NODE:
12563       {
12564         tree decl;
12565         cp_id_kind idk;
12566         bool non_integral_constant_expression_p;
12567         const char *error_msg;
12568
12569         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
12570           {
12571             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12572             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
12573           }
12574
12575         /* Look up the name.  */
12576         decl = lookup_name (t);
12577
12578         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
12579            failure, not NULL_TREE.  */
12580         if (decl == NULL_TREE)
12581           decl = error_mark_node;
12582
12583         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
12584                                      &idk,
12585                                      integral_constant_expression_p,
12586                                      /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/false,
12587                                      &non_integral_constant_expression_p,
12588                                      /*template_p=*/false,
12589                                      /*done=*/true,
12590                                      /*address_p=*/false,
12591                                      /*template_arg_p=*/false,
12592                                      &error_msg,
12593                                      input_location);
12594         if (error_msg)
12595           error (error_msg);
12596         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
12597           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
12598         return decl;
12599       }
12600
12601     case TEMPLATE_ID_EXPR:
12602       {
12603         tree object;
12604         tree templ = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12605         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
12606
12607         if (targs)
12608           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
12609
12610         if (TREE_CODE (templ) == COMPONENT_REF)
12611           {
12612             object = TREE_OPERAND (templ, 0);
12613             templ = TREE_OPERAND (templ, 1);
12614           }
12615         else
12616           object = NULL_TREE;
12617         templ = lookup_template_function (templ, targs);
12618
12619         if (object)
12620           return build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (templ),
12621                          object, templ, NULL_TREE);
12622         else
12623           return baselink_for_fns (templ);
12624       }
12625
12626     case INDIRECT_REF:
12627       {
12628         tree r = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12629
12630         if (REFERENCE_REF_P (t))
12631           {
12632             /* A type conversion to reference type will be enclosed in
12633                such an indirect ref, but the substitution of the cast
12634                will have also added such an indirect ref.  */
12635             if (TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == REFERENCE_TYPE)
12636               r = convert_from_reference (r);
12637           }
12638         else
12639           r = build_x_indirect_ref (r, RO_UNARY_STAR, complain);
12640         return r;
12641       }
12642
12643     case NOP_EXPR:
12644       return build_nop
12645         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
12646          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
12647
12648     case CAST_EXPR:
12649     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
12650     case CONST_CAST_EXPR:
12651     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
12652     case STATIC_CAST_EXPR:
12653       {
12654         tree type;
12655         tree op;
12656
12657         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12658         if (integral_constant_expression_p
12659             && !cast_valid_in_integral_constant_expression_p (type))
12660           {
12661             if (complain & tf_error)
12662               error ("a cast to a type other than an integral or "
12663                      "enumeration type cannot appear in a constant-expression");
12664             return error_mark_node; 
12665           }
12666
12667         op = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12668
12669         switch (TREE_CODE (t))
12670           {
12671           case CAST_EXPR:
12672             return build_functional_cast (type, op, complain);
12673           case REINTERPRET_CAST_EXPR:
12674             return build_reinterpret_cast (type, op, complain);
12675           case CONST_CAST_EXPR:
12676             return build_const_cast (type, op, complain);
12677           case DYNAMIC_CAST_EXPR:
12678             return build_dynamic_cast (type, op, complain);
12679           case STATIC_CAST_EXPR:
12680             return build_static_cast (type, op, complain);
12681           default:
12682             gcc_unreachable ();
12683           }
12684       }
12685
12686     case POSTDECREMENT_EXPR:
12687     case POSTINCREMENT_EXPR:
12688       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12689                                                 args, complain, in_decl);
12690       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1, complain);
12691
12692     case PREDECREMENT_EXPR:
12693     case PREINCREMENT_EXPR:
12694     case NEGATE_EXPR:
12695     case BIT_NOT_EXPR:
12696     case ABS_EXPR:
12697     case TRUTH_NOT_EXPR:
12698     case UNARY_PLUS_EXPR:  /* Unary + */
12699     case REALPART_EXPR:
12700     case IMAGPART_EXPR:
12701       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12702                                complain);
12703
12704     case ADDR_EXPR:
12705       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
12706       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
12707         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1),
12708                                           EXPR_LOCATION (op1));
12709       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
12710         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl,
12711                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
12712       else
12713         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain,
12714                                                   in_decl);
12715       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1, complain);
12716
12717     case PLUS_EXPR:
12718     case MINUS_EXPR:
12719     case MULT_EXPR:
12720     case TRUNC_DIV_EXPR:
12721     case CEIL_DIV_EXPR:
12722     case FLOOR_DIV_EXPR:
12723     case ROUND_DIV_EXPR:
12724     case EXACT_DIV_EXPR:
12725     case BIT_AND_EXPR:
12726     case BIT_IOR_EXPR:
12727     case BIT_XOR_EXPR:
12728     case TRUNC_MOD_EXPR:
12729     case FLOOR_MOD_EXPR:
12730     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
12731     case TRUTH_ORIF_EXPR:
12732     case TRUTH_AND_EXPR:
12733     case TRUTH_OR_EXPR:
12734     case RSHIFT_EXPR:
12735     case LSHIFT_EXPR:
12736     case RROTATE_EXPR:
12737     case LROTATE_EXPR:
12738     case EQ_EXPR:
12739     case NE_EXPR:
12740     case MAX_EXPR:
12741     case MIN_EXPR:
12742     case LE_EXPR:
12743     case GE_EXPR:
12744     case LT_EXPR:
12745     case GT_EXPR:
12746     case MEMBER_REF:
12747     case DOTSTAR_EXPR:
12748       return build_x_binary_op
12749         (TREE_CODE (t),
12750          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12751          (TREE_NO_WARNING (TREE_OPERAND (t, 0))
12752           ? ERROR_MARK
12753           : TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0))),
12754          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12755          (TREE_NO_WARNING (TREE_OPERAND (t, 1))
12756           ? ERROR_MARK
12757           : TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1))),
12758          /*overload=*/NULL,
12759          complain);
12760
12761     case SCOPE_REF:
12762       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
12763                                   /*address_p=*/false);
12764     case ARRAY_REF:
12765       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12766                                                 args, complain, in_decl);
12767       return build_x_array_ref (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)), complain);
12768
12769     case SIZEOF_EXPR:
12770       if (PACK_EXPANSION_P (TREE_OPERAND (t, 0)))
12771         return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
12772       /* Fall through */
12773       
12774     case ALIGNOF_EXPR:
12775       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
12776       if (!args)
12777         {
12778           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
12779              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
12780              the substitutions may not work.  */
12781           if (!TYPE_P (op1))
12782             op1 = TREE_TYPE (op1);
12783         }
12784       else
12785         {
12786           ++cp_unevaluated_operand;
12787           ++c_inhibit_evaluation_warnings;
12788           op1 = tsubst_copy_and_build (op1, args, complain, in_decl,
12789                                        /*function_p=*/false,
12790                                        /*integral_constant_expression_p=*/false);
12791           --cp_unevaluated_operand;
12792           --c_inhibit_evaluation_warnings;
12793         }
12794       if (TYPE_P (op1))
12795         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), 
12796                                            complain & tf_error);
12797       else
12798         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t), 
12799                                            complain & tf_error);
12800
12801     case AT_ENCODE_EXPR:
12802       {
12803         op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
12804         ++cp_unevaluated_operand;
12805         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
12806         op1 = tsubst_copy_and_build (op1, args, complain, in_decl,
12807                                      /*function_p=*/false,
12808                                      /*integral_constant_expression_p=*/false);
12809         --cp_unevaluated_operand;
12810         --c_inhibit_evaluation_warnings;
12811         return objc_build_encode_expr (op1);
12812       }
12813
12814     case NOEXCEPT_EXPR:
12815       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
12816       ++cp_unevaluated_operand;
12817       ++c_inhibit_evaluation_warnings;
12818       op1 = tsubst_copy_and_build (op1, args, complain, in_decl,
12819                                    /*function_p=*/false,
12820                                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
12821       --cp_unevaluated_operand;
12822       --c_inhibit_evaluation_warnings;
12823       return finish_noexcept_expr (op1, complain);
12824
12825     case MODOP_EXPR:
12826       {
12827         tree r = build_x_modify_expr
12828           (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12829            TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
12830            RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
12831            complain);
12832         /* TREE_NO_WARNING must be set if either the expression was
12833            parenthesized or it uses an operator such as >>= rather
12834            than plain assignment.  In the former case, it was already
12835            set and must be copied.  In the latter case,
12836            build_x_modify_expr sets it and it must not be reset
12837            here.  */
12838         if (TREE_NO_WARNING (t))
12839           TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
12840         return r;
12841       }
12842
12843     case ARROW_EXPR:
12844       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12845                                                 args, complain, in_decl);
12846       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
12847       if (DECL_P (op1))
12848         mark_used (op1);
12849       return build_x_arrow (op1);
12850
12851     case NEW_EXPR:
12852       {
12853         tree placement = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12854         tree init = RECUR (TREE_OPERAND (t, 3));
12855         VEC(tree,gc) *placement_vec;
12856         VEC(tree,gc) *init_vec;
12857         tree ret;
12858
12859         if (placement == NULL_TREE)
12860           placement_vec = NULL;
12861         else
12862           {
12863             placement_vec = make_tree_vector ();
12864             for (; placement != NULL_TREE; placement = TREE_CHAIN (placement))
12865               VEC_safe_push (tree, gc, placement_vec, TREE_VALUE (placement));
12866           }
12867
12868         /* If there was an initializer in the original tree, but it
12869            instantiated to an empty list, then we should pass a
12870            non-NULL empty vector to tell build_new that it was an
12871            empty initializer() rather than no initializer.  This can
12872            only happen when the initializer is a pack expansion whose
12873            parameter packs are of length zero.  */
12874         if (init == NULL_TREE && TREE_OPERAND (t, 3) == NULL_TREE)
12875           init_vec = NULL;
12876         else
12877           {
12878             init_vec = make_tree_vector ();
12879             if (init == void_zero_node)
12880               gcc_assert (init_vec != NULL);
12881             else
12882               {
12883                 for (; init != NULL_TREE; init = TREE_CHAIN (init))
12884                   VEC_safe_push (tree, gc, init_vec, TREE_VALUE (init));
12885               }
12886           }
12887
12888         ret = build_new (&placement_vec,
12889                          tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
12890                          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
12891                          &init_vec,
12892                          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t),
12893                          complain);
12894
12895         if (placement_vec != NULL)
12896           release_tree_vector (placement_vec);
12897         if (init_vec != NULL)
12898           release_tree_vector (init_vec);
12899
12900         return ret;
12901       }
12902
12903     case DELETE_EXPR:
12904      return delete_sanity
12905        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12906         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12907         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
12908         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t),
12909         complain);
12910
12911     case COMPOUND_EXPR:
12912       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12913                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12914                                     complain);
12915
12916     case CALL_EXPR:
12917       {
12918         tree function;
12919         VEC(tree,gc) *call_args;
12920         unsigned int nargs, i;
12921         bool qualified_p;
12922         bool koenig_p;
12923         tree ret;
12924
12925         function = CALL_EXPR_FN (t);
12926         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
12927            not Koenig lookup should be performed.  */
12928         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
12929         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
12930           {
12931             qualified_p = true;
12932             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
12933                                             /*done=*/false,
12934                                             /*address_p=*/false);
12935           }
12936         else if (koenig_p && TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
12937           {
12938             /* Do nothing; calling tsubst_copy_and_build on an identifier
12939                would incorrectly perform unqualified lookup again.
12940
12941                Note that we can also have an IDENTIFIER_NODE if the earlier
12942                unqualified lookup found a member function; in that case
12943                koenig_p will be false and we do want to do the lookup
12944                again to find the instantiated member function.
12945
12946                FIXME but doing that causes c++/15272, so we need to stop
12947                using IDENTIFIER_NODE in that situation.  */
12948             qualified_p = false;
12949           }
12950         else
12951           {
12952             if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
12953               {
12954                 tree op = TREE_OPERAND (function, 1);
12955
12956                 qualified_p = (TREE_CODE (op) == SCOPE_REF
12957                                || (BASELINK_P (op)
12958                                    && BASELINK_QUALIFIED_P (op)));
12959               }
12960             else
12961               qualified_p = false;
12962
12963             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain,
12964                                               in_decl,
12965                                               !qualified_p,
12966                                               integral_constant_expression_p);
12967
12968             if (BASELINK_P (function))
12969               qualified_p = true;
12970           }
12971
12972         nargs = call_expr_nargs (t);
12973         call_args = make_tree_vector ();
12974         for (i = 0; i < nargs; ++i)
12975           {
12976             tree arg = CALL_EXPR_ARG (t, i);
12977
12978             if (!PACK_EXPANSION_P (arg))
12979               VEC_safe_push (tree, gc, call_args,
12980                              RECUR (CALL_EXPR_ARG (t, i)));
12981             else
12982               {
12983                 /* Expand the pack expansion and push each entry onto
12984                    CALL_ARGS.  */
12985                 arg = tsubst_pack_expansion (arg, args, complain, in_decl);
12986                 if (TREE_CODE (arg) == TREE_VEC)
12987                   {
12988                     unsigned int len, j;
12989
12990                     len = TREE_VEC_LENGTH (arg);
12991                     for (j = 0; j < len; ++j)
12992                       {
12993                         tree value = TREE_VEC_ELT (arg, j);
12994                         if (value != NULL_TREE)
12995                           value = convert_from_reference (value);
12996                         VEC_safe_push (tree, gc, call_args, value);
12997                       }
12998                   }
12999                 else
13000                   {
13001                     /* A partial substitution.  Add one entry.  */
13002                     VEC_safe_push (tree, gc, call_args, arg);
13003                   }
13004               }
13005           }
13006
13007         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
13008            lookup finds a non-function, in accordance with the
13009            expected resolution of DR 218.  */
13010         if (koenig_p
13011             && ((is_overloaded_fn (function)
13012                  /* If lookup found a member function, the Koenig lookup is
13013                     not appropriate, even if an unqualified-name was used
13014                     to denote the function.  */
13015                  && !DECL_FUNCTION_MEMBER_P (get_first_fn (function)))
13016                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
13017             /* Only do this when substitution turns a dependent call
13018                into a non-dependent call.  */
13019             && type_dependent_expression_p_push (t)
13020             && !any_type_dependent_arguments_p (call_args))
13021           function = perform_koenig_lookup (function, call_args, false,
13022                                             tf_none);
13023
13024         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE
13025             && !any_type_dependent_arguments_p (call_args))
13026           {
13027             if (koenig_p && (complain & tf_warning_or_error))
13028               {
13029                 /* For backwards compatibility and good diagnostics, try
13030                    the unqualified lookup again if we aren't in SFINAE
13031                    context.  */
13032                 tree unq = (tsubst_copy_and_build
13033                             (function, args, complain, in_decl, true,
13034                              integral_constant_expression_p));
13035                 if (unq != function)
13036                   {
13037                     tree fn = unq;
13038                     if (TREE_CODE (fn) == COMPONENT_REF)
13039                       fn = TREE_OPERAND (fn, 1);
13040                     if (is_overloaded_fn (fn))
13041                       fn = get_first_fn (fn);
13042                     permerror (EXPR_LOC_OR_HERE (t),
13043                                "%qD was not declared in this scope, "
13044                                "and no declarations were found by "
13045                                "argument-dependent lookup at the point "
13046                                "of instantiation", function);
13047                     if (DECL_CLASS_SCOPE_P (fn))
13048                       {
13049                         inform (EXPR_LOC_OR_HERE (t),
13050                                 "declarations in dependent base %qT are "
13051                                 "not found by unqualified lookup",
13052                                 DECL_CLASS_CONTEXT (fn));
13053                         if (current_class_ptr)
13054                           inform (EXPR_LOC_OR_HERE (t),
13055                                   "use %<this->%D%> instead", function);
13056                         else
13057                           inform (EXPR_LOC_OR_HERE (t),
13058                                   "use %<%T::%D%> instead",
13059                                   current_class_name, function);
13060                       }
13061                     else
13062                       inform (0, "%q+D declared here, later in the "
13063                                 "translation unit", fn);
13064                     function = unq;
13065                   }
13066               }
13067             if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
13068               {
13069                 unqualified_name_lookup_error (function);
13070                 release_tree_vector (call_args);
13071                 return error_mark_node;
13072               }
13073           }
13074
13075         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
13076         if (DECL_P (function))
13077           mark_used (function);
13078
13079         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
13080           ret = build_offset_ref_call_from_tree (function, &call_args);
13081         else if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
13082           {
13083             tree instance = TREE_OPERAND (function, 0);
13084             tree fn = TREE_OPERAND (function, 1);
13085
13086             if (processing_template_decl
13087                 && (type_dependent_expression_p (instance)
13088                     || (!BASELINK_P (fn)
13089                         && TREE_CODE (fn) != FIELD_DECL)
13090                     || type_dependent_expression_p (fn)
13091                     || any_type_dependent_arguments_p (call_args)))
13092               ret = build_nt_call_vec (function, call_args);
13093             else if (!BASELINK_P (fn))
13094               ret = finish_call_expr (function, &call_args,
13095                                        /*disallow_virtual=*/false,
13096                                        /*koenig_p=*/false,
13097                                        complain);
13098             else
13099               ret = (build_new_method_call
13100                       (instance, fn,
13101                        &call_args, NULL_TREE,
13102                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL,
13103                        /*fn_p=*/NULL,
13104                        complain));
13105           }
13106         else
13107           ret = finish_call_expr (function, &call_args,
13108                                   /*disallow_virtual=*/qualified_p,
13109                                   koenig_p,
13110                                   complain);
13111
13112         release_tree_vector (call_args);
13113
13114         return ret;
13115       }
13116
13117     case COND_EXPR:
13118       return build_x_conditional_expr
13119         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13120          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
13121          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
13122          complain);
13123
13124     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
13125       return finish_pseudo_destructor_expr
13126         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13127          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
13128          tsubst (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
13129
13130     case TREE_LIST:
13131       {
13132         tree purpose, value, chain;
13133
13134         if (t == void_list_node)
13135           return t;
13136
13137         if ((TREE_PURPOSE (t) && PACK_EXPANSION_P (TREE_PURPOSE (t)))
13138             || (TREE_VALUE (t) && PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (t))))
13139           {
13140             /* We have pack expansions, so expand those and
13141                create a new list out of it.  */
13142             tree purposevec = NULL_TREE;
13143             tree valuevec = NULL_TREE;
13144             tree chain;
13145             int i, len = -1;
13146
13147             /* Expand the argument expressions.  */
13148             if (TREE_PURPOSE (t))
13149               purposevec = tsubst_pack_expansion (TREE_PURPOSE (t), args,
13150                                                  complain, in_decl);
13151             if (TREE_VALUE (t))
13152               valuevec = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (t), args,
13153                                                complain, in_decl);
13154
13155             /* Build the rest of the list.  */
13156             chain = TREE_CHAIN (t);
13157             if (chain && chain != void_type_node)
13158               chain = RECUR (chain);
13159
13160             /* Determine the number of arguments.  */
13161             if (purposevec && TREE_CODE (purposevec) == TREE_VEC)
13162               {
13163                 len = TREE_VEC_LENGTH (purposevec);
13164                 gcc_assert (!valuevec || len == TREE_VEC_LENGTH (valuevec));
13165               }
13166             else if (TREE_CODE (valuevec) == TREE_VEC)
13167               len = TREE_VEC_LENGTH (valuevec);
13168             else
13169               {
13170                 /* Since we only performed a partial substitution into
13171                    the argument pack, we only return a single list
13172                    node.  */
13173                 if (purposevec == TREE_PURPOSE (t)
13174                     && valuevec == TREE_VALUE (t)
13175                     && chain == TREE_CHAIN (t))
13176                   return t;
13177
13178                 return tree_cons (purposevec, valuevec, chain);
13179               }
13180             
13181             /* Convert the argument vectors into a TREE_LIST */
13182             i = len;
13183             while (i > 0)
13184               {
13185                 /* Grab the Ith values.  */
13186                 i--;
13187                 purpose = purposevec ? TREE_VEC_ELT (purposevec, i) 
13188                                      : NULL_TREE;
13189                 value 
13190                   = valuevec ? convert_from_reference (TREE_VEC_ELT (valuevec, i)) 
13191                              : NULL_TREE;
13192
13193                 /* Build the list (backwards).  */
13194                 chain = tree_cons (purpose, value, chain);
13195               }
13196
13197             return chain;
13198           }
13199
13200         purpose = TREE_PURPOSE (t);
13201         if (purpose)
13202           purpose = RECUR (purpose);
13203         value = TREE_VALUE (t);
13204         if (value)
13205           value = RECUR (value);
13206         chain = TREE_CHAIN (t);
13207         if (chain && chain != void_type_node)
13208           chain = RECUR (chain);
13209         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
13210             && value == TREE_VALUE (t)
13211             && chain == TREE_CHAIN (t))
13212           return t;
13213         return tree_cons (purpose, value, chain);
13214       }
13215
13216     case COMPONENT_REF:
13217       {
13218         tree object;
13219         tree object_type;
13220         tree member;
13221
13222         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
13223                                                      args, complain, in_decl);
13224         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
13225         if (DECL_P (object))
13226           mark_used (object);
13227         object_type = TREE_TYPE (object);
13228
13229         member = TREE_OPERAND (t, 1);
13230         if (BASELINK_P (member))
13231           member = tsubst_baselink (member,
13232                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
13233                                     args, complain, in_decl);
13234         else
13235           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
13236         if (member == error_mark_node)
13237           return error_mark_node;
13238
13239         if (object_type && !CLASS_TYPE_P (object_type))
13240           {
13241             if (SCALAR_TYPE_P (object_type))
13242               {
13243                 tree s = NULL_TREE;
13244                 tree dtor = member;
13245
13246                 if (TREE_CODE (dtor) == SCOPE_REF)
13247                   {
13248                     s = TREE_OPERAND (dtor, 0);
13249                     dtor = TREE_OPERAND (dtor, 1);
13250                   }
13251                 if (TREE_CODE (dtor) == BIT_NOT_EXPR)
13252                   {
13253                     dtor = TREE_OPERAND (dtor, 0);
13254                     if (TYPE_P (dtor))
13255                       return finish_pseudo_destructor_expr (object, s, dtor);
13256                   }
13257               }
13258           }
13259         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
13260                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
13261           {
13262             tree tmpl;
13263             tree args;
13264
13265             /* Lookup the template functions now that we know what the
13266                scope is.  */
13267             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
13268             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
13269             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl,
13270                                             /*is_type_p=*/false,
13271                                             /*complain=*/false);
13272             if (BASELINK_P (member))
13273               {
13274                 BASELINK_FUNCTIONS (member)
13275                   = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
13276                               args);
13277                 member = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
13278                           (member, BINFO_TYPE (BASELINK_BINFO (member)),
13279                            object_type));
13280               }
13281             else
13282               {
13283                 qualified_name_lookup_error (object_type, tmpl, member,
13284                                              input_location);
13285                 return error_mark_node;
13286               }
13287           }
13288         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
13289                  && !CLASS_TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0))
13290                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 0)) != NAMESPACE_DECL)
13291           {
13292             if (complain & tf_error)
13293               {
13294                 if (TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0)))
13295                   error ("%qT is not a class or namespace",
13296                          TREE_OPERAND (member, 0));
13297                 else
13298                   error ("%qD is not a class or namespace",
13299                          TREE_OPERAND (member, 0));
13300               }
13301             return error_mark_node;
13302           }
13303         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
13304           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
13305
13306         return finish_class_member_access_expr (object, member,
13307                                                 /*template_p=*/false,
13308                                                 complain);
13309       }
13310
13311     case THROW_EXPR:
13312       return build_throw
13313         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
13314
13315     case CONSTRUCTOR:
13316       {
13317         VEC(constructor_elt,gc) *n;
13318         constructor_elt *ce;
13319         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
13320         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
13321         bool process_index_p;
13322         int newlen;
13323         bool need_copy_p = false;
13324         tree r;
13325
13326         if (type == error_mark_node)
13327           return error_mark_node;
13328
13329         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
13330         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
13331           return t;
13332
13333         /* We do not want to process the index of aggregate
13334            initializers as they are identifier nodes which will be
13335            looked up by digest_init.  */
13336         process_index_p = !(type && MAYBE_CLASS_TYPE_P (type));
13337
13338         n = VEC_copy (constructor_elt, gc, CONSTRUCTOR_ELTS (t));
13339         newlen = VEC_length (constructor_elt, n);
13340         FOR_EACH_VEC_ELT (constructor_elt, n, idx, ce)
13341           {
13342             if (ce->index && process_index_p)
13343               ce->index = RECUR (ce->index);
13344
13345             if (PACK_EXPANSION_P (ce->value))
13346               {
13347                 /* Substitute into the pack expansion.  */
13348                 ce->value = tsubst_pack_expansion (ce->value, args, complain,
13349                                                   in_decl);
13350
13351                 if (ce->value == error_mark_node
13352                     || PACK_EXPANSION_P (ce->value))
13353                   ;
13354                 else if (TREE_VEC_LENGTH (ce->value) == 1)
13355                   /* Just move the argument into place.  */
13356                   ce->value = TREE_VEC_ELT (ce->value, 0);
13357                 else
13358                   {
13359                     /* Update the length of the final CONSTRUCTOR
13360                        arguments vector, and note that we will need to
13361                        copy.*/
13362                     newlen = newlen + TREE_VEC_LENGTH (ce->value) - 1;
13363                     need_copy_p = true;
13364                   }
13365               }
13366             else
13367               ce->value = RECUR (ce->value);
13368           }
13369
13370         if (need_copy_p)
13371           {
13372             VEC(constructor_elt,gc) *old_n = n;
13373
13374             n = VEC_alloc (constructor_elt, gc, newlen);
13375             FOR_EACH_VEC_ELT (constructor_elt, old_n, idx, ce)
13376               {
13377                 if (TREE_CODE (ce->value) == TREE_VEC)
13378                   {
13379                     int i, len = TREE_VEC_LENGTH (ce->value);
13380                     for (i = 0; i < len; ++i)
13381                       CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (n, 0,
13382                                               TREE_VEC_ELT (ce->value, i));
13383                   }
13384                 else
13385                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (n, 0, ce->value);
13386               }
13387           }
13388
13389         r = build_constructor (init_list_type_node, n);
13390         CONSTRUCTOR_IS_DIRECT_INIT (r) = CONSTRUCTOR_IS_DIRECT_INIT (t);
13391
13392         if (TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t))
13393           return finish_compound_literal (type, r, complain);
13394
13395         TREE_TYPE (r) = type;
13396         return r;
13397       }
13398
13399     case TYPEID_EXPR:
13400       {
13401         tree operand_0 = TREE_OPERAND (t, 0);
13402         if (TYPE_P (operand_0))
13403           {
13404             operand_0 = tsubst (operand_0, args, complain, in_decl);
13405             return get_typeid (operand_0);
13406           }
13407         else
13408           {
13409             operand_0 = RECUR (operand_0);
13410             return build_typeid (operand_0);
13411           }
13412       }
13413
13414     case VAR_DECL:
13415       if (!args)
13416         return t;
13417       /* Fall through */
13418
13419     case PARM_DECL:
13420       {
13421         tree r = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
13422
13423         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) != REFERENCE_TYPE)
13424           /* If the original type was a reference, we'll be wrapped in
13425              the appropriate INDIRECT_REF.  */
13426           r = convert_from_reference (r);
13427         return r;
13428       }
13429
13430     case VA_ARG_EXPR:
13431       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
13432                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
13433
13434     case OFFSETOF_EXPR:
13435       return finish_offsetof (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
13436
13437     case TRAIT_EXPR:
13438       {
13439         tree type1 = tsubst_copy (TRAIT_EXPR_TYPE1 (t), args,
13440                                   complain, in_decl);
13441
13442         tree type2 = TRAIT_EXPR_TYPE2 (t);
13443         if (type2)
13444           type2 = tsubst_copy (type2, args, complain, in_decl);
13445         
13446         return finish_trait_expr (TRAIT_EXPR_KIND (t), type1, type2);
13447       }
13448
13449     case STMT_EXPR:
13450       {
13451         tree old_stmt_expr = cur_stmt_expr;
13452         tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
13453
13454         cur_stmt_expr = stmt_expr;
13455         tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args, complain, in_decl,
13456                      integral_constant_expression_p);
13457         stmt_expr = finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
13458         cur_stmt_expr = old_stmt_expr;
13459
13460         /* If the resulting list of expression statement is empty,
13461            fold it further into void_zero_node.  */
13462         if (empty_expr_stmt_p (stmt_expr))
13463           stmt_expr = void_zero_node;
13464
13465         return stmt_expr;
13466       }
13467
13468     case CONST_DECL:
13469       t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
13470       /* As in finish_id_expression, we resolve enumeration constants
13471          to their underlying values.  */
13472       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL)
13473         {
13474           used_types_insert (TREE_TYPE (t));
13475           return DECL_INITIAL (t);
13476         }
13477       return t;
13478
13479     case LAMBDA_EXPR:
13480       {
13481         tree r = build_lambda_expr ();
13482
13483         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
13484         TREE_TYPE (r) = type;
13485         CLASSTYPE_LAMBDA_EXPR (type) = r;
13486
13487         LAMBDA_EXPR_LOCATION (r)
13488           = LAMBDA_EXPR_LOCATION (t);
13489         LAMBDA_EXPR_DEFAULT_CAPTURE_MODE (r)
13490           = LAMBDA_EXPR_DEFAULT_CAPTURE_MODE (t);
13491         LAMBDA_EXPR_MUTABLE_P (r) = LAMBDA_EXPR_MUTABLE_P (t);
13492         LAMBDA_EXPR_DISCRIMINATOR (r)
13493           = (LAMBDA_EXPR_DISCRIMINATOR (t));
13494         LAMBDA_EXPR_CAPTURE_LIST (r)
13495           = RECUR (LAMBDA_EXPR_CAPTURE_LIST (t));
13496         LAMBDA_EXPR_THIS_CAPTURE (r)
13497           = RECUR (LAMBDA_EXPR_THIS_CAPTURE (t));
13498         LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE (r)
13499           = RECUR (LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE (t));
13500
13501         /* Do this again now that LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE is set.  */
13502         determine_visibility (TYPE_NAME (type));
13503         /* Now that we know visibility, instantiate the type so we have a
13504            declaration of the op() for later calls to lambda_function.  */
13505         complete_type (type);
13506
13507         type = tsubst (LAMBDA_EXPR_RETURN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
13508         if (type)
13509           apply_lambda_return_type (r, type);
13510
13511         return build_lambda_object (r);
13512       }
13513
13514     case TARGET_EXPR:
13515       /* We can get here for a constant initializer of non-dependent type.
13516          FIXME stop folding in cp_parser_initializer_clause.  */
13517       gcc_assert (TREE_CONSTANT (t));
13518       {
13519         tree r = get_target_expr (RECUR (TARGET_EXPR_INITIAL (t)));
13520         TREE_CONSTANT (r) = true;
13521         return r;
13522       }
13523
13524     default:
13525       /* Handle Objective-C++ constructs, if appropriate.  */
13526       {
13527         tree subst
13528           = objcp_tsubst_copy_and_build (t, args, complain,
13529                                          in_decl, /*function_p=*/false);
13530         if (subst)
13531           return subst;
13532       }
13533       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
13534     }
13535
13536 #undef RECUR
13537 }
13538
13539 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
13540    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
13541    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
13542    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
13543
13544 static bool
13545 check_instantiated_arg (tree tmpl, tree t, tsubst_flags_t complain)
13546 {
13547   if (ARGUMENT_PACK_P (t))
13548     {
13549       tree vec = ARGUMENT_PACK_ARGS (t);
13550       int len = TREE_VEC_LENGTH (vec);
13551       bool result = false;
13552       int i;
13553
13554       for (i = 0; i < len; ++i)
13555         if (check_instantiated_arg (tmpl, TREE_VEC_ELT (vec, i), complain))
13556           result = true;
13557       return result;
13558     }
13559   else if (TYPE_P (t))
13560     {
13561       /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
13562          of a class or enumeration declared in a local scope)
13563          shall not be used to declare an entity with linkage.
13564          This implies that names with no linkage cannot be used as
13565          template arguments
13566
13567          DR 757 relaxes this restriction for C++0x.  */
13568       tree nt = (cxx_dialect > cxx98 ? NULL_TREE
13569                  : no_linkage_check (t, /*relaxed_p=*/false));
13570
13571       if (nt)
13572         {
13573           /* DR 488 makes use of a type with no linkage cause
13574              type deduction to fail.  */
13575           if (complain & tf_error)
13576             {
13577               if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
13578                 error ("%qT is/uses anonymous type", t);
13579               else
13580                 error ("template argument for %qD uses local type %qT",
13581                        tmpl, t);
13582             }
13583           return true;
13584         }
13585       /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
13586          allow variably-modified types as template arguments.  */
13587       else if (variably_modified_type_p (t, NULL_TREE))
13588         {
13589           if (complain & tf_error)
13590             error ("%qT is a variably modified type", t);
13591           return true;
13592         }
13593     }
13594   /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
13595      constant.  */
13596   else if (TREE_TYPE (t)
13597            && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
13598            && !TREE_CONSTANT (t))
13599     {
13600       if (complain & tf_error)
13601         error ("integral expression %qE is not constant", t);
13602       return true;
13603     }
13604   return false;
13605 }
13606
13607 static bool
13608 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
13609 {
13610   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
13611   bool result = false;
13612
13613   for (ix = 0; ix != len; ix++)
13614     {
13615       if (check_instantiated_arg (tmpl, TREE_VEC_ELT (args, ix), complain))
13616         result = true;
13617     }
13618   if (result && (complain & tf_error))
13619     error ("  trying to instantiate %qD", tmpl);
13620   return result;
13621 }
13622
13623 /* In C++0x, it's possible to have a function template whose type depends
13624    on itself recursively.  This is most obvious with decltype, but can also
13625    occur with enumeration scope (c++/48969).  So we need to catch infinite
13626    recursion and reject the substitution at deduction time; this function
13627    will return error_mark_node for any repeated substitution.
13628
13629    This also catches excessive recursion such as when f<N> depends on
13630    f<N-1> across all integers, and returns error_mark_node for all the
13631    substitutions back up to the initial one.
13632
13633    This is, of course, not reentrant.  */
13634
13635 static tree
13636 deduction_tsubst_fntype (tree fn, tree targs)
13637 {
13638   static bool excessive_deduction_depth;
13639   static int deduction_depth;
13640   struct pending_template *old_last_pend = last_pending_template;
13641
13642   tree fntype = TREE_TYPE (fn);
13643   tree tinst;
13644   tree r;
13645
13646   if (excessive_deduction_depth)
13647     return error_mark_node;
13648
13649   tinst = build_tree_list (fn, targs);
13650   if (!push_tinst_level (tinst))
13651     {
13652       excessive_deduction_depth = true;
13653       ggc_free (tinst);
13654       return error_mark_node;
13655     }
13656
13657   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (fn);
13658   ++deduction_depth;
13659   push_deduction_access_scope (fn);
13660   r = tsubst (fntype, targs, tf_none, NULL_TREE);
13661   pop_deduction_access_scope (fn);
13662   --deduction_depth;
13663
13664   if (excessive_deduction_depth)
13665     {
13666       r = error_mark_node;
13667       if (deduction_depth == 0)
13668         /* Reset once we're all the way out.  */
13669         excessive_deduction_depth = false;
13670     }
13671
13672   pop_tinst_level ();
13673   /* We can't free this if a pending_template entry is pointing at it.  */
13674   if (last_pending_template == old_last_pend)
13675     ggc_free (tinst);
13676   return r;
13677 }
13678
13679 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
13680    the template arguments in TARG_PTR.  */
13681
13682 static tree
13683 instantiate_template_1 (tree tmpl, tree orig_args, tsubst_flags_t complain)
13684 {
13685   tree targ_ptr = orig_args;
13686   tree fndecl;
13687   tree gen_tmpl;
13688   tree spec;
13689   HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
13690
13691   if (tmpl == error_mark_node)
13692     return error_mark_node;
13693
13694   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
13695
13696   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
13697   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
13698     {
13699       tree spec;
13700       tree clone;
13701
13702       /* Use DECL_ABSTRACT_ORIGIN because only FUNCTION_DECLs have
13703          DECL_CLONED_FUNCTION.  */
13704       spec = instantiate_template (DECL_ABSTRACT_ORIGIN (tmpl),
13705                                    targ_ptr, complain);
13706       if (spec == error_mark_node)
13707         return error_mark_node;
13708
13709       /* Look for the clone.  */
13710       FOR_EACH_CLONE (clone, spec)
13711         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
13712           return clone;
13713       /* We should always have found the clone by now.  */
13714       gcc_unreachable ();
13715       return NULL_TREE;
13716     }
13717
13718   /* Check to see if we already have this specialization.  */
13719   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
13720   if (tmpl != gen_tmpl)
13721     /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
13722        arguments we must add the arguments used to perform the
13723        partial instantiation.  */
13724     targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
13725                                             targ_ptr);
13726
13727   /* It would be nice to avoid hashing here and then again in tsubst_decl,
13728      but it doesn't seem to be on the hot path.  */
13729   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr, 0);
13730
13731   gcc_assert (tmpl == gen_tmpl
13732               || ((fndecl = retrieve_specialization (tmpl, orig_args, 0))
13733                   == spec)
13734               || fndecl == NULL_TREE);
13735
13736   if (spec != NULL_TREE)
13737     return spec;
13738
13739   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
13740                                complain))
13741     return error_mark_node;
13742
13743   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
13744      parameters and return types have to be checked.  However this
13745      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
13746      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
13747      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
13748   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
13749
13750   /* Although PROCESSING_TEMPLATE_DECL may be true at this point
13751      (because, for example, we have encountered a non-dependent
13752      function call in the body of a template function and must now
13753      determine which of several overloaded functions will be called),
13754      within the instantiation itself we are not processing a
13755      template.  */  
13756   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
13757   processing_template_decl = 0;
13758   /* Substitute template parameters to obtain the specialization.  */
13759   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
13760                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
13761   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
13762   if (fndecl == error_mark_node)
13763     return error_mark_node;
13764
13765   /* Now we know the specialization, compute access previously
13766      deferred.  */
13767   push_access_scope (fndecl);
13768
13769   /* Some typedefs referenced from within the template code need to be access
13770      checked at template instantiation time, i.e now. These types were
13771      added to the template at parsing time. Let's get those and perfom
13772      the acces checks then.  */
13773   perform_typedefs_access_check (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl), targ_ptr);
13774   perform_deferred_access_checks ();
13775   pop_access_scope (fndecl);
13776   pop_deferring_access_checks ();
13777
13778   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
13779      template, not the most general template.  */
13780   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
13781
13782   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
13783      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
13784      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
13785      instantiating the template clones.  */
13786   if (DECL_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (DECL_CHAIN (gen_tmpl)))
13787     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
13788
13789   return fndecl;
13790 }
13791
13792 /* Wrapper for instantiate_template_1.  */
13793
13794 tree
13795 instantiate_template (tree tmpl, tree orig_args, tsubst_flags_t complain)
13796 {
13797   tree ret;
13798   timevar_push (TV_TEMPLATE_INST);
13799   ret = instantiate_template_1 (tmpl, orig_args,  complain);
13800   timevar_pop (TV_TEMPLATE_INST);
13801   return ret;
13802 }
13803
13804 /* We're going to do deduction substitution on the type of TMPL, a function
13805    template.  In C++11 mode, push into that access scope.  In C++03 mode,
13806    disable access checking.  */
13807
13808 static void
13809 push_deduction_access_scope (tree tmpl)
13810 {
13811   if (cxx_dialect >= cxx0x)
13812     push_access_scope (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
13813   else
13814     push_deferring_access_checks (dk_no_check);
13815 }
13816
13817 /* And pop back out.  */
13818
13819 static void
13820 pop_deduction_access_scope (tree tmpl)
13821 {
13822   if (cxx_dialect >= cxx0x)
13823     pop_access_scope (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
13824   else
13825     pop_deferring_access_checks ();
13826 }
13827
13828 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  ARGS is an array with
13829    NARGS elements of the arguments that are being used when calling
13830    it.  TARGS is a vector into which the deduced template arguments
13831    are placed.
13832
13833    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
13834    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
13835    printed only for an incomplete match.
13836
13837    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
13838    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
13839
13840    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
13841    template-id.
13842
13843    The parameter STRICT is one of:
13844
13845    DEDUCE_CALL:
13846      We are deducing arguments for a function call, as in
13847      [temp.deduct.call].
13848
13849    DEDUCE_CONV:
13850      We are deducing arguments for a conversion function, as in
13851      [temp.deduct.conv].
13852
13853    DEDUCE_EXACT:
13854      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
13855      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
13856      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
13857      template, as in [temp.deduct.funcaddr].  */
13858
13859 int
13860 fn_type_unification (tree fn,
13861                      tree explicit_targs,
13862                      tree targs,
13863                      const tree *args,
13864                      unsigned int nargs,
13865                      tree return_type,
13866                      unification_kind_t strict,
13867                      int flags)
13868 {
13869   tree parms;
13870   tree fntype;
13871   int result;
13872   bool incomplete_argument_packs_p = false;
13873
13874   gcc_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL);
13875
13876   fntype = TREE_TYPE (fn);
13877   if (explicit_targs)
13878     {
13879       /* [temp.deduct]
13880
13881          The specified template arguments must match the template
13882          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
13883          must not be more arguments than there are parameters;
13884          otherwise type deduction fails.
13885
13886          Nontype arguments must match the types of the corresponding
13887          nontype template parameters, or must be convertible to the
13888          types of the corresponding nontype parameters as specified in
13889          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
13890
13891          All references in the function type of the function template
13892          to the corresponding template parameters are replaced by the
13893          specified template argument values.  If a substitution in a
13894          template parameter or in the function type of the function
13895          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
13896       tree tparms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn);
13897       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
13898       tree converted_args;
13899       bool incomplete = false;
13900
13901       if (explicit_targs == error_mark_node)
13902         return 1;
13903
13904       converted_args
13905         = (coerce_template_parms (tparms, explicit_targs, NULL_TREE, tf_none,
13906                                   /*require_all_args=*/false,
13907                                   /*use_default_args=*/false));
13908       if (converted_args == error_mark_node)
13909         return 1;
13910
13911       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
13912          necessary so that, for instance, explicitly declared function
13913          arguments can match null pointed constants.  If we were given
13914          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
13915          processing during substitution as we could create partial
13916          instantiations.  */
13917       for (i = 0; i < len; i++)
13918         {
13919           tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
13920           bool parameter_pack = false;
13921
13922           /* Dig out the actual parm.  */
13923           if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
13924               || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
13925             {
13926               parm = TREE_TYPE (parm);
13927               parameter_pack = TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm);
13928             }
13929           else if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
13930             {
13931               parm = DECL_INITIAL (parm);
13932               parameter_pack = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (parm);
13933             }
13934
13935           if (parameter_pack)
13936             {
13937               int level, idx;
13938               tree targ;
13939               template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
13940
13941               /* Mark the argument pack as "incomplete". We could
13942                  still deduce more arguments during unification.
13943                  We remove this mark in type_unification_real.  */
13944               targ = TMPL_ARG (converted_args, level, idx);
13945               if (targ)
13946                 {
13947                   ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P(targ) = 1;
13948                   ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (targ) 
13949                     = ARGUMENT_PACK_ARGS (targ);
13950                 }
13951
13952               /* We have some incomplete argument packs.  */
13953               incomplete_argument_packs_p = true;
13954             }
13955         }
13956
13957       if (incomplete_argument_packs_p)
13958         /* Any substitution is guaranteed to be incomplete if there
13959            are incomplete argument packs, because we can still deduce
13960            more arguments.  */
13961         incomplete = 1;
13962       else
13963         incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
13964
13965       processing_template_decl += incomplete;
13966       fntype = deduction_tsubst_fntype (fn, converted_args);
13967       processing_template_decl -= incomplete;
13968
13969       if (fntype == error_mark_node)
13970         return 1;
13971
13972       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
13973       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
13974         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
13975     }
13976
13977   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
13978   parms = skip_artificial_parms_for (fn, TYPE_ARG_TYPES (fntype));
13979
13980   if (return_type)
13981     {
13982       tree *new_args;
13983
13984       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
13985       new_args = XALLOCAVEC (tree, nargs + 1);
13986       new_args[0] = return_type;
13987       memcpy (new_args + 1, args, nargs * sizeof (tree));
13988       args = new_args;
13989       ++nargs;
13990     }
13991
13992   /* We allow incomplete unification without an error message here
13993      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
13994      callers must be ready to deal with unification failures in any
13995      event.  */
13996   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn),
13997                                   targs, parms, args, nargs, /*subr=*/0,
13998                                   strict, flags);
13999
14000   /* Now that we have bindings for all of the template arguments,
14001      ensure that the arguments deduced for the template template
14002      parameters have compatible template parameter lists.  We cannot
14003      check this property before we have deduced all template
14004      arguments, because the template parameter types of a template
14005      template parameter might depend on prior template parameters
14006      deduced after the template template parameter.  The following
14007      ill-formed example illustrates this issue:
14008
14009        template<typename T, template<T> class C> void f(C<5>, T);
14010
14011        template<int N> struct X {};
14012
14013        void g() {
14014          f(X<5>(), 5l); // error: template argument deduction fails
14015        }
14016
14017      The template parameter list of 'C' depends on the template type
14018      parameter 'T', but 'C' is deduced to 'X' before 'T' is deduced to
14019      'long'.  Thus, we can't check that 'C' cannot bind to 'X' at the
14020      time that we deduce 'C'.  */
14021   if (result == 0
14022       && !template_template_parm_bindings_ok_p 
14023            (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), targs))
14024     return 1;
14025
14026   if (result == 0)
14027     /* All is well so far.  Now, check:
14028
14029        [temp.deduct]
14030
14031        When all template arguments have been deduced, all uses of
14032        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
14033        the corresponding deduced argument values.  If the
14034        substitution results in an invalid type, as described above,
14035        type deduction fails.  */
14036     {
14037       tree substed = deduction_tsubst_fntype (fn, targs);
14038       if (substed == error_mark_node)
14039         return 1;
14040
14041       /* If we're looking for an exact match, check that what we got
14042          is indeed an exact match.  It might not be if some template
14043          parameters are used in non-deduced contexts.  */
14044       if (strict == DEDUCE_EXACT)
14045         {
14046           unsigned int i;
14047
14048           tree sarg
14049             = skip_artificial_parms_for (fn, TYPE_ARG_TYPES (substed));
14050           if (return_type)
14051             sarg = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (substed), sarg);
14052           for (i = 0; i < nargs && sarg; ++i, sarg = TREE_CHAIN (sarg))
14053             if (!same_type_p (args[i], TREE_VALUE (sarg)))
14054               return 1;
14055         }
14056     }
14057
14058   return result;
14059 }
14060
14061 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
14062    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
14063    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
14064    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
14065    the argument passed to the call, or the type of the value
14066    initialized with the result of the conversion function.
14067    ARG_EXPR is the original argument expression, which may be null.  */
14068
14069 static int
14070 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict,
14071                                   tree* parm,
14072                                   tree* arg,
14073                                   tree arg_expr)
14074 {
14075   int result = 0;
14076
14077   switch (strict)
14078     {
14079     case DEDUCE_CALL:
14080       break;
14081
14082     case DEDUCE_CONV:
14083       {
14084         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
14085            function; the handling is precisely symmetric since PARM
14086            will initialize ARG rather than vice versa.  */
14087         tree* temp = parm;
14088         parm = arg;
14089         arg = temp;
14090         break;
14091       }
14092
14093     case DEDUCE_EXACT:
14094       /* Core issue #873: Do the DR606 thing (see below) for these cases,
14095          too, but here handle it by stripping the reference from PARM
14096          rather than by adding it to ARG.  */
14097       if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE
14098           && TYPE_REF_IS_RVALUE (*parm)
14099           && TREE_CODE (TREE_TYPE (*parm)) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14100           && cp_type_quals (TREE_TYPE (*parm)) == TYPE_UNQUALIFIED
14101           && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE
14102           && !TYPE_REF_IS_RVALUE (*arg))
14103         *parm = TREE_TYPE (*parm);
14104       /* Nothing else to do in this case.  */
14105       return 0;
14106
14107     default:
14108       gcc_unreachable ();
14109     }
14110
14111   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
14112     {
14113       /* [temp.deduct.call]
14114
14115          If P is not a reference type:
14116
14117          --If A is an array type, the pointer type produced by the
14118          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
14119          used in place of A for type deduction; otherwise,
14120
14121          --If A is a function type, the pointer type produced by
14122          the function-to-pointer standard conversion
14123          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
14124          otherwise,
14125
14126          --If A is a cv-qualified type, the top level
14127          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
14128          deduction.  */
14129       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
14130         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
14131       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
14132         *arg = build_pointer_type (*arg);
14133       else
14134         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
14135     }
14136
14137   /* From C++0x [14.8.2.1/3 temp.deduct.call] (after DR606), "If P is
14138      of the form T&&, where T is a template parameter, and the argument
14139      is an lvalue, T is deduced as A& */
14140   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE
14141       && TYPE_REF_IS_RVALUE (*parm)
14142       && TREE_CODE (TREE_TYPE (*parm)) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14143       && cp_type_quals (TREE_TYPE (*parm)) == TYPE_UNQUALIFIED
14144       && (arg_expr ? real_lvalue_p (arg_expr)
14145           /* try_one_overload doesn't provide an arg_expr, but
14146              functions are always lvalues.  */
14147           : TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE))
14148     *arg = build_reference_type (*arg);
14149
14150   /* [temp.deduct.call]
14151
14152      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
14153      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
14154      reference type, the type referred to by P is used for
14155      type deduction.  */
14156   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
14157   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
14158     {
14159       *parm = TREE_TYPE (*parm);
14160       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
14161     }
14162
14163   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
14164      too (which has been swapped into ARG).  */
14165   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
14166     *arg = TREE_TYPE (*arg);
14167
14168   return result;
14169 }
14170
14171 /* Most parms like fn_type_unification.
14172
14173    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
14174    arguments of a function or method parameter of a function
14175    template). */
14176
14177 static int
14178 type_unification_real (tree tparms,
14179                        tree targs,
14180                        tree xparms,
14181                        const tree *xargs,
14182                        unsigned int xnargs,
14183                        int subr,
14184                        unification_kind_t strict,
14185                        int flags)
14186 {
14187   tree parm, arg, arg_expr;
14188   int i;
14189   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
14190   int sub_strict;
14191   int saw_undeduced = 0;
14192   tree parms;
14193   const tree *args;
14194   unsigned int nargs;
14195   unsigned int ia;
14196
14197   gcc_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC);
14198   gcc_assert (xparms == NULL_TREE || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST);
14199   gcc_assert (ntparms > 0);
14200
14201   /* Reset the number of non-defaulted template arguments contained
14202      in TARGS.  */
14203   NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs) = NULL_TREE;
14204
14205   switch (strict)
14206     {
14207     case DEDUCE_CALL:
14208       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
14209                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
14210       break;
14211
14212     case DEDUCE_CONV:
14213       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
14214       break;
14215
14216     case DEDUCE_EXACT:
14217       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
14218       break;
14219
14220     default:
14221       gcc_unreachable ();
14222     }
14223
14224  again:
14225   parms = xparms;
14226   args = xargs;
14227   nargs = xnargs;
14228
14229   ia = 0;
14230   while (parms && parms != void_list_node
14231          && ia < nargs)
14232     {
14233       parm = TREE_VALUE (parms);
14234
14235       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_PACK_EXPANSION
14236           && (!TREE_CHAIN (parms) || TREE_CHAIN (parms) == void_list_node))
14237         /* For a function parameter pack that occurs at the end of the
14238            parameter-declaration-list, the type A of each remaining
14239            argument of the call is compared with the type P of the
14240            declarator-id of the function parameter pack.  */
14241         break;
14242
14243       parms = TREE_CHAIN (parms);
14244
14245       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_PACK_EXPANSION)
14246         /* For a function parameter pack that does not occur at the
14247            end of the parameter-declaration-list, the type of the
14248            parameter pack is a non-deduced context.  */
14249         continue;
14250
14251       arg = args[ia];
14252       ++ia;
14253       arg_expr = NULL;
14254
14255       if (arg == error_mark_node)
14256         return 1;
14257       if (arg == unknown_type_node)
14258         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
14259            template args from other function args.  */
14260         continue;
14261
14262       /* Conversions will be performed on a function argument that
14263          corresponds with a function parameter that contains only
14264          non-deducible template parameters and explicitly specified
14265          template parameters.  */
14266       if (!uses_template_parms (parm))
14267         {
14268           tree type;
14269
14270           if (!TYPE_P (arg))
14271             type = TREE_TYPE (arg);
14272           else
14273             type = arg;
14274
14275           if (same_type_p (parm, type))
14276             continue;
14277           if (strict != DEDUCE_EXACT
14278               && can_convert_arg (parm, type, TYPE_P (arg) ? NULL_TREE : arg,
14279                                   flags))
14280             continue;
14281
14282           return 1;
14283         }
14284
14285       if (!TYPE_P (arg))
14286         {
14287           gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
14288           if (type_unknown_p (arg))
14289             {
14290               /* [temp.deduct.type] 
14291
14292                  A template-argument can be deduced from a pointer to
14293                  function or pointer to member function argument if
14294                  the set of overloaded functions does not contain
14295                  function templates and at most one of a set of
14296                  overloaded functions provides a unique match.  */
14297               if (resolve_overloaded_unification
14298                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict))
14299                 continue;
14300
14301               return 1;
14302             }
14303           arg_expr = arg;
14304           arg = unlowered_expr_type (arg);
14305           if (arg == error_mark_node)
14306             return 1;
14307         }
14308
14309       {
14310         int arg_strict = sub_strict;
14311
14312         if (!subr)
14313           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg,
14314                                                           arg_expr);
14315
14316         if (arg == init_list_type_node && arg_expr)
14317           arg = arg_expr;
14318         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
14319           return 1;
14320       }
14321     }
14322
14323
14324   if (parms 
14325       && parms != void_list_node
14326       && TREE_CODE (TREE_VALUE (parms)) == TYPE_PACK_EXPANSION)
14327     {
14328       /* Unify the remaining arguments with the pack expansion type.  */
14329       tree argvec;
14330       tree parmvec = make_tree_vec (1);
14331
14332       /* Allocate a TREE_VEC and copy in all of the arguments */ 
14333       argvec = make_tree_vec (nargs - ia);
14334       for (i = 0; ia < nargs; ++ia, ++i)
14335         TREE_VEC_ELT (argvec, i) = args[ia];
14336
14337       /* Copy the parameter into parmvec.  */
14338       TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = TREE_VALUE (parms);
14339       if (unify_pack_expansion (tparms, targs, parmvec, argvec, strict,
14340                                 /*call_args_p=*/true, /*subr=*/subr))
14341         return 1;
14342
14343       /* Advance to the end of the list of parameters.  */
14344       parms = TREE_CHAIN (parms);
14345     }
14346
14347   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
14348      are present, and the parm list isn't variadic.  */
14349   if (ia < nargs && parms == void_list_node)
14350     return 1;
14351   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
14352   if (parms && parms != void_list_node
14353       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
14354     return 1;
14355
14356   if (!subr)
14357     {
14358       /* Check to see if we need another pass before we start clearing
14359          ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P.  */
14360       for (i = 0; i < ntparms; i++)
14361         {
14362           tree targ = TREE_VEC_ELT (targs, i);
14363           tree tparm = TREE_VEC_ELT (tparms, i);
14364
14365           if (targ || tparm == error_mark_node)
14366             continue;
14367           tparm = TREE_VALUE (tparm);
14368
14369           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
14370              a type parameter, try another pass; its type may have been
14371              deduced from a later argument than the one from which
14372              this parameter can be deduced.  */
14373           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
14374               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
14375               && !saw_undeduced++)
14376             goto again;
14377         }
14378
14379       for (i = 0; i < ntparms; i++)
14380         {
14381           tree targ = TREE_VEC_ELT (targs, i);
14382           tree tparm = TREE_VEC_ELT (tparms, i);
14383
14384           /* Clear the "incomplete" flags on all argument packs now so that
14385              substituting them into later default arguments works.  */
14386           if (targ && ARGUMENT_PACK_P (targ))
14387             {
14388               ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (targ) = 0;
14389               ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (targ) = NULL_TREE;
14390             }
14391
14392           if (targ || tparm == error_mark_node)
14393             continue;
14394           tparm = TREE_VALUE (tparm);
14395
14396           /* Core issue #226 (C++0x) [temp.deduct]:
14397
14398              If a template argument has not been deduced, its
14399              default template argument, if any, is used. 
14400
14401              When we are in C++98 mode, TREE_PURPOSE will either
14402              be NULL_TREE or ERROR_MARK_NODE, so we do not need
14403              to explicitly check cxx_dialect here.  */
14404           if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tparms, i)))
14405             {
14406               tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
14407               tree arg = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
14408               arg = tsubst_template_arg (arg, targs, tf_none, NULL_TREE);
14409               arg = convert_template_argument (parm, arg, targs, tf_none,
14410                                                i, NULL_TREE);
14411               if (arg == error_mark_node)
14412                 return 1;
14413               else
14414                 {
14415                   TREE_VEC_ELT (targs, i) = arg;
14416                   /* The position of the first default template argument,
14417                      is also the number of non-defaulted arguments in TARGS.
14418                      Record that.  */
14419                   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs))
14420                     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs, i);
14421                   continue;
14422                 }
14423             }
14424
14425           /* If the type parameter is a parameter pack, then it will
14426              be deduced to an empty parameter pack.  */
14427           if (template_parameter_pack_p (tparm))
14428             {
14429               tree arg;
14430
14431               if (TREE_CODE (tparm) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
14432                 {
14433                   arg = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
14434                   TREE_TYPE (arg)  = TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (tparm));
14435                   TREE_CONSTANT (arg) = 1;
14436                 }
14437               else
14438                 arg = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
14439
14440               SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (arg, make_tree_vec (0));
14441
14442               TREE_VEC_ELT (targs, i) = arg;
14443               continue;
14444             }
14445
14446           return 2;
14447         }
14448     }
14449 #ifdef ENABLE_CHECKING
14450   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs))
14451     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs, TREE_VEC_LENGTH (targs));
14452 #endif
14453
14454   return 0;
14455 }
14456
14457 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables
14458    at the call site.  ARG is an overloaded function (or template-id);
14459    we try deducing template args from each of the overloads, and if
14460    only one succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns
14461    true on success.  */
14462
14463 static bool
14464 resolve_overloaded_unification (tree tparms,
14465                                 tree targs,
14466                                 tree parm,
14467                                 tree arg,
14468                                 unification_kind_t strict,
14469                                 int sub_strict)
14470 {
14471   tree tempargs = copy_node (targs);
14472   int good = 0;
14473   tree goodfn = NULL_TREE;
14474   bool addr_p;
14475
14476   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
14477     {
14478       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
14479       addr_p = true;
14480     }
14481   else
14482     addr_p = false;
14483
14484   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
14485     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
14486        function name.  */
14487     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
14488
14489   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
14490     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
14491
14492   /* Strip baselink information.  */
14493   if (BASELINK_P (arg))
14494     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
14495
14496   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
14497     {
14498       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
14499          the affected templates before we try to unify, in case the
14500          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
14501
14502       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
14503       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
14504
14505       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
14506         {
14507           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
14508           tree subargs, elem;
14509
14510           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
14511             continue;
14512
14513           ++processing_template_decl;
14514           subargs = get_bindings (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
14515                                   expl_subargs, /*check_ret=*/false);
14516           if (subargs)
14517             {
14518               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
14519               if (try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
14520                                     elem, strict, sub_strict, addr_p)
14521                   && (!goodfn || !decls_match (goodfn, elem)))
14522                 {
14523                   goodfn = elem;
14524                   ++good;
14525                 }
14526             }
14527           --processing_template_decl;
14528         }
14529     }
14530   else if (TREE_CODE (arg) != OVERLOAD
14531            && TREE_CODE (arg) != FUNCTION_DECL)
14532     /* If ARG is, for example, "(0, &f)" then its type will be unknown
14533        -- but the deduction does not succeed because the expression is
14534        not just the function on its own.  */
14535     return false;
14536   else
14537     for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
14538       if (try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
14539                             TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
14540                             strict, sub_strict, addr_p)
14541           && (!goodfn || !decls_match (goodfn, OVL_CURRENT (arg))))
14542         {
14543           goodfn = OVL_CURRENT (arg);
14544           ++good;
14545         }
14546
14547   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
14548      to function or pointer to member function argument if the set of
14549      overloaded functions does not contain function templates and at most
14550      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
14551
14552      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
14553      deduce anything.  */
14554
14555   if (good == 1)
14556     {
14557       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
14558       for (; i--; )
14559         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
14560           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
14561     }
14562   if (good)
14563     return true;
14564
14565   return false;
14566 }
14567
14568 /* Core DR 115: In contexts where deduction is done and fails, or in
14569    contexts where deduction is not done, if a template argument list is
14570    specified and it, along with any default template arguments, identifies
14571    a single function template specialization, then the template-id is an
14572    lvalue for the function template specialization.  */
14573
14574 tree
14575 resolve_nondeduced_context (tree orig_expr)
14576 {
14577   tree expr, offset, baselink;
14578   bool addr;
14579
14580   if (!type_unknown_p (orig_expr))
14581     return orig_expr;
14582
14583   expr = orig_expr;
14584   addr = false;
14585   offset = NULL_TREE;
14586   baselink = NULL_TREE;
14587
14588   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
14589     {
14590       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
14591       addr = true;
14592     }
14593   if (TREE_CODE (expr) == OFFSET_REF)
14594     {
14595       offset = expr;
14596       expr = TREE_OPERAND (expr, 1);
14597     }
14598   if (TREE_CODE (expr) == BASELINK)
14599     {
14600       baselink = expr;
14601       expr = BASELINK_FUNCTIONS (expr);
14602     }
14603
14604   if (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_ID_EXPR)
14605     {
14606       int good = 0;
14607       tree goodfn = NULL_TREE;
14608
14609       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
14610          the affected templates before we try to unify, in case the
14611          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
14612
14613       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (expr, 1);
14614       tree arg = TREE_OPERAND (expr, 0);
14615       tree badfn = NULL_TREE;
14616       tree badargs = NULL_TREE;
14617
14618       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
14619         {
14620           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
14621           tree subargs, elem;
14622
14623           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
14624             continue;
14625
14626           ++processing_template_decl;
14627           subargs = get_bindings (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
14628                                   expl_subargs, /*check_ret=*/false);
14629           if (subargs && !any_dependent_template_arguments_p (subargs))
14630             {
14631               elem = instantiate_template (fn, subargs, tf_none);
14632               if (elem == error_mark_node)
14633                 {
14634                   badfn = fn;
14635                   badargs = subargs;
14636                 }
14637               else if (elem && (!goodfn || !decls_match (goodfn, elem)))
14638                 {
14639                   goodfn = elem;
14640                   ++good;
14641                 }
14642             }
14643           --processing_template_decl;
14644         }
14645       if (good == 1)
14646         {
14647           expr = goodfn;
14648           if (baselink)
14649             expr = build_baselink (BASELINK_BINFO (baselink),
14650                                    BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink),
14651                                    expr, BASELINK_OPTYPE (baselink));
14652           if (offset)
14653             {
14654               tree base
14655                 = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (offset, 0)));
14656               expr = build_offset_ref (base, expr, addr);
14657             }
14658           if (addr)
14659             expr = cp_build_addr_expr (expr, tf_warning_or_error);
14660           return expr;
14661         }
14662       else if (good == 0 && badargs)
14663         /* There were no good options and at least one bad one, so let the
14664            user know what the problem is.  */
14665         instantiate_template (badfn, badargs, tf_warning_or_error);
14666     }
14667   return orig_expr;
14668 }
14669
14670 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
14671    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
14672    different overloads deduce different arguments for a given parm.
14673    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
14674    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
14675
14676    Returns 1 on success.  */
14677
14678 static int
14679 try_one_overload (tree tparms,
14680                   tree orig_targs,
14681                   tree targs,
14682                   tree parm,
14683                   tree arg,
14684                   unification_kind_t strict,
14685                   int sub_strict,
14686                   bool addr_p)
14687 {
14688   int nargs;
14689   tree tempargs;
14690   int i;
14691
14692   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
14693      to function or pointer to member function argument if the set of
14694      overloaded functions does not contain function templates and at most
14695      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
14696
14697      So if this is a template, just return success.  */
14698
14699   if (uses_template_parms (arg))
14700     return 1;
14701
14702   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
14703     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
14704   else if (addr_p)
14705     arg = build_pointer_type (arg);
14706
14707   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg, NULL);
14708
14709   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
14710      some template args from previous args, unify would complain when we
14711      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
14712      there isn't really a conflict.  */
14713   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
14714   tempargs = make_tree_vec (nargs);
14715
14716   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
14717     return 0;
14718
14719   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
14720      explicitly specified args.  */
14721   for (i = nargs; i--; )
14722     {
14723       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
14724       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
14725
14726       if (!elt)
14727         /*NOP*/;
14728       else if (uses_template_parms (elt))
14729         /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in
14730            template args used in the function parm list with our own
14731            template parms.  Discard them.  */
14732         TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
14733       else if (oldelt && !template_args_equal (oldelt, elt))
14734         return 0;
14735     }
14736
14737   for (i = nargs; i--; )
14738     {
14739       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
14740
14741       if (elt)
14742         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
14743     }
14744
14745   return 1;
14746 }
14747
14748 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
14749    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
14750    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
14751    TARGS are as for unify.  */
14752
14753 static tree
14754 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
14755 {
14756   tree copy_of_targs;
14757
14758   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
14759       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg))
14760           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
14761     return NULL_TREE;
14762
14763   /* We need to make a new template argument vector for the call to
14764      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
14765      the attempted unification, even if this class didn't work out.
14766      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
14767      we've already done, since unification is supposed to be done on
14768      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
14769      following pathological case:
14770
14771        template <int I, int J, int K>
14772        struct S {};
14773
14774        template <int I, int J>
14775        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
14776
14777        template <int I, int J, int K>
14778        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
14779
14780        void g() {
14781          S<0, 0, 0> s0;
14782          S<0, 1, 2> s2;
14783
14784          f(s0, s2);
14785        }
14786
14787      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
14788      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
14789      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
14790      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
14791      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
14792      would reject the possibility I=1.  */
14793   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
14794
14795   /* If unification failed, we're done.  */
14796   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
14797              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
14798     return NULL_TREE;
14799
14800   return arg;
14801 }
14802
14803 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
14804    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
14805    ARG itself; only its base-classes.  If there is not exactly one
14806    appropriate base class, return NULL_TREE.  PARM may be the type of
14807    a partial specialization, as well as a plain template type.  Used
14808    by unify.  */
14809
14810 static tree
14811 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
14812 {
14813   tree rval = NULL_TREE;
14814   tree binfo;
14815
14816   gcc_assert (RECORD_OR_UNION_CODE_P (TREE_CODE (arg)));
14817
14818   binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
14819   if (!binfo)
14820     /* The type could not be completed.  */
14821     return NULL_TREE;
14822
14823   /* Walk in inheritance graph order.  The search order is not
14824      important, and this avoids multiple walks of virtual bases.  */
14825   for (binfo = TREE_CHAIN (binfo); binfo; binfo = TREE_CHAIN (binfo))
14826     {
14827       tree r = try_class_unification (tparms, targs, parm, BINFO_TYPE (binfo));
14828
14829       if (r)
14830         {
14831           /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
14832
14833                [temp.deduct.call]
14834
14835               If they yield more than one possible deduced A, the type
14836               deduction fails.
14837
14838              applies.  */
14839           if (rval && !same_type_p (r, rval))
14840             return NULL_TREE;
14841
14842           rval = r;
14843         }
14844     }
14845
14846   return rval;
14847 }
14848
14849 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
14850
14851 static int
14852 template_decl_level (tree decl)
14853 {
14854   switch (TREE_CODE (decl))
14855     {
14856     case TYPE_DECL:
14857     case TEMPLATE_DECL:
14858       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
14859
14860     case PARM_DECL:
14861       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
14862
14863     default:
14864       gcc_unreachable ();
14865     }
14866   return 0;
14867 }
14868
14869 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
14870    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
14871    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
14872
14873 static int
14874 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
14875 {
14876   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
14877   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
14878
14879   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14880       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
14881     {
14882       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
14883           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
14884           does not allow us to unify "const T" with "int&" because both
14885           types are not of the form "cv-list T" [14.8.2.5 temp.deduct.type].
14886           It is ok when we're allowing additional CV qualifiers
14887           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
14888       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
14889            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
14890            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
14891           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
14892         return 0;
14893
14894       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
14895           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
14896         return 0;
14897     }
14898
14899   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
14900       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
14901     return 0;
14902
14903   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
14904       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
14905     return 0;
14906
14907   return 1;
14908 }
14909
14910 /* Determines the LEVEL and INDEX for the template parameter PARM.  */
14911 void 
14912 template_parm_level_and_index (tree parm, int* level, int* index)
14913 {
14914   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14915       || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
14916       || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
14917     {
14918       *index = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
14919       *level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm);
14920     }
14921   else
14922     {
14923       *index = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
14924       *level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm);
14925     }
14926 }
14927
14928 /* Unifies the remaining arguments in PACKED_ARGS with the pack
14929    expansion at the end of PACKED_PARMS. Returns 0 if the type
14930    deduction succeeds, 1 otherwise. STRICT is the same as in
14931    unify. CALL_ARGS_P is true iff PACKED_ARGS is actually a function
14932    call argument list. We'll need to adjust the arguments to make them
14933    types. SUBR tells us if this is from a recursive call to
14934    type_unification_real.  */
14935 int
14936 unify_pack_expansion (tree tparms, tree targs, tree packed_parms, 
14937                       tree packed_args, int strict, bool call_args_p,
14938                       bool subr)
14939 {
14940   tree parm 
14941     = TREE_VEC_ELT (packed_parms, TREE_VEC_LENGTH (packed_parms) - 1);
14942   tree pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (parm);
14943   tree pack, packs = NULL_TREE;
14944   int i, start = TREE_VEC_LENGTH (packed_parms) - 1;
14945   int len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
14946
14947   /* Determine the parameter packs we will be deducing from the
14948      pattern, and record their current deductions.  */
14949   for (pack = PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (parm); 
14950        pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
14951     {
14952       tree parm_pack = TREE_VALUE (pack);
14953       int idx, level;
14954
14955       /* Determine the index and level of this parameter pack.  */
14956       template_parm_level_and_index (parm_pack, &level, &idx);
14957
14958       /* Keep track of the parameter packs and their corresponding
14959          argument packs.  */
14960       packs = tree_cons (parm_pack, TMPL_ARG (targs, level, idx), packs);
14961       TREE_TYPE (packs) = make_tree_vec (len - start);
14962     }
14963   
14964   /* Loop through all of the arguments that have not yet been
14965      unified and unify each with the pattern.  */
14966   for (i = start; i < len; i++)
14967     {
14968       tree parm = pattern;
14969
14970       /* For each parameter pack, clear out the deduced value so that
14971          we can deduce it again.  */
14972       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
14973         {
14974           int idx, level;
14975           template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
14976
14977           TMPL_ARG (targs, level, idx) = NULL_TREE;
14978         }
14979
14980       /* Unify the pattern with the current argument.  */
14981       {
14982         tree arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, i);
14983         tree arg_expr = NULL_TREE;
14984         int arg_strict = strict;
14985         bool skip_arg_p = false;
14986
14987         if (call_args_p)
14988           {
14989             int sub_strict;
14990
14991             /* This mirrors what we do in type_unification_real.  */
14992             switch (strict)
14993               {
14994               case DEDUCE_CALL:
14995                 sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 
14996                               | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
14997                               | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
14998                 break;
14999                 
15000               case DEDUCE_CONV:
15001                 sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
15002                 break;
15003                 
15004               case DEDUCE_EXACT:
15005                 sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
15006                 break;
15007                 
15008               default:
15009                 gcc_unreachable ();
15010               }
15011
15012             if (!TYPE_P (arg))
15013               {
15014                 gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
15015                 if (type_unknown_p (arg))
15016                   {
15017                     /* [temp.deduct.type] A template-argument can be
15018                        deduced from a pointer to function or pointer
15019                        to member function argument if the set of
15020                        overloaded functions does not contain function
15021                        templates and at most one of a set of
15022                        overloaded functions provides a unique
15023                        match.  */
15024
15025                     if (resolve_overloaded_unification
15026                         (tparms, targs, parm, arg,
15027                          (unification_kind_t) strict,
15028                          sub_strict)
15029                         != 0)
15030                       return 1;
15031                     skip_arg_p = true;
15032                   }
15033
15034                 if (!skip_arg_p)
15035                   {
15036                     arg_expr = arg;
15037                     arg = unlowered_expr_type (arg);
15038                     if (arg == error_mark_node)
15039                       return 1;
15040                   }
15041               }
15042       
15043             arg_strict = sub_strict;
15044
15045             if (!subr)
15046               arg_strict |= 
15047                 maybe_adjust_types_for_deduction ((unification_kind_t) strict,
15048                                                   &parm, &arg, arg_expr);
15049           }
15050
15051         if (!skip_arg_p)
15052           {
15053             /* For deduction from an init-list we need the actual list.  */
15054             if (arg_expr && BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (arg_expr))
15055               arg = arg_expr;
15056             if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
15057               return 1;
15058           }
15059       }
15060
15061       /* For each parameter pack, collect the deduced value.  */
15062       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
15063         {
15064           int idx, level;
15065           template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
15066
15067           TREE_VEC_ELT (TREE_TYPE (pack), i - start) = 
15068             TMPL_ARG (targs, level, idx);
15069         }
15070     }
15071
15072   /* Verify that the results of unification with the parameter packs
15073      produce results consistent with what we've seen before, and make
15074      the deduced argument packs available.  */
15075   for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
15076     {
15077       tree old_pack = TREE_VALUE (pack);
15078       tree new_args = TREE_TYPE (pack);
15079       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (new_args);
15080       int idx, level;
15081       bool nondeduced_p = false;
15082
15083       /* By default keep the original deduced argument pack.
15084          If necessary, more specific code is going to update the
15085          resulting deduced argument later down in this function.  */
15086       template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
15087       TMPL_ARG (targs, level, idx) = old_pack;
15088
15089       /* If NEW_ARGS contains any NULL_TREE entries, we didn't
15090          actually deduce anything.  */
15091       for (i = 0; i < len && !nondeduced_p; ++i)
15092         if (TREE_VEC_ELT (new_args, i) == NULL_TREE)
15093           nondeduced_p = true;
15094       if (nondeduced_p)
15095         continue;
15096
15097       if (old_pack && ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack))
15098         {
15099           /* Prepend the explicit arguments onto NEW_ARGS.  */
15100           tree explicit_args = ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack);
15101           tree old_args = new_args;
15102           int i, explicit_len = TREE_VEC_LENGTH (explicit_args);
15103           int len = explicit_len + TREE_VEC_LENGTH (old_args);
15104
15105           /* Copy the explicit arguments.  */
15106           new_args = make_tree_vec (len);
15107           for (i = 0; i < explicit_len; i++)
15108             TREE_VEC_ELT (new_args, i) = TREE_VEC_ELT (explicit_args, i);
15109
15110           /* Copy the deduced arguments.  */
15111           for (; i < len; i++)
15112             TREE_VEC_ELT (new_args, i) =
15113               TREE_VEC_ELT (old_args, i - explicit_len);
15114         }
15115
15116       if (!old_pack)
15117         {
15118           tree result;
15119           /* Build the deduced *_ARGUMENT_PACK.  */
15120           if (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (pack)) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
15121             {
15122               result = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
15123               TREE_TYPE (result) = 
15124                 TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (TREE_PURPOSE (pack)));
15125               TREE_CONSTANT (result) = 1;
15126             }
15127           else
15128             result = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
15129
15130           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (result, new_args);
15131
15132           /* Note the deduced argument packs for this parameter
15133              pack.  */
15134           TMPL_ARG (targs, level, idx) = result;
15135         }
15136       else if (ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack)
15137                && (ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack) 
15138                    == ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack)))
15139         {
15140           /* We only had the explicitly-provided arguments before, but
15141              now we have a complete set of arguments.  */
15142           tree explicit_args = ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack);
15143
15144           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack, new_args);
15145           ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack) = 1;
15146           ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack) = explicit_args;
15147         }
15148       else if (!comp_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack),
15149                                     new_args))
15150         /* Inconsistent unification of this parameter pack.  */
15151         return 1;
15152     }
15153
15154   return 0;
15155 }
15156
15157 /* Deduce the value of template parameters.  TPARMS is the (innermost)
15158    set of template parameters to a template.  TARGS is the bindings
15159    for those template parameters, as determined thus far; TARGS may
15160    include template arguments for outer levels of template parameters
15161    as well.  PARM is a parameter to a template function, or a
15162    subcomponent of that parameter; ARG is the corresponding argument.
15163    This function attempts to match PARM with ARG in a manner
15164    consistent with the existing assignments in TARGS.  If more values
15165    are deduced, then TARGS is updated.
15166
15167    Returns 0 if the type deduction succeeds, 1 otherwise.  The
15168    parameter STRICT is a bitwise or of the following flags:
15169
15170      UNIFY_ALLOW_NONE:
15171        Require an exact match between PARM and ARG.
15172      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
15173        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
15174        conversion) than ARG.
15175      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
15176        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
15177      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
15178        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
15179        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
15180        ARG.
15181      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
15182        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
15183        case for more information.
15184      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
15185        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
15186        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
15187        have const qualified pointers leading up to the inner type which
15188        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
15189        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
15190        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
15191      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
15192        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
15193        qualified at this point.
15194      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
15195        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
15196        qualified at this point.  */
15197
15198 static int
15199 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
15200 {
15201   int idx;
15202   tree targ;
15203   tree tparm;
15204   int strict_in = strict;
15205
15206   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
15207      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
15208      signedness is the only information lost, and I think that will be
15209      okay.  */
15210   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
15211     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
15212
15213   if (arg == error_mark_node)
15214     return 1;
15215   if (arg == unknown_type_node
15216       || arg == init_list_type_node)
15217     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
15218        template args from other function args.  */
15219     return 0;
15220
15221   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
15222      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
15223      template parameters.  We might need them if we're trying to
15224      figure out which of two things is more specialized.  */
15225   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
15226     return 0;
15227
15228   /* Handle init lists early, so the rest of the function can assume
15229      we're dealing with a type. */
15230   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (arg))
15231     {
15232       tree elt, elttype;
15233       unsigned i;
15234       tree orig_parm = parm;
15235
15236       /* Replace T with std::initializer_list<T> for deduction.  */
15237       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
15238           && flag_deduce_init_list)
15239         parm = listify (parm);
15240
15241       if (!is_std_init_list (parm))
15242         /* We can only deduce from an initializer list argument if the
15243            parameter is std::initializer_list; otherwise this is a
15244            non-deduced context. */
15245         return 0;
15246
15247       elttype = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_TI_ARGS (parm), 0);
15248
15249       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (arg), i, elt)
15250         {
15251           int elt_strict = strict;
15252
15253           if (elt == error_mark_node)
15254             return 1;
15255
15256           if (!BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (elt))
15257             {
15258               tree type = TREE_TYPE (elt);
15259               /* It should only be possible to get here for a call.  */
15260               gcc_assert (elt_strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL);
15261               elt_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction
15262                 (DEDUCE_CALL, &elttype, &type, elt);
15263               elt = type;
15264             }
15265
15266           if (unify (tparms, targs, elttype, elt, elt_strict))
15267             return 1;
15268         }
15269
15270       /* If the std::initializer_list<T> deduction worked, replace the
15271          deduced A with std::initializer_list<A>.  */
15272       if (orig_parm != parm)
15273         {
15274           idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (orig_parm);
15275           targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
15276           targ = listify (targ);
15277           TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = targ;
15278         }
15279       return 0;
15280     }
15281
15282   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
15283      cv-qualification mismatches.  */
15284   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
15285       && TYPE_P (arg)
15286       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
15287          type, and the elements might be template type parms. We'll check
15288          when we recurse.  */
15289       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
15290       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
15291          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
15292          PARM `T' for example, when computing which of two templates
15293          is more specialized, for example.  */
15294       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
15295       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
15296     return 1;
15297
15298   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
15299       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
15300     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
15301   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
15302   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
15303   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
15304   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
15305
15306   switch (TREE_CODE (parm))
15307     {
15308     case TYPENAME_TYPE:
15309     case SCOPE_REF:
15310     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
15311       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
15312          argument values cannot be deduced for template parameters used
15313          within the nested-name-specifier.  */
15314       return 0;
15315
15316     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
15317     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
15318     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
15319       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
15320       if (tparm == error_mark_node)
15321         return 1;
15322
15323       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
15324           != template_decl_level (tparm))
15325         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
15326            to see if it matches ARG.  */
15327         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
15328                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
15329       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
15330       targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
15331       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
15332
15333       /* Check for mixed types and values.  */
15334       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
15335            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
15336           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
15337               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
15338         return 1;
15339
15340       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
15341         {
15342           /* ARG must be constructed from a template class or a template
15343              template parameter.  */
15344           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
15345               && !CLASSTYPE_SPECIALIZATION_OF_PRIMARY_TEMPLATE_P (arg))
15346             return 1;
15347
15348           {
15349             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
15350             tree argvec = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TYPE_TI_ARGS (arg));
15351             tree full_argvec = add_to_template_args (targs, argvec);
15352             tree parm_parms 
15353               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
15354                   (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_DECL (parm));
15355             int i, len;
15356             int parm_variadic_p = 0;
15357
15358             /* The resolution to DR150 makes clear that default
15359                arguments for an N-argument may not be used to bind T
15360                to a template template parameter with fewer than N
15361                parameters.  It is not safe to permit the binding of
15362                default arguments as an extension, as that may change
15363                the meaning of a conforming program.  Consider:
15364
15365                   struct Dense { static const unsigned int dim = 1; };
15366
15367                   template <template <typename> class View,
15368                             typename Block>
15369                   void operator+(float, View<Block> const&);
15370
15371                   template <typename Block,
15372                             unsigned int Dim = Block::dim>
15373                   struct Lvalue_proxy { operator float() const; };
15374
15375                   void
15376                   test_1d (void) {
15377                     Lvalue_proxy<Dense> p;
15378                     float b;
15379                     b + p;
15380                   }
15381
15382               Here, if Lvalue_proxy is permitted to bind to View, then
15383               the global operator+ will be used; if they are not, the
15384               Lvalue_proxy will be converted to float.  */
15385             if (coerce_template_parms (parm_parms,
15386                                        full_argvec,
15387                                        TYPE_TI_TEMPLATE (parm),
15388                                        tf_none,
15389                                        /*require_all_args=*/true,
15390                                        /*use_default_args=*/false)
15391                 == error_mark_node)
15392               return 1;
15393
15394             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.
15395                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
15396                rather than the whole TREE_VEC since they can have
15397                different number of elements.  */
15398
15399             parmvec = expand_template_argument_pack (parmvec);
15400             argvec = expand_template_argument_pack (argvec);
15401
15402             len = TREE_VEC_LENGTH (parmvec);
15403
15404             /* Check if the parameters end in a pack, making them
15405                variadic.  */
15406             if (len > 0
15407                 && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (parmvec, len - 1)))
15408               parm_variadic_p = 1;
15409             
15410             if (TREE_VEC_LENGTH (argvec) < len - parm_variadic_p)
15411               return 1;
15412
15413              for (i = 0; i < len - parm_variadic_p; ++i)
15414               {
15415                 if (unify (tparms, targs,
15416                            TREE_VEC_ELT (parmvec, i),
15417                            TREE_VEC_ELT (argvec, i),
15418                            UNIFY_ALLOW_NONE))
15419                   return 1;
15420               }
15421
15422             if (parm_variadic_p
15423                 && unify_pack_expansion (tparms, targs,
15424                                          parmvec, argvec,
15425                                          UNIFY_ALLOW_NONE,
15426                                          /*call_args_p=*/false,
15427                                          /*subr=*/false))
15428               return 1;
15429           }
15430           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
15431
15432           /* Fall through to deduce template name.  */
15433         }
15434
15435       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
15436           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
15437         {
15438           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
15439
15440           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
15441           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
15442             return 0;
15443           else if (targ)
15444             return 1;
15445         }
15446       else
15447         {
15448           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
15449              a match unless we are allowing additional qualification.
15450              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
15451              that binds `const int' to `T'.  */
15452           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL,
15453                                          arg, parm))
15454             return 1;
15455
15456           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
15457              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
15458           arg = cp_build_qualified_type_real
15459             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
15460           if (arg == error_mark_node)
15461             return 1;
15462
15463           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
15464           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
15465             return 0;
15466           else if (targ)
15467             return 1;
15468
15469           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
15470              that were talking about variable-sized arrays (like
15471              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
15472              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
15473              the bound of the array will not be computable in an
15474              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
15475              ISO C++, so we can do as we please here.  */
15476           if (variably_modified_type_p (arg, NULL_TREE))
15477             return 1;
15478
15479           /* Strip typedefs as in convert_template_argument.  */
15480           arg = strip_typedefs (arg);
15481         }
15482
15483       /* If ARG is a parameter pack or an expansion, we cannot unify
15484          against it unless PARM is also a parameter pack.  */
15485       if ((template_parameter_pack_p (arg) || PACK_EXPANSION_P (arg))
15486           && !template_parameter_pack_p (parm))
15487         return 1;
15488
15489       /* If the argument deduction results is a METHOD_TYPE,
15490          then there is a problem.
15491          METHOD_TYPE doesn't map to any real C++ type the result of
15492          the deduction can not be of that type.  */
15493       if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
15494         return 1;
15495
15496       TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = arg;
15497       return 0;
15498
15499     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
15500       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
15501       if (tparm == error_mark_node)
15502         return 1;
15503
15504       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm)
15505           != template_decl_level (tparm))
15506         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
15507            to see if it matches ARG.  */
15508         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
15509                  && cp_tree_equal (parm, arg));
15510
15511       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
15512       targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
15513
15514       if (targ)
15515         return !cp_tree_equal (targ, arg);
15516
15517       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
15518          with a non-type template-parameter, the non-type
15519          template-parameter is used in an expression in the function
15520          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
15521          deduced, the template-argument type shall match the type of the
15522          template-parameter exactly, except that a template-argument
15523          deduced from an array bound may be of any integral type.
15524          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
15525       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
15526       if (!TREE_TYPE (arg))
15527         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
15528            It will later be processed in convert_template_argument.  */
15529         ;
15530       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
15531         /* OK */;
15532       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
15533                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
15534                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
15535         /* Convert the ARG to the type of PARM; the deduced non-type
15536            template argument must exactly match the types of the
15537            corresponding parameter.  */
15538         arg = fold (build_nop (tparm, arg));
15539       else if (uses_template_parms (tparm))
15540         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
15541            later.  */
15542         return 0;
15543       else
15544         return 1;
15545
15546       /* If ARG is a parameter pack or an expansion, we cannot unify
15547          against it unless PARM is also a parameter pack.  */
15548       if ((template_parameter_pack_p (arg) || PACK_EXPANSION_P (arg))
15549           && !TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (parm))
15550         return 1;
15551
15552       TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = arg;
15553       return 0;
15554
15555     case PTRMEM_CST:
15556      {
15557         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
15558          another constant.  */
15559       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
15560         return 1;
15561
15562       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
15563          wrong, depending on the strict flags) to unify also
15564          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
15565          arg refer to the same variable, even if through different
15566          classes. For instance:
15567
15568          struct A { int x; };
15569          struct B : A { };
15570
15571          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
15572       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
15573                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict);
15574      }
15575
15576     case POINTER_TYPE:
15577       {
15578         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
15579           return 1;
15580
15581         /* [temp.deduct.call]
15582
15583            A can be another pointer or pointer to member type that can
15584            be converted to the deduced A via a qualification
15585            conversion (_conv.qual_).
15586
15587            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
15588            This will allow for additional cv-qualification of the
15589            pointed-to types if appropriate.  */
15590
15591         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
15592           /* The derived-to-base conversion only persists through one
15593              level of pointers.  */
15594           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
15595
15596         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
15597                       TREE_TYPE (arg), strict);
15598       }
15599
15600     case REFERENCE_TYPE:
15601       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
15602         return 1;
15603       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
15604                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
15605
15606     case ARRAY_TYPE:
15607       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
15608         return 1;
15609       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
15610           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
15611         return 1;
15612       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE)
15613         {
15614           tree parm_max;
15615           tree arg_max;
15616           bool parm_cst;
15617           bool arg_cst;
15618
15619           /* Our representation of array types uses "N - 1" as the
15620              TYPE_MAX_VALUE for an array with "N" elements, if "N" is
15621              not an integer constant.  We cannot unify arbitrarily
15622              complex expressions, so we eliminate the MINUS_EXPRs
15623              here.  */
15624           parm_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (parm));
15625           parm_cst = TREE_CODE (parm_max) == INTEGER_CST;
15626           if (!parm_cst)
15627             {
15628               gcc_assert (TREE_CODE (parm_max) == MINUS_EXPR);
15629               parm_max = TREE_OPERAND (parm_max, 0);
15630             }
15631           arg_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (arg));
15632           arg_cst = TREE_CODE (arg_max) == INTEGER_CST;
15633           if (!arg_cst)
15634             {
15635               /* The ARG_MAX may not be a simple MINUS_EXPR, if we are
15636                  trying to unify the type of a variable with the type
15637                  of a template parameter.  For example:
15638
15639                    template <unsigned int N>
15640                    void f (char (&) [N]);
15641                    int g(); 
15642                    void h(int i) {
15643                      char a[g(i)];
15644                      f(a); 
15645                    }
15646
15647                 Here, the type of the ARG will be "int [g(i)]", and
15648                 may be a SAVE_EXPR, etc.  */
15649               if (TREE_CODE (arg_max) != MINUS_EXPR)
15650                 return 1;
15651               arg_max = TREE_OPERAND (arg_max, 0);
15652             }
15653
15654           /* If only one of the bounds used a MINUS_EXPR, compensate
15655              by adding one to the other bound.  */
15656           if (parm_cst && !arg_cst)
15657             parm_max = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR,
15658                                     integer_type_node,
15659                                     parm_max,
15660                                     integer_one_node);
15661           else if (arg_cst && !parm_cst)
15662             arg_max = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR,
15663                                    integer_type_node,
15664                                    arg_max,
15665                                    integer_one_node);
15666
15667           if (unify (tparms, targs, parm_max, arg_max, UNIFY_ALLOW_INTEGER))
15668             return 1;
15669         }
15670       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
15671                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
15672
15673     case REAL_TYPE:
15674     case COMPLEX_TYPE:
15675     case VECTOR_TYPE:
15676     case INTEGER_TYPE:
15677     case BOOLEAN_TYPE:
15678     case ENUMERAL_TYPE:
15679     case VOID_TYPE:
15680       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
15681         return 1;
15682
15683       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
15684          function.  */
15685       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
15686         return 1;
15687
15688       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
15689          will invalidate it if necessary.  */
15690       return 0;
15691
15692       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
15693       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
15694     case INTEGER_CST:
15695       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
15696         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
15697
15698       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
15699         return 1;
15700       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
15701
15702     case TREE_VEC:
15703       {
15704         int i;
15705         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
15706           return 1;
15707         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
15708           return 1;
15709         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
15710           if (unify (tparms, targs,
15711                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
15712                      UNIFY_ALLOW_NONE))
15713             return 1;
15714         return 0;
15715       }
15716
15717     case RECORD_TYPE:
15718     case UNION_TYPE:
15719       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
15720         return 1;
15721
15722       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
15723         {
15724           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
15725             return 1;
15726
15727           return unify (tparms, targs,
15728                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
15729                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
15730                         strict);
15731         }
15732
15733       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
15734         {
15735           tree t = NULL_TREE;
15736
15737           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
15738             {
15739               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
15740               t = try_class_unification (tparms, targs,
15741                                          parm, arg);
15742
15743               if (!t)
15744                 {
15745                   /* Fallback to the special case allowed in
15746                      [temp.deduct.call]:
15747
15748                        If P is a class, and P has the form
15749                        template-id, then A can be a derived class of
15750                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
15751                        a class of the form template-id, A can be a
15752                        pointer to a derived class pointed to by the
15753                        deduced A.  */
15754                   t = get_template_base (tparms, targs, parm, arg);
15755
15756                   if (!t)
15757                     return 1;
15758                 }
15759             }
15760           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
15761                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm)
15762                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
15763             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
15764                Then, we should unify `int' and `U'.  */
15765             t = arg;
15766           else
15767             /* There's no chance of unification succeeding.  */
15768             return 1;
15769
15770           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
15771                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
15772         }
15773       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
15774         return 1;
15775       return 0;
15776
15777     case METHOD_TYPE:
15778     case FUNCTION_TYPE:
15779       {
15780         unsigned int nargs;
15781         tree *args;
15782         tree a;
15783         unsigned int i;
15784
15785         if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
15786           return 1;
15787
15788         /* CV qualifications for methods can never be deduced, they must
15789            match exactly.  We need to check them explicitly here,
15790            because type_unification_real treats them as any other
15791            cv-qualified parameter.  */
15792         if (TREE_CODE (parm) == METHOD_TYPE
15793             && (!check_cv_quals_for_unify
15794                 (UNIFY_ALLOW_NONE,
15795                  class_of_this_parm (arg),
15796                  class_of_this_parm (parm))))
15797           return 1;
15798
15799         if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
15800                    TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
15801           return 1;
15802
15803         nargs = list_length (TYPE_ARG_TYPES (arg));
15804         args = XALLOCAVEC (tree, nargs);
15805         for (a = TYPE_ARG_TYPES (arg), i = 0;
15806              a != NULL_TREE && a != void_list_node;
15807              a = TREE_CHAIN (a), ++i)
15808           args[i] = TREE_VALUE (a);
15809         nargs = i;
15810
15811         return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
15812                                       args, nargs, 1, DEDUCE_EXACT,
15813                                       LOOKUP_NORMAL);
15814       }
15815
15816     case OFFSET_TYPE:
15817       /* Unify a pointer to member with a pointer to member function, which
15818          deduces the type of the member as a function type. */
15819       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
15820         {
15821           tree method_type;
15822           tree fntype;
15823
15824           /* Check top-level cv qualifiers */
15825           if (!check_cv_quals_for_unify (UNIFY_ALLOW_NONE, arg, parm))
15826             return 1;
15827
15828           if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
15829                      TYPE_PTRMEMFUNC_OBJECT_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
15830             return 1;
15831
15832           /* Determine the type of the function we are unifying against. */
15833           method_type = TREE_TYPE (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg));
15834           fntype =
15835             build_function_type (TREE_TYPE (method_type),
15836                                  TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (method_type)));
15837
15838           /* Extract the cv-qualifiers of the member function from the
15839              implicit object parameter and place them on the function
15840              type to be restored later. */
15841           fntype = apply_memfn_quals (fntype, type_memfn_quals (method_type));
15842           return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), fntype, strict);
15843         }
15844
15845       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
15846         return 1;
15847       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
15848                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
15849         return 1;
15850       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
15851                     strict);
15852
15853     case CONST_DECL:
15854       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
15855         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
15856       if (arg != integral_constant_value (parm))
15857         return 1;
15858       return 0;
15859
15860     case FIELD_DECL:
15861     case TEMPLATE_DECL:
15862       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
15863       return 1;
15864
15865     case VAR_DECL:
15866       /* A non-type template parameter that is a variable should be a
15867          an integral constant, in which case, it whould have been
15868          folded into its (constant) value. So we should not be getting
15869          a variable here.  */
15870       gcc_unreachable ();
15871
15872     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
15873     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
15874       {
15875         tree packed_parms = ARGUMENT_PACK_ARGS (parm);
15876         tree packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
15877         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (packed_parms);
15878         int argslen = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
15879         int parm_variadic_p = 0;
15880
15881         for (i = 0; i < len; ++i)
15882           {
15883             if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (packed_parms, i)))
15884               {
15885                 if (i == len - 1)
15886                   /* We can unify against something with a trailing
15887                      parameter pack.  */
15888                   parm_variadic_p = 1;
15889                 else
15890                   /* Since there is something following the pack
15891                      expansion, we cannot unify this template argument
15892                      list.  */
15893                   return 0;
15894               }
15895           }
15896           
15897
15898         /* If we don't have enough arguments to satisfy the parameters
15899            (not counting the pack expression at the end), or we have
15900            too many arguments for a parameter list that doesn't end in
15901            a pack expression, we can't unify.  */
15902         if (argslen < (len - parm_variadic_p)
15903             || (argslen > len && !parm_variadic_p))
15904           return 1;
15905
15906         /* Unify all of the parameters that precede the (optional)
15907            pack expression.  */
15908         for (i = 0; i < len - parm_variadic_p; ++i)
15909           {
15910             if (unify (tparms, targs, TREE_VEC_ELT (packed_parms, i),
15911                        TREE_VEC_ELT (packed_args, i), strict))
15912               return 1;
15913           }
15914
15915         if (parm_variadic_p)
15916           return unify_pack_expansion (tparms, targs, 
15917                                        packed_parms, packed_args,
15918                                        strict, /*call_args_p=*/false,
15919                                        /*subr=*/false);
15920         return 0;
15921       }
15922
15923       break;
15924
15925     case TYPEOF_TYPE:
15926     case DECLTYPE_TYPE:
15927     case UNDERLYING_TYPE:
15928       /* Cannot deduce anything from TYPEOF_TYPE, DECLTYPE_TYPE,
15929          or UNDERLYING_TYPE nodes.  */
15930       return 0;
15931
15932     case ERROR_MARK:
15933       /* Unification fails if we hit an error node.  */
15934       return 1;
15935
15936     default:
15937       /* An unresolved overload is a nondeduced context.  */
15938       if (type_unknown_p (parm))
15939         return 0;
15940       gcc_assert (EXPR_P (parm));
15941
15942       /* We must be looking at an expression.  This can happen with
15943          something like:
15944
15945            template <int I>
15946            void foo(S<I>, S<I + 2>);
15947
15948          This is a "nondeduced context":
15949
15950            [deduct.type]
15951
15952            The nondeduced contexts are:
15953
15954            --A type that is a template-id in which one or more of
15955              the template-arguments is an expression that references
15956              a template-parameter.
15957
15958          In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
15959          actually infer any unifications.  */
15960
15961       if (!uses_template_parms (parm)
15962           && !template_args_equal (parm, arg))
15963         return 1;
15964       else
15965         return 0;
15966     }
15967 }
15968 \f
15969 /* Note that DECL can be defined in this translation unit, if
15970    required.  */
15971
15972 static void
15973 mark_definable (tree decl)
15974 {
15975   tree clone;
15976   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
15977   FOR_EACH_CLONE (clone, decl)
15978     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (clone) = 1;
15979 }
15980
15981 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
15982    explicitly instantiated class.  */
15983
15984 void
15985 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
15986 {
15987   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
15988
15989   /* If this entity has already been written out, it's too late to
15990      make any modifications.  */
15991   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
15992     return;
15993
15994   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
15995     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
15996        set correctly by tsubst.  */
15997     TREE_PUBLIC (result) = 1;
15998
15999   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
16000   DECL_COMDAT (result) = 0;
16001
16002   if (extern_p)
16003     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 0;
16004   else
16005     {
16006       mark_definable (result);
16007       /* Always make artificials weak.  */
16008       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
16009         comdat_linkage (result);
16010       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
16011          linkonce sections.  */
16012       else if (TREE_PUBLIC (result))
16013         maybe_make_one_only (result);
16014     }
16015
16016   /* If EXTERN_P, then this function will not be emitted -- unless
16017      followed by an explicit instantiation, at which point its linkage
16018      will be adjusted.  If !EXTERN_P, then this function will be
16019      emitted here.  In neither circumstance do we want
16020      import_export_decl to adjust the linkage.  */
16021   DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
16022 }
16023
16024 /* Subroutine of more_specialized_fn: check whether TARGS is missing any
16025    important template arguments.  If any are missing, we check whether
16026    they're important by using error_mark_node for substituting into any
16027    args that were used for partial ordering (the ones between ARGS and END)
16028    and seeing if it bubbles up.  */
16029
16030 static bool
16031 check_undeduced_parms (tree targs, tree args, tree end)
16032 {
16033   bool found = false;
16034   int i;
16035   for (i = TREE_VEC_LENGTH (targs) - 1; i >= 0; --i)
16036     if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
16037       {
16038         found = true;
16039         TREE_VEC_ELT (targs, i) = error_mark_node;
16040       }
16041   if (found)
16042     {
16043       for (; args != end; args = TREE_CHAIN (args))
16044         {
16045           tree substed = tsubst (TREE_VALUE (args), targs, tf_none, NULL_TREE);
16046           if (substed == error_mark_node)
16047             return true;
16048         }
16049     }
16050   return false;
16051 }
16052
16053 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
16054
16055    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
16056    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
16057    0 if neither is more specialized.
16058
16059    LEN indicates the number of parameters we should consider
16060    (defaulted parameters should not be considered).
16061
16062    The 1998 std underspecified function template partial ordering, and
16063    DR214 addresses the issue.  We take pairs of arguments, one from
16064    each of the templates, and deduce them against each other.  One of
16065    the templates will be more specialized if all the *other*
16066    template's arguments deduce against its arguments and at least one
16067    of its arguments *does* *not* deduce against the other template's
16068    corresponding argument.  Deduction is done as for class templates.
16069    The arguments used in deduction have reference and top level cv
16070    qualifiers removed.  Iff both arguments were originally reference
16071    types *and* deduction succeeds in both directions, the template
16072    with the more cv-qualified argument wins for that pairing (if
16073    neither is more cv-qualified, they both are equal).  Unlike regular
16074    deduction, after all the arguments have been deduced in this way,
16075    we do *not* verify the deduced template argument values can be
16076    substituted into non-deduced contexts.
16077
16078    The logic can be a bit confusing here, because we look at deduce1 and
16079    targs1 to see if pat2 is at least as specialized, and vice versa; if we
16080    can find template arguments for pat1 to make arg1 look like arg2, that
16081    means that arg2 is at least as specialized as arg1.  */
16082
16083 int
16084 more_specialized_fn (tree pat1, tree pat2, int len)
16085 {
16086   tree decl1 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1);
16087   tree decl2 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2);
16088   tree targs1 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat1));
16089   tree targs2 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat2));
16090   tree tparms1 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat1);
16091   tree tparms2 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat2);
16092   tree args1 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl1));
16093   tree args2 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl2));
16094   tree origs1, origs2;
16095   bool lose1 = false;
16096   bool lose2 = false;
16097
16098   /* Remove the this parameter from non-static member functions.  If
16099      one is a non-static member function and the other is not a static
16100      member function, remove the first parameter from that function
16101      also.  This situation occurs for operator functions where we
16102      locate both a member function (with this pointer) and non-member
16103      operator (with explicit first operand).  */
16104   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl1))
16105     {
16106       len--; /* LEN is the number of significant arguments for DECL1 */
16107       args1 = TREE_CHAIN (args1);
16108       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl2))
16109         args2 = TREE_CHAIN (args2);
16110     }
16111   else if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl2))
16112     {
16113       args2 = TREE_CHAIN (args2);
16114       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl1))
16115         {
16116           len--;
16117           args1 = TREE_CHAIN (args1);
16118         }
16119     }
16120
16121   /* If only one is a conversion operator, they are unordered.  */
16122   if (DECL_CONV_FN_P (decl1) != DECL_CONV_FN_P (decl2))
16123     return 0;
16124
16125   /* Consider the return type for a conversion function */
16126   if (DECL_CONV_FN_P (decl1))
16127     {
16128       args1 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl1)), args1);
16129       args2 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl2)), args2);
16130       len++;
16131     }
16132
16133   processing_template_decl++;
16134
16135   origs1 = args1;
16136   origs2 = args2;
16137
16138   while (len--
16139          /* Stop when an ellipsis is seen.  */
16140          && args1 != NULL_TREE && args2 != NULL_TREE)
16141     {
16142       tree arg1 = TREE_VALUE (args1);
16143       tree arg2 = TREE_VALUE (args2);
16144       int deduce1, deduce2;
16145       int quals1 = -1;
16146       int quals2 = -1;
16147
16148       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION
16149           && TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
16150         {
16151           /* When both arguments are pack expansions, we need only
16152              unify the patterns themselves.  */
16153           arg1 = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg1);
16154           arg2 = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg2);
16155
16156           /* This is the last comparison we need to do.  */
16157           len = 0;
16158         }
16159
16160       if (TREE_CODE (arg1) == REFERENCE_TYPE)
16161         {
16162           arg1 = TREE_TYPE (arg1);
16163           quals1 = cp_type_quals (arg1);
16164         }
16165
16166       if (TREE_CODE (arg2) == REFERENCE_TYPE)
16167         {
16168           arg2 = TREE_TYPE (arg2);
16169           quals2 = cp_type_quals (arg2);
16170         }
16171
16172       if ((quals1 < 0) != (quals2 < 0))
16173         {
16174           /* Only of the args is a reference, see if we should apply
16175              array/function pointer decay to it.  This is not part of
16176              DR214, but is, IMHO, consistent with the deduction rules
16177              for the function call itself, and with our earlier
16178              implementation of the underspecified partial ordering
16179              rules.  (nathan).  */
16180           if (quals1 >= 0)
16181             {
16182               switch (TREE_CODE (arg1))
16183                 {
16184                 case ARRAY_TYPE:
16185                   arg1 = TREE_TYPE (arg1);
16186                   /* FALLTHROUGH. */
16187                 case FUNCTION_TYPE:
16188                   arg1 = build_pointer_type (arg1);
16189                   break;
16190
16191                 default:
16192                   break;
16193                 }
16194             }
16195           else
16196             {
16197               switch (TREE_CODE (arg2))
16198                 {
16199                 case ARRAY_TYPE:
16200                   arg2 = TREE_TYPE (arg2);
16201                   /* FALLTHROUGH. */
16202                 case FUNCTION_TYPE:
16203                   arg2 = build_pointer_type (arg2);
16204                   break;
16205
16206                 default:
16207                   break;
16208                 }
16209             }
16210         }
16211
16212       arg1 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg1);
16213       arg2 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg2);
16214
16215       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION)
16216         {
16217           int i, len2 = list_length (args2);
16218           tree parmvec = make_tree_vec (1);
16219           tree argvec = make_tree_vec (len2);
16220           tree ta = args2;
16221
16222           /* Setup the parameter vector, which contains only ARG1.  */
16223           TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = arg1;
16224
16225           /* Setup the argument vector, which contains the remaining
16226              arguments.  */
16227           for (i = 0; i < len2; i++, ta = TREE_CHAIN (ta))
16228             TREE_VEC_ELT (argvec, i) = TREE_VALUE (ta);
16229
16230           deduce1 = !unify_pack_expansion (tparms1, targs1, parmvec, 
16231                                            argvec, UNIFY_ALLOW_NONE, 
16232                                            /*call_args_p=*/false, 
16233                                            /*subr=*/0);
16234
16235           /* We cannot deduce in the other direction, because ARG1 is
16236              a pack expansion but ARG2 is not.  */
16237           deduce2 = 0;
16238         }
16239       else if (TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
16240         {
16241           int i, len1 = list_length (args1);
16242           tree parmvec = make_tree_vec (1);
16243           tree argvec = make_tree_vec (len1);
16244           tree ta = args1;
16245
16246           /* Setup the parameter vector, which contains only ARG1.  */
16247           TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = arg2;
16248
16249           /* Setup the argument vector, which contains the remaining
16250              arguments.  */
16251           for (i = 0; i < len1; i++, ta = TREE_CHAIN (ta))
16252             TREE_VEC_ELT (argvec, i) = TREE_VALUE (ta);
16253
16254           deduce2 = !unify_pack_expansion (tparms2, targs2, parmvec, 
16255                                            argvec, UNIFY_ALLOW_NONE, 
16256                                            /*call_args_p=*/false, 
16257                                            /*subr=*/0);
16258
16259           /* We cannot deduce in the other direction, because ARG2 is
16260              a pack expansion but ARG1 is not.*/
16261           deduce1 = 0;
16262         }
16263
16264       else
16265         {
16266           /* The normal case, where neither argument is a pack
16267              expansion.  */
16268           deduce1 = !unify (tparms1, targs1, arg1, arg2, UNIFY_ALLOW_NONE);
16269           deduce2 = !unify (tparms2, targs2, arg2, arg1, UNIFY_ALLOW_NONE);
16270         }
16271
16272       /* If we couldn't deduce arguments for tparms1 to make arg1 match
16273          arg2, then arg2 is not as specialized as arg1.  */
16274       if (!deduce1)
16275         lose2 = true;
16276       if (!deduce2)
16277         lose1 = true;
16278
16279       /* "If, for a given type, deduction succeeds in both directions
16280          (i.e., the types are identical after the transformations above)
16281          and if the type from the argument template is more cv-qualified
16282          than the type from the parameter template (as described above)
16283          that type is considered to be more specialized than the other. If
16284          neither type is more cv-qualified than the other then neither type
16285          is more specialized than the other."  */
16286
16287       if (deduce1 && deduce2
16288           && quals1 != quals2 && quals1 >= 0 && quals2 >= 0)
16289         {
16290           if ((quals1 & quals2) == quals2)
16291             lose2 = true;
16292           if ((quals1 & quals2) == quals1)
16293             lose1 = true;
16294         }
16295
16296       if (lose1 && lose2)
16297         /* We've failed to deduce something in either direction.
16298            These must be unordered.  */
16299         break;
16300
16301       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION
16302           || TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
16303         /* We have already processed all of the arguments in our
16304            handing of the pack expansion type.  */
16305         len = 0;
16306
16307       args1 = TREE_CHAIN (args1);
16308       args2 = TREE_CHAIN (args2);
16309     }
16310
16311   /* "In most cases, all template parameters must have values in order for
16312      deduction to succeed, but for partial ordering purposes a template
16313      parameter may remain without a value provided it is not used in the
16314      types being used for partial ordering."
16315
16316      Thus, if we are missing any of the targs1 we need to substitute into
16317      origs1, then pat2 is not as specialized as pat1.  This can happen when
16318      there is a nondeduced context.  */
16319   if (!lose2 && check_undeduced_parms (targs1, origs1, args1))
16320     lose2 = true;
16321   if (!lose1 && check_undeduced_parms (targs2, origs2, args2))
16322     lose1 = true;
16323
16324   processing_template_decl--;
16325
16326   /* All things being equal, if the next argument is a pack expansion
16327      for one function but not for the other, prefer the
16328      non-variadic function.  FIXME this is bogus; see c++/41958.  */
16329   if (lose1 == lose2
16330       && args1 && TREE_VALUE (args1)
16331       && args2 && TREE_VALUE (args2))
16332     {
16333       lose1 = TREE_CODE (TREE_VALUE (args1)) == TYPE_PACK_EXPANSION;
16334       lose2 = TREE_CODE (TREE_VALUE (args2)) == TYPE_PACK_EXPANSION;
16335     }
16336
16337   if (lose1 == lose2)
16338     return 0;
16339   else if (!lose1)
16340     return 1;
16341   else
16342     return -1;
16343 }
16344
16345 /* Determine which of two partial specializations is more specialized.
16346
16347    PAT1 is a TREE_LIST whose TREE_TYPE is the _TYPE node corresponding
16348    to the first partial specialization.  The TREE_VALUE is the
16349    innermost set of template parameters for the partial
16350    specialization.  PAT2 is similar, but for the second template.
16351
16352    Return 1 if the first partial specialization is more specialized;
16353    -1 if the second is more specialized; 0 if neither is more
16354    specialized.
16355
16356    See [temp.class.order] for information about determining which of
16357    two templates is more specialized.  */
16358
16359 static int
16360 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2)
16361 {
16362   tree targs;
16363   tree tmpl1, tmpl2;
16364   int winner = 0;
16365   bool any_deductions = false;
16366
16367   tmpl1 = TREE_TYPE (pat1);
16368   tmpl2 = TREE_TYPE (pat2);
16369
16370   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between
16371      different class template specializations, we may encounter dependent
16372      types in the arguments, and we need our dependency check functions
16373      to behave correctly.  */
16374   ++processing_template_decl;
16375   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1),
16376                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl1),
16377                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl2));
16378   if (targs)
16379     {
16380       --winner;
16381       any_deductions = true;
16382     }
16383
16384   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2),
16385                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl2),
16386                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl1));
16387   if (targs)
16388     {
16389       ++winner;
16390       any_deductions = true;
16391     }
16392   --processing_template_decl;
16393
16394   /* In the case of a tie where at least one of the class templates
16395      has a parameter pack at the end, the template with the most
16396      non-packed parameters wins.  */
16397   if (winner == 0
16398       && any_deductions
16399       && (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat1))
16400           || template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat2))))
16401     {
16402       tree args1 = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TREE_PURPOSE (pat1));
16403       tree args2 = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TREE_PURPOSE (pat2));
16404       int len1 = TREE_VEC_LENGTH (args1);
16405       int len2 = TREE_VEC_LENGTH (args2);
16406
16407       /* We don't count the pack expansion at the end.  */
16408       if (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat1)))
16409         --len1;
16410       if (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat2)))
16411         --len2;
16412
16413       if (len1 > len2)
16414         return 1;
16415       else if (len1 < len2)
16416         return -1;
16417     }
16418
16419   return winner;
16420 }
16421
16422 /* Return the template arguments that will produce the function signature
16423    DECL from the function template FN, with the explicit template
16424    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is true, the return type must
16425    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
16426    found.  */
16427
16428 static tree
16429 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args, bool check_rettype)
16430 {
16431   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
16432   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
16433   tree decl_type;
16434   tree decl_arg_types;
16435   tree *args;
16436   unsigned int nargs, ix;
16437   tree arg;
16438
16439   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
16440      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
16441      FN.  */
16442   decl_type = TREE_TYPE (decl);
16443   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
16444     {
16445       tree tmpl;
16446       tree converted_args;
16447
16448       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
16449         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
16450       else
16451         /* We can get here for some invalid specializations.  */
16452         return NULL_TREE;
16453
16454       converted_args
16455         = coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
16456                                  explicit_args, NULL_TREE,
16457                                  tf_none,
16458                                  /*require_all_args=*/false,
16459                                  /*use_default_args=*/false);
16460       if (converted_args == error_mark_node)
16461         return NULL_TREE;
16462
16463       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
16464       if (decl_type == error_mark_node)
16465         return NULL_TREE;
16466     }
16467
16468   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
16469   decl_arg_types = skip_artificial_parms_for (decl, 
16470                                               TYPE_ARG_TYPES (decl_type));
16471
16472   nargs = list_length (decl_arg_types);
16473   args = XALLOCAVEC (tree, nargs);
16474   for (arg = decl_arg_types, ix = 0;
16475        arg != NULL_TREE && arg != void_list_node;
16476        arg = TREE_CHAIN (arg), ++ix)
16477     args[ix] = TREE_VALUE (arg);
16478
16479   if (fn_type_unification (fn, explicit_args, targs,
16480                            args, ix,
16481                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
16482                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
16483                            DEDUCE_EXACT, LOOKUP_NORMAL))
16484     return NULL_TREE;
16485
16486   return targs;
16487 }
16488
16489 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
16490    template specialization whose innermost template parameters are
16491    TPARMS, and whose specialization arguments are SPEC_ARGS, yield the
16492    ARGS.
16493
16494    For example, suppose we have:
16495
16496      template <class T, class U> struct S {};
16497      template <class T> struct S<T*, int> {};
16498
16499    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
16500    {T}, the SPEC_ARGS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
16501    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
16502    is bound to `double'.  */
16503
16504 static tree
16505 get_class_bindings (tree tparms, tree spec_args, tree args)
16506 {
16507   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
16508   tree deduced_args;
16509   tree innermost_deduced_args;
16510
16511   innermost_deduced_args = make_tree_vec (ntparms);
16512   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
16513     {
16514       deduced_args = copy_node (args);
16515       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (deduced_args,
16516                            TMPL_ARGS_DEPTH (deduced_args),
16517                            innermost_deduced_args);
16518     }
16519   else
16520     deduced_args = innermost_deduced_args;
16521
16522   if (unify (tparms, deduced_args,
16523              INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (spec_args),
16524              INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
16525              UNIFY_ALLOW_NONE))
16526     return NULL_TREE;
16527
16528   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
16529     if (! TREE_VEC_ELT (innermost_deduced_args, i))
16530       return NULL_TREE;
16531
16532   /* Verify that nondeduced template arguments agree with the type
16533      obtained from argument deduction.
16534
16535      For example:
16536
16537        struct A { typedef int X; };
16538        template <class T, class U> struct C {};
16539        template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
16540
16541      Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
16542      `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
16543      is `int'.  */
16544   spec_args = tsubst (spec_args, deduced_args, tf_none, NULL_TREE);
16545   if (spec_args == error_mark_node
16546       /* We only need to check the innermost arguments; the other
16547          arguments will always agree.  */
16548       || !comp_template_args (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (spec_args),
16549                               INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args)))
16550     return NULL_TREE;
16551
16552   /* Now that we have bindings for all of the template arguments,
16553      ensure that the arguments deduced for the template template
16554      parameters have compatible template parameter lists.  See the use
16555      of template_template_parm_bindings_ok_p in fn_type_unification
16556      for more information.  */
16557   if (!template_template_parm_bindings_ok_p (tparms, deduced_args))
16558     return NULL_TREE;
16559
16560   return deduced_args;
16561 }
16562
16563 /* TEMPLATES is a TREE_LIST.  Each TREE_VALUE is a TEMPLATE_DECL.
16564    Return the TREE_LIST node with the most specialized template, if
16565    any.  If there is no most specialized template, the error_mark_node
16566    is returned.
16567
16568    Note that this function does not look at, or modify, the
16569    TREE_PURPOSE or TREE_TYPE of any of the nodes.  Since the node
16570    returned is one of the elements of INSTANTIATIONS, callers may
16571    store information in the TREE_PURPOSE or TREE_TYPE of the nodes,
16572    and retrieve it from the value returned.  */
16573
16574 tree
16575 most_specialized_instantiation (tree templates)
16576 {
16577   tree fn, champ;
16578
16579   ++processing_template_decl;
16580
16581   champ = templates;
16582   for (fn = TREE_CHAIN (templates); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
16583     {
16584       int fate = 0;
16585
16586       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
16587                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
16588                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
16589         fate--;
16590
16591       if (get_bindings (TREE_VALUE (fn),
16592                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
16593                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
16594         fate++;
16595
16596       if (fate == -1)
16597         champ = fn;
16598       else if (!fate)
16599         {
16600           /* Equally specialized, move to next function.  If there
16601              is no next function, nothing's most specialized.  */
16602           fn = TREE_CHAIN (fn);
16603           champ = fn;
16604           if (!fn)
16605             break;
16606         }
16607     }
16608
16609   if (champ)
16610     /* Now verify that champ is better than everything earlier in the
16611        instantiation list.  */
16612     for (fn = templates; fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
16613       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
16614                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
16615                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false)
16616           || !get_bindings (TREE_VALUE (fn),
16617                             DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
16618                             NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
16619         {
16620           champ = NULL_TREE;
16621           break;
16622         }
16623
16624   processing_template_decl--;
16625
16626   if (!champ)
16627     return error_mark_node;
16628
16629   return champ;
16630 }
16631
16632 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
16633    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
16634
16635    For example, given:
16636
16637      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
16638
16639    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
16640    the full template.  This function will not trace past partial
16641    specializations, however.  For example, given in addition:
16642
16643      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
16644
16645    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
16646    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
16647
16648 tree
16649 most_general_template (tree decl)
16650 {
16651   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
16652      an immediate specialization.  */
16653   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
16654     {
16655       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
16656         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
16657
16658         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
16659            template friend.  */
16660         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
16661           return NULL_TREE;
16662       } else
16663         return NULL_TREE;
16664     }
16665
16666   /* Look for more and more general templates.  */
16667   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
16668     {
16669       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
16670          (See cp-tree.h for details.)  */
16671       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
16672         break;
16673
16674       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
16675           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
16676         break;
16677
16678       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
16679       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
16680           && DECL_CONTEXT (decl)
16681           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
16682         break;
16683
16684       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
16685     }
16686
16687   return decl;
16688 }
16689
16690 /* Return the most specialized of the class template partial
16691    specializations of TMPL which can produce TYPE, a specialization of
16692    TMPL.  The value returned is actually a TREE_LIST; the TREE_TYPE is
16693    a _TYPE node corresponding to the partial specialization, while the
16694    TREE_PURPOSE is the set of template arguments that must be
16695    substituted into the TREE_TYPE in order to generate TYPE.
16696
16697    If the choice of partial specialization is ambiguous, a diagnostic
16698    is issued, and the error_mark_node is returned.  If there are no
16699    partial specializations of TMPL matching TYPE, then NULL_TREE is
16700    returned.  */
16701
16702 static tree
16703 most_specialized_class (tree type, tree tmpl, tsubst_flags_t complain)
16704 {
16705   tree list = NULL_TREE;
16706   tree t;
16707   tree champ;
16708   int fate;
16709   bool ambiguous_p;
16710   tree args;
16711   tree outer_args = NULL_TREE;
16712
16713   tmpl = most_general_template (tmpl);
16714   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
16715
16716   /* For determining which partial specialization to use, only the
16717      innermost args are interesting.  */
16718   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
16719     {
16720       outer_args = strip_innermost_template_args (args, 1);
16721       args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
16722     }
16723
16724   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
16725     {
16726       tree partial_spec_args;
16727       tree spec_args;
16728       tree parms = TREE_VALUE (t);
16729
16730       partial_spec_args = CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t));
16731
16732       ++processing_template_decl;
16733
16734       if (outer_args)
16735         {
16736           int i;
16737
16738           /* Discard the outer levels of args, and then substitute in the
16739              template args from the enclosing class.  */
16740           partial_spec_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (partial_spec_args);
16741           partial_spec_args = tsubst_template_args
16742             (partial_spec_args, outer_args, tf_none, NULL_TREE);
16743
16744           /* PARMS already refers to just the innermost parms, but the
16745              template parms in partial_spec_args had their levels lowered
16746              by tsubst, so we need to do the same for the parm list.  We
16747              can't just tsubst the TREE_VEC itself, as tsubst wants to
16748              treat a TREE_VEC as an argument vector.  */
16749           parms = copy_node (parms);
16750           for (i = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1; i >= 0; --i)
16751             TREE_VEC_ELT (parms, i) =
16752               tsubst (TREE_VEC_ELT (parms, i), outer_args, tf_none, NULL_TREE);
16753
16754         }
16755
16756       partial_spec_args =
16757           coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
16758                                  add_to_template_args (outer_args,
16759                                                        partial_spec_args),
16760                                  tmpl, tf_none,
16761                                  /*require_all_args=*/true,
16762                                  /*use_default_args=*/true);
16763
16764       --processing_template_decl;
16765
16766       if (partial_spec_args == error_mark_node)
16767         return error_mark_node;
16768
16769       spec_args = get_class_bindings (parms,
16770                                       partial_spec_args,
16771                                       args);
16772       if (spec_args)
16773         {
16774           if (outer_args)
16775             spec_args = add_to_template_args (outer_args, spec_args);
16776           list = tree_cons (spec_args, TREE_VALUE (t), list);
16777           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
16778         }
16779     }
16780
16781   if (! list)
16782     return NULL_TREE;
16783
16784   ambiguous_p = false;
16785   t = list;
16786   champ = t;
16787   t = TREE_CHAIN (t);
16788   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
16789     {
16790       fate = more_specialized_class (champ, t);
16791       if (fate == 1)
16792         ;
16793       else
16794         {
16795           if (fate == 0)
16796             {
16797               t = TREE_CHAIN (t);
16798               if (! t)
16799                 {
16800                   ambiguous_p = true;
16801                   break;
16802                 }
16803             }
16804           champ = t;
16805         }
16806     }
16807
16808   if (!ambiguous_p)
16809     for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
16810       {
16811         fate = more_specialized_class (champ, t);
16812         if (fate != 1)
16813           {
16814             ambiguous_p = true;
16815             break;
16816           }
16817       }
16818
16819   if (ambiguous_p)
16820     {
16821       const char *str;
16822       char *spaces = NULL;
16823       if (!(complain & tf_error))
16824         return error_mark_node;
16825       error ("ambiguous class template instantiation for %q#T", type);
16826       str = ngettext ("candidate is:", "candidates are:", list_length (list));
16827       for (t = list; t; t = TREE_CHAIN (t))
16828         {
16829           error ("%s %+#T", spaces ? spaces : str, TREE_TYPE (t));
16830           spaces = spaces ? spaces : get_spaces (str);
16831         }
16832       free (spaces);
16833       return error_mark_node;
16834     }
16835
16836   return champ;
16837 }
16838
16839 /* Explicitly instantiate DECL.  */
16840
16841 void
16842 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
16843 {
16844   tree result = NULL_TREE;
16845   int extern_p = 0;
16846
16847   if (!decl || decl == error_mark_node)
16848     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
16849        an appropriate message.  */
16850     return;
16851   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
16852     {
16853       error ("explicit instantiation of non-template %q#D", decl);
16854       return;
16855     }
16856   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
16857     {
16858       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
16859          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
16860          the latter, the DECL we get back will be marked as a
16861          template instantiation, and the appropriate
16862          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
16863          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
16864          should handle VAR_DECLs as it currently handles
16865          FUNCTION_DECLs.  */
16866       if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
16867         {
16868           error ("%qD is not a static data member of a class template", decl);
16869           return;
16870         }
16871       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
16872       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
16873         {
16874           error ("no matching template for %qD found", decl);
16875           return;
16876         }
16877       if (!same_type_p (TREE_TYPE (result), TREE_TYPE (decl)))
16878         {
16879           error ("type %qT for explicit instantiation %qD does not match "
16880                  "declared type %qT", TREE_TYPE (result), decl,
16881                  TREE_TYPE (decl));
16882           return;
16883         }
16884     }
16885   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
16886     {
16887       error ("explicit instantiation of %q#D", decl);
16888       return;
16889     }
16890   else
16891     result = decl;
16892
16893   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
16894      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
16895      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
16896      until we get here.  */
16897
16898   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
16899     {
16900       /* DR 259 [temp.spec].
16901
16902          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
16903          specialization shall not appear in a program unless the explicit
16904          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
16905
16906          For a given set of template parameters, if an explicit
16907          instantiation of a template appears after a declaration of an
16908          explicit specialization for that template, the explicit
16909          instantiation has no effect.  */
16910       return;
16911     }
16912   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
16913     {
16914       /* [temp.spec]
16915
16916          No program shall explicitly instantiate any template more
16917          than once.
16918
16919          We check DECL_NOT_REALLY_EXTERN so as not to complain when
16920          the first instantiation was `extern' and the second is not,
16921          and EXTERN_P for the opposite case.  */
16922       if (DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) && !extern_p)
16923         permerror (input_location, "duplicate explicit instantiation of %q#D", result);
16924       /* If an "extern" explicit instantiation follows an ordinary
16925          explicit instantiation, the template is instantiated.  */
16926       if (extern_p)
16927         return;
16928     }
16929   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
16930     {
16931       error ("no matching template for %qD found", result);
16932       return;
16933     }
16934   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
16935     {
16936       permerror (input_location, "explicit instantiation of non-template %q#D", result);
16937       return;
16938     }
16939
16940   if (storage == NULL_TREE)
16941     ;
16942   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
16943     {
16944       if (!in_system_header && (cxx_dialect == cxx98))
16945         pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
16946                  "ISO C++ 1998 forbids the use of %<extern%> on explicit "
16947                  "instantiations");
16948       extern_p = 1;
16949     }
16950   else
16951     error ("storage class %qD applied to template instantiation", storage);
16952
16953   check_explicit_instantiation_namespace (result);
16954   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
16955   if (! extern_p)
16956     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1,
16957                       /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
16958 }
16959
16960 static void
16961 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
16962 {
16963   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
16964   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
16965   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
16966   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
16967   if (! extern_p)
16968     {
16969       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
16970       rest_of_type_compilation (t, 1);
16971     }
16972 }
16973
16974 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
16975    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
16976 static void
16977 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
16978 {
16979   tree storage = *(tree *) data;
16980
16981   if (MAYBE_CLASS_TYPE_P (entry->type)
16982       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
16983     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
16984 }
16985
16986 /* Called from do_type_instantiation to instantiate a member
16987    (a member function or a static member variable) of an
16988    explicitly instantiated class template.  */
16989 static void
16990 instantiate_class_member (tree decl, int extern_p)
16991 {
16992   mark_decl_instantiated (decl, extern_p);
16993   if (! extern_p)
16994     instantiate_decl (decl, /*defer_ok=*/1,
16995                       /*expl_inst_class_mem_p=*/true);
16996 }
16997
16998 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
16999    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
17000    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
17001    since the standard is unclear (as detailed below).  */
17002
17003 void
17004 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
17005 {
17006   int extern_p = 0;
17007   int nomem_p = 0;
17008   int static_p = 0;
17009   int previous_instantiation_extern_p = 0;
17010
17011   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
17012     t = TREE_TYPE (t);
17013
17014   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
17015     {
17016       error ("explicit instantiation of non-template type %qT", t);
17017       return;
17018     }
17019
17020   complete_type (t);
17021
17022   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
17023     {
17024       if (complain & tf_error)
17025         error ("explicit instantiation of %q#T before definition of template",
17026                t);
17027       return;
17028     }
17029
17030   if (storage != NULL_TREE)
17031     {
17032       if (!in_system_header)
17033         {
17034           if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
17035             {
17036               if (cxx_dialect == cxx98)
17037                 pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
17038                          "ISO C++ 1998 forbids the use of %<extern%> on "
17039                          "explicit instantiations");
17040             }
17041           else
17042             pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
17043                      "ISO C++ forbids the use of %qE"
17044                      " on explicit instantiations", storage);
17045         }
17046
17047       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
17048         nomem_p = 1;
17049       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
17050         extern_p = 1;
17051       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
17052         static_p = 1;
17053       else
17054         {
17055           error ("storage class %qD applied to template instantiation",
17056                  storage);
17057           extern_p = 0;
17058         }
17059     }
17060
17061   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
17062     {
17063       /* DR 259 [temp.spec].
17064
17065          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
17066          specialization shall not appear in a program unless the explicit
17067          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
17068
17069          For a given set of template parameters, if an explicit
17070          instantiation of a template appears after a declaration of an
17071          explicit specialization for that template, the explicit
17072          instantiation has no effect.  */
17073       return;
17074     }
17075   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
17076     {
17077       /* [temp.spec]
17078
17079          No program shall explicitly instantiate any template more
17080          than once.
17081
17082          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
17083          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
17084          These cases are OK.  */
17085       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
17086
17087       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
17088           && (complain & tf_error))
17089         permerror (input_location, "duplicate explicit instantiation of %q#T", t);
17090
17091       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
17092       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
17093         return;
17094     }
17095
17096   check_explicit_instantiation_namespace (TYPE_NAME (t));
17097   mark_class_instantiated (t, extern_p);
17098
17099   if (nomem_p)
17100     return;
17101
17102   {
17103     tree tmp;
17104
17105     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
17106        declarations, and not the definitions, of members are
17107        instantiated, we have here:
17108
17109          [temp.explicit]
17110
17111          The explicit instantiation of a class template specialization
17112          implies the instantiation of all of its members not
17113          previously explicitly specialized in the translation unit
17114          containing the explicit instantiation.
17115
17116        Of course, we can't instantiate member template classes, since
17117        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
17118        is unclear on whether the instantiation of the members are
17119        *explicit* instantiations or not.  However, the most natural
17120        interpretation is that it should be an explicit instantiation.  */
17121
17122     if (! static_p)
17123       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = DECL_CHAIN (tmp))
17124         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
17125             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
17126           instantiate_class_member (tmp, extern_p);
17127
17128     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = DECL_CHAIN (tmp))
17129       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
17130         instantiate_class_member (tmp, extern_p);
17131
17132     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
17133       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
17134                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
17135   }
17136 }
17137
17138 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
17139    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
17140    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
17141    should occur for DECL, not the most general template.
17142
17143    One reason for doing this is a scenario like this:
17144
17145      template <class T>
17146      void f(const T&, int i);
17147
17148      void g() { f(3, 7); }
17149
17150      template <class T>
17151      void f(const T& t, const int i) { }
17152
17153    Note that when the template is first instantiated, with
17154    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
17155    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
17156    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
17157
17158 static void
17159 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
17160 {
17161   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
17162      template.  */
17163   tree args;
17164   tree code_pattern;
17165
17166   args = DECL_TI_ARGS (decl);
17167   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
17168
17169   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
17170      correctly.  */
17171   push_access_scope (decl);
17172
17173   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
17174     {
17175       tree decl_parm;
17176       tree pattern_parm;
17177       tree specs;
17178       int args_depth;
17179       int parms_depth;
17180
17181       args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
17182       parms_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
17183       if (args_depth > parms_depth)
17184         args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
17185
17186       specs = tsubst_exception_specification (TREE_TYPE (code_pattern),
17187                                               args, tf_error, NULL_TREE,
17188                                               /*defer_ok*/false);
17189       if (specs)
17190         TREE_TYPE (decl) = build_exception_variant (TREE_TYPE (decl),
17191                                                     specs);
17192
17193       /* Merge parameter declarations.  */
17194       decl_parm = skip_artificial_parms_for (decl,
17195                                              DECL_ARGUMENTS (decl));
17196       pattern_parm
17197         = skip_artificial_parms_for (code_pattern,
17198                                      DECL_ARGUMENTS (code_pattern));
17199       while (decl_parm && !FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (pattern_parm))
17200         {
17201           tree parm_type;
17202           tree attributes;
17203           
17204           if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
17205             DECL_NAME (decl_parm) = DECL_NAME (pattern_parm);
17206           parm_type = tsubst (TREE_TYPE (pattern_parm), args, tf_error,
17207                               NULL_TREE);
17208           parm_type = type_decays_to (parm_type);
17209           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
17210             TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
17211           attributes = DECL_ATTRIBUTES (pattern_parm);
17212           if (DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) != attributes)
17213             {
17214               DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) = attributes;
17215               cplus_decl_attributes (&decl_parm, attributes, /*flags=*/0);
17216             }
17217           decl_parm = DECL_CHAIN (decl_parm);
17218           pattern_parm = DECL_CHAIN (pattern_parm);
17219         }
17220       /* Merge any parameters that match with the function parameter
17221          pack.  */
17222       if (pattern_parm && FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (pattern_parm))
17223         {
17224           int i, len;
17225           tree expanded_types;
17226           /* Expand the TYPE_PACK_EXPANSION that provides the types for
17227              the parameters in this function parameter pack.  */
17228           expanded_types = tsubst_pack_expansion (TREE_TYPE (pattern_parm), 
17229                                                  args, tf_error, NULL_TREE);
17230           len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_types);
17231           for (i = 0; i < len; i++)
17232             {
17233               tree parm_type;
17234               tree attributes;
17235           
17236               if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
17237                 /* Rename the parameter to include the index.  */
17238                 DECL_NAME (decl_parm) = 
17239                   make_ith_pack_parameter_name (DECL_NAME (pattern_parm), i);
17240               parm_type = TREE_VEC_ELT (expanded_types, i);
17241               parm_type = type_decays_to (parm_type);
17242               if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
17243                 TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
17244               attributes = DECL_ATTRIBUTES (pattern_parm);
17245               if (DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) != attributes)
17246                 {
17247                   DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) = attributes;
17248                   cplus_decl_attributes (&decl_parm, attributes, /*flags=*/0);
17249                 }
17250               decl_parm = DECL_CHAIN (decl_parm);
17251             }
17252         }
17253       /* Merge additional specifiers from the CODE_PATTERN.  */
17254       if (DECL_DECLARED_INLINE_P (code_pattern)
17255           && !DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
17256         DECL_DECLARED_INLINE_P (decl) = 1;
17257     }
17258   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
17259     {
17260       DECL_INITIAL (decl) =
17261         tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args,
17262                      tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl),
17263                      /*integral_constant_expression_p=*/false);
17264       if (VAR_HAD_UNKNOWN_BOUND (decl))
17265         TREE_TYPE (decl) = tsubst (TREE_TYPE (code_pattern), args,
17266                                    tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
17267     }
17268   else
17269     gcc_unreachable ();
17270
17271   pop_access_scope (decl);
17272 }
17273
17274 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
17275    substituted to get DECL.  */
17276
17277 tree
17278 template_for_substitution (tree decl)
17279 {
17280   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
17281
17282   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
17283      for the instantiation.  This is not always the most general
17284      template.  Consider, for example:
17285
17286         template <class T>
17287         struct S { template <class U> void f();
17288                    template <> void f<int>(); };
17289
17290      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
17291      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
17292   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
17293             more general template.  */
17294          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
17295            /* We must also deal with friend templates.  Given:
17296
17297                 template <class T> struct S {
17298                   template <class U> friend void f() {};
17299                 };
17300
17301               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
17302               so far as the language is concerned, but that's still
17303               where we get the pattern for the instantiation from.  On
17304               other hand, if the definition comes outside the class, say:
17305
17306                 template <class T> struct S {
17307                   template <class U> friend void f();
17308                 };
17309                 template <class U> friend void f() {}
17310
17311               we don't need to look any further.  That's what the check for
17312               DECL_INITIAL is for.  */
17313           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
17314               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
17315               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
17316     {
17317       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
17318          were a definition, we should be using it!  Note that we
17319          cannot restructure the loop to just keep going until we find
17320          a template with a definition, since that might go too far if
17321          a specialization was declared, but not defined.  */
17322       gcc_assert (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL
17323                   || DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
17324
17325       /* Fetch the more general template.  */
17326       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
17327     }
17328
17329   return tmpl;
17330 }
17331
17332 /* Returns true if we need to instantiate this template instance even if we
17333    know we aren't going to emit it..  */
17334
17335 bool
17336 always_instantiate_p (tree decl)
17337 {
17338   /* We always instantiate inline functions so that we can inline them.  An
17339      explicit instantiation declaration prohibits implicit instantiation of
17340      non-inline functions.  With high levels of optimization, we would
17341      normally inline non-inline functions -- but we're not allowed to do
17342      that for "extern template" functions.  Therefore, we check
17343      DECL_DECLARED_INLINE_P, rather than possibly_inlined_p.  */
17344   return ((TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
17345            && DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
17346           /* And we need to instantiate static data members so that
17347              their initializers are available in integral constant
17348              expressions.  */
17349           || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
17350               && decl_maybe_constant_var_p (decl)));
17351 }
17352
17353 /* If FN has a noexcept-specifier that hasn't been instantiated yet,
17354    instantiate it now, modifying TREE_TYPE (fn).  */
17355
17356 void
17357 maybe_instantiate_noexcept (tree fn)
17358 {
17359   tree fntype, spec, noex, clone;
17360
17361   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (fn))
17362     fn = DECL_CLONED_FUNCTION (fn);
17363   fntype = TREE_TYPE (fn);
17364   spec = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (fntype);
17365
17366   if (!DEFERRED_NOEXCEPT_SPEC_P (spec))
17367     return;
17368
17369   noex = TREE_PURPOSE (spec);
17370
17371   if (TREE_CODE (noex) == DEFERRED_NOEXCEPT)
17372     {
17373       push_tinst_level (fn);
17374       push_access_scope (fn);
17375       input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (fn);
17376       noex = tsubst_copy_and_build (DEFERRED_NOEXCEPT_PATTERN (noex),
17377                                     DEFERRED_NOEXCEPT_ARGS (noex),
17378                                     tf_warning_or_error, fn, /*function_p=*/false,
17379                                     /*integral_constant_expression_p=*/true);
17380       pop_access_scope (fn);
17381       pop_tinst_level ();
17382       spec = build_noexcept_spec (noex, tf_warning_or_error);
17383       if (spec == error_mark_node)
17384         spec = noexcept_false_spec;
17385     }
17386   else
17387     {
17388       /* This is an implicitly declared function, so NOEX is a list of
17389          other functions to evaluate and merge.  */
17390       tree elt;
17391       spec = noexcept_true_spec;
17392       for (elt = noex; elt; elt = OVL_NEXT (elt))
17393         {
17394           tree fn = OVL_CURRENT (elt);
17395           tree subspec;
17396           maybe_instantiate_noexcept (fn);
17397           subspec = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (TREE_TYPE (fn));
17398           spec = merge_exception_specifiers (spec, subspec, NULL_TREE);
17399         }
17400     }
17401
17402   TREE_TYPE (fn) = build_exception_variant (fntype, spec);
17403
17404   FOR_EACH_CLONE (clone, fn)
17405     {
17406       if (TREE_TYPE (clone) == fntype)
17407         TREE_TYPE (clone) = TREE_TYPE (fn);
17408       else
17409         TREE_TYPE (clone) = build_exception_variant (TREE_TYPE (clone), spec);
17410     }
17411 }
17412
17413 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
17414    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
17415    instantiation now; we just have to do it sometime.  Normally it is
17416    an error if this is an explicit instantiation but D is undefined.
17417    EXPL_INST_CLASS_MEM_P is true iff D is a member of an
17418    explicitly instantiated class template.  */
17419
17420 tree
17421 instantiate_decl (tree d, int defer_ok,
17422                   bool expl_inst_class_mem_p)
17423 {
17424   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
17425   tree gen_args;
17426   tree args;
17427   tree td;
17428   tree code_pattern;
17429   tree spec;
17430   tree gen_tmpl;
17431   bool pattern_defined;
17432   int need_push;
17433   location_t saved_loc = input_location;
17434   bool external_p;
17435
17436   /* This function should only be used to instantiate templates for
17437      functions and static member variables.  */
17438   gcc_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
17439               || TREE_CODE (d) == VAR_DECL);
17440
17441   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
17442      are instantiated right away.  That allows for better code in the
17443      case that an expression refers to the value of the variable --
17444      if the variable has a constant value the referring expression can
17445      take advantage of that fact.  */
17446   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL
17447       || DECL_DECLARED_CONSTEXPR_P (d))
17448     defer_ok = 0;
17449
17450   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
17451      functions they cloned.  */
17452   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
17453     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
17454
17455   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d)
17456       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (d))
17457     /* D has already been instantiated or explicitly specialized, so
17458        there's nothing for us to do here.
17459
17460        It might seem reasonable to check whether or not D is an explicit
17461        instantiation, and, if so, stop here.  But when an explicit
17462        instantiation is deferred until the end of the compilation,
17463        DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is set, even though we still need to do
17464        the instantiation.  */
17465     return d;
17466
17467   /* Check to see whether we know that this template will be
17468      instantiated in some other file, as with "extern template"
17469      extension.  */
17470   external_p = (DECL_INTERFACE_KNOWN (d) && DECL_REALLY_EXTERN (d));
17471
17472   /* In general, we do not instantiate such templates.  */
17473   if (external_p && !always_instantiate_p (d))
17474     return d;
17475
17476   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
17477   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
17478
17479   if (tmpl != gen_tmpl)
17480     /* We should already have the extra args.  */
17481     gcc_assert (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl))
17482                 == TMPL_ARGS_DEPTH (gen_args));
17483   /* And what's in the hash table should match D.  */
17484   gcc_assert ((spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args, 0)) == d
17485               || spec == NULL_TREE);
17486
17487   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
17488   if (! push_tinst_level (d))
17489     return d;
17490
17491   timevar_push (TV_TEMPLATE_INST);
17492
17493   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
17494      for the instantiation.  */
17495   td = template_for_substitution (d);
17496   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
17497
17498   /* We should never be trying to instantiate a member of a class
17499      template or partial specialization.  */
17500   gcc_assert (d != code_pattern);
17501
17502   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
17503       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
17504     /* In the case of a friend template whose definition is provided
17505        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
17506        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
17507     args = get_innermost_template_args
17508       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
17509   else
17510     args = gen_args;
17511
17512   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
17513     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE
17514                        || DECL_DEFAULTED_OUTSIDE_CLASS_P (code_pattern));
17515   else
17516     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
17517
17518   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
17519   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
17520
17521   /* Unless an explicit instantiation directive has already determined
17522      the linkage of D, remember that a definition is available for
17523      this entity.  */
17524   if (pattern_defined
17525       && !DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
17526       && !DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
17527     mark_definable (d);
17528
17529   DECL_SOURCE_LOCATION (td) = DECL_SOURCE_LOCATION (code_pattern);
17530   DECL_SOURCE_LOCATION (d) = DECL_SOURCE_LOCATION (code_pattern);
17531   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
17532
17533   /* If D is a member of an explicitly instantiated class template,
17534      and no definition is available, treat it like an implicit
17535      instantiation.  */
17536   if (!pattern_defined && expl_inst_class_mem_p
17537       && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
17538     {
17539       /* Leave linkage flags alone on instantiations with anonymous
17540          visibility.  */
17541       if (TREE_PUBLIC (d))
17542         {
17543           DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = 0;
17544           DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 0;
17545         }
17546       SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (d);
17547     }
17548
17549   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
17550     maybe_instantiate_noexcept (d);
17551
17552   /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
17553      about ignoring cv qualifiers.  Don't do this for artificial decls,
17554      as it breaks the context-sensitive substitution for lambda op(). */
17555   if (!defer_ok && !DECL_ARTIFICIAL (d))
17556     {
17557       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
17558       tree type = TREE_TYPE (gen);
17559
17560       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
17561          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
17562          right context.  */
17563       push_access_scope (d);
17564
17565       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
17566         {
17567           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_warning_or_error, d);
17568           tsubst_exception_specification (type, gen_args, tf_warning_or_error,
17569                                           d, /*defer_ok*/true);
17570           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
17571              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
17572              The function arguments are the same as the decl_arguments
17573              without the top level cv qualifiers.  */
17574           type = TREE_TYPE (type);
17575         }
17576       tsubst (type, gen_args, tf_warning_or_error, d);
17577
17578       pop_access_scope (d);
17579     }
17580
17581   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
17582      forbidden from doing so.  */
17583   if (/* If there is no definition, we cannot instantiate the
17584          template.  */
17585       ! pattern_defined
17586       /* If it's OK to postpone instantiation, do so.  */
17587       || defer_ok
17588       /* If this is a static data member that will be defined
17589          elsewhere, we don't want to instantiate the entire data
17590          member, but we do want to instantiate the initializer so that
17591          we can substitute that elsewhere.  */
17592       || (external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
17593     {
17594       /* The definition of the static data member is now required so
17595          we must substitute the initializer.  */
17596       if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL
17597           && !DECL_INITIAL (d)
17598           && DECL_INITIAL (code_pattern))
17599         {
17600           tree ns;
17601           tree init;
17602           bool const_init = false;
17603
17604           ns = decl_namespace_context (d);
17605           push_nested_namespace (ns);
17606           push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
17607           init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern),
17608                               args,
17609                               tf_warning_or_error, NULL_TREE,
17610                               /*integral_constant_expression_p=*/false);
17611           /* Make sure the initializer is still constant, in case of
17612              circular dependency (template/instantiate6.C). */
17613           const_init
17614             = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (code_pattern);
17615           cp_finish_decl (d, init, /*init_const_expr_p=*/const_init,
17616                           /*asmspec_tree=*/NULL_TREE,
17617                           LOOKUP_ONLYCONVERTING);
17618           pop_nested_class ();
17619           pop_nested_namespace (ns);
17620         }
17621
17622       /* We restore the source position here because it's used by
17623          add_pending_template.  */
17624       input_location = saved_loc;
17625
17626       if (at_eof && !pattern_defined
17627           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d)
17628           && DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
17629         /* [temp.explicit]
17630
17631            The definition of a non-exported function template, a
17632            non-exported member function template, or a non-exported
17633            member function or static data member of a class template
17634            shall be present in every translation unit in which it is
17635            explicitly instantiated.  */
17636         permerror (input_location,  "explicit instantiation of %qD "
17637                    "but no definition available", d);
17638
17639       /* If we're in unevaluated context, we just wanted to get the
17640          constant value; this isn't an odr use, so don't queue
17641          a full instantiation.  */
17642       if (cp_unevaluated_operand != 0)
17643         goto out;
17644       /* ??? Historically, we have instantiated inline functions, even
17645          when marked as "extern template".  */
17646       if (!(external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
17647         add_pending_template (d);
17648       goto out;
17649     }
17650   /* Tell the repository that D is available in this translation unit
17651      -- and see if it is supposed to be instantiated here.  */
17652   if (TREE_PUBLIC (d) && !DECL_REALLY_EXTERN (d) && !repo_emit_p (d))
17653     {
17654       /* In a PCH file, despite the fact that the repository hasn't
17655          requested instantiation in the PCH it is still possible that
17656          an instantiation will be required in a file that includes the
17657          PCH.  */
17658       if (pch_file)
17659         add_pending_template (d);
17660       /* Instantiate inline functions so that the inliner can do its
17661          job, even though we'll not be emitting a copy of this
17662          function.  */
17663       if (!(TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && possibly_inlined_p (d)))
17664         goto out;
17665     }
17666
17667   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
17668   if (need_push)
17669     push_to_top_level ();
17670
17671   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
17672      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
17673   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
17674
17675   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
17676      by a subsequent redeclaration.  */
17677   regenerate_decl_from_template (d, td);
17678
17679   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
17680      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
17681   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
17682
17683   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
17684     {
17685       tree init;
17686       bool const_init = false;
17687
17688       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
17689          since we've reset the type of the declaration.  */
17690       SET_DECL_RTL (d, NULL);
17691       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
17692
17693       /* The initializer is placed in DECL_INITIAL by
17694          regenerate_decl_from_template so we don't need to
17695          push/pop_access_scope again here.  Pull it out so that
17696          cp_finish_decl can process it.  */
17697       init = DECL_INITIAL (d);
17698       DECL_INITIAL (d) = NULL_TREE;
17699       DECL_INITIALIZED_P (d) = 0;
17700
17701       /* Clear DECL_EXTERNAL so that cp_finish_decl will process the
17702          initializer.  That function will defer actual emission until
17703          we have a chance to determine linkage.  */
17704       DECL_EXTERNAL (d) = 0;
17705
17706       /* Enter the scope of D so that access-checking works correctly.  */
17707       push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
17708       const_init = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (code_pattern);
17709       cp_finish_decl (d, init, const_init, NULL_TREE, 0);
17710       pop_nested_class ();
17711     }
17712   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_DEFAULTED_FN (code_pattern))
17713     synthesize_method (d);
17714   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
17715     {
17716       htab_t saved_local_specializations;
17717       tree subst_decl;
17718       tree tmpl_parm;
17719       tree spec_parm;
17720
17721       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
17722          template from within the body of another.  */
17723       saved_local_specializations = local_specializations;
17724
17725       /* Set up the list of local specializations.  */
17726       local_specializations = htab_create (37,
17727                                            hash_local_specialization,
17728                                            eq_local_specializations,
17729                                            NULL);
17730
17731       /* Set up context.  */
17732       start_preparsed_function (d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
17733
17734       /* Create substitution entries for the parameters.  */
17735       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
17736       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
17737       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
17738       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
17739         {
17740           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
17741           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
17742           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
17743         }
17744       while (tmpl_parm && !FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (tmpl_parm))
17745         {
17746           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
17747           tmpl_parm = DECL_CHAIN (tmpl_parm);
17748           spec_parm = DECL_CHAIN (spec_parm);
17749         }
17750       if (tmpl_parm && FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (tmpl_parm))
17751         {
17752           /* Register the (value) argument pack as a specialization of
17753              TMPL_PARM, then move on.  */
17754           tree argpack = make_fnparm_pack (spec_parm);
17755           register_local_specialization (argpack, tmpl_parm);
17756           tmpl_parm = DECL_CHAIN (tmpl_parm);
17757           spec_parm = NULL_TREE;
17758         }
17759       gcc_assert (!spec_parm);
17760
17761       /* Substitute into the body of the function.  */
17762       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
17763                    tf_warning_or_error, tmpl,
17764                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
17765
17766       /* Set the current input_location to the end of the function
17767          so that finish_function knows where we are.  */
17768       input_location = DECL_STRUCT_FUNCTION (code_pattern)->function_end_locus;
17769
17770       /* We don't need the local specializations any more.  */
17771       htab_delete (local_specializations);
17772       local_specializations = saved_local_specializations;
17773
17774       /* Finish the function.  */
17775       d = finish_function (0);
17776       expand_or_defer_fn (d);
17777     }
17778
17779   /* We're not deferring instantiation any more.  */
17780   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
17781
17782   if (need_push)
17783     pop_from_top_level ();
17784
17785 out:
17786   input_location = saved_loc;
17787   pop_deferring_access_checks ();
17788   pop_tinst_level ();
17789
17790   timevar_pop (TV_TEMPLATE_INST);
17791
17792   return d;
17793 }
17794
17795 /* Run through the list of templates that we wish we could
17796    instantiate, and instantiate any we can.  RETRIES is the
17797    number of times we retry pending template instantiation.  */
17798
17799 void
17800 instantiate_pending_templates (int retries)
17801 {
17802   int reconsider;
17803   location_t saved_loc = input_location;
17804
17805   /* Instantiating templates may trigger vtable generation.  This in turn
17806      may require further template instantiations.  We place a limit here
17807      to avoid infinite loop.  */
17808   if (pending_templates && retries >= max_tinst_depth)
17809     {
17810       tree decl = pending_templates->tinst->decl;
17811
17812       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d"
17813              " instantiating %q+D, possibly from virtual table generation"
17814              " (use -ftemplate-depth= to increase the maximum)",
17815              max_tinst_depth, decl);
17816       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
17817         /* Pretend that we defined it.  */
17818         DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
17819       return;
17820     }
17821
17822   do
17823     {
17824       struct pending_template **t = &pending_templates;
17825       struct pending_template *last = NULL;
17826       reconsider = 0;
17827       while (*t)
17828         {
17829           tree instantiation = reopen_tinst_level ((*t)->tinst);
17830           bool complete = false;
17831
17832           if (TYPE_P (instantiation))
17833             {
17834               tree fn;
17835
17836               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
17837                 {
17838                   instantiate_class_template (instantiation);
17839                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
17840                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation);
17841                          fn;
17842                          fn = TREE_CHAIN (fn))
17843                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
17844                         instantiate_decl (fn,
17845                                           /*defer_ok=*/0,
17846                                           /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
17847                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
17848                     reconsider = 1;
17849                 }
17850
17851               complete = COMPLETE_TYPE_P (instantiation);
17852             }
17853           else
17854             {
17855               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
17856                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
17857                 {
17858                   instantiation
17859                     = instantiate_decl (instantiation,
17860                                         /*defer_ok=*/0,
17861                                         /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
17862                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
17863                     reconsider = 1;
17864                 }
17865
17866               complete = (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
17867                           || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation));
17868             }
17869
17870           if (complete)
17871             /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
17872                need to consider it again in the future.  */
17873             *t = (*t)->next;
17874           else
17875             {
17876               last = *t;
17877               t = &(*t)->next;
17878             }
17879           tinst_depth = 0;
17880           current_tinst_level = NULL;
17881         }
17882       last_pending_template = last;
17883     }
17884   while (reconsider);
17885
17886   input_location = saved_loc;
17887 }
17888
17889 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
17890    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
17891    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
17892    instantiate_decl.  */
17893
17894 static tree
17895 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
17896 {
17897   tree inits = NULL_TREE;
17898
17899   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
17900     {
17901       tree decl;
17902       tree init;
17903       tree expanded_bases = NULL_TREE;
17904       tree expanded_arguments = NULL_TREE;
17905       int i, len = 1;
17906
17907       if (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (t)) == TYPE_PACK_EXPANSION)
17908         {
17909           tree expr;
17910           tree arg;
17911
17912           /* Expand the base class expansion type into separate base
17913              classes.  */
17914           expanded_bases = tsubst_pack_expansion (TREE_PURPOSE (t), argvec,
17915                                                  tf_warning_or_error,
17916                                                  NULL_TREE);
17917           if (expanded_bases == error_mark_node)
17918             continue;
17919           
17920           /* We'll be building separate TREE_LISTs of arguments for
17921              each base.  */
17922           len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_bases);
17923           expanded_arguments = make_tree_vec (len);
17924           for (i = 0; i < len; i++)
17925             TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = NULL_TREE;
17926
17927           /* Build a dummy EXPR_PACK_EXPANSION that will be used to
17928              expand each argument in the TREE_VALUE of t.  */
17929           expr = make_node (EXPR_PACK_EXPANSION);
17930           PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (expr) =
17931             PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (TREE_PURPOSE (t));
17932
17933           if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
17934             /* VOID_TYPE_NODE is used to indicate
17935                value-initialization.  */
17936             {
17937               for (i = 0; i < len; i++)
17938                 TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = void_type_node;
17939             }
17940           else
17941             {
17942               /* Substitute parameter packs into each argument in the
17943                  TREE_LIST.  */
17944               in_base_initializer = 1;
17945               for (arg = TREE_VALUE (t); arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
17946                 {
17947                   tree expanded_exprs;
17948
17949                   /* Expand the argument.  */
17950                   SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (expr, TREE_VALUE (arg));
17951                   expanded_exprs 
17952                     = tsubst_pack_expansion (expr, argvec,
17953                                              tf_warning_or_error,
17954                                              NULL_TREE);
17955                   if (expanded_exprs == error_mark_node)
17956                     continue;
17957
17958                   /* Prepend each of the expanded expressions to the
17959                      corresponding TREE_LIST in EXPANDED_ARGUMENTS.  */
17960                   for (i = 0; i < len; i++)
17961                     {
17962                       TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = 
17963                         tree_cons (NULL_TREE, 
17964                                    TREE_VEC_ELT (expanded_exprs, i),
17965                                    TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i));
17966                     }
17967                 }
17968               in_base_initializer = 0;
17969
17970               /* Reverse all of the TREE_LISTs in EXPANDED_ARGUMENTS,
17971                  since we built them backwards.  */
17972               for (i = 0; i < len; i++)
17973                 {
17974                   TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = 
17975                     nreverse (TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i));
17976                 }
17977             }
17978         }
17979
17980       for (i = 0; i < len; ++i)
17981         {
17982           if (expanded_bases)
17983             {
17984               decl = TREE_VEC_ELT (expanded_bases, i);
17985               decl = expand_member_init (decl);
17986               init = TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i);
17987             }
17988           else
17989             {
17990               decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, 
17991                                   tf_warning_or_error, NULL_TREE);
17992
17993               decl = expand_member_init (decl);
17994               if (decl && !DECL_P (decl))
17995                 in_base_initializer = 1;
17996
17997               init = TREE_VALUE (t);
17998               if (init != void_type_node)
17999                 init = tsubst_expr (init, argvec,
18000                                     tf_warning_or_error, NULL_TREE,
18001                                     /*integral_constant_expression_p=*/false);
18002               in_base_initializer = 0;
18003             }
18004
18005           if (decl)
18006             {
18007               init = build_tree_list (decl, init);
18008               TREE_CHAIN (init) = inits;
18009               inits = init;
18010             }
18011         }
18012     }
18013   return inits;
18014 }
18015
18016 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
18017
18018 static void
18019 set_current_access_from_decl (tree decl)
18020 {
18021   if (TREE_PRIVATE (decl))
18022     current_access_specifier = access_private_node;
18023   else if (TREE_PROTECTED (decl))
18024     current_access_specifier = access_protected_node;
18025   else
18026     current_access_specifier = access_public_node;
18027 }
18028
18029 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
18030    is the instantiation (which should have been created with
18031    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
18032
18033 static void
18034 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
18035 {
18036   tree e;
18037
18038   if (SCOPED_ENUM_P (newtag))
18039     begin_scope (sk_scoped_enum, newtag);
18040
18041   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
18042     {
18043       tree value;
18044       tree decl;
18045
18046       decl = TREE_VALUE (e);
18047       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
18048          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
18049       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl),
18050                            args, tf_warning_or_error, NULL_TREE,
18051                            /*integral_constant_expression_p=*/true);
18052
18053       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
18054       set_current_access_from_decl (decl);
18055
18056       /* Actually build the enumerator itself.  */
18057       build_enumerator
18058         (DECL_NAME (decl), value, newtag, DECL_SOURCE_LOCATION (decl));
18059     }
18060
18061   if (SCOPED_ENUM_P (newtag))
18062     finish_scope ();
18063
18064   finish_enum_value_list (newtag);
18065   finish_enum (newtag);
18066
18067   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
18068     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
18069 }
18070
18071 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
18072    its type -- but without substituting the innermost set of template
18073    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
18074    the type.  */
18075
18076 tree
18077 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
18078 {
18079   tree fn_type;
18080   tree tmpl;
18081   tree targs;
18082   tree tparms;
18083   int parm_depth;
18084
18085   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
18086   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
18087   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
18088   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
18089
18090   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
18091      of parameters.  */
18092   gcc_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs));
18093
18094   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
18095
18096   if (parm_depth == 1)
18097     /* No substitution is necessary.  */
18098     ;
18099   else
18100     {
18101       int i;
18102       tree partial_args;
18103
18104       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
18105          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
18106       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
18107       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
18108         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
18109                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
18110       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
18111                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
18112                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
18113
18114       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
18115          correctly.  */
18116       push_access_scope (decl);
18117
18118       ++processing_template_decl;
18119       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
18120          appropriate function type.  */
18121       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
18122       --processing_template_decl;
18123
18124       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
18125          innermost set of parameters.  This step is important if the
18126          innermost set of template parameters contains value
18127          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
18128       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
18129       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
18130
18131       pop_access_scope (decl);
18132     }
18133
18134   return fn_type;
18135 }
18136
18137 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
18138    the last one involved in diagnostics.  */
18139 int
18140 problematic_instantiation_changed (void)
18141 {
18142   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
18143 }
18144
18145 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
18146 void
18147 record_last_problematic_instantiation (void)
18148 {
18149   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
18150 }
18151
18152 struct tinst_level *
18153 current_instantiation (void)
18154 {
18155   return current_tinst_level;
18156 }
18157
18158 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
18159    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
18160    warning messages under control of COMPLAIN.  */
18161
18162 static int
18163 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
18164 {
18165   if (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type))
18166     return 0;
18167   else if (POINTER_TYPE_P (type))
18168     return 0;
18169   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
18170     return 0;
18171   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
18172     return 0;
18173   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
18174     return 0;
18175   else if (TREE_CODE (type) == DECLTYPE_TYPE)
18176     return 0;
18177
18178   if (complain & tf_error)
18179     error ("%q#T is not a valid type for a template constant parameter", type);
18180   return 1;
18181 }
18182
18183 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
18184    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
18185
18186 static bool
18187 dependent_type_p_r (tree type)
18188 {
18189   tree scope;
18190
18191   /* [temp.dep.type]
18192
18193      A type is dependent if it is:
18194
18195      -- a template parameter. Template template parameters are types
18196         for us (since TYPE_P holds true for them) so we handle
18197         them here.  */
18198   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM
18199       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
18200     return true;
18201   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
18202         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
18203         names a dependent type.  */
18204   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
18205     return true;
18206   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
18207         dependent.  */
18208   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
18209   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
18210   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
18211     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
18212             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE
18213                                            (type)));
18214   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
18215            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
18216     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
18217   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
18218            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
18219     {
18220       tree arg_type;
18221
18222       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
18223         return true;
18224       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type);
18225            arg_type;
18226            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
18227         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
18228           return true;
18229       return false;
18230     }
18231   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
18232         size is specified by a constant expression that is
18233         value-dependent.
18234
18235         We checked for type- and value-dependence of the bounds in
18236         compute_array_index_type, so TYPE_DEPENDENT_P is already set.  */
18237   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
18238     {
18239       if (TYPE_DOMAIN (type)
18240           && dependent_type_p (TYPE_DOMAIN (type)))
18241         return true;
18242       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
18243     }
18244
18245   /* -- a template-id in which either the template name is a template
18246      parameter ...  */
18247   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
18248     return true;
18249   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
18250         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
18251   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
18252            && (any_dependent_template_arguments_p
18253                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
18254     return true;
18255
18256   /* All TYPEOF_TYPEs, DECLTYPE_TYPEs, and UNDERLYING_TYPEs are
18257      dependent; if the argument of the `typeof' expression is not
18258      type-dependent, then it should already been have resolved.  */
18259   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE
18260       || TREE_CODE (type) == DECLTYPE_TYPE
18261       || TREE_CODE (type) == UNDERLYING_TYPE)
18262     return true;
18263
18264   /* A template argument pack is dependent if any of its packed
18265      arguments are.  */
18266   if (TREE_CODE (type) == TYPE_ARGUMENT_PACK)
18267     {
18268       tree args = ARGUMENT_PACK_ARGS (type);
18269       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (args);
18270       for (i = 0; i < len; ++i)
18271         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
18272           return true;
18273     }
18274
18275   /* All TYPE_PACK_EXPANSIONs are dependent, because parameter packs must
18276      be template parameters.  */
18277   if (TREE_CODE (type) == TYPE_PACK_EXPANSION)
18278     return true;
18279
18280   /* The standard does not specifically mention types that are local
18281      to template functions or local classes, but they should be
18282      considered dependent too.  For example:
18283
18284        template <int I> void f() {
18285          enum E { a = I };
18286          S<sizeof (E)> s;
18287        }
18288
18289      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
18290      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
18291   scope = TYPE_CONTEXT (type);
18292   if (scope && TYPE_P (scope))
18293     return dependent_type_p (scope);
18294   /* Don't use type_dependent_expression_p here, as it can lead
18295      to infinite recursion trying to determine whether a lambda
18296      nested in a lambda is dependent (c++/47687).  */
18297   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL
18298            && DECL_LANG_SPECIFIC (scope)
18299            && DECL_TEMPLATE_INFO (scope)
18300            && (any_dependent_template_arguments_p
18301                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (scope)))))
18302     return true;
18303
18304   /* Other types are non-dependent.  */
18305   return false;
18306 }
18307
18308 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
18309    [temp.dep.type].  Note that a NULL type is considered dependent.  */
18310
18311 bool
18312 dependent_type_p (tree type)
18313 {
18314   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
18315      any dependent types.  */
18316   if (!processing_template_decl)
18317     {
18318       /* If we are not processing a template, then nobody should be
18319          providing us with a dependent type.  */
18320       gcc_assert (type);
18321       gcc_assert (TREE_CODE (type) != TEMPLATE_TYPE_PARM || is_auto (type));
18322       return false;
18323     }
18324
18325   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
18326      in question; in that case, the type is dependent.  */
18327   if (!type)
18328     return true;
18329
18330   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
18331   if (type == error_mark_node)
18332     return false;
18333
18334   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
18335      do so now.  */
18336   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
18337     {
18338       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
18339       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
18340     }
18341
18342   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
18343 }
18344
18345 /* Returns TRUE if SCOPE is a dependent scope, in which we can't do any
18346    lookup.  In other words, a dependent type that is not the current
18347    instantiation.  */
18348
18349 bool
18350 dependent_scope_p (tree scope)
18351 {
18352   return (scope && TYPE_P (scope) && dependent_type_p (scope)
18353           && !currently_open_class (scope));
18354 }
18355
18356 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
18357    [temp.dep.constexpr].  EXPRESSION is already known to be a constant
18358    expression.  */
18359
18360 /* Note that this predicate is not appropriate for general expressions;
18361    only constant expressions (that satisfy potential_constant_expression)
18362    can be tested for value dependence.
18363
18364    We should really also have a predicate for "instantiation-dependent".
18365
18366    fold_non_dependent_expr: fold if constant and not type-dependent and not value-dependent.
18367      (what about instantiation-dependent constant-expressions?)
18368    is_late_template_attribute: defer if instantiation-dependent.
18369    compute_array_index_type: proceed if constant and not t- or v-dependent
18370      if instantiation-dependent, need to remember full expression
18371    uses_template_parms: FIXME - need to audit callers
18372    tsubst_decl [function_decl]: Why is this using value_dependent_expression_p?
18373    dependent_type_p [array_type]: dependent if index type is dependent
18374      (or non-constant?)
18375    static_assert - instantiation-dependent */
18376
18377 bool
18378 value_dependent_expression_p (tree expression)
18379 {
18380   if (!processing_template_decl)
18381     return false;
18382
18383   /* A name declared with a dependent type.  */
18384   if (DECL_P (expression) && type_dependent_expression_p (expression))
18385     return true;
18386
18387   switch (TREE_CODE (expression))
18388     {
18389     case IDENTIFIER_NODE:
18390       /* A name that has not been looked up -- must be dependent.  */
18391       return true;
18392
18393     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
18394       /* A non-type template parm.  */
18395       return true;
18396
18397     case CONST_DECL:
18398       /* A non-type template parm.  */
18399       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
18400         return true;
18401       return value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression));
18402
18403     case VAR_DECL:
18404        /* A constant with literal type and is initialized
18405           with an expression that is value-dependent.  */
18406       if (DECL_INITIAL (expression)
18407           && decl_constant_var_p (expression)
18408           && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
18409         return true;
18410       return false;
18411
18412     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
18413     case STATIC_CAST_EXPR:
18414     case CONST_CAST_EXPR:
18415     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
18416     case CAST_EXPR:
18417       /* These expressions are value-dependent if the type to which
18418          the cast occurs is dependent or the expression being casted
18419          is value-dependent.  */
18420       {
18421         tree type = TREE_TYPE (expression);
18422
18423         if (dependent_type_p (type))
18424           return true;
18425
18426         /* A functional cast has a list of operands.  */
18427         expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
18428         if (!expression)
18429           {
18430             /* If there are no operands, it must be an expression such
18431                as "int()". This should not happen for aggregate types
18432                because it would form non-constant expressions.  */
18433             gcc_assert (cxx_dialect >= cxx0x
18434                         || INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type));
18435
18436             return false;
18437           }
18438
18439         if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
18440           return any_value_dependent_elements_p (expression);
18441
18442         return value_dependent_expression_p (expression);
18443       }
18444
18445     case SIZEOF_EXPR:
18446     case ALIGNOF_EXPR:
18447     case TYPEID_EXPR:
18448       /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
18449          type-dependent or is a pack expansion.  */
18450       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
18451       if (PACK_EXPANSION_P (expression))
18452         return true;
18453       else if (TYPE_P (expression))
18454         return dependent_type_p (expression);
18455       return type_dependent_expression_p (expression);
18456
18457     case AT_ENCODE_EXPR:
18458       /* An 'encode' expression is value-dependent if the operand is
18459          type-dependent.  */
18460       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
18461       return dependent_type_p (expression);
18462
18463     case NOEXCEPT_EXPR:
18464       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
18465       return type_dependent_expression_p (expression);
18466
18467     case SCOPE_REF:
18468       {
18469         tree name = TREE_OPERAND (expression, 1);
18470         return value_dependent_expression_p (name);
18471       }
18472
18473     case COMPONENT_REF:
18474       return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
18475               || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
18476
18477     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
18478       /* A NONTYPE_ARGUMENT_PACK is value-dependent if any packed argument
18479          is value-dependent.  */
18480       {
18481         tree values = ARGUMENT_PACK_ARGS (expression);
18482         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (values);
18483         
18484         for (i = 0; i < len; ++i)
18485           if (value_dependent_expression_p (TREE_VEC_ELT (values, i)))
18486             return true;
18487         
18488         return false;
18489       }
18490
18491     case TRAIT_EXPR:
18492       {
18493         tree type2 = TRAIT_EXPR_TYPE2 (expression);
18494         return (dependent_type_p (TRAIT_EXPR_TYPE1 (expression))
18495                 || (type2 ? dependent_type_p (type2) : false));
18496       }
18497
18498     case MODOP_EXPR:
18499       return ((value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
18500               || (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 2))));
18501
18502     case ARRAY_REF:
18503       return ((value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
18504               || (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1))));
18505
18506     case ADDR_EXPR:
18507       {
18508         tree op = TREE_OPERAND (expression, 0);
18509         return (value_dependent_expression_p (op)
18510                 || has_value_dependent_address (op));
18511       }
18512
18513     case CALL_EXPR:
18514       {
18515         tree fn = get_callee_fndecl (expression);
18516         int i, nargs;
18517         if (!fn && value_dependent_expression_p (CALL_EXPR_FN (expression)))
18518           return true;
18519         nargs = call_expr_nargs (expression);
18520         for (i = 0; i < nargs; ++i)
18521           {
18522             tree op = CALL_EXPR_ARG (expression, i);
18523             /* In a call to a constexpr member function, look through the
18524                implicit ADDR_EXPR on the object argument so that it doesn't
18525                cause the call to be considered value-dependent.  We also
18526                look through it in potential_constant_expression.  */
18527             if (i == 0 && fn && DECL_DECLARED_CONSTEXPR_P (fn)
18528                 && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
18529                 && TREE_CODE (op) == ADDR_EXPR)
18530               op = TREE_OPERAND (op, 0);
18531             if (value_dependent_expression_p (op))
18532               return true;
18533           }
18534         return false;
18535       }
18536
18537     case TEMPLATE_ID_EXPR:
18538       /* If a TEMPLATE_ID_EXPR involves a dependent name, it will be
18539          type-dependent.  */
18540       return type_dependent_expression_p (expression);
18541
18542     case CONSTRUCTOR:
18543       {
18544         unsigned ix;
18545         tree val;
18546         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (expression), ix, val)
18547           if (value_dependent_expression_p (val))
18548             return true;
18549         return false;
18550       }
18551
18552     default:
18553       /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
18554          value-dependent.  */
18555       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
18556         {
18557         case tcc_reference:
18558         case tcc_unary:
18559         case tcc_comparison:
18560         case tcc_binary:
18561         case tcc_expression:
18562         case tcc_vl_exp:
18563           {
18564             int i, len = cp_tree_operand_length (expression);
18565
18566             for (i = 0; i < len; i++)
18567               {
18568                 tree t = TREE_OPERAND (expression, i);
18569
18570                 /* In some cases, some of the operands may be missing.l
18571                    (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
18572                    amount to increment by may be missing.)  That doesn't
18573                    make the expression dependent.  */
18574                 if (t && value_dependent_expression_p (t))
18575                   return true;
18576               }
18577           }
18578           break;
18579         default:
18580           break;
18581         }
18582       break;
18583     }
18584
18585   /* The expression is not value-dependent.  */
18586   return false;
18587 }
18588
18589 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
18590    [temp.dep.expr].  Note that an expression with no type is
18591    considered dependent.  Other parts of the compiler arrange for an
18592    expression with type-dependent subexpressions to have no type, so
18593    this function doesn't have to be fully recursive.  */
18594
18595 bool
18596 type_dependent_expression_p (tree expression)
18597 {
18598   if (!processing_template_decl)
18599     return false;
18600
18601   if (expression == error_mark_node)
18602     return false;
18603
18604   /* An unresolved name is always dependent.  */
18605   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
18606       || TREE_CODE (expression) == USING_DECL)
18607     return true;
18608
18609   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
18610   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
18611       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
18612       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
18613       || TREE_CODE (expression) == AT_ENCODE_EXPR
18614       || TREE_CODE (expression) == NOEXCEPT_EXPR
18615       || TREE_CODE (expression) == TRAIT_EXPR
18616       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
18617       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
18618       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
18619       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
18620     return false;
18621
18622   /* The types of these expressions depends only on the type to which
18623      the cast occurs.  */
18624   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
18625       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
18626       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
18627       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
18628       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
18629     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
18630
18631   /* The types of these expressions depends only on the type created
18632      by the expression.  */
18633   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
18634       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
18635     {
18636       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
18637          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
18638          operand 1.  */
18639       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
18640       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
18641         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
18642            as well.  */
18643         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
18644                || value_dependent_expression_p
18645                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
18646       else
18647         return dependent_type_p (type);
18648     }
18649
18650   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
18651     {
18652       tree scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
18653       tree name = TREE_OPERAND (expression, 1);
18654
18655       /* 14.6.2.2 [temp.dep.expr]: An id-expression is type-dependent if it
18656          contains an identifier associated by name lookup with one or more
18657          declarations declared with a dependent type, or...a
18658          nested-name-specifier or qualified-id that names a member of an
18659          unknown specialization.  */
18660       return (type_dependent_expression_p (name)
18661               || dependent_scope_p (scope));
18662     }
18663
18664   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
18665       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
18666       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
18667       && (any_dependent_template_arguments_p
18668           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
18669     return true;
18670
18671   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
18672       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
18673     return false;
18674
18675   if (TREE_CODE (expression) == STMT_EXPR)
18676     expression = stmt_expr_value_expr (expression);
18677
18678   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (expression))
18679     {
18680       tree elt;
18681       unsigned i;
18682
18683       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (expression), i, elt)
18684         {
18685           if (type_dependent_expression_p (elt))
18686             return true;
18687         }
18688       return false;
18689     }
18690
18691   /* A static data member of the current instantiation with incomplete
18692      array type is type-dependent, as the definition and specializations
18693      can have different bounds.  */
18694   if (TREE_CODE (expression) == VAR_DECL
18695       && DECL_CLASS_SCOPE_P (expression)
18696       && dependent_type_p (DECL_CONTEXT (expression))
18697       && VAR_HAD_UNKNOWN_BOUND (expression))
18698     return true;
18699
18700   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
18701     {
18702       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
18703         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
18704       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
18705           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
18706         {
18707           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
18708             return true;
18709           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
18710           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
18711             return false;
18712         }
18713       /* SCOPE_REF with non-null TREE_TYPE is always non-dependent.  */
18714       if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
18715         return false;
18716
18717       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
18718         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
18719
18720       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
18721         {
18722           if (any_dependent_template_arguments_p
18723               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
18724             return true;
18725           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
18726         }
18727       gcc_assert (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD
18728                   || TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL);
18729
18730       while (expression)
18731         {
18732           if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
18733             return true;
18734           expression = OVL_NEXT (expression);
18735         }
18736       return false;
18737     }
18738
18739   gcc_assert (TREE_CODE (expression) != TYPE_DECL);
18740
18741   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
18742 }
18743
18744 /* Like type_dependent_expression_p, but it also works while not processing
18745    a template definition, i.e. during substitution or mangling.  */
18746
18747 bool
18748 type_dependent_expression_p_push (tree expr)
18749 {
18750   bool b;
18751   ++processing_template_decl;
18752   b = type_dependent_expression_p (expr);
18753   --processing_template_decl;
18754   return b;
18755 }
18756
18757 /* Returns TRUE if ARGS contains a type-dependent expression.  */
18758
18759 bool
18760 any_type_dependent_arguments_p (const VEC(tree,gc) *args)
18761 {
18762   unsigned int i;
18763   tree arg;
18764
18765   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, args, i, arg)
18766     {
18767       if (type_dependent_expression_p (arg))
18768         return true;
18769     }
18770   return false;
18771 }
18772
18773 /* Returns TRUE if LIST (a TREE_LIST whose TREE_VALUEs are
18774    expressions) contains any type-dependent expressions.  */
18775
18776 bool
18777 any_type_dependent_elements_p (const_tree list)
18778 {
18779   for (; list; list = TREE_CHAIN (list))
18780     if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (list)))
18781       return true;
18782
18783   return false;
18784 }
18785
18786 /* Returns TRUE if LIST (a TREE_LIST whose TREE_VALUEs are
18787    expressions) contains any value-dependent expressions.  */
18788
18789 bool
18790 any_value_dependent_elements_p (const_tree list)
18791 {
18792   for (; list; list = TREE_CHAIN (list))
18793     if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (list)))
18794       return true;
18795
18796   return false;
18797 }
18798
18799 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
18800
18801 bool
18802 dependent_template_arg_p (tree arg)
18803 {
18804   if (!processing_template_decl)
18805     return false;
18806
18807   /* Assume a template argument that was wrongly written by the user
18808      is dependent. This is consistent with what
18809      any_dependent_template_arguments_p [that calls this function]
18810      does.  */
18811   if (arg == error_mark_node)
18812     return true;
18813
18814   if (TREE_CODE (arg) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
18815     arg = ARGUMENT_PACK_SELECT_ARG (arg);
18816
18817   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
18818       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
18819     return dependent_template_p (arg);
18820   else if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
18821     {
18822       tree args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
18823       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (args);
18824       for (i = 0; i < len; ++i)
18825         {
18826           if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
18827             return true;
18828         }
18829
18830       return false;
18831     }
18832   else if (TYPE_P (arg))
18833     return dependent_type_p (arg);
18834   else
18835     return (type_dependent_expression_p (arg)
18836             || value_dependent_expression_p (arg));
18837 }
18838
18839 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
18840    any types that require structural equality testing.  */
18841
18842 bool
18843 any_template_arguments_need_structural_equality_p (tree args)
18844 {
18845   int i;
18846   int j;
18847
18848   if (!args)
18849     return false;
18850   if (args == error_mark_node)
18851     return true;
18852
18853   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
18854     {
18855       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
18856       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
18857         {
18858           tree arg = TREE_VEC_ELT (level, j);
18859           tree packed_args = NULL_TREE;
18860           int k, len = 1;
18861
18862           if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
18863             {
18864               /* Look inside the argument pack.  */
18865               packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
18866               len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
18867             }
18868
18869           for (k = 0; k < len; ++k)
18870             {
18871               if (packed_args)
18872                 arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, k);
18873
18874               if (error_operand_p (arg))
18875                 return true;
18876               else if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
18877                        || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
18878                 continue;
18879               else if (TYPE_P (arg) && TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (arg))
18880                 return true;
18881               else if (!TYPE_P (arg) && TREE_TYPE (arg)
18882                        && TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (TREE_TYPE (arg)))
18883                 return true;
18884             }
18885         }
18886     }
18887
18888   return false;
18889 }
18890
18891 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
18892    any dependent arguments.  */
18893
18894 bool
18895 any_dependent_template_arguments_p (const_tree args)
18896 {
18897   int i;
18898   int j;
18899
18900   if (!args)
18901     return false;
18902   if (args == error_mark_node)
18903     return true;
18904
18905   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
18906     {
18907       const_tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
18908       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
18909         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
18910           return true;
18911     }
18912
18913   return false;
18914 }
18915
18916 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
18917
18918 bool
18919 dependent_template_p (tree tmpl)
18920 {
18921   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
18922     {
18923       while (tmpl)
18924         {
18925           if (dependent_template_p (OVL_CURRENT (tmpl)))
18926             return true;
18927           tmpl = OVL_NEXT (tmpl);
18928         }
18929       return false;
18930     }
18931
18932   /* Template template parameters are dependent.  */
18933   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
18934       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
18935     return true;
18936   /* So are names that have not been looked up.  */
18937   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF
18938       || TREE_CODE (tmpl) == IDENTIFIER_NODE)
18939     return true;
18940   /* So are member templates of dependent classes.  */
18941   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
18942     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
18943   return false;
18944 }
18945
18946 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
18947
18948 bool
18949 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
18950 {
18951   return (dependent_template_p (tmpl)
18952           || any_dependent_template_arguments_p (args));
18953 }
18954
18955 /* Returns TRUE if OMP_FOR with DECLV, INITV, CONDV and INCRV vectors
18956    is dependent.  */
18957
18958 bool
18959 dependent_omp_for_p (tree declv, tree initv, tree condv, tree incrv)
18960 {
18961   int i;
18962
18963   if (!processing_template_decl)
18964     return false;
18965
18966   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (declv); i++)
18967     {
18968       tree decl = TREE_VEC_ELT (declv, i);
18969       tree init = TREE_VEC_ELT (initv, i);
18970       tree cond = TREE_VEC_ELT (condv, i);
18971       tree incr = TREE_VEC_ELT (incrv, i);
18972
18973       if (type_dependent_expression_p (decl))
18974         return true;
18975
18976       if (init && type_dependent_expression_p (init))
18977         return true;
18978
18979       if (type_dependent_expression_p (cond))
18980         return true;
18981
18982       if (COMPARISON_CLASS_P (cond)
18983           && (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (cond, 0))
18984               || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (cond, 1))))
18985         return true;
18986
18987       if (TREE_CODE (incr) == MODOP_EXPR)
18988         {
18989           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 0))
18990               || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 2)))
18991             return true;
18992         }
18993       else if (type_dependent_expression_p (incr))
18994         return true;
18995       else if (TREE_CODE (incr) == MODIFY_EXPR)
18996         {
18997           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 0)))
18998             return true;
18999           else if (BINARY_CLASS_P (TREE_OPERAND (incr, 1)))
19000             {
19001               tree t = TREE_OPERAND (incr, 1);
19002               if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (t, 0))
19003                   || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
19004                 return true;
19005             }
19006         }
19007     }
19008
19009   return false;
19010 }
19011
19012 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
19013    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns the original TYPENAME_TYPE if
19014    no such TYPE can be found.  Note that this function peers inside
19015    uninstantiated templates and therefore should be used only in
19016    extremely limited situations.  ONLY_CURRENT_P restricts this
19017    peering to the currently open classes hierarchy (which is required
19018    when comparing types).  */
19019
19020 tree
19021 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
19022 {
19023   tree scope;
19024   tree name;
19025   tree decl;
19026   int quals;
19027   tree pushed_scope;
19028   tree result;
19029
19030   gcc_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE);
19031
19032   scope = TYPE_CONTEXT (type);
19033   /* Usually the non-qualified identifier of a TYPENAME_TYPE is
19034      TYPE_IDENTIFIER (type). But when 'type' is a typedef variant of
19035      a TYPENAME_TYPE node, then TYPE_NAME (type) is set to the TYPE_DECL representing
19036      the typedef. In that case TYPE_IDENTIFIER (type) is not the non-qualified
19037      identifier  of the TYPENAME_TYPE anymore.
19038      So by getting the TYPE_IDENTIFIER of the _main declaration_ of the
19039      TYPENAME_TYPE instead, we avoid messing up with a possible
19040      typedef variant case.  */
19041   name = TYPE_IDENTIFIER (TYPE_MAIN_VARIANT (type));
19042
19043   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
19044      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
19045   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
19046     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
19047   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
19048      TYPENAME_TYPE.  */
19049   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
19050     return type;
19051   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
19052      resolving the name.  */
19053   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
19054     return type;
19055   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
19056      to look inside it.  */
19057   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
19058     return type;
19059   /* If this is a typedef, we don't want to look inside (c++/11987).  */
19060   if (typedef_variant_p (type))
19061     return type;
19062   /* If SCOPE isn't the template itself, it will not have a valid
19063      TYPE_FIELDS list.  */
19064   if (same_type_p (scope, CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope)))
19065     /* scope is either the template itself or a compatible instantiation
19066        like X<T>, so look up the name in the original template.  */
19067     scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
19068   else
19069     /* scope is a partial instantiation, so we can't do the lookup or we
19070        will lose the template arguments.  */
19071     return type;
19072   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
19073      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
19074      longer be considered a dependent type.  */
19075   pushed_scope = push_scope (scope);
19076   /* Look up the declaration.  */
19077   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
19078
19079   result = NULL_TREE;
19080   
19081   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
19082      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
19083   if (!decl)
19084     /*nop*/;
19085   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
19086            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
19087     {
19088       result = TREE_TYPE (decl);
19089       if (result == error_mark_node)
19090         result = NULL_TREE;
19091     }
19092   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
19093            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
19094     {
19095       tree tmpl;
19096       tree args;
19097       /* Obtain the template and the arguments.  */
19098       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
19099       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
19100       /* Instantiate the template.  */
19101       result = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
19102                                       /*entering_scope=*/0,
19103                                       tf_error | tf_user);
19104       if (result == error_mark_node)
19105         result = NULL_TREE;
19106     }
19107   
19108   /* Leave the SCOPE.  */
19109   if (pushed_scope)
19110     pop_scope (pushed_scope);
19111
19112   /* If we failed to resolve it, return the original typename.  */
19113   if (!result)
19114     return type;
19115   
19116   /* If lookup found a typename type, resolve that too.  */
19117   if (TREE_CODE (result) == TYPENAME_TYPE && !TYPENAME_IS_RESOLVING_P (result))
19118     {
19119       /* Ill-formed programs can cause infinite recursion here, so we
19120          must catch that.  */
19121       TYPENAME_IS_RESOLVING_P (type) = 1;
19122       result = resolve_typename_type (result, only_current_p);
19123       TYPENAME_IS_RESOLVING_P (type) = 0;
19124     }
19125   
19126   /* Qualify the resulting type.  */
19127   quals = cp_type_quals (type);
19128   if (quals)
19129     result = cp_build_qualified_type (result, cp_type_quals (result) | quals);
19130
19131   return result;
19132 }
19133
19134 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
19135    for EXPR that can be used to compute the types of larger
19136    expressions containing EXPR.  */
19137
19138 tree
19139 build_non_dependent_expr (tree expr)
19140 {
19141   tree inner_expr;
19142
19143 #ifdef ENABLE_CHECKING
19144   /* Try to get a constant value for all non-type-dependent expressions in
19145       order to expose bugs in *_dependent_expression_p and constexpr.  */
19146   if (cxx_dialect >= cxx0x)
19147     maybe_constant_value (fold_non_dependent_expr_sfinae (expr, tf_none));
19148 #endif
19149
19150   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
19151      types.  */
19152   inner_expr = expr;
19153   if (TREE_CODE (inner_expr) == STMT_EXPR)
19154     inner_expr = stmt_expr_value_expr (inner_expr);
19155   if (TREE_CODE (inner_expr) == ADDR_EXPR)
19156     inner_expr = TREE_OPERAND (inner_expr, 0);
19157   if (TREE_CODE (inner_expr) == COMPONENT_REF)
19158     inner_expr = TREE_OPERAND (inner_expr, 1);
19159   if (is_overloaded_fn (inner_expr)
19160       || TREE_CODE (inner_expr) == OFFSET_REF)
19161     return expr;
19162   /* There is no need to return a proxy for a variable.  */
19163   if (TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
19164     return expr;
19165   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
19166      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
19167      cannot be used to initialize a "char *".  */
19168   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
19169     return expr;
19170   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
19171      reason to create a new node.  */
19172   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
19173     return expr;
19174   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
19175      There is at least one place where we want to know that a
19176      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
19177      expression, there are special rules if the second or third
19178      argument is a throw-expression.  */
19179   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
19180     return expr;
19181
19182   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
19183     return build3 (COND_EXPR,
19184                    TREE_TYPE (expr),
19185                    TREE_OPERAND (expr, 0),
19186                    (TREE_OPERAND (expr, 1)
19187                     ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
19188                     : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
19189                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
19190   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
19191       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
19192     return build2 (COMPOUND_EXPR,
19193                    TREE_TYPE (expr),
19194                    TREE_OPERAND (expr, 0),
19195                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
19196
19197   /* If the type is unknown, it can't really be non-dependent */
19198   gcc_assert (TREE_TYPE (expr) != unknown_type_node);
19199
19200   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.  */
19201   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, TREE_TYPE (expr), expr);
19202 }
19203
19204 /* ARGS is a vector of expressions as arguments to a function call.
19205    Replace the arguments with equivalent non-dependent expressions.
19206    This modifies ARGS in place.  */
19207
19208 void
19209 make_args_non_dependent (VEC(tree,gc) *args)
19210 {
19211   unsigned int ix;
19212   tree arg;
19213
19214   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, args, ix, arg)
19215     {
19216       tree newarg = build_non_dependent_expr (arg);
19217       if (newarg != arg)
19218         VEC_replace (tree, args, ix, newarg);
19219     }
19220 }
19221
19222 /* Returns a type which represents 'auto'.  We use a TEMPLATE_TYPE_PARM
19223    with a level one deeper than the actual template parms.  */
19224
19225 tree
19226 make_auto (void)
19227 {
19228   tree au = cxx_make_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
19229   TYPE_NAME (au) = build_decl (BUILTINS_LOCATION,
19230                                TYPE_DECL, get_identifier ("auto"), au);
19231   TYPE_STUB_DECL (au) = TYPE_NAME (au);
19232   TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (au) = build_template_parm_index
19233     (0, processing_template_decl + 1, processing_template_decl + 1,
19234      0, TYPE_NAME (au), NULL_TREE);
19235   TYPE_CANONICAL (au) = canonical_type_parameter (au);
19236   DECL_ARTIFICIAL (TYPE_NAME (au)) = 1;
19237   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (TYPE_NAME (au));
19238
19239   return au;
19240 }
19241
19242 /* Given type ARG, return std::initializer_list<ARG>.  */
19243
19244 static tree
19245 listify (tree arg)
19246 {
19247   tree std_init_list = namespace_binding
19248     (get_identifier ("initializer_list"), std_node);
19249   tree argvec;
19250   if (!std_init_list || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (std_init_list))
19251     {    
19252       error ("deducing from brace-enclosed initializer list requires "
19253              "#include <initializer_list>");
19254       return error_mark_node;
19255     }
19256   argvec = make_tree_vec (1);
19257   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = arg;
19258   return lookup_template_class (std_init_list, argvec, NULL_TREE,
19259                                 NULL_TREE, 0, tf_warning_or_error);
19260 }
19261
19262 /* Replace auto in TYPE with std::initializer_list<auto>.  */
19263
19264 static tree
19265 listify_autos (tree type, tree auto_node)
19266 {
19267   tree init_auto = listify (auto_node);
19268   tree argvec = make_tree_vec (1);
19269   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = init_auto;
19270   if (processing_template_decl)
19271     argvec = add_to_template_args (current_template_args (), argvec);
19272   return tsubst (type, argvec, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
19273 }
19274
19275 /* walk_tree helper for do_auto_deduction.  */
19276
19277 static tree
19278 contains_auto_r (tree *tp, int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED,
19279                  void *type)
19280 {
19281   /* Is this a variable with the type we're looking for?  */
19282   if (DECL_P (*tp)
19283       && TREE_TYPE (*tp) == type)
19284     return *tp;
19285   else
19286     return NULL_TREE;
19287 }
19288
19289 /* Replace occurrences of 'auto' in TYPE with the appropriate type deduced
19290    from INIT.  AUTO_NODE is the TEMPLATE_TYPE_PARM used for 'auto' in TYPE.  */
19291
19292 tree
19293 do_auto_deduction (tree type, tree init, tree auto_node)
19294 {
19295   tree parms, tparms, targs;
19296   tree args[1];
19297   tree decl;
19298   int val;
19299
19300   /* The name of the object being declared shall not appear in the
19301      initializer expression.  */
19302   decl = cp_walk_tree_without_duplicates (&init, contains_auto_r, type);
19303   if (decl)
19304     {
19305       error ("variable %q#D with %<auto%> type used in its own "
19306              "initializer", decl);
19307       return error_mark_node;
19308     }
19309
19310   /* [dcl.spec.auto]: Obtain P from T by replacing the occurrences of auto
19311      with either a new invented type template parameter U or, if the
19312      initializer is a braced-init-list (8.5.4), with
19313      std::initializer_list<U>.  */
19314   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (init))
19315     type = listify_autos (type, auto_node);
19316
19317   init = resolve_nondeduced_context (init);
19318
19319   parms = build_tree_list (NULL_TREE, type);
19320   args[0] = init;
19321   tparms = make_tree_vec (1);
19322   targs = make_tree_vec (1);
19323   TREE_VEC_ELT (tparms, 0)
19324     = build_tree_list (NULL_TREE, TYPE_NAME (auto_node));
19325   val = type_unification_real (tparms, targs, parms, args, 1, 0,
19326                                DEDUCE_CALL, LOOKUP_NORMAL);
19327   if (val > 0)
19328     {
19329       if (type && type != error_mark_node)
19330         /* If type is error_mark_node a diagnostic must have been
19331            emitted by now.  Also, having a mention to '<type error>'
19332            in the diagnostic is not really useful to the user.  */
19333         error ("unable to deduce %qT from %qE", type, init);
19334       return error_mark_node;
19335     }
19336
19337   /* If the list of declarators contains more than one declarator, the type
19338      of each declared variable is determined as described above. If the
19339      type deduced for the template parameter U is not the same in each
19340      deduction, the program is ill-formed.  */
19341   if (TREE_TYPE (auto_node)
19342       && !same_type_p (TREE_TYPE (auto_node), TREE_VEC_ELT (targs, 0)))
19343     {
19344       error ("inconsistent deduction for %qT: %qT and then %qT",
19345              auto_node, TREE_TYPE (auto_node), TREE_VEC_ELT (targs, 0));
19346       return error_mark_node;
19347     }
19348   TREE_TYPE (auto_node) = TREE_VEC_ELT (targs, 0);
19349
19350   if (processing_template_decl)
19351     targs = add_to_template_args (current_template_args (), targs);
19352   return tsubst (type, targs, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
19353 }
19354
19355 /* Substitutes LATE_RETURN_TYPE for 'auto' in TYPE and returns the
19356    result.  */
19357
19358 tree
19359 splice_late_return_type (tree type, tree late_return_type)
19360 {
19361   tree argvec;
19362
19363   if (late_return_type == NULL_TREE)
19364     return type;
19365   argvec = make_tree_vec (1);
19366   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = late_return_type;
19367   if (processing_template_parmlist)
19368     /* For a late-specified return type in a template type-parameter, we
19369        need to add a dummy argument level for its parmlist.  */
19370     argvec = add_to_template_args
19371       (make_tree_vec (processing_template_parmlist), argvec);
19372   if (current_template_parms)
19373     argvec = add_to_template_args (current_template_args (), argvec);
19374   return tsubst (type, argvec, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
19375 }
19376
19377 /* Returns true iff TYPE is a TEMPLATE_TYPE_PARM representing 'auto'.  */
19378
19379 bool
19380 is_auto (const_tree type)
19381 {
19382   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM
19383       && TYPE_IDENTIFIER (type) == get_identifier ("auto"))
19384     return true;
19385   else
19386     return false;
19387 }
19388
19389 /* Returns true iff TYPE contains a use of 'auto'.  Since auto can only
19390    appear as a type-specifier for the declaration in question, we don't
19391    have to look through the whole type.  */
19392
19393 tree
19394 type_uses_auto (tree type)
19395 {
19396   enum tree_code code;
19397   if (is_auto (type))
19398     return type;
19399
19400   code = TREE_CODE (type);
19401
19402   if (code == POINTER_TYPE || code == REFERENCE_TYPE
19403       || code == OFFSET_TYPE || code == FUNCTION_TYPE
19404       || code == METHOD_TYPE || code == ARRAY_TYPE)
19405     return type_uses_auto (TREE_TYPE (type));
19406
19407   if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
19408     return type_uses_auto (TREE_TYPE (TREE_TYPE
19409                                    (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (type))));
19410
19411   return NULL_TREE;
19412 }
19413
19414 /* For a given template T, return the vector of typedefs referenced
19415    in T for which access check is needed at T instantiation time.
19416    T is either  a FUNCTION_DECL or a RECORD_TYPE.
19417    Those typedefs were added to T by the function
19418    append_type_to_template_for_access_check.  */
19419
19420 VEC(qualified_typedef_usage_t,gc)*
19421 get_types_needing_access_check (tree t)
19422 {
19423   tree ti;
19424   VEC(qualified_typedef_usage_t,gc) *result = NULL;
19425
19426   if (!t || t == error_mark_node)
19427     return NULL;
19428
19429   if (!(ti = get_template_info (t)))
19430     return NULL;
19431
19432   if (CLASS_TYPE_P (t)
19433       || TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
19434     {
19435       if (!TI_TEMPLATE (ti))
19436         return NULL;
19437
19438       result = TI_TYPEDEFS_NEEDING_ACCESS_CHECKING (ti);
19439     }
19440
19441   return result;
19442 }
19443
19444 /* Append the typedef TYPE_DECL used in template T to a list of typedefs
19445    tied to T. That list of typedefs will be access checked at
19446    T instantiation time.
19447    T is either a FUNCTION_DECL or a RECORD_TYPE.
19448    TYPE_DECL is a TYPE_DECL node representing a typedef.
19449    SCOPE is the scope through which TYPE_DECL is accessed.
19450    LOCATION is the location of the usage point of TYPE_DECL.
19451
19452    This function is a subroutine of
19453    append_type_to_template_for_access_check.  */
19454
19455 static void
19456 append_type_to_template_for_access_check_1 (tree t,
19457                                             tree type_decl,
19458                                             tree scope,
19459                                             location_t location)
19460 {
19461   qualified_typedef_usage_t typedef_usage;
19462   tree ti;
19463
19464   if (!t || t == error_mark_node)
19465     return;
19466
19467   gcc_assert ((TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
19468                || CLASS_TYPE_P (t))
19469               && type_decl
19470               && TREE_CODE (type_decl) == TYPE_DECL
19471               && scope);
19472
19473   if (!(ti = get_template_info (t)))
19474     return;
19475
19476   gcc_assert (TI_TEMPLATE (ti));
19477
19478   typedef_usage.typedef_decl = type_decl;
19479   typedef_usage.context = scope;
19480   typedef_usage.locus = location;
19481
19482   VEC_safe_push (qualified_typedef_usage_t, gc,
19483                  TI_TYPEDEFS_NEEDING_ACCESS_CHECKING (ti),
19484                  &typedef_usage);
19485 }
19486
19487 /* Append TYPE_DECL to the template TEMPL.
19488    TEMPL is either a class type, a FUNCTION_DECL or a a TEMPLATE_DECL.
19489    At TEMPL instanciation time, TYPE_DECL will be checked to see
19490    if it can be accessed through SCOPE.
19491    LOCATION is the location of the usage point of TYPE_DECL.
19492
19493    e.g. consider the following code snippet:
19494
19495      class C
19496      {
19497        typedef int myint;
19498      };
19499
19500      template<class U> struct S
19501      {
19502        C::myint mi; // <-- usage point of the typedef C::myint
19503      };
19504
19505      S<char> s;
19506
19507    At S<char> instantiation time, we need to check the access of C::myint
19508    In other words, we need to check the access of the myint typedef through
19509    the C scope. For that purpose, this function will add the myint typedef
19510    and the scope C through which its being accessed to a list of typedefs
19511    tied to the template S. That list will be walked at template instantiation
19512    time and access check performed on each typedefs it contains.
19513    Note that this particular code snippet should yield an error because
19514    myint is private to C.  */
19515
19516 void
19517 append_type_to_template_for_access_check (tree templ,
19518                                           tree type_decl,
19519                                           tree scope,
19520                                           location_t location)
19521 {
19522   qualified_typedef_usage_t *iter;
19523   int i;
19524
19525   gcc_assert (type_decl && (TREE_CODE (type_decl) == TYPE_DECL));
19526
19527   /* Make sure we don't append the type to the template twice.  */
19528   FOR_EACH_VEC_ELT (qualified_typedef_usage_t,
19529                     get_types_needing_access_check (templ),
19530                     i, iter)
19531     if (iter->typedef_decl == type_decl && scope == iter->context)
19532       return;
19533
19534   append_type_to_template_for_access_check_1 (templ, type_decl,
19535                                               scope, location);
19536 }
19537
19538 /* Set up the hash tables for template instantiations.  */
19539
19540 void
19541 init_template_processing (void)
19542 {
19543   decl_specializations = htab_create_ggc (37,
19544                                           hash_specialization,
19545                                           eq_specializations,
19546                                           ggc_free);
19547   type_specializations = htab_create_ggc (37,
19548                                           hash_specialization,
19549                                           eq_specializations,
19550                                           ggc_free);
19551 }
19552
19553 /* Print stats about the template hash tables for -fstats.  */
19554
19555 void
19556 print_template_statistics (void)
19557 {
19558   fprintf (stderr, "decl_specializations: size %ld, %ld elements, "
19559            "%f collisions\n", (long) htab_size (decl_specializations),
19560            (long) htab_elements (decl_specializations),
19561            htab_collisions (decl_specializations));
19562   fprintf (stderr, "type_specializations: size %ld, %ld elements, "
19563            "%f collisions\n", (long) htab_size (type_specializations),
19564            (long) htab_elements (type_specializations),
19565            htab_collisions (type_specializations));
19566 }
19567
19568 #include "gt-cp-pt.h"