OSDN Git Service

Fix PR c++/42697
[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
4    Free Software Foundation, Inc.
5    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
6    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
7
8 This file is part of GCC.
9
10 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
11 it under the terms of the GNU General Public License as published by
12 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
13 any later version.
14
15 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
16 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
18 GNU General Public License for more details.
19
20 You should have received a copy of the GNU General Public License
21 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
22 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
23
24 /* Known bugs or deficiencies include:
25
26      all methods must be provided in header files; can't use a source
27      file that contains only the method templates and "just win".  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "obstack.h"
34 #include "tree.h"
35 #include "intl.h"
36 #include "pointer-set.h"
37 #include "flags.h"
38 #include "c-common.h"
39 #include "cp-tree.h"
40 #include "cp-objcp-common.h"
41 #include "tree-inline.h"
42 #include "decl.h"
43 #include "output.h"
44 #include "except.h"
45 #include "toplev.h"
46 #include "rtl.h"
47 #include "timevar.h"
48 #include "tree-iterator.h"
49 #include "vecprim.h"
50
51 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
52    returning an int.  */
53 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
54
55 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
56    instantiations have been deferred, either because their definitions
57    were not yet available, or because we were putting off doing the work.  */
58 struct GTY (()) pending_template {
59   struct pending_template *next;
60   struct tinst_level *tinst;
61 };
62
63 static GTY(()) struct pending_template *pending_templates;
64 static GTY(()) struct pending_template *last_pending_template;
65
66 int processing_template_parmlist;
67 static int template_header_count;
68
69 static GTY(()) tree saved_trees;
70 static VEC(int,heap) *inline_parm_levels;
71
72 static GTY(()) struct tinst_level *current_tinst_level;
73
74 static GTY(()) tree saved_access_scope;
75
76 /* Live only within one (recursive) call to tsubst_expr.  We use
77    this to pass the statement expression node from the STMT_EXPR
78    to the EXPR_STMT that is its result.  */
79 static tree cur_stmt_expr;
80
81 /* A map from local variable declarations in the body of the template
82    presently being instantiated to the corresponding instantiated
83    local variables.  */
84 static htab_t local_specializations;
85
86 typedef struct GTY(()) spec_entry
87 {
88   tree tmpl;
89   tree args;
90   tree spec;
91 } spec_entry;
92
93 static GTY ((param_is (spec_entry)))
94   htab_t decl_specializations;
95
96 static GTY ((param_is (spec_entry)))
97   htab_t type_specializations;
98
99 /* Contains canonical template parameter types. The vector is indexed by
100    the TEMPLATE_TYPE_IDX of the template parameter. Each element is a
101    TREE_LIST, whose TREE_VALUEs contain the canonical template
102    parameters of various types and levels.  */
103 static GTY(()) VEC(tree,gc) *canonical_template_parms;
104
105 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
106 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
107 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
108 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
109 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
110 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
111 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
112 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
113
114 static void push_access_scope (tree);
115 static void pop_access_scope (tree);
116 static bool resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
117                                             unification_kind_t, int);
118 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
119                              unification_kind_t, int, bool);
120 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
121 static void add_pending_template (tree);
122 static tree reopen_tinst_level (struct tinst_level *);
123 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
124 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
125 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t,
126                                    bool, bool);
127 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
128 static tree add_to_template_args (tree, tree);
129 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
130 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
131 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*,
132                                              tree);
133 static int type_unification_real (tree, tree, tree, const tree *,
134                                   unsigned int, int, unification_kind_t, int);
135 static void note_template_header (int);
136 static tree convert_nontype_argument_function (tree, tree);
137 static tree convert_nontype_argument (tree, tree);
138 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
139                                        tsubst_flags_t, int, tree);
140 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*,
141                                    struct pointer_set_t*, bool);
142 static tree expand_template_argument_pack (tree);
143 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
144 static bool inline_needs_template_parms (tree);
145 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
146 static tree retrieve_local_specialization (tree);
147 static void register_local_specialization (tree, tree);
148 static hashval_t hash_specialization (const void *p);
149 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int, tree, tsubst_flags_t);
150 static int mark_template_parm (tree, void *);
151 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
152 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
153 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
154 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
155 static tree get_bindings (tree, tree, tree, bool);
156 static int template_decl_level (tree);
157 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
158 static void template_parm_level_and_index (tree, int*, int*);
159 static int unify_pack_expansion (tree, tree, tree, tree, int, bool, bool);
160 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
161 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
162 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
163 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
164 static tree most_specialized_class (tree, tree);
165 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
166 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
167 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
168 static bool check_specialization_scope (void);
169 static tree process_partial_specialization (tree);
170 static void set_current_access_from_decl (tree);
171 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
172 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
173 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
174                                            tree, tree);
175 static bool template_template_parm_bindings_ok_p (tree, tree);
176 static int template_args_equal (tree, tree);
177 static void tsubst_default_arguments (tree);
178 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
179 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
180 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
181 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
182 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
183 static bool dependent_template_arg_p (tree);
184 static bool any_template_arguments_need_structural_equality_p (tree);
185 static bool dependent_type_p_r (tree);
186 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, bool);
187 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
188 static tree tsubst_pack_expansion (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
189 static tree tsubst_decl (tree, tree, tsubst_flags_t);
190 static void perform_typedefs_access_check (tree tmpl, tree targs);
191 static void append_type_to_template_for_access_check_1 (tree, tree, tree,
192                                                         location_t);
193 static hashval_t iterative_hash_template_arg (tree arg, hashval_t val);
194 static tree listify (tree);
195 static tree listify_autos (tree, tree);
196
197 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
198    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
199    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
200    instantiate_decl).  */
201
202 static void
203 push_access_scope (tree t)
204 {
205   gcc_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
206               || TREE_CODE (t) == VAR_DECL);
207
208   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
209     push_nested_class (DECL_FRIEND_CONTEXT (t));
210   else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
211     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
212   else
213     push_to_top_level ();
214
215   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
216     {
217       saved_access_scope = tree_cons
218         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
219       current_function_decl = t;
220     }
221 }
222
223 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
224    are processing.  */
225
226 static void
227 pop_access_scope (tree t)
228 {
229   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
230     {
231       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
232       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
233     }
234
235   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t) || DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
236     pop_nested_class ();
237   else
238     pop_from_top_level ();
239 }
240
241 /* Do any processing required when DECL (a member template
242    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
243    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
244    itself is returned.  */
245
246 tree
247 finish_member_template_decl (tree decl)
248 {
249   if (decl == error_mark_node)
250     return error_mark_node;
251
252   gcc_assert (DECL_P (decl));
253
254   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
255     {
256       tree type;
257
258       type = TREE_TYPE (decl);
259       if (type == error_mark_node)
260         return error_mark_node;
261       if (MAYBE_CLASS_TYPE_P (type)
262           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
263           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
264         {
265           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
266           check_member_template (tmpl);
267           return tmpl;
268         }
269       return NULL_TREE;
270     }
271   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
272     error ("data member %qD cannot be a member template", decl);
273   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
274     {
275       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
276         {
277           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
278           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
279         }
280       else
281         return decl;
282     }
283   else
284     error ("invalid member template declaration %qD", decl);
285
286   return error_mark_node;
287 }
288
289 /* Create a template info node.  */
290
291 tree
292 build_template_info (tree template_decl, tree template_args)
293 {
294   tree result = make_node (TEMPLATE_INFO);
295   TI_TEMPLATE (result) = template_decl;
296   TI_ARGS (result) = template_args;
297   return result;
298 }
299
300 /* Return the template info node corresponding to T, whatever T is.  */
301
302 tree
303 get_template_info (const_tree t)
304 {
305   tree tinfo = NULL_TREE;
306
307   if (!t || t == error_mark_node)
308     return NULL;
309
310   if (DECL_P (t) && DECL_LANG_SPECIFIC (t))
311     tinfo = DECL_TEMPLATE_INFO (t);
312
313   if (!tinfo && DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (t))
314     t = TREE_TYPE (t);
315
316   if (TAGGED_TYPE_P (t))
317     tinfo = TYPE_TEMPLATE_INFO (t);
318   else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
319     tinfo = TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (t);
320
321   return tinfo;
322 }
323
324 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
325
326    For example, in:
327      template <class T>
328      struct A
329      {
330        template <class U>
331        struct B {};
332      };
333
334    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.
335    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
336    they are instantiations, not specializations.
337
338    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
339    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
340    always safe.  */
341
342 int
343 template_class_depth (tree type)
344 {
345   int depth;
346
347   for (depth = 0;
348        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
349        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL)
350          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
351     {
352       tree tinfo = get_template_info (type);
353
354       if (tinfo && PRIMARY_TEMPLATE_P (TI_TEMPLATE (tinfo))
355           && uses_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TI_ARGS (tinfo))))
356         ++depth;
357     }
358
359   return depth;
360 }
361
362 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
363    Returns true if processing DECL needs us to push template parms.  */
364
365 static bool
366 inline_needs_template_parms (tree decl)
367 {
368   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
369     return false;
370
371   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
372           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
373 }
374
375 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
376    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
377    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
378    innermost first.  */
379
380 static void
381 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
382 {
383   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
384   int i;
385
386   if (levels > 1)
387     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
388
389   ++processing_template_decl;
390   current_template_parms
391     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
392                  parms, current_template_parms);
393   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
394
395   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
396                NULL);
397   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i)
398     {
399       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
400
401       if (parm == error_mark_node)
402         continue;
403
404       gcc_assert (DECL_P (parm));
405
406       switch (TREE_CODE (parm))
407         {
408         case TYPE_DECL:
409         case TEMPLATE_DECL:
410           pushdecl (parm);
411           break;
412
413         case PARM_DECL:
414           {
415             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
416                It is ugly that we recreate this here; the original
417                version built in process_template_parm is no longer
418                available.  */
419             tree decl = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (parm),
420                                     CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
421                                     TREE_TYPE (parm));
422             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
423             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
424             TREE_READONLY (decl) = 1;
425             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
426             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
427             pushdecl (decl);
428           }
429           break;
430
431         default:
432           gcc_unreachable ();
433         }
434     }
435 }
436
437 /* Restore the template parameter context for a member template or
438    a friend template defined in a class definition.  */
439
440 void
441 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
442 {
443   tree parms;
444   int levels = 0;
445
446   if (inline_needs_template_parms (decl))
447     {
448       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
449       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
450
451       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
452         {
453           --levels;
454           parms = TREE_CHAIN (parms);
455         }
456
457       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
458     }
459
460   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
461      we can pop them later.  */
462   VEC_safe_push (int, heap, inline_parm_levels, levels);
463 }
464
465 /* Undo the effects of maybe_begin_member_template_processing.  */
466
467 void
468 maybe_end_member_template_processing (void)
469 {
470   int i;
471   int last;
472
473   if (VEC_length (int, inline_parm_levels) == 0)
474     return;
475
476   last = VEC_pop (int, inline_parm_levels);
477   for (i = 0; i < last; ++i)
478     {
479       --processing_template_decl;
480       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
481       poplevel (0, 0, 0);
482     }
483 }
484
485 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
486    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
487
488 static tree
489 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
490 {
491   tree new_args;
492   int extra_depth;
493   int i;
494   int j;
495
496   if (args == NULL_TREE)
497     return extra_args;
498
499   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
500   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
501
502   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
503     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
504
505   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
506     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
507
508   return new_args;
509 }
510
511 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
512    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
513    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
514    the template arguments from a partial instantiation with the
515    template arguments used to attain the full instantiation from the
516    partial instantiation.  */
517
518 static tree
519 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
520 {
521   tree new_args;
522
523   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
524      something very fishy is going on.  */
525   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args));
526
527   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
528      them.  */
529   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
530     return extra_args;
531
532   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
533   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
534
535   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
536
537   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
538   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
539
540   return new_args;
541 }
542
543 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
544
545 tree
546 get_innermost_template_args (tree args, int n)
547 {
548   tree new_args;
549   int extra_levels;
550   int i;
551
552   gcc_assert (n >= 0);
553
554   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
555   if (n == 1)
556     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
557
558   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
559      given.  */
560   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
561   gcc_assert (extra_levels >= 0);
562   if (extra_levels == 0)
563     return args;
564
565   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
566   new_args = make_tree_vec (n);
567   for (i = 1; i <= n; ++i)
568     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i,
569                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
570
571   return new_args;
572 }
573
574 /* The inverse of get_innermost_template_args: Return all but the innermost
575    EXTRA_LEVELS levels of template arguments from the ARGS.  */
576
577 static tree
578 strip_innermost_template_args (tree args, int extra_levels)
579 {
580   tree new_args;
581   int n = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - extra_levels;
582   int i;
583
584   gcc_assert (n >= 0);
585
586   /* If N is 1, just return the outermost set of template arguments.  */
587   if (n == 1)
588     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, 1);
589
590   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
591      given.  */
592   gcc_assert (extra_levels >= 0);
593   if (extra_levels == 0)
594     return args;
595
596   /* Make a new set of arguments, not containing the inner arguments.  */
597   new_args = make_tree_vec (n);
598   for (i = 1; i <= n; ++i)
599     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i,
600                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
601
602   return new_args;
603 }
604
605 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
606    the parms.  */
607
608 void
609 begin_template_parm_list (void)
610 {
611   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
612      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
613      namespace scope.  This is the right thing, since we want
614      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
615      global template class, push_template_decl handles putting the
616      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
617      e.g.:
618
619        template <class T> struct S1 {
620          template <class T> struct S2 {};
621        };
622
623      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
624      TEMPLATE_DECL for S2.  */
625   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
626   ++processing_template_decl;
627   ++processing_template_parmlist;
628   note_template_header (0);
629 }
630
631 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
632    invalid to declare a specialization here, an error is reported and
633    false is returned, otherwise this routine will return true.  */
634
635 static bool
636 check_specialization_scope (void)
637 {
638   tree scope = current_scope ();
639
640   /* [temp.expl.spec]
641
642      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
643      which the template is a member, or, for member templates, in the
644      namespace of which the enclosing class or enclosing class
645      template is a member.  An explicit specialization of a member
646      function, member class or static data member of a class template
647      shall be declared in the namespace of which the class template
648      is a member.  */
649   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
650     {
651       error ("explicit specialization in non-namespace scope %qD", scope);
652       return false;
653     }
654
655   /* [temp.expl.spec]
656
657      In an explicit specialization declaration for a member of a class
658      template or a member template that appears in namespace scope,
659      the member template and some of its enclosing class templates may
660      remain unspecialized, except that the declaration shall not
661      explicitly specialize a class member template if its enclosing
662      class templates are not explicitly specialized as well.  */
663   if (current_template_parms)
664     {
665       error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
666       return false;
667     }
668
669   return true;
670 }
671
672 /* We've just seen template <>.  */
673
674 bool
675 begin_specialization (void)
676 {
677   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
678   note_template_header (1);
679   return check_specialization_scope ();
680 }
681
682 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
683    template<>.  */
684
685 void
686 end_specialization (void)
687 {
688   finish_scope ();
689   reset_specialization ();
690 }
691
692 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
693    function specialization.  */
694
695 void
696 reset_specialization (void)
697 {
698   processing_specialization = 0;
699   template_header_count = 0;
700 }
701
702 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
703    it was of the form template <>.  */
704
705 static void
706 note_template_header (int specialization)
707 {
708   processing_specialization = specialization;
709   template_header_count++;
710 }
711
712 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
713
714 void
715 begin_explicit_instantiation (void)
716 {
717   gcc_assert (!processing_explicit_instantiation);
718   processing_explicit_instantiation = true;
719 }
720
721
722 void
723 end_explicit_instantiation (void)
724 {
725   gcc_assert (processing_explicit_instantiation);
726   processing_explicit_instantiation = false;
727 }
728
729 /* An explicit specialization or partial specialization TMPL is being
730    declared.  Check that the namespace in which the specialization is
731    occurring is permissible.  Returns false iff it is invalid to
732    specialize TMPL in the current namespace.  */
733
734 static bool
735 check_specialization_namespace (tree tmpl)
736 {
737   tree tpl_ns = decl_namespace_context (tmpl);
738
739   /* [tmpl.expl.spec]
740
741      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
742      which the template is a member, or, for member templates, in the
743      namespace of which the enclosing class or enclosing class
744      template is a member.  An explicit specialization of a member
745      function, member class or static data member of a class template
746      shall be declared in the namespace of which the class template is
747      a member.  */
748   if (current_scope() != DECL_CONTEXT (tmpl)
749       && !at_namespace_scope_p ())
750     {
751       error ("specialization of %qD must appear at namespace scope", tmpl);
752       return false;
753     }
754   if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
755     /* Same or super-using namespace.  */
756     return true;
757   else
758     {
759       permerror (input_location, "specialization of %qD in different namespace", tmpl);
760       permerror (input_location, "  from definition of %q+#D", tmpl);
761       return false;
762     }
763 }
764
765 /* SPEC is an explicit instantiation.  Check that it is valid to
766    perform this explicit instantiation in the current namespace.  */
767
768 static void
769 check_explicit_instantiation_namespace (tree spec)
770 {
771   tree ns;
772
773   /* DR 275: An explicit instantiation shall appear in an enclosing
774      namespace of its template.  */
775   ns = decl_namespace_context (spec);
776   if (!is_ancestor (current_namespace, ns))
777     permerror (input_location, "explicit instantiation of %qD in namespace %qD "
778                "(which does not enclose namespace %qD)",
779                spec, current_namespace, ns);
780 }
781
782 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
783    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
784
785 tree
786 maybe_process_partial_specialization (tree type)
787 {
788   tree context;
789
790   if (type == error_mark_node)
791     return error_mark_node;
792
793   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
794     {
795       error ("name of class shadows template template parameter %qD",
796              TYPE_NAME (type));
797       return error_mark_node;
798     }
799
800   context = TYPE_CONTEXT (type);
801
802   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
803     {
804       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
805          specialization of a template class such as:
806
807            template <> class C<int>;
808
809          or:
810
811            template <class T> class C<T*>;
812
813          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
814
815       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
816           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
817         {
818           check_specialization_namespace (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
819           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
820           if (processing_template_decl)
821             {
822               if (push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type))
823                   == error_mark_node)
824                 return error_mark_node;
825             }
826         }
827       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
828         error ("specialization of %qT after instantiation", type);
829     }
830   else if (CLASS_TYPE_P (type)
831            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
832            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
833            && context && CLASS_TYPE_P (context)
834            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
835     {
836       /* This is for an explicit specialization of member class
837          template according to [temp.expl.spec/18]:
838
839            template <> template <class U> class C<int>::D;
840
841          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
842          Otherwise this is just a member class template declared
843          earlier like:
844
845            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
846            template <> template <class U> class C<int>::D;
847
848          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
849          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
850          and `C<T>::D' may not exist.  */
851
852       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
853           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
854         {
855           tree t;
856           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
857
858           if (current_namespace
859               != decl_namespace_context (tmpl))
860             {
861               permerror (input_location, "specializing %q#T in different namespace", type);
862               permerror (input_location, "  from definition of %q+#D", tmpl);
863             }
864
865           /* Check for invalid specialization after instantiation:
866
867                template <> template <> class C<int>::D<int>;
868                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
869
870           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl);
871                t; t = TREE_CHAIN (t))
872             {
873               tree inst = TREE_VALUE (t);
874               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (inst))
875                 {
876                   /* We already have a full specialization of this partial
877                      instantiation.  Reassign it to the new member
878                      specialization template.  */
879                   spec_entry elt;
880                   spec_entry **slot;
881
882                   elt.tmpl = most_general_template (tmpl);
883                   elt.args = CLASSTYPE_TI_ARGS (inst);
884                   elt.spec = inst;
885
886                   htab_remove_elt (type_specializations, &elt);
887
888                   elt.tmpl = tmpl;
889                   elt.args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (elt.args);
890
891                   slot = (spec_entry **)
892                     htab_find_slot (type_specializations, &elt, INSERT);
893                   *slot = GGC_NEW (spec_entry);
894                   **slot = elt;
895                 }
896               else if (COMPLETE_TYPE_P (inst) || TYPE_BEING_DEFINED (inst))
897                 /* But if we've had an implicit instantiation, that's a
898                    problem ([temp.expl.spec]/6).  */
899                 error ("specialization %qT after instantiation %qT",
900                        type, inst);
901             }
902
903           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
904              have one level of template argument for the innermost
905              class template.  */
906           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
907           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
908             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
909         }
910     }
911   else if (processing_specialization)
912     {
913       error ("explicit specialization of non-template %qT", type);
914       return error_mark_node;
915     }
916
917   return type;
918 }
919
920 /* Returns nonzero if we can optimize the retrieval of specializations
921    for TMPL, a TEMPLATE_DECL.  In particular, for such a template, we
922    do not use DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS at all.  */
923
924 static inline bool
925 optimize_specialization_lookup_p (tree tmpl)
926 {
927   return (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
928           && DECL_CLASS_SCOPE_P (tmpl)
929           /* DECL_CLASS_SCOPE_P holds of T::f even if T is a template
930              parameter.  */
931           && CLASS_TYPE_P (DECL_CONTEXT (tmpl))
932           /* The optimized lookup depends on the fact that the
933              template arguments for the member function template apply
934              purely to the containing class, which is not true if the
935              containing class is an explicit or partial
936              specialization.  */
937           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (tmpl))
938           && !DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl)
939           && !DECL_CONV_FN_P (tmpl)
940           /* It is possible to have a template that is not a member
941              template and is not a member of a template class:
942
943              template <typename T>
944              struct S { friend A::f(); };
945
946              Here, the friend function is a template, but the context does
947              not have template information.  The optimized lookup relies
948              on having ARGS be the template arguments for both the class
949              and the function template.  */
950           && !DECL_FRIEND_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
951 }
952
953 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
954    specialization is either an instantiation or an explicit
955    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
956    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
957    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
958    templates with more than one level of parameters.
959
960    If TMPL is a type template and CLASS_SPECIALIZATIONS_P is true,
961    then we search for a partial specialization matching ARGS.  This
962    parameter is ignored if TMPL is not a class template.  */
963
964 static tree
965 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args, hashval_t hash)
966 {
967   if (args == error_mark_node)
968     return NULL_TREE;
969
970   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
971
972   /* There should be as many levels of arguments as there are
973      levels of parameters.  */
974   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args)
975               == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)));
976
977   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
978     {
979       tree class_template;
980       tree class_specialization;
981       VEC(tree,gc) *methods;
982       tree fns;
983       int idx;
984
985       /* The template arguments actually apply to the containing
986          class.  Find the class specialization with those
987          arguments.  */
988       class_template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (tmpl));
989       class_specialization
990         = retrieve_specialization (class_template, args, 0);
991       if (!class_specialization)
992         return NULL_TREE;
993       /* Now, find the appropriate entry in the CLASSTYPE_METHOD_VEC
994          for the specialization.  */
995       idx = class_method_index_for_fn (class_specialization, tmpl);
996       if (idx == -1)
997         return NULL_TREE;
998       /* Iterate through the methods with the indicated name, looking
999          for the one that has an instance of TMPL.  */
1000       methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (class_specialization);
1001       for (fns = VEC_index (tree, methods, idx); fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1002         {
1003           tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1004           if (DECL_TEMPLATE_INFO (fn) && DECL_TI_TEMPLATE (fn) == tmpl
1005               /* using-declarations can add base methods to the method vec,
1006                  and we don't want those here.  */
1007               && DECL_CONTEXT (fn) == class_specialization)
1008             return fn;
1009         }
1010       return NULL_TREE;
1011     }
1012   else
1013     {
1014       spec_entry *found;
1015       spec_entry elt;
1016       htab_t specializations;
1017
1018       elt.tmpl = tmpl;
1019       elt.args = args;
1020       elt.spec = NULL_TREE;
1021
1022       if (DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
1023         specializations = type_specializations;
1024       else
1025         specializations = decl_specializations;
1026
1027       if (hash == 0)
1028         hash = hash_specialization (&elt);
1029       found = (spec_entry *) htab_find_with_hash (specializations, &elt, hash);
1030       if (found)
1031         return found->spec;
1032     }
1033
1034   return NULL_TREE;
1035 }
1036
1037 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
1038
1039 static tree
1040 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
1041 {
1042   tree spec;
1043
1044   if (local_specializations == NULL)
1045     return NULL_TREE;
1046
1047   spec = (tree) htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
1048                                      htab_hash_pointer (tmpl));
1049   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
1050 }
1051
1052 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
1053
1054 int
1055 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
1056 {
1057   tree t;
1058
1059   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1060     {
1061       for (t = decl;
1062            t != NULL_TREE;
1063            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
1064         if (t == tmpl)
1065           return 1;
1066     }
1067   else
1068     {
1069       gcc_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
1070
1071       for (t = TREE_TYPE (decl);
1072            t != NULL_TREE;
1073            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
1074              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
1075         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
1076           return 1;
1077     }
1078
1079   return 0;
1080 }
1081
1082 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
1083    FRIEND_DECL according to [temp.friend].  */
1084
1085 bool
1086 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend_decl)
1087 {
1088   bool need_template = true;
1089   int template_depth;
1090
1091   gcc_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
1092               || TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
1093
1094   /* For [temp.friend/6] when FRIEND_DECL is an ordinary member function
1095      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
1096      if this.  */
1097   if (TREE_CODE (friend_decl) == FUNCTION_DECL
1098       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend_decl)
1099       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend_decl))
1100     {
1101       /* We want a TEMPLATE_DECL for `is_specialization_of'.  */
1102       friend_decl = DECL_TI_TEMPLATE (friend_decl);
1103       need_template = false;
1104     }
1105   else if (TREE_CODE (friend_decl) == TEMPLATE_DECL
1106            && !PRIMARY_TEMPLATE_P (friend_decl))
1107     need_template = false;
1108
1109   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
1110   if (TREE_CODE (friend_decl) != TEMPLATE_DECL)
1111     return false;
1112
1113   if (is_specialization_of (decl, friend_decl))
1114     return true;
1115
1116   /* [temp.friend/6]
1117      A member of a class template may be declared to be a friend of a
1118      non-template class.  In this case, the corresponding member of
1119      every specialization of the class template is a friend of the
1120      class granting friendship.
1121
1122      For example, given a template friend declaration
1123
1124        template <class T> friend void A<T>::f();
1125
1126      the member function below is considered a friend
1127
1128        template <> struct A<int> {
1129          void f();
1130        };
1131
1132      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
1133      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
1134      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
1135
1136   template_depth = template_class_depth (DECL_CONTEXT (friend_decl));
1137   if (template_depth
1138       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
1139       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)),
1140                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend_decl))))
1141     {
1142       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
1143          a few tricky cases, such as when FRIEND_DECL's are
1144
1145            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
1146            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
1147
1148          and DECL's are
1149
1150            void A<int>::g(int);
1151            template <int> void A<int>::h();
1152
1153          we need to figure out ARGS, the template arguments from
1154          the context of DECL.  This is required for template substitution
1155          of `T' in the function parameter of `g' and template parameter
1156          of `h' in the above examples.  Here ARGS corresponds to `int'.  */
1157
1158       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
1159       tree args = NULL_TREE;
1160       int current_depth = 0;
1161
1162       while (current_depth < template_depth)
1163         {
1164           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
1165             {
1166               if (current_depth == 0)
1167                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
1168               else
1169                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
1170               current_depth++;
1171             }
1172           context = TYPE_CONTEXT (context);
1173         }
1174
1175       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1176         {
1177           bool is_template;
1178           tree friend_type;
1179           tree decl_type;
1180           tree friend_args_type;
1181           tree decl_args_type;
1182
1183           /* Make sure that both DECL and FRIEND_DECL are templates or
1184              non-templates.  */
1185           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
1186                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1187           if (need_template ^ is_template)
1188             return false;
1189           else if (is_template)
1190             {
1191               /* If both are templates, check template parameter list.  */
1192               tree friend_parms
1193                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_decl),
1194                                          args, tf_none);
1195               if (!comp_template_parms
1196                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
1197                       friend_parms))
1198                 return false;
1199
1200               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1201             }
1202           else
1203             decl_type = TREE_TYPE (decl);
1204
1205           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend_decl), args,
1206                                               tf_none, NULL_TREE);
1207           if (friend_type == error_mark_node)
1208             return false;
1209
1210           /* Check if return types match.  */
1211           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
1212             return false;
1213
1214           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1215              `this' parameter.  */
1216           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1217           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1218           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend_decl))
1219             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1220           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1221             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1222
1223           return compparms (decl_args_type, friend_args_type);
1224         }
1225       else
1226         {
1227           /* DECL is a TYPE_DECL */
1228           bool is_template;
1229           tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
1230
1231           /* Make sure that both DECL and FRIEND_DECL are templates or
1232              non-templates.  */
1233           is_template
1234             = CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (decl_type)
1235               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type));
1236
1237           if (need_template ^ is_template)
1238             return false;
1239           else if (is_template)
1240             {
1241               tree friend_parms;
1242               /* If both are templates, check the name of the two
1243                  TEMPLATE_DECL's first because is_friend didn't.  */
1244               if (DECL_NAME (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type))
1245                   != DECL_NAME (friend_decl))
1246                 return false;
1247
1248               /* Now check template parameter list.  */
1249               friend_parms
1250                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_decl),
1251                                          args, tf_none);
1252               return comp_template_parms
1253                 (DECL_TEMPLATE_PARMS (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type)),
1254                  friend_parms);
1255             }
1256           else
1257             return (DECL_NAME (decl)
1258                     == DECL_NAME (friend_decl));
1259         }
1260     }
1261   return false;
1262 }
1263
1264 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1265    the indicated ARGS.  IS_FRIEND indicates whether the specialization
1266    is actually just a friend declaration.  Returns SPEC, or an
1267    equivalent prior declaration, if available.  */
1268
1269 static tree
1270 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args, bool is_friend,
1271                          hashval_t hash)
1272 {
1273   tree fn;
1274   spec_entry **slot = NULL;
1275   spec_entry elt;
1276
1277   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL && DECL_P (spec));
1278
1279   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL
1280       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1281     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1282        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1283        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1284        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1285        with default function arguments.  In particular, given
1286        something like this:
1287
1288           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1289
1290        the default argument expression is not substituted for in an
1291        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1292     return spec;
1293
1294   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1295     /* We don't put these specializations in the hash table, but we might
1296        want to give an error about a mismatch.  */
1297     fn = retrieve_specialization (tmpl, args, 0);
1298   else
1299     {
1300       elt.tmpl = tmpl;
1301       elt.args = args;
1302       elt.spec = spec;
1303
1304       if (hash == 0)
1305         hash = hash_specialization (&elt);
1306
1307       slot = (spec_entry **)
1308         htab_find_slot_with_hash (decl_specializations, &elt, hash, INSERT);
1309       if (*slot)
1310         fn = (*slot)->spec;
1311       else
1312         fn = NULL_TREE;
1313     }
1314
1315   /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1316      already got.  In particular, regenerate_decl_from_template calls
1317      duplicate_decls which will update the specialization list.  But,
1318      we'll still get called again here anyhow.  It's more convenient
1319      to simply allow this than to try to prevent it.  */
1320   if (fn == spec)
1321     return spec;
1322   else if (fn && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1323     {
1324       if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1325         {
1326           if (DECL_ODR_USED (fn)
1327               || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1328             {
1329               error ("specialization of %qD after instantiation",
1330                      fn);
1331               return error_mark_node;
1332             }
1333           else
1334             {
1335               tree clone;
1336               /* This situation should occur only if the first
1337                  specialization is an implicit instantiation, the
1338                  second is an explicit specialization, and the
1339                  implicit instantiation has not yet been used.  That
1340                  situation can occur if we have implicitly
1341                  instantiated a member function and then specialized
1342                  it later.
1343
1344                  We can also wind up here if a friend declaration that
1345                  looked like an instantiation turns out to be a
1346                  specialization:
1347
1348                    template <class T> void foo(T);
1349                    class S { friend void foo<>(int) };
1350                    template <> void foo(int);
1351
1352                  We transform the existing DECL in place so that any
1353                  pointers to it become pointers to the updated
1354                  declaration.
1355
1356                  If there was a definition for the template, but not
1357                  for the specialization, we want this to look as if
1358                  there were no definition, and vice versa.  */
1359               DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1360               duplicate_decls (spec, fn, is_friend);
1361               /* The call to duplicate_decls will have applied
1362                  [temp.expl.spec]:
1363
1364                    An explicit specialization of a function template
1365                    is inline only if it is explicitly declared to be,
1366                    and independently of whether its function template
1367                    is.
1368
1369                 to the primary function; now copy the inline bits to
1370                 the various clones.  */
1371               FOR_EACH_CLONE (clone, fn)
1372                 {
1373                   DECL_DECLARED_INLINE_P (clone)
1374                     = DECL_DECLARED_INLINE_P (fn);
1375                   DECL_SOURCE_LOCATION (clone)
1376                     = DECL_SOURCE_LOCATION (fn);
1377                 }
1378               check_specialization_namespace (fn);
1379
1380               return fn;
1381             }
1382         }
1383       else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1384         {
1385           if (!duplicate_decls (spec, fn, is_friend) && DECL_INITIAL (spec))
1386             /* Dup decl failed, but this is a new definition. Set the
1387                line number so any errors match this new
1388                definition.  */
1389             DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1390
1391           return fn;
1392         }
1393     }
1394   else if (fn)
1395     return duplicate_decls (spec, fn, is_friend);
1396
1397   /* A specialization must be declared in the same namespace as the
1398      template it is specializing.  */
1399   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec)
1400       && !check_specialization_namespace (tmpl))
1401     DECL_CONTEXT (spec) = DECL_CONTEXT (tmpl);
1402
1403   if (!optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1404     {
1405       gcc_assert (tmpl && args && spec);
1406       *slot = GGC_NEW (spec_entry);
1407       **slot = elt;
1408       if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL && DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (spec)
1409           && PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl)
1410           && DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) == NULL_TREE)
1411         /* TMPL is a forward declaration of a template function; keep a list
1412            of all specializations in case we need to reassign them to a friend
1413            template later in tsubst_friend_function.  */
1414         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl)
1415           = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl));
1416     }
1417
1418   return spec;
1419 }
1420
1421 /* Returns true iff two spec_entry nodes are equivalent.  Only compares the
1422    TMPL and ARGS members, ignores SPEC.  */
1423
1424 static int
1425 eq_specializations (const void *p1, const void *p2)
1426 {
1427   const spec_entry *e1 = (const spec_entry *)p1;
1428   const spec_entry *e2 = (const spec_entry *)p2;
1429
1430   return (e1->tmpl == e2->tmpl
1431           && comp_template_args (e1->args, e2->args));
1432 }
1433
1434 /* Returns a hash for a template TMPL and template arguments ARGS.  */
1435
1436 static hashval_t
1437 hash_tmpl_and_args (tree tmpl, tree args)
1438 {
1439   hashval_t val = DECL_UID (tmpl);
1440   return iterative_hash_template_arg (args, val);
1441 }
1442
1443 /* Returns a hash for a spec_entry node based on the TMPL and ARGS members,
1444    ignoring SPEC.  */
1445
1446 static hashval_t
1447 hash_specialization (const void *p)
1448 {
1449   const spec_entry *e = (const spec_entry *)p;
1450   return hash_tmpl_and_args (e->tmpl, e->args);
1451 }
1452
1453 /* Recursively calculate a hash value for a template argument ARG, for use
1454    in the hash tables of template specializations.  */
1455
1456 static hashval_t
1457 iterative_hash_template_arg (tree arg, hashval_t val)
1458 {
1459   unsigned HOST_WIDE_INT i;
1460   enum tree_code code;
1461   char tclass;
1462
1463   if (arg == NULL_TREE)
1464     return iterative_hash_object (arg, val);
1465
1466   if (!TYPE_P (arg))
1467     STRIP_NOPS (arg);
1468
1469   if (TREE_CODE (arg) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
1470     /* We can get one of these when re-hashing a previous entry in the middle
1471        of substituting into a pack expansion.  Just look through it.  */
1472     arg = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg);
1473
1474   code = TREE_CODE (arg);
1475   tclass = TREE_CODE_CLASS (code);
1476
1477   val = iterative_hash_object (code, val);
1478
1479   switch (code)
1480     {
1481     case ERROR_MARK:
1482       return val;
1483
1484     case IDENTIFIER_NODE:
1485       return iterative_hash_object (IDENTIFIER_HASH_VALUE (arg), val);
1486
1487     case TREE_VEC:
1488       {
1489         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (arg);
1490         for (i = 0; i < len; ++i)
1491           val = iterative_hash_template_arg (TREE_VEC_ELT (arg, i), val);
1492         return val;
1493       }
1494
1495     case TYPE_PACK_EXPANSION:
1496     case EXPR_PACK_EXPANSION:
1497       return iterative_hash_template_arg (PACK_EXPANSION_PATTERN (arg), val);
1498
1499     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
1500     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
1501       return iterative_hash_template_arg (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg), val);
1502
1503     case TREE_LIST:
1504       for (; arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
1505         val = iterative_hash_template_arg (TREE_VALUE (arg), val);
1506       return val;
1507
1508     case OVERLOAD:
1509       for (; arg; arg = OVL_CHAIN (arg))
1510         val = iterative_hash_template_arg (OVL_FUNCTION (arg), val);
1511       return val;
1512
1513     case CONSTRUCTOR:
1514       {
1515         tree field, value;
1516         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (arg), i, field, value)
1517           {
1518             val = iterative_hash_template_arg (field, val);
1519             val = iterative_hash_template_arg (value, val);
1520           }
1521         return val;
1522       }
1523
1524     case PARM_DECL:
1525       if (!DECL_ARTIFICIAL (arg))
1526         val = iterative_hash_object (DECL_PARM_INDEX (arg), val);
1527       return iterative_hash_template_arg (TREE_TYPE (arg), val);
1528
1529     case TARGET_EXPR:
1530       return iterative_hash_template_arg (TARGET_EXPR_INITIAL (arg), val);
1531
1532     case PTRMEM_CST:
1533       val = iterative_hash_template_arg (PTRMEM_CST_CLASS (arg), val);
1534       return iterative_hash_template_arg (PTRMEM_CST_MEMBER (arg), val);
1535
1536     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
1537       val = iterative_hash_template_arg
1538         (TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (arg)), val);
1539       val = iterative_hash_object (TEMPLATE_PARM_LEVEL (arg), val);
1540       return iterative_hash_object (TEMPLATE_PARM_IDX (arg), val);
1541
1542     case TRAIT_EXPR:
1543       val = iterative_hash_object (TRAIT_EXPR_KIND (arg), val);
1544       val = iterative_hash_template_arg (TRAIT_EXPR_TYPE1 (arg), val);
1545       return iterative_hash_template_arg (TRAIT_EXPR_TYPE2 (arg), val);
1546
1547     case BASELINK:
1548       val = iterative_hash_template_arg (BINFO_TYPE (BASELINK_BINFO (arg)),
1549                                          val);
1550       return iterative_hash_template_arg (DECL_NAME (get_first_fn (arg)),
1551                                           val);
1552
1553     case MODOP_EXPR:
1554       val = iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, 0), val);
1555       code = TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 1));
1556       val = iterative_hash_object (code, val);
1557       return iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, 2), val);
1558
1559     case ARRAY_TYPE:
1560       /* layout_type sets structural equality for arrays of
1561          incomplete type, so we can't rely on the canonical type
1562          for hashing.  */
1563       val = iterative_hash_template_arg (TREE_TYPE (arg), val);
1564       return iterative_hash_template_arg (TYPE_DOMAIN (arg), val);
1565
1566     default:
1567       switch (tclass)
1568         {
1569         case tcc_type:
1570           if (TYPE_CANONICAL (arg))
1571             return iterative_hash_object (TYPE_HASH (TYPE_CANONICAL (arg)),
1572                                           val);
1573           else if (TREE_CODE (arg) == DECLTYPE_TYPE)
1574             return iterative_hash_template_arg (DECLTYPE_TYPE_EXPR (arg), val);
1575           /* Otherwise just compare the types during lookup.  */
1576           return val;
1577
1578         case tcc_declaration:
1579         case tcc_constant:
1580           return iterative_hash_expr (arg, val);
1581
1582         default:
1583           gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (tclass));
1584           {
1585             unsigned n = TREE_OPERAND_LENGTH (arg);
1586             for (i = 0; i < n; ++i)
1587               val = iterative_hash_template_arg (TREE_OPERAND (arg, i), val);
1588             return val;
1589           }
1590         }
1591     }
1592   gcc_unreachable ();
1593   return 0;
1594 }
1595
1596 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1597    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1598    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.
1599
1600    Note that SPEC has been ggc_freed, so we can't look inside it.  */
1601
1602 bool
1603 reregister_specialization (tree spec, tree tinfo, tree new_spec)
1604 {
1605   spec_entry **slot;
1606   spec_entry elt;
1607
1608   elt.tmpl = most_general_template (TI_TEMPLATE (tinfo));
1609   elt.args = TI_ARGS (tinfo);
1610   elt.spec = NULL_TREE;
1611
1612   slot = (spec_entry **) htab_find_slot (decl_specializations, &elt, INSERT);
1613   if (*slot)
1614     {
1615       gcc_assert ((*slot)->spec == spec || (*slot)->spec == new_spec);
1616       gcc_assert (new_spec != NULL_TREE);
1617       (*slot)->spec = new_spec;
1618       return 1;
1619     }
1620
1621   return 0;
1622 }
1623
1624 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1625    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1626    DECL).  */
1627
1628 static int
1629 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1630 {
1631   return TREE_VALUE ((const_tree) p1) == (const_tree) p2;
1632 }
1633
1634 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1635
1636 static hashval_t
1637 hash_local_specialization (const void* p1)
1638 {
1639   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((const_tree) p1));
1640 }
1641
1642 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1643    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1644
1645 static void
1646 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1647 {
1648   void **slot;
1649
1650   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl,
1651                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1652   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1653 }
1654
1655 /* TYPE is a class type.  Returns true if TYPE is an explicitly
1656    specialized class.  */
1657
1658 bool
1659 explicit_class_specialization_p (tree type)
1660 {
1661   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
1662     return false;
1663   return !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
1664 }
1665
1666 /* Print the list of functions at FNS, going through all the overloads
1667    for each element of the list.  Alternatively, FNS can not be a
1668    TREE_LIST, in which case it will be printed together with all the
1669    overloads.
1670
1671    MORE and *STR should respectively be FALSE and NULL when the function
1672    is called from the outside.  They are used internally on recursive
1673    calls.  print_candidates manages the two parameters and leaves NULL
1674    in *STR when it ends.  */
1675
1676 static void
1677 print_candidates_1 (tree fns, bool more, const char **str)
1678 {
1679   tree fn, fn2;
1680   char *spaces = NULL;
1681
1682   for (fn = fns; fn; fn = OVL_NEXT (fn))
1683     if (TREE_CODE (fn) == TREE_LIST)
1684       {
1685         gcc_assert (!OVL_NEXT (fn) && !is_overloaded_fn (fn));
1686         for (fn2 = fn; fn2 != NULL_TREE; fn2 = TREE_CHAIN (fn2))
1687           print_candidates_1 (TREE_VALUE (fn2),
1688                               TREE_CHAIN (fn2) || more, str);
1689       }
1690     else
1691       {
1692         if (!*str)
1693           {
1694             /* Pick the prefix string.  */
1695             if (!more && !OVL_NEXT (fns))
1696               {
1697                 error ("candidate is: %+#D", OVL_CURRENT (fn));
1698                 continue;
1699               }
1700
1701             *str = _("candidates are:");
1702             spaces = get_spaces (*str);
1703           }
1704         error ("%s %+#D", *str, OVL_CURRENT (fn));
1705         *str = spaces ? spaces : *str;
1706       }
1707
1708   if (!more)
1709     {
1710       free (spaces);
1711       *str = NULL;
1712     }
1713 }
1714
1715 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1716
1717 void
1718 print_candidates (tree fns)
1719 {
1720   const char *str = NULL;
1721   print_candidates_1 (fns, false, &str);
1722   gcc_assert (str == NULL);
1723 }
1724
1725 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1726    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1727    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1728    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1729    TEMPLATE_ID are non-members.
1730
1731    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1732    specialization of a member template.
1733
1734    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1735    template classes that appeared in the name of the function. See
1736    check_explicit_specialization for a more accurate description.
1737
1738    TSK indicates what kind of template declaration (if any) is being
1739    declared.  TSK_TEMPLATE indicates that the declaration given by
1740    DECL, though a FUNCTION_DECL, has template parameters, and is
1741    therefore a template function.
1742
1743    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1744    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1745
1746    If it is impossible to determine the result, an error message is
1747    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1748
1749 static tree
1750 determine_specialization (tree template_id,
1751                           tree decl,
1752                           tree* targs_out,
1753                           int need_member_template,
1754                           int template_count,
1755                           tmpl_spec_kind tsk)
1756 {
1757   tree fns;
1758   tree targs;
1759   tree explicit_targs;
1760   tree candidates = NULL_TREE;
1761   /* A TREE_LIST of templates of which DECL may be a specialization.
1762      The TREE_VALUE of each node is a TEMPLATE_DECL.  The
1763      corresponding TREE_PURPOSE is the set of template arguments that,
1764      when used to instantiate the template, would produce a function
1765      with the signature of DECL.  */
1766   tree templates = NULL_TREE;
1767   int header_count;
1768   struct cp_binding_level *b;
1769
1770   *targs_out = NULL_TREE;
1771
1772   if (template_id == error_mark_node || decl == error_mark_node)
1773     return error_mark_node;
1774
1775   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1776   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1777
1778   if (fns == error_mark_node)
1779     return error_mark_node;
1780
1781   /* Check for baselinks.  */
1782   if (BASELINK_P (fns))
1783     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1784
1785   if (!is_overloaded_fn (fns))
1786     {
1787       error ("%qD is not a function template", fns);
1788       return error_mark_node;
1789     }
1790
1791   /* Count the number of template headers specified for this
1792      specialization.  */
1793   header_count = 0;
1794   for (b = current_binding_level;
1795        b->kind == sk_template_parms;
1796        b = b->level_chain)
1797     ++header_count;
1798
1799   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1800     {
1801       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1802
1803       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1804         {
1805           tree decl_arg_types;
1806           tree fn_arg_types;
1807
1808           /* In case of explicit specialization, we need to check if
1809              the number of template headers appearing in the specialization
1810              is correct. This is usually done in check_explicit_specialization,
1811              but the check done there cannot be exhaustive when specializing
1812              member functions. Consider the following code:
1813
1814              template <> void A<int>::f(int);
1815              template <> template <> void A<int>::f(int);
1816
1817              Assuming that A<int> is not itself an explicit specialization
1818              already, the first line specializes "f" which is a non-template
1819              member function, whilst the second line specializes "f" which
1820              is a template member function. So both lines are syntactically
1821              correct, and check_explicit_specialization does not reject
1822              them.
1823
1824              Here, we can do better, as we are matching the specialization
1825              against the declarations. We count the number of template
1826              headers, and we check if they match TEMPLATE_COUNT + 1
1827              (TEMPLATE_COUNT is the number of qualifying template classes,
1828              plus there must be another header for the member template
1829              itself).
1830
1831              Notice that if header_count is zero, this is not a
1832              specialization but rather a template instantiation, so there
1833              is no check we can perform here.  */
1834           if (header_count && header_count != template_count + 1)
1835             continue;
1836
1837           /* Check that the number of template arguments at the
1838              innermost level for DECL is the same as for FN.  */
1839           if (current_binding_level->kind == sk_template_parms
1840               && !current_binding_level->explicit_spec_p
1841               && (TREE_VEC_LENGTH (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn))
1842                   != TREE_VEC_LENGTH (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
1843                                       (current_template_parms))))
1844             continue;
1845
1846           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1847           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1848           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1849
1850           /* For a non-static member function, we need to make sure
1851              that the const qualification is the same.  Since
1852              get_bindings does not try to merge the "this" parameter,
1853              we must do the comparison explicitly.  */
1854           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1855               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types),
1856                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1857             continue;
1858
1859           /* Skip the "this" parameter and, for constructors of
1860              classes with virtual bases, the VTT parameter.  A
1861              full specialization of a constructor will have a VTT
1862              parameter, but a template never will.  */ 
1863           decl_arg_types 
1864             = skip_artificial_parms_for (decl, decl_arg_types);
1865           fn_arg_types 
1866             = skip_artificial_parms_for (fn, fn_arg_types);
1867
1868           /* Check that the number of function parameters matches.
1869              For example,
1870                template <class T> void f(int i = 0);
1871                template <> void f<int>();
1872              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1873              by get_bindings below.  */
1874           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1875             continue;
1876
1877           /* Function templates cannot be specializations; there are
1878              no partial specializations of functions.  Therefore, if
1879              the type of DECL does not match FN, there is no
1880              match.  */
1881           if (tsk == tsk_template)
1882             {
1883               if (compparms (fn_arg_types, decl_arg_types))
1884                 candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1885               continue;
1886             }
1887
1888           /* See whether this function might be a specialization of this
1889              template.  */
1890           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs, /*check_ret=*/true);
1891
1892           if (!targs)
1893             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1894                specialize TMPL will produce DECL.  */
1895             continue;
1896
1897           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1898           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1899         }
1900       else if (need_member_template)
1901         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1902            specialization of a member template.  */
1903         ;
1904       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1905         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1906            cases.  */
1907         ;
1908       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1909         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1910            be a specialization of that.  */
1911         ;
1912       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1913         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1914         ;
1915       else
1916         {
1917           tree decl_arg_types;
1918
1919           /* This is an ordinary member function.  However, since
1920              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1921              template class.  For example,
1922
1923                template <typename T> struct S { void f(); };
1924                template <> void S<int>::f() {}
1925
1926              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1927              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1928              might be in business.  */
1929
1930           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1931             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1932                of a template class.  This is not a candidate.  */
1933             continue;
1934
1935           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1936                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1937             /* The return types differ.  */
1938             continue;
1939
1940           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1941           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1942           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn)
1943               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1944             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1945
1946           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)),
1947                          decl_arg_types))
1948             /* They match!  */
1949             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1950         }
1951     }
1952
1953   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1954     {
1955       /* We have:
1956
1957            [temp.expl.spec]
1958
1959            It is possible for a specialization with a given function
1960            signature to be instantiated from more than one function
1961            template.  In such cases, explicit specification of the
1962            template arguments must be used to uniquely identify the
1963            function template specialization being specialized.
1964
1965          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1966          determine which of the candidate templates is most
1967          specialized.  However, we, also have:
1968
1969            [temp.func.order]
1970
1971            Partial ordering of overloaded function template
1972            declarations is used in the following contexts to select
1973            the function template to which a function template
1974            specialization refers:
1975
1976            -- when an explicit specialization refers to a function
1977               template.
1978
1979          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1980          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1981          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1982          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1983          the EDG front end has that behavior, and John Spicer claims
1984          that the committee simply forgot to delete the wording in
1985          [temp.expl.spec].  */
1986       tree tmpl = most_specialized_instantiation (templates);
1987       if (tmpl != error_mark_node)
1988         {
1989           templates = tmpl;
1990           TREE_CHAIN (templates) = NULL_TREE;
1991         }
1992     }
1993
1994   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1995     {
1996       error ("template-id %qD for %q+D does not match any template "
1997              "declaration", template_id, decl);
1998       if (header_count && header_count != template_count + 1)
1999         inform (input_location, "saw %d %<template<>%>, need %d for "
2000                 "specializing a member function template",
2001                 header_count, template_count + 1);
2002       return error_mark_node;
2003     }
2004   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
2005            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
2006            || (templates && candidates))
2007     {
2008       error ("ambiguous template specialization %qD for %q+D",
2009              template_id, decl);
2010       candidates = chainon (candidates, templates);
2011       print_candidates (candidates);
2012       return error_mark_node;
2013     }
2014
2015   /* We have one, and exactly one, match.  */
2016   if (candidates)
2017     {
2018       tree fn = TREE_VALUE (candidates);
2019       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (fn));
2020       /* DECL is a re-declaration or partial instantiation of a template
2021          function.  */
2022       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
2023         return fn;
2024       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
2025          template class.  */
2026       return DECL_TI_TEMPLATE (fn);
2027     }
2028
2029   /* It was a specialization of a template.  */
2030   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
2031   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
2032     {
2033       *targs_out = copy_node (targs);
2034       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out,
2035                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
2036                            TREE_PURPOSE (templates));
2037     }
2038   else
2039     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
2040   return TREE_VALUE (templates);
2041 }
2042
2043 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
2044    but with the default argument values filled in from those in the
2045    TMPL_TYPES.  */
2046
2047 static tree
2048 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
2049                                       tree tmpl_types)
2050 {
2051   tree new_spec_types;
2052
2053   if (!spec_types)
2054     return NULL_TREE;
2055
2056   if (spec_types == void_list_node)
2057     return void_list_node;
2058
2059   /* Substitute into the rest of the list.  */
2060   new_spec_types =
2061     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
2062                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
2063
2064   /* Add the default argument for this parameter.  */
2065   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
2066                          TREE_VALUE (spec_types),
2067                          new_spec_types);
2068 }
2069
2070 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
2071    from the template it specializes.  (That way, code like:
2072
2073      template <class T> void f(T = 3);
2074      template <> void f(double);
2075      void g () { f (); }
2076
2077    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
2078    the correct default arguments at the call-site, but this approach
2079    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
2080
2081 static void
2082 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
2083 {
2084   tree tmpl;
2085   tree spec_types;
2086   tree tmpl_types;
2087   tree new_spec_types;
2088   tree old_type;
2089   tree new_type;
2090   tree t;
2091   tree object_type = NULL_TREE;
2092   tree in_charge = NULL_TREE;
2093   tree vtt = NULL_TREE;
2094
2095   /* See if there's anything we need to do.  */
2096   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2097   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
2098   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
2099     if (TREE_PURPOSE (t))
2100       break;
2101   if (!t)
2102     return;
2103
2104   old_type = TREE_TYPE (decl);
2105   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
2106
2107   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2108     {
2109       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
2110          CV quals.  */
2111       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
2112       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2113       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
2114
2115       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
2116         {
2117           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
2118              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
2119           in_charge = spec_types;
2120           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2121         }
2122       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
2123         {
2124           vtt = spec_types;
2125           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
2126         }
2127     }
2128
2129   /* Compute the merged default arguments.  */
2130   new_spec_types =
2131     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
2132
2133   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
2134   if (object_type)
2135     {
2136       if (vtt)
2137         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
2138                                          TREE_VALUE (vtt),
2139                                          new_spec_types);
2140
2141       if (in_charge)
2142         /* Put the in-charge parameter back.  */
2143         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
2144                                          TREE_VALUE (in_charge),
2145                                          new_spec_types);
2146
2147       new_type = build_method_type_directly (object_type,
2148                                              TREE_TYPE (old_type),
2149                                              new_spec_types);
2150     }
2151   else
2152     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
2153                                     new_spec_types);
2154   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
2155                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
2156   new_type = build_exception_variant (new_type,
2157                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
2158   TREE_TYPE (decl) = new_type;
2159 }
2160
2161 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
2162    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
2163    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
2164    instantiation at this point.
2165
2166    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
2167    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
2168    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
2169    recoverable.
2170
2171    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags:
2172
2173    2: The function has a definition.
2174    4: The function is a friend.
2175
2176    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
2177    template classes that appeared in the name of the function.  For
2178    example, in
2179
2180      template <class T> struct S { void f(); };
2181      void S<int>::f();
2182
2183    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
2184    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
2185
2186      template <class T> struct S {};
2187      template <> struct S<int> { void f(); }
2188      template <> void S<int>::f();
2189
2190    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
2191    invalid; there should be no template <>.)
2192
2193    If the function is a specialization, it is marked as such via
2194    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
2195    is set up correctly, and it is added to the list of specializations
2196    for that template.  */
2197
2198 tree
2199 check_explicit_specialization (tree declarator,
2200                                tree decl,
2201                                int template_count,
2202                                int flags)
2203 {
2204   int have_def = flags & 2;
2205   int is_friend = flags & 4;
2206   int specialization = 0;
2207   int explicit_instantiation = 0;
2208   int member_specialization = 0;
2209   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
2210   tree dname = DECL_NAME (decl);
2211   tmpl_spec_kind tsk;
2212
2213   if (is_friend)
2214     {
2215       if (!processing_specialization)
2216         tsk = tsk_none;
2217       else
2218         tsk = tsk_excessive_parms;
2219     }
2220   else
2221     tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
2222
2223   switch (tsk)
2224     {
2225     case tsk_none:
2226       if (processing_specialization)
2227         {
2228           specialization = 1;
2229           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
2230         }
2231       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
2232         {
2233           if (is_friend)
2234             /* This could be something like:
2235
2236                template <class T> void f(T);
2237                class S { friend void f<>(int); }  */
2238             specialization = 1;
2239           else
2240             {
2241               /* This case handles bogus declarations like template <>
2242                  template <class T> void f<int>(); */
2243
2244               error ("template-id %qD in declaration of primary template",
2245                      declarator);
2246               return decl;
2247             }
2248         }
2249       break;
2250
2251     case tsk_invalid_member_spec:
2252       /* The error has already been reported in
2253          check_specialization_scope.  */
2254       return error_mark_node;
2255
2256     case tsk_invalid_expl_inst:
2257       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
2258
2259       /* Fall through.  */
2260
2261     case tsk_expl_inst:
2262       if (have_def)
2263         error ("definition provided for explicit instantiation");
2264
2265       explicit_instantiation = 1;
2266       break;
2267
2268     case tsk_excessive_parms:
2269     case tsk_insufficient_parms:
2270       if (tsk == tsk_excessive_parms)
2271         error ("too many template parameter lists in declaration of %qD",
2272                decl);
2273       else if (template_header_count)
2274         error("too few template parameter lists in declaration of %qD", decl);
2275       else
2276         error("explicit specialization of %qD must be introduced by "
2277               "%<template <>%>", decl);
2278
2279       /* Fall through.  */
2280     case tsk_expl_spec:
2281       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
2282       if (ctype)
2283         member_specialization = 1;
2284       else
2285         specialization = 1;
2286       break;
2287
2288     case tsk_template:
2289       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
2290         {
2291           /* This case handles bogus declarations like template <>
2292              template <class T> void f<int>(); */
2293
2294           if (uses_template_parms (declarator))
2295             error ("function template partial specialization %qD "
2296                    "is not allowed", declarator);
2297           else
2298             error ("template-id %qD in declaration of primary template",
2299                    declarator);
2300           return decl;
2301         }
2302
2303       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
2304         /* This is a specialization of a member template, without
2305            specialization the containing class.  Something like:
2306
2307              template <class T> struct S {
2308                template <class U> void f (U);
2309              };
2310              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
2311
2312            That's a specialization -- but of the entire template.  */
2313         specialization = 1;
2314       break;
2315
2316     default:
2317       gcc_unreachable ();
2318     }
2319
2320   if (specialization || member_specialization)
2321     {
2322       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
2323       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
2324         if (TREE_PURPOSE (t))
2325           {
2326             permerror (input_location, 
2327                        "default argument specified in explicit specialization");
2328             break;
2329           }
2330     }
2331
2332   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
2333     {
2334       tree tmpl = NULL_TREE;
2335       tree targs = NULL_TREE;
2336
2337       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
2338       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
2339         {
2340           tree fns;
2341
2342           gcc_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE);
2343           if (ctype)
2344             fns = dname;
2345           else
2346             {
2347               /* If there is no class context, the explicit instantiation
2348                  must be at namespace scope.  */
2349               gcc_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl));
2350
2351               /* Find the namespace binding, using the declaration
2352                  context.  */
2353               fns = lookup_qualified_name (CP_DECL_CONTEXT (decl), dname,
2354                                            false, true);
2355               if (fns == error_mark_node || !is_overloaded_fn (fns))
2356                 {
2357                   error ("%qD is not a template function", dname);
2358                   fns = error_mark_node;
2359                 }
2360               else
2361                 {
2362                   tree fn = OVL_CURRENT (fns);
2363                   if (!is_associated_namespace (CP_DECL_CONTEXT (decl),
2364                                                 CP_DECL_CONTEXT (fn)))
2365                     error ("%qD is not declared in %qD",
2366                            decl, current_namespace);
2367                 }
2368             }
2369
2370           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
2371         }
2372
2373       if (declarator == error_mark_node)
2374         return error_mark_node;
2375
2376       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
2377         {
2378           if (!explicit_instantiation)
2379             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
2380                but the error will already have been flagged by
2381                check_specialization_scope.  */
2382             return error_mark_node;
2383           else
2384             {
2385               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
2386                  class scope, e.g.:
2387
2388                    class C { template void f(); }
2389
2390                    This case is caught by the parser.  However, on
2391                    something like:
2392
2393                    template class C { void f(); };
2394
2395                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
2396                    issued later.  */
2397               ;
2398             }
2399
2400           return decl;
2401         }
2402       else if (ctype != NULL_TREE
2403                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
2404                    IDENTIFIER_NODE))
2405         {
2406           /* Find the list of functions in ctype that have the same
2407              name as the declared function.  */
2408           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
2409           tree fns = NULL_TREE;
2410           int idx;
2411
2412           if (constructor_name_p (name, ctype))
2413             {
2414               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2415
2416               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_USER_CONSTRUCTOR (ctype)
2417                   : !CLASSTYPE_DESTRUCTORS (ctype))
2418                 {
2419                   /* From [temp.expl.spec]:
2420
2421                      If such an explicit specialization for the member
2422                      of a class template names an implicitly-declared
2423                      special member function (clause _special_), the
2424                      program is ill-formed.
2425
2426                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
2427                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
2428                   return error_mark_node;
2429                 }
2430
2431               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
2432             }
2433
2434           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
2435             {
2436               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
2437               if (idx >= 0)
2438                 fns = VEC_index (tree, CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
2439             }
2440           else
2441             {
2442               VEC(tree,gc) *methods;
2443               tree ovl;
2444
2445               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
2446                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
2447                  int' which will be a specialization of `operator T'.
2448                  So, we find *all* the conversion operators, and then
2449                  select from them.  */
2450               fns = NULL_TREE;
2451
2452               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
2453               if (methods)
2454                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
2455                      VEC_iterate (tree, methods, idx, ovl);
2456                      ++idx)
2457                   {
2458                     if (!DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
2459                       /* There are no more conversion functions.  */
2460                       break;
2461
2462                     /* Glue all these conversion functions together
2463                        with those we already have.  */
2464                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
2465                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
2466                   }
2467             }
2468
2469           if (fns == NULL_TREE)
2470             {
2471               error ("no member function %qD declared in %qT", name, ctype);
2472               return error_mark_node;
2473             }
2474           else
2475             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
2476         }
2477
2478       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
2479          Note that for an explicit instantiation, even one for a
2480          member function, we cannot tell apriori whether the
2481          instantiation is for a member template, or just a member
2482          function of a template class.  Even if a member template is
2483          being instantiated, the member template arguments may be
2484          elided if they can be deduced from the rest of the
2485          declaration.  */
2486       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
2487                                        &targs,
2488                                        member_specialization,
2489                                        template_count,
2490                                        tsk);
2491
2492       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
2493         /* We couldn't figure out what this declaration was
2494            specializing.  */
2495         return error_mark_node;
2496       else
2497         {
2498           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
2499
2500           if (explicit_instantiation)
2501             {
2502               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
2503                  is done by do_decl_instantiation later.  */
2504
2505               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
2506               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2507
2508               if (arg_depth > parm_depth)
2509                 {
2510                   /* If TMPL is not the most general template (for
2511                      example, if TMPL is a friend template that is
2512                      injected into namespace scope), then there will
2513                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
2514                      here.  */
2515                   int i;
2516                   tree new_targs;
2517
2518                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
2519                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
2520                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
2521                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
2522                   targs = new_targs;
2523                 }
2524
2525               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
2526             }
2527
2528           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
2529              turns out to be specializing a static member function,
2530              make DECL a static member function as well.  */
2531           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
2532               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2533             revert_static_member_fn (decl);
2534
2535           /* If this is a specialization of a member template of a
2536              template class, we want to return the TEMPLATE_DECL, not
2537              the specialization of it.  */
2538           if (tsk == tsk_template)
2539             {
2540               tree result = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
2541               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2542               DECL_INITIAL (result) = NULL_TREE;
2543               if (have_def)
2544                 {
2545                   tree parm;
2546                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2547                   DECL_SOURCE_LOCATION (result)
2548                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2549                   /* We want to use the argument list specified in the
2550                      definition, not in the original declaration.  */
2551                   DECL_ARGUMENTS (result) = DECL_ARGUMENTS (decl);
2552                   for (parm = DECL_ARGUMENTS (result); parm;
2553                        parm = TREE_CHAIN (parm))
2554                     DECL_CONTEXT (parm) = result;
2555                 }
2556               return register_specialization (tmpl, gen_tmpl, targs,
2557                                               is_friend, 0);
2558             }
2559
2560           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
2561           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = build_template_info (tmpl, targs);
2562
2563           /* Inherit default function arguments from the template
2564              DECL is specializing.  */
2565           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
2566
2567           /* This specialization has the same protection as the
2568              template it specializes.  */
2569           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
2570           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
2571
2572           /* 7.1.1-1 [dcl.stc]
2573
2574              A storage-class-specifier shall not be specified in an
2575              explicit specialization...
2576
2577              The parser rejects these, so unless action is taken here,
2578              explicit function specializations will always appear with
2579              global linkage.
2580
2581              The action recommended by the C++ CWG in response to C++
2582              defect report 605 is to make the storage class and linkage
2583              of the explicit specialization match the templated function:
2584
2585              http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#605
2586            */
2587           if (tsk == tsk_expl_spec && DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
2588             {
2589               tree tmpl_func = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
2590               gcc_assert (TREE_CODE (tmpl_func) == FUNCTION_DECL);
2591
2592               /* This specialization has the same linkage and visibility as
2593                  the function template it specializes.  */
2594               TREE_PUBLIC (decl) = TREE_PUBLIC (tmpl_func);
2595               if (! TREE_PUBLIC (decl))
2596                 {
2597                   DECL_INTERFACE_KNOWN (decl) = 1;
2598                   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
2599                 }
2600               DECL_THIS_STATIC (decl) = DECL_THIS_STATIC (tmpl_func);
2601               if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (tmpl_func))
2602                 {
2603                   DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (decl) = 1;
2604                   DECL_VISIBILITY (decl) = DECL_VISIBILITY (tmpl_func);
2605                 }
2606             }
2607
2608           /* If DECL is a friend declaration, declared using an
2609              unqualified name, the namespace associated with DECL may
2610              have been set incorrectly.  For example, in:
2611
2612                template <typename T> void f(T);
2613                namespace N {
2614                  struct S { friend void f<int>(int); }
2615                }
2616
2617              we will have set the DECL_CONTEXT for the friend
2618              declaration to N, rather than to the global namespace.  */
2619           if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl))
2620             DECL_CONTEXT (decl) = DECL_CONTEXT (tmpl);
2621
2622           if (is_friend && !have_def)
2623             /* This is not really a declaration of a specialization.
2624                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
2625                a request for an instantiation, either.  */
2626             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
2627           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2628             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
2629                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
2630                versions in V3 ABI.  */
2631             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
2632
2633           /* Register this specialization so that we can find it
2634              again.  */
2635           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs, is_friend, 0);
2636         }
2637     }
2638
2639   return decl;
2640 }
2641
2642 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2643    parameters.  These are represented in the same format used for
2644    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2645
2646 int
2647 comp_template_parms (const_tree parms1, const_tree parms2)
2648 {
2649   const_tree p1;
2650   const_tree p2;
2651
2652   if (parms1 == parms2)
2653     return 1;
2654
2655   for (p1 = parms1, p2 = parms2;
2656        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2657        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2658     {
2659       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2660       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2661       int i;
2662
2663       gcc_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC);
2664       gcc_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC);
2665
2666       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2667         return 0;
2668
2669       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i)
2670         {
2671           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2672           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2673
2674           /* If either of the template parameters are invalid, assume
2675              they match for the sake of error recovery. */
2676           if (parm1 == error_mark_node || parm2 == error_mark_node)
2677             return 1;
2678
2679           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2680             return 0;
2681
2682           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM
2683               && (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm1)
2684                   == TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm2)))
2685             continue;
2686           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2687             return 0;
2688         }
2689     }
2690
2691   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2692     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2693        other.  */
2694     return 0;
2695
2696   return 1;
2697 }
2698
2699 /* Determine whether PARM is a parameter pack.  */
2700
2701 bool 
2702 template_parameter_pack_p (const_tree parm)
2703 {
2704   /* Determine if we have a non-type template parameter pack.  */
2705   if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
2706     return (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm) 
2707             && TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)));
2708
2709   /* If this is a list of template parameters, we could get a
2710      TYPE_DECL or a TEMPLATE_DECL.  */ 
2711   if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2712     parm = TREE_TYPE (parm);
2713
2714   return ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
2715            || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
2716           && TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm));
2717 }
2718
2719 /* Determine if T is a function parameter pack.  */
2720
2721 bool
2722 function_parameter_pack_p (const_tree t)
2723 {
2724   if (t && TREE_CODE (t) == PARM_DECL)
2725     return FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t);
2726   return false;
2727 }
2728
2729 /* Return the function template declaration of PRIMARY_FUNC_TMPL_INST.
2730    PRIMARY_FUNC_TMPL_INST is a primary function template instantiation.  */
2731
2732 tree
2733 get_function_template_decl (const_tree primary_func_tmpl_inst)
2734 {
2735   if (! primary_func_tmpl_inst
2736       || TREE_CODE (primary_func_tmpl_inst) != FUNCTION_DECL
2737       || ! primary_template_instantiation_p (primary_func_tmpl_inst))
2738     return NULL;
2739
2740   return DECL_TEMPLATE_RESULT (DECL_TI_TEMPLATE (primary_func_tmpl_inst));
2741 }
2742
2743 /* Return true iff the function parameter PARAM_DECL was expanded
2744    from the function parameter pack PACK.  */
2745
2746 bool
2747 function_parameter_expanded_from_pack_p (tree param_decl, tree pack)
2748 {
2749   if (DECL_ARTIFICIAL (param_decl)
2750       || !function_parameter_pack_p (pack))
2751     return false;
2752
2753   /* The parameter pack and its pack arguments have the same
2754      DECL_PARM_INDEX.  */
2755   return DECL_PARM_INDEX (pack) == DECL_PARM_INDEX (param_decl);
2756 }
2757
2758 /* Determine whether ARGS describes a variadic template args list,
2759    i.e., one that is terminated by a template argument pack.  */
2760
2761 static bool 
2762 template_args_variadic_p (tree args)
2763 {
2764   int nargs;
2765   tree last_parm;
2766
2767   if (args == NULL_TREE)
2768     return false;
2769
2770   args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
2771   nargs = TREE_VEC_LENGTH (args);
2772
2773   if (nargs == 0)
2774     return false;
2775
2776   last_parm = TREE_VEC_ELT (args, nargs - 1);
2777
2778   return ARGUMENT_PACK_P (last_parm);
2779 }
2780
2781 /* Generate a new name for the parameter pack name NAME (an
2782    IDENTIFIER_NODE) that incorporates its */
2783
2784 static tree
2785 make_ith_pack_parameter_name (tree name, int i)
2786 {
2787   /* Munge the name to include the parameter index.  */
2788 #define NUMBUF_LEN 128
2789   char numbuf[NUMBUF_LEN];
2790   char* newname;
2791   int newname_len;
2792
2793   snprintf (numbuf, NUMBUF_LEN, "%i", i);
2794   newname_len = IDENTIFIER_LENGTH (name)
2795                 + strlen (numbuf) + 2;
2796   newname = (char*)alloca (newname_len);
2797   snprintf (newname, newname_len,
2798             "%s#%i", IDENTIFIER_POINTER (name), i);
2799   return get_identifier (newname);
2800 }
2801
2802 /* Return true if T is a primary function
2803    or class template instantiation.  */
2804
2805 bool
2806 primary_template_instantiation_p (const_tree t)
2807 {
2808   if (!t)
2809     return false;
2810
2811   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
2812     return DECL_LANG_SPECIFIC (t)
2813            && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (t)
2814            && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (t));
2815   else if (CLASS_TYPE_P (t))
2816     return CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (t)
2817            && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
2818   return false;
2819 }
2820
2821 /* Return true if PARM is a template template parameter.  */
2822
2823 bool
2824 template_template_parameter_p (const_tree parm)
2825 {
2826   return DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2827 }
2828
2829 /* Return the template parameters of T if T is a
2830    primary template instantiation, NULL otherwise.  */
2831
2832 tree
2833 get_primary_template_innermost_parameters (const_tree t)
2834 {
2835   tree parms = NULL, template_info = NULL;
2836
2837   if ((template_info = get_template_info (t))
2838       && primary_template_instantiation_p (t))
2839     parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
2840         (DECL_TEMPLATE_PARMS (TI_TEMPLATE (template_info)));
2841
2842   return parms;
2843 }
2844
2845 /* Return the template parameters of the LEVELth level from the full list
2846    of template parameters PARMS.  */
2847
2848 tree
2849 get_template_parms_at_level (tree parms, int level)
2850 {
2851   tree p;
2852   if (!parms
2853       || TREE_CODE (parms) != TREE_LIST
2854       || level > TMPL_PARMS_DEPTH (parms))
2855     return NULL_TREE;
2856
2857   for (p = parms; p; p = TREE_CHAIN (p))
2858     if (TMPL_PARMS_DEPTH (p) == level)
2859       return p;
2860
2861   return NULL_TREE;
2862 }
2863
2864 /* Returns the template arguments of T if T is a template instantiation,
2865    NULL otherwise.  */
2866
2867 tree
2868 get_template_innermost_arguments (const_tree t)
2869 {
2870   tree args = NULL, template_info = NULL;
2871
2872   if ((template_info = get_template_info (t))
2873       && TI_ARGS (template_info))
2874     args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TI_ARGS (template_info));
2875
2876   return args;
2877 }
2878
2879 /* Return the argument pack elements of T if T is a template argument pack,
2880    NULL otherwise.  */
2881
2882 tree
2883 get_template_argument_pack_elems (const_tree t)
2884 {
2885   if (TREE_CODE (t) != TYPE_ARGUMENT_PACK
2886       && TREE_CODE (t) != NONTYPE_ARGUMENT_PACK)
2887     return NULL;
2888
2889   return ARGUMENT_PACK_ARGS (t);
2890 }
2891
2892 /* Structure used to track the progress of find_parameter_packs_r.  */
2893 struct find_parameter_pack_data 
2894 {
2895   /* TREE_LIST that will contain all of the parameter packs found by
2896      the traversal.  */
2897   tree* parameter_packs;
2898
2899   /* Set of AST nodes that have been visited by the traversal.  */
2900   struct pointer_set_t *visited;
2901 };
2902
2903 /* Identifies all of the argument packs that occur in a template
2904    argument and appends them to the TREE_LIST inside DATA, which is a
2905    find_parameter_pack_data structure. This is a subroutine of
2906    make_pack_expansion and uses_parameter_packs.  */
2907 static tree
2908 find_parameter_packs_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void* data)
2909 {
2910   tree t = *tp;
2911   struct find_parameter_pack_data* ppd = 
2912     (struct find_parameter_pack_data*)data;
2913   bool parameter_pack_p = false;
2914
2915   /* Identify whether this is a parameter pack or not.  */
2916   switch (TREE_CODE (t))
2917     {
2918     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
2919       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t))
2920         parameter_pack_p = true;
2921       break;
2922
2923     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
2924     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
2925       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t))
2926         parameter_pack_p = true;
2927       break;
2928
2929     case PARM_DECL:
2930       if (FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t))
2931         {
2932           /* We don't want to walk into the type of a PARM_DECL,
2933              because we don't want to see the type parameter pack.  */
2934           *walk_subtrees = 0;
2935           parameter_pack_p = true;
2936         }
2937       break;
2938
2939     default:
2940       /* Not a parameter pack.  */
2941       break;
2942     }
2943
2944   if (parameter_pack_p)
2945     {
2946       /* Add this parameter pack to the list.  */
2947       *ppd->parameter_packs = tree_cons (NULL_TREE, t, *ppd->parameter_packs);
2948     }
2949
2950   if (TYPE_P (t))
2951     cp_walk_tree (&TYPE_CONTEXT (t), 
2952                   &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
2953
2954   /* This switch statement will return immediately if we don't find a
2955      parameter pack.  */
2956   switch (TREE_CODE (t)) 
2957     {
2958     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
2959       return NULL_TREE;
2960
2961     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
2962       /* Check the template itself.  */
2963       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (TYPE_TI_TEMPLATE (t)), 
2964                     &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
2965       /* Check the template arguments.  */
2966       cp_walk_tree (&TYPE_TI_ARGS (t), &find_parameter_packs_r, ppd, 
2967                     ppd->visited);
2968       *walk_subtrees = 0;
2969       return NULL_TREE;
2970
2971     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
2972     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
2973       return NULL_TREE;
2974
2975     case PARM_DECL:
2976       return NULL_TREE;
2977
2978     case RECORD_TYPE:
2979       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
2980         return NULL_TREE;
2981       /* Fall through.  */
2982
2983     case UNION_TYPE:
2984     case ENUMERAL_TYPE:
2985       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
2986         cp_walk_tree (&TI_ARGS (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
2987                       &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
2988
2989       *walk_subtrees = 0;
2990       return NULL_TREE;
2991
2992     case TEMPLATE_DECL:
2993       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (t),
2994                     &find_parameter_packs_r, ppd, ppd->visited);
2995       return NULL_TREE;
2996  
2997     case TYPENAME_TYPE:
2998       cp_walk_tree (&TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), &find_parameter_packs_r,
2999                    ppd, ppd->visited);
3000       *walk_subtrees = 0;
3001       return NULL_TREE;
3002       
3003     case TYPE_PACK_EXPANSION:
3004     case EXPR_PACK_EXPANSION:
3005       *walk_subtrees = 0;
3006       return NULL_TREE;
3007
3008     case INTEGER_TYPE:
3009       cp_walk_tree (&TYPE_MAX_VALUE (t), &find_parameter_packs_r, 
3010                     ppd, ppd->visited);
3011       *walk_subtrees = 0;
3012       return NULL_TREE;
3013
3014     case IDENTIFIER_NODE:
3015       cp_walk_tree (&TREE_TYPE (t), &find_parameter_packs_r, ppd, 
3016                     ppd->visited);
3017       *walk_subtrees = 0;
3018       return NULL_TREE;
3019
3020     default:
3021       return NULL_TREE;
3022     }
3023
3024   return NULL_TREE;
3025 }
3026
3027 /* Determines if the expression or type T uses any parameter packs.  */
3028 bool
3029 uses_parameter_packs (tree t)
3030 {
3031   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3032   struct find_parameter_pack_data ppd;
3033   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3034   ppd.visited = pointer_set_create ();
3035   cp_walk_tree (&t, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3036   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3037   return parameter_packs != NULL_TREE;
3038 }
3039
3040 /* Turn ARG, which may be an expression, type, or a TREE_LIST
3041    representation a base-class initializer into a parameter pack
3042    expansion. If all goes well, the resulting node will be an
3043    EXPR_PACK_EXPANSION, TYPE_PACK_EXPANSION, or TREE_LIST,
3044    respectively.  */
3045 tree 
3046 make_pack_expansion (tree arg)
3047 {
3048   tree result;
3049   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3050   bool for_types = false;
3051   struct find_parameter_pack_data ppd;
3052
3053   if (!arg || arg == error_mark_node)
3054     return arg;
3055
3056   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST)
3057     {
3058       /* The only time we will see a TREE_LIST here is for a base
3059          class initializer.  In this case, the TREE_PURPOSE will be a
3060          _TYPE node (representing the base class expansion we're
3061          initializing) and the TREE_VALUE will be a TREE_LIST
3062          containing the initialization arguments. 
3063
3064          The resulting expansion looks somewhat different from most
3065          expansions. Rather than returning just one _EXPANSION, we
3066          return a TREE_LIST whose TREE_PURPOSE is a
3067          TYPE_PACK_EXPANSION containing the bases that will be
3068          initialized.  The TREE_VALUE will be identical to the
3069          original TREE_VALUE, which is a list of arguments that will
3070          be passed to each base.  We do not introduce any new pack
3071          expansion nodes into the TREE_VALUE (although it is possible
3072          that some already exist), because the TREE_PURPOSE and
3073          TREE_VALUE all need to be expanded together with the same
3074          _EXPANSION node.  Note that the TYPE_PACK_EXPANSION in the
3075          resulting TREE_PURPOSE will mention the parameter packs in
3076          both the bases and the arguments to the bases.  */
3077       tree purpose;
3078       tree value;
3079       tree parameter_packs = NULL_TREE;
3080
3081       /* Determine which parameter packs will be used by the base
3082          class expansion.  */
3083       ppd.visited = pointer_set_create ();
3084       ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3085       cp_walk_tree (&TREE_PURPOSE (arg), &find_parameter_packs_r, 
3086                     &ppd, ppd.visited);
3087
3088       if (parameter_packs == NULL_TREE)
3089         {
3090           error ("base initializer expansion %<%T%> contains no parameter packs", arg);
3091           pointer_set_destroy (ppd.visited);
3092           return error_mark_node;
3093         }
3094
3095       if (TREE_VALUE (arg) != void_type_node)
3096         {
3097           /* Collect the sets of parameter packs used in each of the
3098              initialization arguments.  */
3099           for (value = TREE_VALUE (arg); value; value = TREE_CHAIN (value))
3100             {
3101               /* Determine which parameter packs will be expanded in this
3102                  argument.  */
3103               cp_walk_tree (&TREE_VALUE (value), &find_parameter_packs_r, 
3104                             &ppd, ppd.visited);
3105             }
3106         }
3107
3108       pointer_set_destroy (ppd.visited);
3109
3110       /* Create the pack expansion type for the base type.  */
3111       purpose = cxx_make_type (TYPE_PACK_EXPANSION);
3112       SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (purpose, TREE_PURPOSE (arg));
3113       PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (purpose) = parameter_packs;
3114
3115       /* Just use structural equality for these TYPE_PACK_EXPANSIONS;
3116          they will rarely be compared to anything.  */
3117       SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (purpose);
3118
3119       return tree_cons (purpose, TREE_VALUE (arg), NULL_TREE);
3120     }
3121
3122   if (TYPE_P (arg) || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3123     for_types = true;
3124
3125   /* Build the PACK_EXPANSION_* node.  */
3126   result = for_types
3127      ? cxx_make_type (TYPE_PACK_EXPANSION)
3128      : make_node (EXPR_PACK_EXPANSION);
3129   SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (result, arg);
3130   if (TREE_CODE (result) == EXPR_PACK_EXPANSION)
3131     {
3132       /* Propagate type and const-expression information.  */
3133       TREE_TYPE (result) = TREE_TYPE (arg);
3134       TREE_CONSTANT (result) = TREE_CONSTANT (arg);
3135     }
3136   else
3137     /* Just use structural equality for these TYPE_PACK_EXPANSIONS;
3138        they will rarely be compared to anything.  */
3139     SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (result);
3140
3141   /* Determine which parameter packs will be expanded.  */
3142   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3143   ppd.visited = pointer_set_create ();
3144   cp_walk_tree (&arg, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3145   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3146
3147   /* Make sure we found some parameter packs.  */
3148   if (parameter_packs == NULL_TREE)
3149     {
3150       if (TYPE_P (arg))
3151         error ("expansion pattern %<%T%> contains no argument packs", arg);
3152       else
3153         error ("expansion pattern %<%E%> contains no argument packs", arg);
3154       return error_mark_node;
3155     }
3156   PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (result) = parameter_packs;
3157
3158   return result;
3159 }
3160
3161 /* Checks T for any "bare" parameter packs, which have not yet been
3162    expanded, and issues an error if any are found. This operation can
3163    only be done on full expressions or types (e.g., an expression
3164    statement, "if" condition, etc.), because we could have expressions like:
3165
3166      foo(f(g(h(args)))...)
3167
3168    where "args" is a parameter pack. check_for_bare_parameter_packs
3169    should not be called for the subexpressions args, h(args),
3170    g(h(args)), or f(g(h(args))), because we would produce erroneous
3171    error messages. 
3172
3173    Returns TRUE and emits an error if there were bare parameter packs,
3174    returns FALSE otherwise.  */
3175 bool 
3176 check_for_bare_parameter_packs (tree t)
3177 {
3178   tree parameter_packs = NULL_TREE;
3179   struct find_parameter_pack_data ppd;
3180
3181   if (!processing_template_decl || !t || t == error_mark_node)
3182     return false;
3183
3184   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
3185     t = TREE_TYPE (t);
3186
3187   ppd.parameter_packs = &parameter_packs;
3188   ppd.visited = pointer_set_create ();
3189   cp_walk_tree (&t, &find_parameter_packs_r, &ppd, ppd.visited);
3190   pointer_set_destroy (ppd.visited);
3191
3192   if (parameter_packs) 
3193     {
3194       error ("parameter packs not expanded with %<...%>:");
3195       while (parameter_packs)
3196         {
3197           tree pack = TREE_VALUE (parameter_packs);
3198           tree name = NULL_TREE;
3199
3200           if (TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_TYPE_PARM
3201               || TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
3202             name = TYPE_NAME (pack);
3203           else if (TREE_CODE (pack) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
3204             name = DECL_NAME (TEMPLATE_PARM_DECL (pack));
3205           else
3206             name = DECL_NAME (pack);
3207
3208           if (name)
3209             inform (input_location, "        %qD", name);
3210           else
3211             inform (input_location, "        <anonymous>");
3212
3213           parameter_packs = TREE_CHAIN (parameter_packs);
3214         }
3215
3216       return true;
3217     }
3218
3219   return false;
3220 }
3221
3222 /* Expand any parameter packs that occur in the template arguments in
3223    ARGS.  */
3224 tree
3225 expand_template_argument_pack (tree args)
3226 {
3227   tree result_args = NULL_TREE;
3228   int in_arg, out_arg = 0, nargs = args ? TREE_VEC_LENGTH (args) : 0;
3229   int num_result_args = -1;
3230   int non_default_args_count = -1;
3231
3232   /* First, determine if we need to expand anything, and the number of
3233      slots we'll need.  */
3234   for (in_arg = 0; in_arg < nargs; ++in_arg)
3235     {
3236       tree arg = TREE_VEC_ELT (args, in_arg);
3237       if (arg == NULL_TREE)
3238         return args;
3239       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
3240         {
3241           int num_packed = TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg));
3242           if (num_result_args < 0)
3243             num_result_args = in_arg + num_packed;
3244           else
3245             num_result_args += num_packed;
3246         }
3247       else
3248         {
3249           if (num_result_args >= 0)
3250             num_result_args++;
3251         }
3252     }
3253
3254   /* If no expansion is necessary, we're done.  */
3255   if (num_result_args < 0)
3256     return args;
3257
3258   /* Expand arguments.  */
3259   result_args = make_tree_vec (num_result_args);
3260   if (NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (args))
3261     non_default_args_count =
3262       GET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (args);
3263   for (in_arg = 0; in_arg < nargs; ++in_arg)
3264     {
3265       tree arg = TREE_VEC_ELT (args, in_arg);
3266       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
3267         {
3268           tree packed = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
3269           int i, num_packed = TREE_VEC_LENGTH (packed);
3270           for (i = 0; i < num_packed; ++i, ++out_arg)
3271             TREE_VEC_ELT (result_args, out_arg) = TREE_VEC_ELT(packed, i);
3272           if (non_default_args_count > 0)
3273             non_default_args_count += num_packed;
3274         }
3275       else
3276         {
3277           TREE_VEC_ELT (result_args, out_arg) = arg;
3278           ++out_arg;
3279         }
3280     }
3281   if (non_default_args_count >= 0)
3282     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (result_args, non_default_args_count);
3283   return result_args;
3284 }
3285
3286 /* Checks if DECL shadows a template parameter.
3287
3288    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
3289    scope (including nested scopes).
3290
3291    Emits an error and returns TRUE if the DECL shadows a parameter,
3292    returns FALSE otherwise.  */
3293
3294 bool
3295 check_template_shadow (tree decl)
3296 {
3297   tree olddecl;
3298
3299   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
3300      parameter.  */
3301   if (!current_template_parms)
3302     return true;
3303
3304   /* Figure out what we're shadowing.  */
3305   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
3306     decl = OVL_CURRENT (decl);
3307   olddecl = innermost_non_namespace_value (DECL_NAME (decl));
3308
3309   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
3310      anything, let alone a template parameter.  */
3311   if (!olddecl)
3312     return true;
3313
3314   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
3315      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
3316      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
3317      node.  */
3318   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
3319     return true;
3320
3321   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
3322      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
3323      inline member templates.  */
3324   if (decl == olddecl
3325       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
3326     return true;
3327
3328   error ("declaration of %q+#D", decl);
3329   error (" shadows template parm %q+#D", olddecl);
3330   return false;
3331 }
3332
3333 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
3334    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
3335
3336 static tree
3337 build_template_parm_index (int index,
3338                            int level,
3339                            int orig_level,
3340                            tree decl,
3341                            tree type)
3342 {
3343   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
3344   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
3345   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
3346   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
3347   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
3348   TREE_TYPE (t) = type;
3349   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
3350   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
3351
3352   return t;
3353 }
3354
3355 /* Find the canonical type parameter for the given template type
3356    parameter.  Returns the canonical type parameter, which may be TYPE
3357    if no such parameter existed.  */
3358 static tree
3359 canonical_type_parameter (tree type)
3360 {
3361   tree list;
3362   int idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (type);
3363   if (!canonical_template_parms)
3364     canonical_template_parms = VEC_alloc (tree, gc, idx+1);
3365
3366   while (VEC_length (tree, canonical_template_parms) <= (unsigned)idx)
3367     VEC_safe_push (tree, gc, canonical_template_parms, NULL_TREE);
3368
3369   list = VEC_index (tree, canonical_template_parms, idx);
3370   while (list && !comptypes (type, TREE_VALUE (list), COMPARE_STRUCTURAL))
3371     list = TREE_CHAIN (list);
3372
3373   if (list)
3374     return TREE_VALUE (list);
3375   else
3376     {
3377       VEC_replace(tree, canonical_template_parms, idx,
3378                   tree_cons (NULL_TREE, type, 
3379                              VEC_index (tree, canonical_template_parms, idx)));
3380       return type;
3381     }
3382 }
3383
3384 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
3385    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
3386    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
3387    new one is created.  */
3388
3389 static tree
3390 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels, tree args,
3391                             tsubst_flags_t complain)
3392 {
3393   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
3394       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
3395           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels)
3396       || !same_type_p (type, TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))))
3397     {
3398       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
3399       tree decl, t;
3400
3401       decl = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (orig_decl),
3402                          TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
3403       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
3404       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
3405       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
3406       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
3407
3408       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
3409                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
3410                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
3411                                      decl, type);
3412       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
3413       TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t) 
3414         = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (index);
3415
3416         /* Template template parameters need this.  */
3417       if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
3418         DECL_TEMPLATE_PARMS (decl) = tsubst_template_parms
3419           (DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index)),
3420            args, complain);
3421     }
3422
3423   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
3424 }
3425
3426 /* Process information from new template parameter PARM and append it to the
3427    LIST being built.  This new parameter is a non-type parameter iff
3428    IS_NON_TYPE is true. This new parameter is a parameter
3429    pack iff IS_PARAMETER_PACK is true.  The location of PARM is in 
3430    PARM_LOC.  */
3431
3432 tree
3433 process_template_parm (tree list, location_t parm_loc, tree parm, bool is_non_type, 
3434                        bool is_parameter_pack)
3435 {
3436   tree decl = 0;
3437   tree defval;
3438   tree err_parm_list;
3439   int idx = 0;
3440
3441   gcc_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST);
3442   defval = TREE_PURPOSE (parm);
3443
3444   if (list)
3445     {
3446       tree p = tree_last (list);
3447
3448       if (p && TREE_VALUE (p) != error_mark_node)
3449         {
3450           p = TREE_VALUE (p);
3451           if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
3452             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
3453           else
3454             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
3455         }
3456
3457       ++idx;
3458     }
3459   else
3460     idx = 0;
3461
3462   if (is_non_type)
3463     {
3464       parm = TREE_VALUE (parm);
3465
3466       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
3467
3468       if (TREE_TYPE (parm) == error_mark_node)
3469         {
3470           err_parm_list = build_tree_list (defval, parm);
3471           TREE_VALUE (err_parm_list) = error_mark_node;
3472            return chainon (list, err_parm_list);
3473         }
3474       else
3475       {
3476         /* [temp.param]
3477
3478            The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
3479            ignored when determining its type.  */
3480         TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
3481         if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
3482           {
3483             err_parm_list = build_tree_list (defval, parm);
3484             TREE_VALUE (err_parm_list) = error_mark_node;
3485              return chainon (list, err_parm_list);
3486           }
3487
3488         if (uses_parameter_packs (TREE_TYPE (parm)) && !is_parameter_pack)
3489           {
3490             /* This template parameter is not a parameter pack, but it
3491                should be. Complain about "bare" parameter packs.  */
3492             check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (parm));
3493             
3494             /* Recover by calling this a parameter pack.  */
3495             is_parameter_pack = true;
3496           }
3497       }
3498
3499       /* A template parameter is not modifiable.  */
3500       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
3501       TREE_READONLY (parm) = 1;
3502       decl = build_decl (parm_loc,
3503                          CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
3504       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
3505       TREE_READONLY (decl) = 1;
3506       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl)
3507         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
3508                                      processing_template_decl,
3509                                      decl, TREE_TYPE (parm));
3510
3511       TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)) 
3512         = is_parameter_pack;
3513     }
3514   else
3515     {
3516       tree t;
3517       parm = TREE_VALUE (TREE_VALUE (parm));
3518
3519       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3520         {
3521           t = cxx_make_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
3522           /* This is for distinguishing between real templates and template
3523              template parameters */
3524           TREE_TYPE (parm) = t;
3525           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
3526           decl = parm;
3527         }
3528       else
3529         {
3530           t = cxx_make_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
3531           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
3532           decl = build_decl (parm_loc,
3533                              TYPE_DECL, parm, t);
3534         }
3535
3536       TYPE_NAME (t) = decl;
3537       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
3538       parm = decl;
3539       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
3540         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
3541                                      processing_template_decl,
3542                                      decl, TREE_TYPE (parm));
3543       TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t) = is_parameter_pack;
3544       TYPE_CANONICAL (t) = canonical_type_parameter (t);
3545     }
3546   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
3547   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
3548   pushdecl (decl);
3549   parm = build_tree_list (defval, parm);
3550   return chainon (list, parm);
3551 }
3552
3553 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
3554    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
3555    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
3556    as PARM_DECLs.  */
3557
3558 tree
3559 end_template_parm_list (tree parms)
3560 {
3561   int nparms;
3562   tree parm, next;
3563   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
3564
3565   current_template_parms
3566     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
3567                  saved_parmlist, current_template_parms);
3568
3569   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
3570     {
3571       next = TREE_CHAIN (parm);
3572       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
3573       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
3574       if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == TYPE_DECL)
3575         TEMPLATE_TYPE_PARM_SIBLING_PARMS (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm))) =
3576               current_template_parms;
3577     }
3578
3579   --processing_template_parmlist;
3580
3581   return saved_parmlist;
3582 }
3583
3584 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
3585
3586 void
3587 end_template_decl (void)
3588 {
3589   reset_specialization ();
3590
3591   if (! processing_template_decl)
3592     return;
3593
3594   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
3595   finish_scope ();
3596
3597   --processing_template_decl;
3598   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
3599 }
3600
3601 /* Within the declaration of a template, return all levels of template
3602    parameters that apply.  The template parameters are represented as
3603    a TREE_VEC, in the form documented in cp-tree.h for template
3604    arguments.  */
3605
3606 static tree
3607 current_template_args (void)
3608 {
3609   tree header;
3610   tree args = NULL_TREE;
3611   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
3612   int l = length;
3613
3614   /* If there is only one level of template parameters, we do not
3615      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
3616      TREE_VEC containing the arguments.  */
3617   if (length > 1)
3618     args = make_tree_vec (length);
3619
3620   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
3621     {
3622       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
3623       int i;
3624
3625       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
3626       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
3627         {
3628           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
3629
3630           /* T will be a list if we are called from within a
3631              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
3632              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
3633           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
3634             {
3635               t = TREE_VALUE (t);
3636
3637               if (!error_operand_p (t))
3638                 {
3639                   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL
3640                       || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
3641                     {
3642                       t = TREE_TYPE (t);
3643                       
3644                       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (t))
3645                         {
3646                           /* Turn this argument into a TYPE_ARGUMENT_PACK
3647                              with a single element, which expands T.  */
3648                           tree vec = make_tree_vec (1);
3649 #ifdef ENABLE_CHECKING
3650                           SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT
3651                                 (vec, TREE_VEC_LENGTH (vec));
3652 #endif
3653                           TREE_VEC_ELT (vec, 0) = make_pack_expansion (t);
3654                           
3655                           t = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
3656                           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (t, vec);
3657                         }
3658                     }
3659                   else
3660                     {
3661                       t = DECL_INITIAL (t);
3662                       
3663                       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (t))
3664                         {
3665                           /* Turn this argument into a NONTYPE_ARGUMENT_PACK
3666                              with a single element, which expands T.  */
3667                           tree vec = make_tree_vec (1);
3668                           tree type = TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (t));
3669 #ifdef ENABLE_CHECKING
3670                           SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT
3671                                 (vec, TREE_VEC_LENGTH (vec));
3672 #endif
3673                           TREE_VEC_ELT (vec, 0) = make_pack_expansion (t);
3674                           
3675                           t  = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
3676                           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (t, vec);
3677                           TREE_TYPE (t) = type;
3678                         }
3679                     }
3680                   TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
3681                 }
3682             }
3683         }
3684
3685 #ifdef ENABLE_CHECKING
3686       SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (a, TREE_VEC_LENGTH (a));
3687 #endif
3688
3689       if (length > 1)
3690         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
3691       else
3692         args = a;
3693     }
3694
3695   return args;
3696 }
3697
3698 /* Update the declared TYPE by doing any lookups which were thought to be
3699    dependent, but are not now that we know the SCOPE of the declarator.  */
3700
3701 tree
3702 maybe_update_decl_type (tree orig_type, tree scope)
3703 {
3704   tree type = orig_type;
3705
3706   if (type == NULL_TREE)
3707     return type;
3708
3709   if (TREE_CODE (orig_type) == TYPE_DECL)
3710     type = TREE_TYPE (type);
3711
3712   if (scope && TYPE_P (scope) && dependent_type_p (scope)
3713       && dependent_type_p (type)
3714       /* Don't bother building up the args in this case.  */
3715       && TREE_CODE (type) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
3716     {
3717       /* tsubst in the args corresponding to the template parameters,
3718          including auto if present.  Most things will be unchanged, but
3719          make_typename_type and tsubst_qualified_id will resolve
3720          TYPENAME_TYPEs and SCOPE_REFs that were previously dependent.  */
3721       tree args = current_template_args ();
3722       tree auto_node = type_uses_auto (type);
3723       tree pushed;
3724       if (auto_node)
3725         {
3726           tree auto_vec = make_tree_vec (1);
3727           TREE_VEC_ELT (auto_vec, 0) = auto_node;
3728           args = add_to_template_args (args, auto_vec);
3729         }
3730       pushed = push_scope (scope);
3731       type = tsubst (type, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
3732       if (pushed)
3733         pop_scope (scope);
3734     }
3735
3736   if (type == error_mark_node)
3737     return orig_type;
3738
3739   if (TREE_CODE (orig_type) == TYPE_DECL)
3740     {
3741       if (same_type_p (type, TREE_TYPE (orig_type)))
3742         type = orig_type;
3743       else
3744         type = TYPE_NAME (type);
3745     }
3746   return type;
3747 }
3748
3749 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
3750    template PARMS.  If MEMBER_TEMPLATE_P is true, the new template is
3751    a member template.  Used by push_template_decl below.  */
3752
3753 static tree
3754 build_template_decl (tree decl, tree parms, bool member_template_p)
3755 {
3756   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
3757   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
3758   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
3759   DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl) = member_template_p;
3760
3761   return tmpl;
3762 }
3763
3764 struct template_parm_data
3765 {
3766   /* The level of the template parameters we are currently
3767      processing.  */
3768   int level;
3769
3770   /* The index of the specialization argument we are currently
3771      processing.  */
3772   int current_arg;
3773
3774   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
3775      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
3776      of the arguments processed so far.  */
3777   int* parms;
3778
3779   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
3780      elements are nonzero if the argument makes use of template
3781      parameters of this level.  */
3782   int* arg_uses_template_parms;
3783 };
3784
3785 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
3786    parameter in a partial specialization is used in the explicit
3787    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
3788    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
3789    appropriately.  */
3790
3791 static int
3792 mark_template_parm (tree t, void* data)
3793 {
3794   int level;
3795   int idx;
3796   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
3797
3798   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
3799     {
3800       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
3801       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
3802     }
3803   else
3804     {
3805       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
3806       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
3807     }
3808
3809   if (level == tpd->level)
3810     {
3811       tpd->parms[idx] = 1;
3812       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
3813     }
3814
3815   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
3816      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
3817   return 0;
3818 }
3819
3820 /* Process the partial specialization DECL.  */
3821
3822 static tree
3823 process_partial_specialization (tree decl)
3824 {
3825   tree type = TREE_TYPE (decl);
3826   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
3827   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
3828   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
3829   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
3830   tree inner_parms;
3831   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
3832   int ntparms;
3833   int  i;
3834   int did_error_intro = 0;
3835   struct template_parm_data tpd;
3836   struct template_parm_data tpd2;
3837
3838   gcc_assert (current_template_parms);
3839
3840   inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
3841   ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
3842
3843   /* We check that each of the template parameters given in the
3844      partial specialization is used in the argument list to the
3845      specialization.  For example:
3846
3847        template <class T> struct S;
3848        template <class T> struct S<T*>;
3849
3850      The second declaration is OK because `T*' uses the template
3851      parameter T, whereas
3852
3853        template <class T> struct S<int>;
3854
3855      is no good.  Even trickier is:
3856
3857        template <class T>
3858        struct S1
3859        {
3860           template <class U>
3861           struct S2;
3862           template <class U>
3863           struct S2<T>;
3864        };
3865
3866      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
3867      full-specialization.  Of course,
3868
3869           template <class U>
3870           struct S2<T (*)(U)>;
3871
3872      or some such would have been OK.  */
3873   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
3874   tpd.parms = (int *) alloca (sizeof (int) * ntparms);
3875   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
3876
3877   tpd.arg_uses_template_parms = (int *) alloca (sizeof (int) * nargs);
3878   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
3879   for (i = 0; i < nargs; ++i)
3880     {
3881       tpd.current_arg = i;
3882       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
3883                               &mark_template_parm,
3884                               &tpd,
3885                               NULL,
3886                               /*include_nondeduced_p=*/false);
3887     }
3888   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
3889     if (tpd.parms[i] == 0)
3890       {
3891         /* One of the template parms was not used in the
3892            specialization.  */
3893         if (!did_error_intro)
3894           {
3895             error ("template parameters not used in partial specialization:");
3896             did_error_intro = 1;
3897           }
3898
3899         error ("        %qD", TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
3900       }
3901
3902   /* [temp.class.spec]
3903
3904      The argument list of the specialization shall not be identical to
3905      the implicit argument list of the primary template.  */
3906   if (comp_template_args
3907       (inner_args,
3908        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
3909                                                    (maintmpl)))))
3910     error ("partial specialization %qT does not specialize any template arguments", type);
3911
3912   /* [temp.class.spec]
3913
3914      A partially specialized non-type argument expression shall not
3915      involve template parameters of the partial specialization except
3916      when the argument expression is a simple identifier.
3917
3918      The type of a template parameter corresponding to a specialized
3919      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
3920      specialization. 
3921
3922      Also, we verify that pack expansions only occur at the
3923      end of the argument list.  */
3924   gcc_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl));
3925   tpd2.parms = 0;
3926   for (i = 0; i < nargs; ++i)
3927     {
3928       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, i));
3929       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
3930       tree packed_args = NULL_TREE;
3931       int j, len = 1;
3932
3933       if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
3934         {
3935           /* Extract the arguments from the argument pack. We'll be
3936              iterating over these in the following loop.  */
3937           packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
3938           len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
3939         }
3940
3941       for (j = 0; j < len; j++)
3942         {
3943           if (packed_args)
3944             /* Get the Jth argument in the parameter pack.  */
3945             arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, j);
3946
3947           if (PACK_EXPANSION_P (arg))
3948             {
3949               /* Pack expansions must come at the end of the
3950                  argument list.  */
3951               if ((packed_args && j < len - 1)
3952                   || (!packed_args && i < nargs - 1))
3953                 {
3954                   if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
3955                     error ("parameter pack argument %qE must be at the "
3956                            "end of the template argument list", arg);
3957                   else
3958                     error ("parameter pack argument %qT must be at the "
3959                            "end of the template argument list", arg);
3960                 }
3961             }
3962
3963           if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
3964             /* We only care about the pattern.  */
3965             arg = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg);
3966
3967           if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
3968               !TYPE_P (arg)
3969               && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
3970               /* This next line is the `argument expression is not just a
3971                  simple identifier' condition and also the `specialized
3972                  non-type argument' bit.  */
3973               && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
3974             {
3975               if ((!packed_args && tpd.arg_uses_template_parms[i])
3976                   || (packed_args && uses_template_parms (arg)))
3977                 error ("template argument %qE involves template parameter(s)",
3978                        arg);
3979               else 
3980                 {
3981                   /* Look at the corresponding template parameter,
3982                      marking which template parameters its type depends
3983                      upon.  */
3984                   tree type = TREE_TYPE (parm);
3985
3986                   if (!tpd2.parms)
3987                     {
3988                       /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
3989                       tpd2.arg_uses_template_parms 
3990                         = (int *) alloca (sizeof (int) * nargs);
3991                       /* The number of parameters here is the number in the
3992                          main template, which, as checked in the assertion
3993                          above, is NARGS.  */
3994                       tpd2.parms = (int *) alloca (sizeof (int) * nargs);
3995                       tpd2.level = 
3996                         TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
3997                     }
3998
3999                   /* Mark the template parameters.  But this time, we're
4000                      looking for the template parameters of the main
4001                      template, not in the specialization.  */
4002                   tpd2.current_arg = i;
4003                   tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
4004                   memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
4005                   for_each_template_parm (type,
4006                                           &mark_template_parm,
4007                                           &tpd2,
4008                                           NULL,
4009                                           /*include_nondeduced_p=*/false);
4010
4011                   if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
4012                     {
4013                       /* The type depended on some template parameters.
4014                          If they are fully specialized in the
4015                          specialization, that's OK.  */
4016                       int j;
4017                       int count = 0;
4018                       for (j = 0; j < nargs; ++j)
4019                         if (tpd2.parms[j] != 0
4020                             && tpd.arg_uses_template_parms [j])
4021                           ++count;
4022                       if (count != 0)
4023                         error_n (input_location, count,
4024                                  "type %qT of template argument %qE depends "
4025                                  "on a template parameter",
4026                                  "type %qT of template argument %qE depends "
4027                                  "on template parameters",
4028                                  type,
4029                                  arg);
4030                     }
4031                 }
4032             }
4033         }
4034     }
4035
4036   /* We should only get here once.  */
4037   gcc_assert (!COMPLETE_TYPE_P (type));
4038
4039   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
4040     = tree_cons (specargs, inner_parms,
4041                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
4042   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
4043   return decl;
4044 }
4045
4046 /* Check that a template declaration's use of default arguments and
4047    parameter packs is not invalid.  Here, PARMS are the template
4048    parameters.  IS_PRIMARY is nonzero if DECL is the thing declared by
4049    a primary template.  IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial
4050    specialization.
4051    
4052
4053    IS_FRIEND_DECL is nonzero if DECL is a friend function template
4054    declaration (but not a definition); 1 indicates a declaration, 2
4055    indicates a redeclaration. When IS_FRIEND_DECL=2, no errors are
4056    emitted for extraneous default arguments.
4057
4058    Returns TRUE if there were no errors found, FALSE otherwise. */
4059
4060 bool
4061 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, 
4062                          int is_partial, int is_friend_decl)
4063 {
4064   const char *msg;
4065   int last_level_to_check;
4066   tree parm_level;
4067   bool no_errors = true;
4068
4069   /* [temp.param]
4070
4071      A default template-argument shall not be specified in a
4072      function template declaration or a function template definition, nor
4073      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
4074      class template.  */
4075
4076   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
4077     /* You can't have a function template declaration in a local
4078        scope, nor you can you define a member of a class template in a
4079        local scope.  */
4080     return true;
4081
4082   if (current_class_type
4083       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
4084       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4085       && DECL_DECLARES_FUNCTION_P (decl)
4086       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
4087          or a member function.  */
4088       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
4089           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
4090           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
4091           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
4092           : false)
4093       /* And, if it was a member function, it really was defined in
4094          the scope of the class.  */
4095       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
4096           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
4097     /* We already checked these parameters when the template was
4098        declared, so there's no need to do it again now.  This function
4099        was defined in class scope, but we're processing it's body now
4100        that the class is complete.  */
4101     return true;
4102
4103   /* Core issue 226 (C++0x only): the following only applies to class
4104      templates.  */
4105   if ((cxx_dialect == cxx98) || TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
4106     {
4107       /* [temp.param]
4108
4109          If a template-parameter has a default template-argument, all
4110          subsequent template-parameters shall have a default
4111          template-argument supplied.  */
4112       for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
4113         {
4114           tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
4115           int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
4116           int seen_def_arg_p = 0;
4117           int i;
4118
4119           for (i = 0; i < ntparms; ++i)
4120             {
4121               tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
4122
4123               if (parm == error_mark_node)
4124                 continue;
4125
4126               if (TREE_PURPOSE (parm))
4127                 seen_def_arg_p = 1;
4128               else if (seen_def_arg_p
4129                        && !template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm)))
4130                 {
4131                   error ("no default argument for %qD", TREE_VALUE (parm));
4132                   /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
4133                      there should have been a default argument.  */
4134                   TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
4135                   no_errors = false;
4136                 }
4137               else if (is_primary
4138                        && !is_partial
4139                        && !is_friend_decl
4140                        /* Don't complain about an enclosing partial
4141                           specialization.  */
4142                        && parm_level == parms
4143                        && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4144                        && i < ntparms - 1
4145                        && template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm)))
4146                 {
4147                   /* A primary class template can only have one
4148                      parameter pack, at the end of the template
4149                      parameter list.  */
4150
4151                   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == PARM_DECL)
4152                     error ("parameter pack %qE must be at the end of the"
4153                            " template parameter list", TREE_VALUE (parm));
4154                   else
4155                     error ("parameter pack %qT must be at the end of the"
4156                            " template parameter list", 
4157                            TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)));
4158
4159                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) 
4160                     = error_mark_node;
4161                   no_errors = false;
4162                 }
4163             }
4164         }
4165     }
4166
4167   if (((cxx_dialect == cxx98) && TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
4168       || is_partial 
4169       || !is_primary
4170       || is_friend_decl)
4171     /* For an ordinary class template, default template arguments are
4172        allowed at the innermost level, e.g.:
4173          template <class T = int>
4174          struct S {};
4175        but, in a partial specialization, they're not allowed even
4176        there, as we have in [temp.class.spec]:
4177
4178          The template parameter list of a specialization shall not
4179          contain default template argument values.
4180
4181        So, for a partial specialization, or for a function template
4182        (in C++98/C++03), we look at all of them.  */
4183     ;
4184   else
4185     /* But, for a primary class template that is not a partial
4186        specialization we look at all template parameters except the
4187        innermost ones.  */
4188     parms = TREE_CHAIN (parms);
4189
4190   /* Figure out what error message to issue.  */
4191   if (is_friend_decl == 2)
4192     msg = G_("default template arguments may not be used in function template "
4193              "friend re-declaration");
4194   else if (is_friend_decl)
4195     msg = G_("default template arguments may not be used in function template "
4196              "friend declarations");
4197   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && (cxx_dialect == cxx98))
4198     msg = G_("default template arguments may not be used in function templates "
4199              "without -std=c++0x or -std=gnu++0x");
4200   else if (is_partial)
4201     msg = G_("default template arguments may not be used in "
4202              "partial specializations");
4203   else
4204     msg = G_("default argument for template parameter for class enclosing %qD");
4205
4206   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
4207     /* If we're inside a class definition, there's no need to
4208        examine the parameters to the class itself.  On the one
4209        hand, they will be checked when the class is defined, and,
4210        on the other, default arguments are valid in things like:
4211          template <class T = double>
4212          struct S { template <class U> void f(U); };
4213        Here the default argument for `S' has no bearing on the
4214        declaration of `f'.  */
4215     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
4216   else
4217     /* Check everything.  */
4218     last_level_to_check = 0;
4219
4220   for (parm_level = parms;
4221        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check;
4222        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
4223     {
4224       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
4225       int i;
4226       int ntparms;
4227
4228       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
4229       for (i = 0; i < ntparms; ++i)
4230         {
4231           if (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i) == error_mark_node)
4232             continue;
4233
4234           if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
4235             {
4236               if (msg)
4237                 {
4238                   no_errors = false;
4239                   if (is_friend_decl == 2)
4240                     return no_errors;
4241
4242                   error (msg, decl);
4243                   msg = 0;
4244                 }
4245
4246               /* Clear out the default argument so that we are not
4247                  confused later.  */
4248               TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
4249             }
4250         }
4251
4252       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
4253          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
4254       if (msg)
4255         msg = G_("default argument for template parameter for class "
4256                  "enclosing %qD");
4257     }
4258
4259   return no_errors;
4260 }
4261
4262 /* Worker for push_template_decl_real, called via
4263    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
4264    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
4265    parameter of that level, return nonzero.  */
4266
4267 static int
4268 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
4269 {
4270   int this_level = *(int *)data;
4271   int level;
4272
4273   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
4274     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
4275   else
4276     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
4277   return level == this_level;
4278 }
4279
4280 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
4281    parameters given by current_template_args, or reuses a
4282    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
4283    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.
4284
4285    If IS_FRIEND is true, DECL is a friend declaration.  */
4286
4287 tree
4288 push_template_decl_real (tree decl, bool is_friend)
4289 {
4290   tree tmpl;
4291   tree args;
4292   tree info;
4293   tree ctx;
4294   int primary;
4295   int is_partial;
4296   int new_template_p = 0;
4297   /* True if the template is a member template, in the sense of
4298      [temp.mem].  */
4299   bool member_template_p = false;
4300
4301   if (decl == error_mark_node || !current_template_parms)
4302     return error_mark_node;
4303
4304   /* See if this is a partial specialization.  */
4305   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4306                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
4307                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
4308
4309   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl))
4310     is_friend = true;
4311
4312   if (is_friend)
4313     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
4314        the type of which it is a friend.  */
4315     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
4316   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
4317            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
4318     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
4319        it is defined.  */
4320     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
4321   else
4322     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
4323        is assumed to be a member of the class.  */
4324     ctx = current_scope ();
4325
4326   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
4327     ctx = NULL_TREE;
4328
4329   if (!DECL_CONTEXT (decl))
4330     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
4331
4332   /* See if this is a primary template.  */
4333   if (is_friend && ctx)
4334     /* A friend template that specifies a class context, i.e.
4335          template <typename T> friend void A<T>::f();
4336        is not primary.  */
4337     primary = 0;
4338   else
4339     primary = template_parm_scope_p ();
4340
4341   if (primary)
4342     {
4343       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
4344         member_template_p = true;
4345       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4346           && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl)))
4347         {
4348           error ("template class without a name");
4349           return error_mark_node;
4350         }
4351       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
4352         {
4353           if (DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
4354             {
4355               /* [temp.mem]
4356
4357                  A destructor shall not be a member template.  */
4358               error ("destructor %qD declared as member template", decl);
4359               return error_mark_node;
4360             }
4361           if (NEW_DELETE_OPNAME_P (DECL_NAME (decl))
4362               && (!TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl))
4363                   || TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)) == void_list_node
4364                   || !TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)))
4365                   || (TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES ((TREE_TYPE (decl))))
4366                       == void_list_node)))
4367             {
4368               /* [basic.stc.dynamic.allocation]
4369
4370                  An allocation function can be a function
4371                  template. ... Template allocation functions shall
4372                  have two or more parameters.  */
4373               error ("invalid template declaration of %qD", decl);
4374               return error_mark_node;
4375             }
4376         }
4377       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4378                && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
4379         /* OK */;
4380       else
4381         {
4382           error ("template declaration of %q#D", decl);
4383           return error_mark_node;
4384         }
4385     }
4386
4387   /* Check to see that the rules regarding the use of default
4388      arguments are not being violated.  */
4389   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms,
4390                            primary, is_partial, /*is_friend_decl=*/0);
4391
4392   /* Ensure that there are no parameter packs in the type of this
4393      declaration that have not been expanded.  */
4394   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
4395     {
4396       /* Check each of the arguments individually to see if there are
4397          any bare parameter packs.  */
4398       tree type = TREE_TYPE (decl);
4399       tree arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
4400       tree argtype = TYPE_ARG_TYPES (type);
4401
4402       while (arg && argtype)
4403         {
4404           if (!FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (arg)
4405               && check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (arg)))
4406             {
4407             /* This is a PARM_DECL that contains unexpanded parameter
4408                packs. We have already complained about this in the
4409                check_for_bare_parameter_packs call, so just replace
4410                these types with ERROR_MARK_NODE.  */
4411               TREE_TYPE (arg) = error_mark_node;
4412               TREE_VALUE (argtype) = error_mark_node;
4413             }
4414
4415           arg = TREE_CHAIN (arg);
4416           argtype = TREE_CHAIN (argtype);
4417         }
4418
4419       /* Check for bare parameter packs in the return type and the
4420          exception specifiers.  */
4421       if (check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (type)))
4422         /* Errors were already issued, set return type to int
4423            as the frontend doesn't expect error_mark_node as
4424            the return type.  */
4425         TREE_TYPE (type) = integer_type_node;
4426       if (check_for_bare_parameter_packs (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type)))
4427         TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type) = NULL_TREE;
4428     }
4429   else if (check_for_bare_parameter_packs (TREE_TYPE (decl)))
4430     {
4431       TREE_TYPE (decl) = error_mark_node;
4432       return error_mark_node;
4433     }
4434
4435   if (is_partial)
4436     return process_partial_specialization (decl);
4437
4438   args = current_template_args ();
4439
4440   if (!ctx
4441       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
4442       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
4443       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
4444     {
4445       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4446           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
4447           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
4448         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
4449       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
4450          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
4451          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
4452       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
4453                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
4454                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
4455         {
4456           /* Since a template declaration already existed for this
4457              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
4458              that the redeclaration is valid.  */
4459           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
4460                                     current_template_parms);
4461           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
4462              one we already had.  */
4463           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
4464         }
4465       else
4466         {
4467           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms,
4468                                       member_template_p);
4469           new_template_p = 1;
4470
4471           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
4472               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
4473             {
4474               /* A specialization of a member template of a template
4475                  class.  */
4476               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
4477               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
4478               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
4479             }
4480         }
4481     }
4482   else
4483     {
4484       tree a, t, current, parms;
4485       int i;
4486       tree tinfo = get_template_info (decl);
4487
4488       if (!tinfo)
4489         {
4490           error ("template definition of non-template %q#D", decl);
4491           return error_mark_node;
4492         }
4493
4494       tmpl = TI_TEMPLATE (tinfo);
4495
4496       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
4497           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl)
4498           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
4499           && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl))
4500         {
4501           tree new_tmpl;
4502
4503           /* The declaration is a specialization of a member
4504              template, declared outside the class.  Therefore, the
4505              innermost template arguments will be NULL, so we
4506              replace them with the arguments determined by the
4507              earlier call to check_explicit_specialization.  */
4508           args = DECL_TI_ARGS (decl);
4509
4510           new_tmpl
4511             = build_template_decl (decl, current_template_parms,
4512                                    member_template_p);
4513           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
4514           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
4515           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
4516           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
4517           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl)
4518             = build_template_info (tmpl, args);
4519
4520           register_specialization (new_tmpl,
4521                                    most_general_template (tmpl),
4522                                    args,
4523                                    is_friend, 0);
4524           return decl;
4525         }
4526
4527       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
4528
4529       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
4530       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
4531       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
4532         {
4533           error ("expected %d levels of template parms for %q#D, got %d",
4534                  i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
4535         }
4536       else
4537         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
4538           {
4539             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
4540             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
4541
4542             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
4543               {
4544                 if (current == decl)
4545                   error ("got %d template parameters for %q#D",
4546                          TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
4547                 else
4548                   error ("got %d template parameters for %q#T",
4549                          TREE_VEC_LENGTH (a), current);
4550                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
4551                 return error_mark_node;
4552               }
4553
4554             if (current == decl)
4555               current = ctx;
4556             else if (current == NULL_TREE)
4557               /* Can happen in erroneous input.  */
4558               break;
4559             else
4560               current = (TYPE_P (current)
4561                          ? TYPE_CONTEXT (current)
4562                          : DECL_CONTEXT (current));
4563           }
4564
4565       /* Check that the parms are used in the appropriate qualifying scopes
4566          in the declarator.  */
4567       if (!comp_template_args
4568           (TI_ARGS (tinfo),
4569            TI_ARGS (get_template_info (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)))))
4570         {
4571           error ("\
4572 template arguments to %qD do not match original template %qD",
4573                  decl, DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
4574           if (!uses_template_parms (TI_ARGS (tinfo)))
4575             inform (input_location, "use template<> for an explicit specialization");
4576           /* Avoid crash in import_export_decl.  */
4577           DECL_INTERFACE_KNOWN (decl) = 1;
4578           return error_mark_node;
4579         }
4580     }
4581
4582   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
4583   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
4584
4585   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
4586      that we do not try to push a global template friend declared in a
4587      template class; such a thing may well depend on the template
4588      parameters of the class.  */
4589   if (new_template_p && !ctx
4590       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
4591     {
4592       tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl, is_friend);
4593       if (tmpl == error_mark_node)
4594         return error_mark_node;
4595
4596       /* Hide template friend classes that haven't been declared yet.  */
4597       if (is_friend && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
4598         {
4599           DECL_ANTICIPATED (tmpl) = 1;
4600           DECL_FRIEND_P (tmpl) = 1;
4601         }
4602     }
4603
4604   if (primary)
4605     {
4606       tree parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
4607       int i;
4608
4609       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
4610       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
4611         {
4612           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
4613
4614           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
4615              depends on innermost template operands.  */
4616
4617           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
4618                                          depth))
4619             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
4620         }
4621
4622       /* Give template template parms a DECL_CONTEXT of the template
4623          for which they are a parameter.  */
4624       parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
4625       for (i = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1; i >= 0; --i)
4626         {
4627           tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
4628           if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
4629             DECL_CONTEXT (parm) = tmpl;
4630         }
4631     }
4632
4633   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
4634      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
4635      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
4636      argument levels if necessary.  */
4637   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
4638     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
4639
4640   info = build_template_info (tmpl, args);
4641
4642   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
4643     SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
4644   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
4645     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
4646
4647   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
4648 }
4649
4650 tree
4651 push_template_decl (tree decl)
4652 {
4653   return push_template_decl_real (decl, false);
4654 }
4655
4656 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
4657    template PARMS, e.g.:
4658
4659      template <class T> struct S;
4660      template <class T> struct S {};  */
4661
4662 bool
4663 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
4664 {
4665   tree tmpl;
4666   tree tmpl_parms;
4667   int i;
4668
4669   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
4670     {
4671       error ("%qT is not a template type", type);
4672       return false;
4673     }
4674
4675   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
4676   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
4677     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
4678        about here; there are no new template parameters for the nested
4679        type.  */
4680     return true;
4681
4682   if (!parms)
4683     {
4684       error ("template specifiers not specified in declaration of %qD",
4685              tmpl);
4686       return false;
4687     }
4688
4689   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
4690   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
4691
4692   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
4693     {
4694       error_n (input_location, TREE_VEC_LENGTH (parms),
4695                "redeclared with %d template parameter",
4696                "redeclared with %d template parameters",
4697                TREE_VEC_LENGTH (parms));
4698       inform_n (input_location, TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms),
4699                 "previous declaration %q+D used %d template parameter",
4700                 "previous declaration %q+D used %d template parameters",
4701                 tmpl, TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms));
4702       return false;
4703     }
4704
4705   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
4706     {
4707       tree tmpl_parm;
4708       tree parm;
4709       tree tmpl_default;
4710       tree parm_default;
4711
4712       if (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i) == error_mark_node
4713           || TREE_VEC_ELT (parms, i) == error_mark_node)
4714         continue;
4715
4716       tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
4717       if (tmpl_parm == error_mark_node)
4718         return false;
4719
4720       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
4721       tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
4722       parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
4723
4724       /* TMPL_PARM and PARM can be either TYPE_DECL, PARM_DECL, or
4725          TEMPLATE_DECL.  */
4726       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm)
4727           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != TYPE_DECL
4728               && !same_type_p (TREE_TYPE (tmpl_parm), TREE_TYPE (parm)))
4729           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != PARM_DECL
4730               && (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (tmpl_parm))
4731                   != TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm))))
4732           || (TREE_CODE (tmpl_parm) == PARM_DECL
4733               && (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (tmpl_parm))
4734                   != TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))))
4735         {
4736           error ("template parameter %q+#D", tmpl_parm);
4737           error ("redeclared here as %q#D", parm);
4738           return false;
4739         }
4740
4741       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
4742         {
4743           /* We have in [temp.param]:
4744
4745              A template-parameter may not be given default arguments
4746              by two different declarations in the same scope.  */
4747           error_at (input_location, "redefinition of default argument for %q#D", parm);
4748           inform (DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl_parm),
4749                   "original definition appeared here");
4750           return false;
4751         }
4752
4753       if (parm_default != NULL_TREE)
4754         /* Update the previous template parameters (which are the ones
4755            that will really count) with the new default value.  */
4756         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
4757       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
4758         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
4759            parameters for any members.  */
4760         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
4761     }
4762
4763     return true;
4764 }
4765
4766 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
4767    (possibly simplified) expression.  */
4768
4769 tree
4770 fold_non_dependent_expr (tree expr)
4771 {
4772   if (expr == NULL_TREE)
4773     return NULL_TREE;
4774
4775   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
4776      it.  We're supposed to treat:
4777
4778        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
4779        template <typename T> void f(T[2]);
4780
4781      as two declarations of the same function, for example.  */
4782   if (processing_template_decl
4783       && !type_dependent_expression_p (expr)
4784       && !value_dependent_expression_p (expr))
4785     {
4786       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
4787
4788       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
4789       processing_template_decl = 0;
4790       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
4791                                     /*args=*/NULL_TREE,
4792                                     tf_error,
4793                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
4794                                     /*function_p=*/false,
4795                                     /*integral_constant_expression_p=*/true);
4796       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
4797     }
4798   return expr;
4799 }
4800
4801 /* EXPR is an expression which is used in a constant-expression context.
4802    For instance, it could be a VAR_DECL with a constant initializer.
4803    Extract the innermost constant expression.
4804
4805    This is basically a more powerful version of
4806    integral_constant_value, which can be used also in templates where
4807    initializers can maintain a syntactic rather than semantic form
4808    (even if they are non-dependent, for access-checking purposes).  */
4809
4810 static tree
4811 fold_decl_constant_value (tree expr)
4812 {
4813   tree const_expr = expr;
4814   do
4815     {
4816       expr = fold_non_dependent_expr (const_expr);
4817       const_expr = integral_constant_value (expr);
4818     }
4819   while (expr != const_expr);
4820
4821   return expr;
4822 }
4823
4824 /* Subroutine of convert_nontype_argument. Converts EXPR to TYPE, which
4825    must be a function or a pointer-to-function type, as specified
4826    in [temp.arg.nontype]: disambiguate EXPR if it is an overload set,
4827    and check that the resulting function has external linkage.  */
4828
4829 static tree
4830 convert_nontype_argument_function (tree type, tree expr)
4831 {
4832   tree fns = expr;
4833   tree fn, fn_no_ptr;
4834
4835   fn = instantiate_type (type, fns, tf_none);
4836   if (fn == error_mark_node)
4837     return error_mark_node;
4838
4839   fn_no_ptr = fn;
4840   if (TREE_CODE (fn_no_ptr) == ADDR_EXPR)
4841     fn_no_ptr = TREE_OPERAND (fn_no_ptr, 0);
4842   if (TREE_CODE (fn_no_ptr) == BASELINK)
4843     fn_no_ptr = BASELINK_FUNCTIONS (fn_no_ptr);
4844  
4845   /* [temp.arg.nontype]/1
4846
4847      A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
4848      shall be one of:
4849      [...]
4850      -- the address of an object or function with external linkage.  */
4851   if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn_no_ptr))
4852     {
4853       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
4854              "because function %qD has not external linkage",
4855              expr, type, fn_no_ptr);
4856       return NULL_TREE;
4857     }
4858
4859   return fn;
4860 }
4861
4862 /* Subroutine of convert_nontype_argument.
4863    Check if EXPR of type TYPE is a valid pointer-to-member constant.
4864    Emit an error otherwise.  */
4865
4866 static bool
4867 check_valid_ptrmem_cst_expr (tree type, tree expr)
4868 {
4869   STRIP_NOPS (expr);
4870   if (expr && (null_ptr_cst_p (expr) || TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST))
4871     return true;
4872   error ("%qE is not a valid template argument for type %qT",
4873          expr, type);
4874   error ("it must be a pointer-to-member of the form `&X::Y'");
4875   return false;
4876 }
4877
4878 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
4879    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
4880    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
4881    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
4882    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
4883    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
4884    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
4885    must be non-dependent.
4886
4887    The conversion follows the special rules described in
4888    [temp.arg.nontype], and it is much more strict than an implicit
4889    conversion.
4890
4891    This function is called twice for each template argument (see
4892    lookup_template_class for a more accurate description of this
4893    problem). This means that we need to handle expressions which
4894    are not valid in a C++ source, but can be created from the
4895    first call (for instance, casts to perform conversions). These
4896    hacks can go away after we fix the double coercion problem.  */
4897
4898 static tree
4899 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
4900 {
4901   tree expr_type;
4902
4903   /* Detect immediately string literals as invalid non-type argument.
4904      This special-case is not needed for correctness (we would easily
4905      catch this later), but only to provide better diagnostic for this
4906      common user mistake. As suggested by DR 100, we do not mention
4907      linkage issues in the diagnostic as this is not the point.  */
4908   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
4909     {
4910       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
4911              "because string literals can never be used in this context",
4912              expr, type);
4913       return NULL_TREE;
4914     }
4915
4916   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
4917      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
4918      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
4919      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
4920      so that access checking can be performed when the template is
4921      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
4922      convert the argument.  */
4923   expr = fold_non_dependent_expr (expr);
4924   if (error_operand_p (expr))
4925     return error_mark_node;
4926   expr_type = TREE_TYPE (expr);
4927
4928   /* HACK: Due to double coercion, we can get a
4929      NOP_EXPR<REFERENCE_TYPE>(ADDR_EXPR<POINTER_TYPE> (arg)) here,
4930      which is the tree that we built on the first call (see
4931      below when coercing to reference to object or to reference to
4932      function). We just strip everything and get to the arg.
4933      See g++.old-deja/g++.oliva/template4.C and g++.dg/template/nontype9.C
4934      for examples.  */
4935   if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR)
4936     {
4937       if (TYPE_REF_OBJ_P (type) || TYPE_REFFN_P (type))
4938         {
4939           /* ??? Maybe we could use convert_from_reference here, but we
4940              would need to relax its constraints because the NOP_EXPR
4941              could actually change the type to something more cv-qualified,
4942              and this is not folded by convert_from_reference.  */
4943           tree addr = TREE_OPERAND (expr, 0);
4944           gcc_assert (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE);
4945           gcc_assert (TREE_CODE (addr) == ADDR_EXPR);
4946           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (addr)) == POINTER_TYPE);
4947           gcc_assert (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p
4948                       (TREE_TYPE (expr_type),
4949                        TREE_TYPE (TREE_TYPE (addr))));
4950
4951           expr = TREE_OPERAND (addr, 0);
4952           expr_type = TREE_TYPE (expr);
4953         }
4954
4955       /* We could also generate a NOP_EXPR(ADDR_EXPR()) when the
4956          parameter is a pointer to object, through decay and
4957          qualification conversion. Let's strip everything.  */
4958       else if (TYPE_PTROBV_P (type))
4959         {
4960           STRIP_NOPS (expr);
4961           gcc_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR);
4962           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == POINTER_TYPE);
4963           /* Skip the ADDR_EXPR only if it is part of the decay for
4964              an array. Otherwise, it is part of the original argument
4965              in the source code.  */
4966           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))) == ARRAY_TYPE)
4967             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
4968           expr_type = TREE_TYPE (expr);
4969         }
4970     }
4971
4972   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 1
4973
4974      For a non-type template-parameter of integral or enumeration type,
4975      integral promotions (_conv.prom_) and integral conversions
4976      (_conv.integral_) are applied.  */
4977   if (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type))
4978     {
4979       if (!INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (expr_type))
4980         return error_mark_node;
4981
4982       expr = fold_decl_constant_value (expr);
4983       /* Notice that there are constant expressions like '4 % 0' which
4984          do not fold into integer constants.  */
4985       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
4986         {
4987           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
4988                  "because it is a non-constant expression", expr, type);
4989           return NULL_TREE;
4990         }
4991
4992       /* At this point, an implicit conversion does what we want,
4993          because we already know that the expression is of integral
4994          type.  */
4995       expr = ocp_convert (type, expr, CONV_IMPLICIT, LOOKUP_PROTECT);
4996       if (expr == error_mark_node)
4997         return error_mark_node;
4998
4999       /* Conversion was allowed: fold it to a bare integer constant.  */
5000       expr = fold (expr);
5001     }
5002   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 2
5003
5004      For a non-type template-parameter of type pointer to object,
5005      qualification conversions (_conv.qual_) and the array-to-pointer
5006      conversion (_conv.array_) are applied.  */
5007   else if (TYPE_PTROBV_P (type))
5008     {
5009       /* [temp.arg.nontype]/1  (TC1 version, DR 49):
5010
5011          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
5012          shall be one of: [...]
5013
5014          -- the name of a non-type template-parameter;
5015          -- the address of an object or function with external linkage, [...]
5016             expressed as "& id-expression" where the & is optional if the name
5017             refers to a function or array, or if the corresponding
5018             template-parameter is a reference.
5019
5020         Here, we do not care about functions, as they are invalid anyway
5021         for a parameter of type pointer-to-object.  */
5022
5023       if (DECL_P (expr) && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expr))
5024         /* Non-type template parameters are OK.  */
5025         ;
5026       else if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR
5027                && TREE_CODE (expr_type) != ARRAY_TYPE)
5028         {
5029           if (TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
5030             {
5031               error ("%qD is not a valid template argument "
5032                      "because %qD is a variable, not the address of "
5033                      "a variable",
5034                      expr, expr);
5035               return NULL_TREE;
5036             }
5037           /* Other values, like integer constants, might be valid
5038              non-type arguments of some other type.  */
5039           return error_mark_node;
5040         }
5041       else
5042         {
5043           tree decl;
5044
5045           decl = ((TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
5046                   ? TREE_OPERAND (expr, 0) : expr);
5047           if (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL)
5048             {
5049               error ("%qE is not a valid template argument of type %qT "
5050                      "because %qE is not a variable",
5051                      expr, type, decl);
5052               return NULL_TREE;
5053             }
5054           else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (decl))
5055             {
5056               error ("%qE is not a valid template argument of type %qT "
5057                      "because %qD does not have external linkage",
5058                      expr, type, decl);
5059               return NULL_TREE;
5060             }
5061         }
5062
5063       expr = decay_conversion (expr);
5064       if (expr == error_mark_node)
5065         return error_mark_node;
5066
5067       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
5068       if (expr == error_mark_node)
5069         return error_mark_node;
5070     }
5071   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 3
5072
5073      For a non-type template-parameter of type reference to object, no
5074      conversions apply. The type referred to by the reference may be more
5075      cv-qualified than the (otherwise identical) type of the
5076      template-argument. The template-parameter is bound directly to the
5077      template-argument, which must be an lvalue.  */
5078   else if (TYPE_REF_OBJ_P (type))
5079     {
5080       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (TREE_TYPE (type),
5081                                                       expr_type))
5082         return error_mark_node;
5083
5084       if (!at_least_as_qualified_p (TREE_TYPE (type), expr_type))
5085         {
5086           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5087                  "because of conflicts in cv-qualification", expr, type);
5088           return NULL_TREE;
5089         }
5090
5091       if (!real_lvalue_p (expr))
5092         {
5093           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5094                  "because it is not an lvalue", expr, type);
5095           return NULL_TREE;
5096         }
5097
5098       /* [temp.arg.nontype]/1
5099
5100          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
5101          shall be one of: [...]
5102
5103          -- the address of an object or function with external linkage.  */
5104       if (TREE_CODE (expr) == INDIRECT_REF
5105           && TYPE_REF_OBJ_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))))
5106         {
5107           expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
5108           if (DECL_P (expr))
5109             {
5110               error ("%q#D is not a valid template argument for type %qT "
5111                      "because a reference variable does not have a constant "
5112                      "address", expr, type);
5113               return NULL_TREE;
5114             }
5115         }
5116
5117       if (!DECL_P (expr))
5118         {
5119           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5120                  "because it is not an object with external linkage",
5121                  expr, type);
5122           return NULL_TREE;
5123         }
5124
5125       if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (expr))
5126         {
5127           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5128                  "because object %qD has not external linkage",
5129                  expr, type, expr);
5130           return NULL_TREE;
5131         }
5132
5133       expr = build_nop (type, build_address (expr));
5134     }
5135   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 4
5136
5137      For a non-type template-parameter of type pointer to function, only
5138      the function-to-pointer conversion (_conv.func_) is applied. If the
5139      template-argument represents a set of overloaded functions (or a
5140      pointer to such), the matching function is selected from the set
5141      (_over.over_).  */
5142   else if (TYPE_PTRFN_P (type))
5143     {
5144       /* If the argument is a template-id, we might not have enough
5145          context information to decay the pointer.  */
5146       if (!type_unknown_p (expr_type))
5147         {
5148           expr = decay_conversion (expr);
5149           if (expr == error_mark_node)
5150             return error_mark_node;
5151         }
5152
5153       expr = convert_nontype_argument_function (type, expr);
5154       if (!expr || expr == error_mark_node)
5155         return expr;
5156
5157       if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
5158         {
5159           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT", expr, type);
5160           error ("it must be the address of a function with external linkage");
5161           return NULL_TREE;
5162         }
5163     }
5164   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 5
5165
5166      For a non-type template-parameter of type reference to function, no
5167      conversions apply. If the template-argument represents a set of
5168      overloaded functions, the matching function is selected from the set
5169      (_over.over_).  */
5170   else if (TYPE_REFFN_P (type))
5171     {
5172       if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
5173         {
5174           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5175                  "because it is a pointer", expr, type);
5176           inform (input_location, "try using %qE instead", TREE_OPERAND (expr, 0));
5177           return NULL_TREE;
5178         }
5179
5180       expr = convert_nontype_argument_function (TREE_TYPE (type), expr);
5181       if (!expr || expr == error_mark_node)
5182         return expr;
5183
5184       expr = build_nop (type, build_address (expr));
5185     }
5186   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 6
5187
5188      For a non-type template-parameter of type pointer to member function,
5189      no conversions apply. If the template-argument represents a set of
5190      overloaded member functions, the matching member function is selected
5191      from the set (_over.over_).  */
5192   else if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
5193     {
5194       expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
5195       if (expr == error_mark_node)
5196         return error_mark_node;
5197
5198       /* [temp.arg.nontype] bullet 1 says the pointer to member
5199          expression must be a pointer-to-member constant.  */
5200       if (!check_valid_ptrmem_cst_expr (type, expr))
5201         return error_mark_node;
5202
5203       /* There is no way to disable standard conversions in
5204          resolve_address_of_overloaded_function (called by
5205          instantiate_type). It is possible that the call succeeded by
5206          converting &B::I to &D::I (where B is a base of D), so we need
5207          to reject this conversion here.
5208
5209          Actually, even if there was a way to disable standard conversions,
5210          it would still be better to reject them here so that we can
5211          provide a superior diagnostic.  */
5212       if (!same_type_p (TREE_TYPE (expr), type))
5213         {
5214           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
5215                  "because it is of type %qT", expr, type,
5216                  TREE_TYPE (expr));
5217           /* If we are just one standard conversion off, explain.  */
5218           if (can_convert (type, TREE_TYPE (expr)))
5219             inform (input_location,
5220                     "standard conversions are not allowed in this context");
5221           return NULL_TREE;
5222         }
5223     }
5224   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 7
5225
5226      For a non-type template-parameter of type pointer to data member,
5227      qualification conversions (_conv.qual_) are applied.  */
5228   else if (TYPE_PTRMEM_P (type))
5229     {
5230       /* [temp.arg.nontype] bullet 1 says the pointer to member
5231          expression must be a pointer-to-member constant.  */
5232       if (!check_valid_ptrmem_cst_expr (type, expr))
5233         return error_mark_node;
5234
5235       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
5236       if (expr == error_mark_node)
5237         return expr;
5238     }
5239   /* A template non-type parameter must be one of the above.  */
5240   else
5241     gcc_unreachable ();
5242
5243   /* Sanity check: did we actually convert the argument to the
5244      right type?  */
5245   gcc_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)));
5246   return expr;
5247 }
5248
5249 /* Subroutine of coerce_template_template_parms, which returns 1 if
5250    PARM_PARM and ARG_PARM match using the rule for the template
5251    parameters of template template parameters. Both PARM and ARG are
5252    template parameters; the rest of the arguments are the same as for
5253    coerce_template_template_parms.
5254  */
5255 static int
5256 coerce_template_template_parm (tree parm,
5257                               tree arg,
5258                               tsubst_flags_t complain,
5259                               tree in_decl,
5260                               tree outer_args)
5261 {
5262   if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
5263       || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
5264     return 0;
5265   
5266   if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
5267     return 0;
5268   
5269   switch (TREE_CODE (parm))
5270     {
5271     case TEMPLATE_DECL:
5272       /* We encounter instantiations of templates like
5273          template <template <template <class> class> class TT>
5274          class C;  */
5275       {
5276         tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
5277         tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
5278         
5279         if (!coerce_template_template_parms
5280             (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
5281           return 0;
5282       }
5283       /* Fall through.  */
5284       
5285     case TYPE_DECL:
5286       if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (arg))
5287           && !TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm)))
5288         /* Argument is a parameter pack but parameter is not.  */
5289         return 0;
5290       break;
5291       
5292     case PARM_DECL:
5293       /* The tsubst call is used to handle cases such as
5294          
5295            template <int> class C {};
5296            template <class T, template <T> class TT> class D {};
5297            D<int, C> d;
5298
5299          i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
5300       if (!uses_template_parms (TREE_TYPE (arg))
5301           && !same_type_p
5302                 (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
5303                  TREE_TYPE (arg)))
5304         return 0;
5305       
5306       if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (arg))
5307           && !TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))
5308         /* Argument is a parameter pack but parameter is not.  */
5309         return 0;
5310       
5311       break;
5312
5313     default:
5314       gcc_unreachable ();
5315     }
5316
5317   return 1;
5318 }
5319
5320
5321 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for
5322    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are
5323    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL
5324    or PARM_DECL.
5325
5326    Consider the example:
5327      template <class T> class A;
5328      template<template <class U> class TT> class B;
5329
5330    For B<A>, PARM_PARMS are the parameters to TT, while ARG_PARMS are
5331    the parameters to A, and OUTER_ARGS contains A.  */
5332
5333 static int
5334 coerce_template_template_parms (tree parm_parms,
5335                                 tree arg_parms,
5336                                 tsubst_flags_t complain,
5337                                 tree in_decl,
5338                                 tree outer_args)
5339 {
5340   int nparms, nargs, i;
5341   tree parm, arg;
5342   int variadic_p = 0;
5343
5344   gcc_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC);
5345   gcc_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC);
5346
5347   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
5348   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
5349
5350   /* Determine whether we have a parameter pack at the end of the
5351      template template parameter's template parameter list.  */
5352   if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, nparms - 1) != error_mark_node)
5353     {
5354       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, nparms - 1));
5355       
5356       if (parm == error_mark_node)
5357         return 0;
5358
5359       switch (TREE_CODE (parm))
5360         {
5361         case TEMPLATE_DECL:
5362         case TYPE_DECL:
5363           if (TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (TREE_TYPE (parm)))
5364             variadic_p = 1;
5365           break;
5366           
5367         case PARM_DECL:
5368           if (TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (DECL_INITIAL (parm)))
5369             variadic_p = 1;
5370           break;
5371           
5372         default:
5373           gcc_unreachable ();
5374         }
5375     }
5376  
5377   if (nargs != nparms
5378       && !(variadic_p && nargs >= nparms - 1))
5379     return 0;
5380
5381   /* Check all of the template parameters except the parameter pack at
5382      the end (if any).  */
5383   for (i = 0; i < nparms - variadic_p; ++i)
5384     {
5385       if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i) == error_mark_node
5386           || TREE_VEC_ELT (arg_parms, i) == error_mark_node)
5387         continue;
5388
5389       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
5390       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
5391
5392       if (!coerce_template_template_parm (parm, arg, complain, in_decl,
5393                                           outer_args))
5394         return 0;
5395
5396     }
5397
5398   if (variadic_p)
5399     {
5400       /* Check each of the template parameters in the template
5401          argument against the template parameter pack at the end of
5402          the template template parameter.  */
5403       if (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i) == error_mark_node)
5404         return 0;
5405
5406       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
5407
5408       for (; i < nargs; ++i)
5409         {
5410           if (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i) == error_mark_node)
5411             continue;
5412  
5413           arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
5414  
5415           if (!coerce_template_template_parm (parm, arg, complain, in_decl,
5416                                               outer_args))
5417             return 0;
5418         }
5419     }
5420
5421   return 1;
5422 }
5423
5424 /* Verifies that the deduced template arguments (in TARGS) for the
5425    template template parameters (in TPARMS) represent valid bindings,
5426    by comparing the template parameter list of each template argument
5427    to the template parameter list of its corresponding template
5428    template parameter, in accordance with DR150. This
5429    routine can only be called after all template arguments have been
5430    deduced. It will return TRUE if all of the template template
5431    parameter bindings are okay, FALSE otherwise.  */
5432 bool 
5433 template_template_parm_bindings_ok_p (tree tparms, tree targs)
5434 {
5435   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
5436   bool ret = true;
5437
5438   /* We're dealing with template parms in this process.  */
5439   ++processing_template_decl;
5440
5441   targs = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs);
5442
5443   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
5444     {
5445       tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
5446       tree targ = TREE_VEC_ELT (targs, i);
5447
5448       if (TREE_CODE (tparm) == TEMPLATE_DECL && targ)
5449         {
5450           tree packed_args = NULL_TREE;
5451           int idx, len = 1;
5452
5453           if (ARGUMENT_PACK_P (targ))
5454             {
5455               /* Look inside the argument pack.  */
5456               packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (targ);
5457               len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
5458             }
5459
5460           for (idx = 0; idx < len; ++idx)
5461             {
5462               tree targ_parms = NULL_TREE;
5463
5464               if (packed_args)
5465                 /* Extract the next argument from the argument
5466                    pack.  */
5467                 targ = TREE_VEC_ELT (packed_args, idx);
5468
5469               if (PACK_EXPANSION_P (targ))
5470                 /* Look at the pattern of the pack expansion.  */
5471                 targ = PACK_EXPANSION_PATTERN (targ);
5472
5473               /* Extract the template parameters from the template
5474                  argument.  */
5475               if (TREE_CODE (targ) == TEMPLATE_DECL)
5476                 targ_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (targ);
5477               else if (TREE_CODE (targ) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
5478                 targ_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (targ));
5479
5480               /* Verify that we can coerce the template template
5481                  parameters from the template argument to the template
5482                  parameter.  This requires an exact match.  */
5483               if (targ_parms
5484                   && !coerce_template_template_parms
5485                        (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tparm),
5486                         targ_parms,
5487                         tf_none,
5488                         tparm,
5489                         targs))
5490                 {
5491                   ret = false;
5492                   goto out;
5493                 }
5494             }
5495         }
5496     }
5497
5498  out:
5499
5500   --processing_template_decl;
5501   return ret;
5502 }
5503
5504 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
5505    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
5506    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
5507    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
5508    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
5509    the full set of template arguments deduced so far.  */
5510
5511 static tree
5512 convert_template_argument (tree parm,
5513                            tree arg,
5514                            tree args,
5515                            tsubst_flags_t complain,
5516                            int i,
5517                            tree in_decl)
5518 {
5519   tree orig_arg;
5520   tree val;
5521   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
5522
5523   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST
5524       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
5525     {
5526       /* The template argument was the name of some
5527          member function.  That's usually
5528          invalid, but static members are OK.  In any
5529          case, grab the underlying fields/functions
5530          and issue an error later if required.  */
5531       orig_arg = TREE_VALUE (arg);
5532       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
5533     }
5534
5535   orig_arg = arg;
5536
5537   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
5538   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
5539                    || requires_tmpl_type);
5540
5541   /* When determining whether an argument pack expansion is a template,
5542      look at the pattern.  */
5543   if (TREE_CODE (arg) == TYPE_PACK_EXPANSION)
5544     arg = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg);
5545
5546   /* Deal with an injected-class-name used as a template template arg.  */
5547   if (requires_tmpl_type && CLASS_TYPE_P (arg))
5548     {
5549       tree t = maybe_get_template_decl_from_type_decl (TYPE_NAME (arg));
5550       if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5551         {
5552           if (complain & tf_warning_or_error)
5553             pedwarn (input_location, OPT_pedantic, "injected-class-name %qD"
5554                      " used as template template argument", TYPE_NAME (arg));
5555           else if (flag_pedantic_errors)
5556             t = arg;
5557
5558           arg = t;
5559         }
5560     }
5561
5562   is_tmpl_type = 
5563     ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
5564       && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
5565      || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
5566      || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
5567
5568   if (is_tmpl_type
5569       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
5570           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
5571     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
5572
5573   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
5574
5575   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
5576       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
5577     {
5578       permerror (input_location, "to refer to a type member of a template parameter, "
5579                  "use %<typename %E%>", orig_arg);
5580
5581       orig_arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
5582                                      TREE_OPERAND (arg, 1),
5583                                      typename_type,
5584                                      complain & tf_error);
5585       arg = orig_arg;
5586       is_type = 1;
5587     }
5588   if (is_type != requires_type)
5589     {
5590       if (in_decl)
5591         {
5592           if (complain & tf_error)
5593             {
5594               error ("type/value mismatch at argument %d in template "
5595                      "parameter list for %qD",
5596                      i + 1, in_decl);
5597               if (is_type)
5598                 error ("  expected a constant of type %qT, got %qT",
5599                        TREE_TYPE (parm),
5600                        (DECL_P (arg) ? DECL_NAME (arg) : orig_arg));
5601               else if (requires_tmpl_type)
5602                 error ("  expected a class template, got %qE", orig_arg);
5603               else
5604                 error ("  expected a type, got %qE", orig_arg);
5605             }
5606         }
5607       return error_mark_node;
5608     }
5609   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
5610     {
5611       if (in_decl && (complain & tf_error))
5612         {
5613           error ("type/value mismatch at argument %d in template "
5614                  "parameter list for %qD",
5615                  i + 1, in_decl);
5616           if (is_tmpl_type)
5617             error ("  expected a type, got %qT", DECL_NAME (arg));
5618           else
5619             error ("  expected a class template, got %qT", orig_arg);
5620         }
5621       return error_mark_node;
5622     }
5623
5624   if (is_type)
5625     {
5626       if (requires_tmpl_type)
5627         {
5628           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
5629             /* The number of argument required is not known yet.
5630                Just accept it for now.  */
5631             val = TREE_TYPE (arg);
5632           else
5633             {
5634               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
5635               tree argparm;
5636
5637               argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
5638
5639               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
5640                                                   complain, in_decl,
5641                                                   args))
5642                 {
5643                   val = arg;
5644
5645                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over
5646                      TEMPLATE_DECL.  */
5647                   if (val != error_mark_node)
5648                     {
5649                       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
5650                         val = TREE_TYPE (val);
5651                       if (TREE_CODE (orig_arg) == TYPE_PACK_EXPANSION)
5652                         val = make_pack_expansion (val);
5653                     }
5654                 }
5655               else
5656                 {
5657                   if (in_decl && (complain & tf_error))
5658                     {
5659                       error ("type/value mismatch at argument %d in "
5660                              "template parameter list for %qD",
5661                              i + 1, in_decl);
5662                       error ("  expected a template of type %qD, got %qT",
5663                              parm, orig_arg);
5664                     }
5665
5666                   val = error_mark_node;
5667                 }
5668             }
5669         }
5670       else
5671         val = orig_arg;
5672       /* We only form one instance of each template specialization.
5673          Therefore, if we use a non-canonical variant (i.e., a
5674          typedef), any future messages referring to the type will use
5675          the typedef, which is confusing if those future uses do not
5676          themselves also use the typedef.  */
5677       if (TYPE_P (val))
5678         val = strip_typedefs (val);
5679     }
5680   else
5681     {
5682       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
5683
5684       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
5685         return error_mark_node;
5686
5687       if (template_parameter_pack_p (parm) && ARGUMENT_PACK_P (orig_arg))
5688         {
5689           if (same_type_p (t, TREE_TYPE (orig_arg)))
5690             val = orig_arg;
5691           else
5692             {
5693               /* Not sure if this is reachable, but it doesn't hurt
5694                  to be robust.  */
5695               error ("type mismatch in nontype parameter pack");
5696               val = error_mark_node;
5697             }
5698         }
5699       else if (!uses_template_parms (orig_arg) && !uses_template_parms (t))
5700         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
5701            will report errors, which we don't want when complain
5702            is zero.  More importantly, digest_init will try too
5703            hard to convert things: for example, `0' should not be
5704            converted to pointer type at this point according to
5705            the standard.  Accepting this is not merely an
5706            extension, since deciding whether or not these
5707            conversions can occur is part of determining which
5708            function template to call, or whether a given explicit
5709            argument specification is valid.  */
5710         val = convert_nontype_argument (t, orig_arg);
5711       else
5712         val = orig_arg;
5713
5714       if (val == NULL_TREE)
5715         val = error_mark_node;
5716       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
5717         error ("could not convert template argument %qE to %qT",  orig_arg, t);
5718
5719       if (TREE_CODE (val) == SCOPE_REF)
5720         {
5721           /* Strip typedefs from the SCOPE_REF.  */
5722           tree type = strip_typedefs (TREE_TYPE (val));
5723           tree scope = strip_typedefs (TREE_OPERAND (val, 0));
5724           val = build_qualified_name (type, scope, TREE_OPERAND (val, 1),
5725                                       QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (val));
5726         }
5727     }
5728
5729   return val;
5730 }
5731
5732 /* Coerces the remaining template arguments in INNER_ARGS (from
5733    ARG_IDX to the end) into the parameter pack at PARM_IDX in PARMS.
5734    Returns the coerced argument pack. PARM_IDX is the position of this
5735    parameter in the template parameter list. ARGS is the original
5736    template argument list.  */
5737 static tree
5738 coerce_template_parameter_pack (tree parms,
5739                                 int parm_idx,
5740                                 tree args,
5741                                 tree inner_args,
5742                                 int arg_idx,
5743                                 tree new_args,
5744                                 int* lost,
5745                                 tree in_decl,
5746                                 tsubst_flags_t complain)
5747 {
5748   tree parm = TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx);
5749   int nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
5750   tree packed_args;
5751   tree argument_pack;
5752   tree packed_types = NULL_TREE;
5753
5754   if (arg_idx > nargs)
5755     arg_idx = nargs;
5756
5757   packed_args = make_tree_vec (nargs - arg_idx);
5758
5759   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == PARM_DECL
5760       && uses_parameter_packs (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm))))
5761     {
5762       /* When the template parameter is a non-type template
5763          parameter pack whose type uses parameter packs, we need
5764          to look at each of the template arguments
5765          separately. Build a vector of the types for these
5766          non-type template parameters in PACKED_TYPES.  */
5767       tree expansion 
5768         = make_pack_expansion (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)));
5769       packed_types = tsubst_pack_expansion (expansion, args,
5770                                             complain, in_decl);
5771
5772       if (packed_types == error_mark_node)
5773         return error_mark_node;
5774
5775       /* Check that we have the right number of arguments.  */
5776       if (arg_idx < nargs
5777           && !PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx))
5778           && nargs - arg_idx != TREE_VEC_LENGTH (packed_types))
5779         {
5780           int needed_parms 
5781             = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1 + TREE_VEC_LENGTH (packed_types);
5782           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
5783                  nargs, needed_parms);
5784           return error_mark_node;
5785         }
5786
5787       /* If we aren't able to check the actual arguments now
5788          (because they haven't been expanded yet), we can at least
5789          verify that all of the types used for the non-type
5790          template parameter pack are, in fact, valid for non-type
5791          template parameters.  */
5792       if (arg_idx < nargs 
5793           && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx)))
5794         {
5795           int j, len = TREE_VEC_LENGTH (packed_types);
5796           for (j = 0; j < len; ++j)
5797             {
5798               tree t = TREE_VEC_ELT (packed_types, j);
5799               if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
5800                 return error_mark_node;
5801             }
5802         }
5803     }
5804
5805   /* Convert the remaining arguments, which will be a part of the
5806      parameter pack "parm".  */
5807   for (; arg_idx < nargs; ++arg_idx)
5808     {
5809       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx);
5810       tree actual_parm = TREE_VALUE (parm);
5811
5812       if (packed_types && !PACK_EXPANSION_P (arg))
5813         {
5814           /* When we have a vector of types (corresponding to the
5815              non-type template parameter pack that uses parameter
5816              packs in its type, as mention above), and the
5817              argument is not an expansion (which expands to a
5818              currently unknown number of arguments), clone the
5819              parm and give it the next type in PACKED_TYPES.  */
5820           actual_parm = copy_node (actual_parm);
5821           TREE_TYPE (actual_parm) = 
5822             TREE_VEC_ELT (packed_types, arg_idx - parm_idx);
5823         }
5824
5825       if (arg != error_mark_node)
5826         arg = convert_template_argument (actual_parm, 
5827                                          arg, new_args, complain, parm_idx,
5828                                          in_decl);
5829       if (arg == error_mark_node)
5830         (*lost)++;
5831       TREE_VEC_ELT (packed_args, arg_idx - parm_idx) = arg; 
5832     }
5833
5834   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == TYPE_DECL
5835       || TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == TEMPLATE_DECL)
5836     argument_pack = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
5837   else
5838     {
5839       argument_pack = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
5840       TREE_TYPE (argument_pack) 
5841         = tsubst (TREE_TYPE (TREE_VALUE (parm)), new_args, complain, in_decl);
5842       TREE_CONSTANT (argument_pack) = 1;
5843     }
5844
5845   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argument_pack, packed_args);
5846 #ifdef ENABLE_CHECKING
5847   SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (packed_args,
5848                                        TREE_VEC_LENGTH (packed_args));
5849 #endif
5850   return argument_pack;
5851 }
5852
5853 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
5854    return a vector containing the innermost resulting template
5855    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
5856    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
5857
5858    If REQUIRE_ALL_ARGS is false, argument deduction will be performed
5859    for arguments not specified in ARGS.  Otherwise, if
5860    USE_DEFAULT_ARGS is true, default arguments will be used to fill in
5861    unspecified arguments.  If REQUIRE_ALL_ARGS is true, but
5862    USE_DEFAULT_ARGS is false, then all arguments must be specified in
5863    ARGS.  */
5864
5865 static tree
5866 coerce_template_parms (tree parms,
5867                        tree args,
5868                        tree in_decl,
5869                        tsubst_flags_t complain,
5870                        bool require_all_args,
5871                        bool use_default_args)
5872 {
5873   int nparms, nargs, parm_idx, arg_idx, lost = 0;
5874   tree inner_args;
5875   tree new_args;
5876   tree new_inner_args;
5877   int saved_unevaluated_operand;
5878   int saved_inhibit_evaluation_warnings;
5879
5880   /* When used as a boolean value, indicates whether this is a
5881      variadic template parameter list. Since it's an int, we can also
5882      subtract it from nparms to get the number of non-variadic
5883      parameters.  */
5884   int variadic_p = 0;
5885
5886   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
5887
5888   /* Determine if there are any parameter packs.  */
5889   for (parm_idx = 0; parm_idx < nparms; ++parm_idx)
5890     {
5891       tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx));
5892       if (template_parameter_pack_p (tparm))
5893         ++variadic_p;
5894     }
5895
5896   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
5897   /* If there are 0 or 1 parameter packs, we need to expand any argument
5898      packs so that we can deduce a parameter pack from some non-packed args
5899      followed by an argument pack, as in variadic85.C.  If there are more
5900      than that, we need to leave argument packs intact so the arguments are
5901      assigned to the right parameter packs.  This should only happen when
5902      dealing with a nested class inside a partial specialization of a class
5903      template, as in variadic92.C.  */
5904   if (variadic_p <= 1)
5905     inner_args = expand_template_argument_pack (inner_args);
5906
5907   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
5908   if ((nargs > nparms && !variadic_p)
5909       || (nargs < nparms - variadic_p
5910           && require_all_args
5911           && (!use_default_args
5912               || (TREE_VEC_ELT (parms, nargs) != error_mark_node
5913                   && !TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs))))))
5914     {
5915       if (complain & tf_error)
5916         {
5917           const char *or_more = "";
5918           if (variadic_p)
5919             {
5920               or_more = " or more";
5921               --nparms;
5922             }
5923
5924           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d%s)",
5925                  nargs, nparms, or_more);
5926
5927           if (in_decl)
5928             error ("provided for %q+D", in_decl);
5929         }
5930
5931       return error_mark_node;
5932     }
5933
5934   /* We need to evaluate the template arguments, even though this
5935      template-id may be nested within a "sizeof".  */
5936   saved_unevaluated_operand = cp_unevaluated_operand;
5937   cp_unevaluated_operand = 0;
5938   saved_inhibit_evaluation_warnings = c_inhibit_evaluation_warnings;
5939   c_inhibit_evaluation_warnings = 0;
5940   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
5941   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
5942   for (parm_idx = 0, arg_idx = 0; parm_idx < nparms; parm_idx++, arg_idx++)
5943     {
5944       tree arg;
5945       tree parm;
5946
5947       /* Get the Ith template parameter.  */
5948       parm = TREE_VEC_ELT (parms, parm_idx);
5949  
5950       if (parm == error_mark_node)
5951       {
5952         TREE_VEC_ELT (new_inner_args, arg_idx) = error_mark_node;
5953         continue;
5954       }
5955
5956       /* Calculate the next argument.  */
5957       if (arg_idx < nargs)
5958         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, arg_idx);
5959       else
5960         arg = NULL_TREE;
5961
5962       if (template_parameter_pack_p (TREE_VALUE (parm))
5963           && !(arg && ARGUMENT_PACK_P (arg)))
5964         {
5965           /* All remaining arguments will be placed in the
5966              template parameter pack PARM.  */
5967           arg = coerce_template_parameter_pack (parms, parm_idx, args, 
5968                                                 inner_args, arg_idx,
5969                                                 new_args, &lost,
5970                                                 in_decl, complain);
5971
5972           /* Store this argument.  */
5973           if (arg == error_mark_node)
5974             lost++;
5975           TREE_VEC_ELT (new_inner_args, parm_idx) = arg;
5976
5977           /* We are done with all of the arguments.  */
5978           arg_idx = nargs;
5979           
5980           continue;
5981         }
5982       else if (arg)
5983         {
5984           if (PACK_EXPANSION_P (arg))
5985             {
5986               if (complain & tf_error)
5987                 {
5988                   /* FIXME this restriction was removed by N2555; see
5989                      bug 35722.  */
5990                   /* If ARG is a pack expansion, but PARM is not a
5991                      template parameter pack (if it were, we would have
5992                      handled it above), we're trying to expand into a
5993                      fixed-length argument list.  */
5994                   if (TREE_CODE (arg) == EXPR_PACK_EXPANSION)
5995                     sorry ("cannot expand %<%E%> into a fixed-length "
5996                            "argument list", arg);
5997                   else
5998                     sorry ("cannot expand %<%T%> into a fixed-length "
5999                            "argument list", arg);
6000                 }
6001               return error_mark_node;
6002             }
6003         }
6004       else if (require_all_args)
6005         {
6006           /* There must be a default arg in this case.  */
6007           arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
6008                                      complain, in_decl);
6009           /* The position of the first default template argument,
6010              is also the number of non-defaulted arguments in NEW_INNER_ARGS.
6011              Record that.  */
6012           if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args))
6013             SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args, arg_idx);
6014         }
6015       else
6016         break;
6017
6018       if (arg == error_mark_node)
6019         {
6020           if (complain & tf_error)
6021             error ("template argument %d is invalid", arg_idx + 1);
6022         }
6023       else if (!arg)
6024         /* This only occurs if there was an error in the template
6025            parameter list itself (which we would already have
6026            reported) that we are trying to recover from, e.g., a class
6027            template with a parameter list such as
6028            template<typename..., typename>.  */
6029         return error_mark_node;
6030       else
6031         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm),
6032                                          arg, new_args, complain, 
6033                                          parm_idx, in_decl);
6034
6035       if (arg == error_mark_node)
6036         lost++;
6037       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, arg_idx) = arg;
6038     }
6039   cp_unevaluated_operand = saved_unevaluated_operand;
6040   c_inhibit_evaluation_warnings = saved_inhibit_evaluation_warnings;
6041
6042   if (lost)
6043     return error_mark_node;
6044
6045 #ifdef ENABLE_CHECKING
6046   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args))
6047     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (new_inner_args,
6048                                          TREE_VEC_LENGTH (new_inner_args));
6049 #endif
6050
6051   return new_inner_args;
6052 }
6053
6054 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
6055
6056 static int
6057 template_args_equal (tree ot, tree nt)
6058 {
6059   if (nt == ot)
6060     return 1;
6061
6062   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
6063     /* For member templates */
6064     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
6065   else if (PACK_EXPANSION_P (ot))
6066     return PACK_EXPANSION_P (nt) 
6067       && template_args_equal (PACK_EXPANSION_PATTERN (ot),
6068                               PACK_EXPANSION_PATTERN (nt));
6069   else if (ARGUMENT_PACK_P (ot))
6070     {
6071       int i, len;
6072       tree opack, npack;
6073
6074       if (!ARGUMENT_PACK_P (nt))
6075         return 0;
6076
6077       opack = ARGUMENT_PACK_ARGS (ot);
6078       npack = ARGUMENT_PACK_ARGS (nt);
6079       len = TREE_VEC_LENGTH (opack);
6080       if (TREE_VEC_LENGTH (npack) != len)
6081         return 0;
6082       for (i = 0; i < len; ++i)
6083         if (!template_args_equal (TREE_VEC_ELT (opack, i),
6084                                   TREE_VEC_ELT (npack, i)))
6085           return 0;
6086       return 1;
6087     }
6088   else if (ot && TREE_CODE (ot) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
6089     {
6090       /* We get here probably because we are in the middle of substituting
6091          into the pattern of a pack expansion. In that case the
6092          ARGUMENT_PACK_SELECT temporarily replaces the pack argument we are
6093          interested in. So we want to use the initial pack argument for
6094          the comparison.  */
6095       ot = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (ot);
6096       if (nt && TREE_CODE (nt) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
6097         nt = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (nt);
6098       return template_args_equal (ot, nt);
6099     }
6100   else if (TYPE_P (nt))
6101     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
6102   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
6103     return 0;
6104   else
6105     return cp_tree_equal (ot, nt);
6106 }
6107
6108 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
6109    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
6110
6111 int
6112 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
6113 {
6114   int i;
6115
6116   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
6117     return 0;
6118
6119   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
6120     {
6121       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
6122       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
6123
6124       if (! template_args_equal (ot, nt))
6125         return 0;
6126     }
6127   return 1;
6128 }
6129
6130 static void
6131 add_pending_template (tree d)
6132 {
6133   tree ti = (TYPE_P (d)
6134              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
6135              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
6136   struct pending_template *pt;
6137   int level;
6138
6139   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
6140     return;
6141
6142   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
6143      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
6144      Compensate.  */
6145   level = !current_tinst_level || current_tinst_level->decl != d;
6146
6147   if (level)
6148     push_tinst_level (d);
6149
6150   pt = GGC_NEW (struct pending_template);
6151   pt->next = NULL;
6152   pt->tinst = current_tinst_level;
6153   if (last_pending_template)
6154     last_pending_template->next = pt;
6155   else
6156     pending_templates = pt;
6157
6158   last_pending_template = pt;
6159
6160   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
6161
6162   if (level)
6163     pop_tinst_level ();
6164 }
6165
6166
6167 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
6168    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
6169    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
6170
6171 tree
6172 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
6173 {
6174   tree type;
6175
6176   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
6177     return error_mark_node;
6178
6179   gcc_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC);
6180   gcc_assert (fns && (is_overloaded_fn (fns)
6181                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE));
6182
6183   if (BASELINK_P (fns))
6184     {
6185       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build2 (TEMPLATE_ID_EXPR,
6186                                          unknown_type_node,
6187                                          BASELINK_FUNCTIONS (fns),
6188                                          arglist);
6189       return fns;
6190     }
6191
6192   type = TREE_TYPE (fns);
6193   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
6194     type = unknown_type_node;
6195
6196   return build2 (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
6197 }
6198
6199 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
6200    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
6201    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
6202    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
6203    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
6204    DECL is returned.
6205
6206    Also handle the case when DECL is a TREE_LIST of ambiguous
6207    injected-class-names from different bases.  */
6208
6209 tree
6210 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
6211 {
6212   if (decl == NULL_TREE)
6213     return decl;
6214
6215   /* DR 176: A lookup that finds an injected-class-name (10.2
6216      [class.member.lookup]) can result in an ambiguity in certain cases
6217      (for example, if it is found in more than one base class). If all of
6218      the injected-class-names that are found refer to specializations of
6219      the same class template, and if the name is followed by a
6220      template-argument-list, the reference refers to the class template
6221      itself and not a specialization thereof, and is not ambiguous.  */
6222   if (TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
6223     {
6224       tree t, tmpl = NULL_TREE;
6225       for (t = decl; t; t = TREE_CHAIN (t))
6226         {
6227           tree elt = maybe_get_template_decl_from_type_decl (TREE_VALUE (t));
6228           if (!tmpl)
6229             tmpl = elt;
6230           else if (tmpl != elt)
6231             break;
6232         }
6233       if (tmpl && t == NULL_TREE)
6234         return tmpl;
6235       else
6236         return decl;
6237     }
6238
6239   return (decl != NULL_TREE
6240           && DECL_SELF_REFERENCE_P (decl)
6241           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl)))
6242     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
6243 }
6244
6245 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
6246    parameters, find the desired type.
6247
6248    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
6249
6250    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
6251    instantiate.
6252
6253    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
6254    the class we are looking up.
6255
6256    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
6257
6258    If the template class is really a local class in a template
6259    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
6260    being instantiated.
6261
6262    ??? Note that this function is currently called *twice* for each
6263    template-id: the first time from the parser, while creating the
6264    incomplete type (finish_template_type), and the second type during the
6265    real instantiation (instantiate_template_class). This is surely something
6266    that we want to avoid. It also causes some problems with argument
6267    coercion (see convert_nontype_argument for more information on this).  */
6268
6269 tree
6270 lookup_template_class (tree d1,
6271                        tree arglist,
6272                        tree in_decl,
6273                        tree context,
6274                        int entering_scope,
6275                        tsubst_flags_t complain)
6276 {
6277   tree templ = NULL_TREE, parmlist;
6278   tree t;
6279   spec_entry **slot;
6280   spec_entry *entry;
6281   spec_entry elt;
6282   hashval_t hash;
6283
6284   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
6285
6286   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
6287     {
6288       tree value = innermost_non_namespace_value (d1);
6289       if (value && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (value))
6290         templ = value;
6291       else
6292         {
6293           if (context)
6294             push_decl_namespace (context);
6295           templ = lookup_name (d1);
6296           templ = maybe_get_template_decl_from_type_decl (templ);
6297           if (context)
6298             pop_decl_namespace ();
6299         }
6300       if (templ)
6301         context = DECL_CONTEXT (templ);
6302     }
6303   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && MAYBE_CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (d1)))
6304     {
6305       tree type = TREE_TYPE (d1);
6306
6307       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
6308          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
6309       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
6310         type = TREE_TYPE (type);
6311
6312       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
6313         {
6314           templ = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
6315           d1 = DECL_NAME (templ);
6316         }
6317     }
6318   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE
6319            || (TYPE_P (d1) && MAYBE_CLASS_TYPE_P (d1)))
6320     {
6321       templ = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
6322       d1 = DECL_NAME (templ);
6323     }
6324   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
6325            && DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)
6326            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
6327     {
6328       templ = d1;
6329       d1 = DECL_NAME (templ);
6330       context = DECL_CONTEXT (templ);
6331     }
6332
6333   /* Issue an error message if we didn't find a template.  */
6334   if (! templ)
6335     {
6336       if (complain & tf_error)
6337         error ("%qT is not a template", d1);
6338       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
6339     }
6340
6341   if (TREE_CODE (templ) != TEMPLATE_DECL
6342          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
6343             the user.  */
6344       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (templ)
6345           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (templ)))
6346     {
6347       if (complain & tf_error)
6348         {
6349           error ("non-template type %qT used as a template", d1);
6350           if (in_decl)
6351             error ("for template declaration %q+D", in_decl);
6352         }
6353       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
6354     }
6355
6356   complain &= ~tf_user;
6357
6358   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (templ))
6359     {
6360       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
6361          template arguments */
6362
6363       tree parm;
6364       tree arglist2;
6365       tree outer;
6366
6367       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (templ);
6368
6369       /* Consider an example where a template template parameter declared as
6370
6371            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
6372
6373          The template parameter level of T and U are one level larger than
6374          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an
6375          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
6376          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
6377          available when not appearing as default template argument, can be
6378          obtained from the arguments of the enclosing template.
6379
6380          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
6381          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
6382          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
6383          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
6384
6385       outer = DECL_CONTEXT (templ);
6386       if (outer)
6387         outer = TI_ARGS (get_template_info (DECL_TEMPLATE_RESULT (outer)));
6388       else if (current_template_parms)
6389         /* This is an argument of the current template, so we haven't set
6390            DECL_CONTEXT yet.  */
6391         outer = current_template_args ();
6392
6393       if (outer)
6394         arglist = add_to_template_args (outer, arglist);
6395
6396       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, templ,
6397                                         complain,
6398                                         /*require_all_args=*/true,
6399                                         /*use_default_args=*/true);
6400       if (arglist2 == error_mark_node
6401           || (!uses_template_parms (arglist2)
6402               && check_instantiated_args (templ, arglist2, complain)))
6403         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
6404
6405       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (templ), arglist2);
6406       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
6407     }
6408   else
6409     {
6410       tree template_type = TREE_TYPE (templ);
6411       tree gen_tmpl;
6412       tree type_decl;
6413       tree found = NULL_TREE;
6414       int arg_depth;
6415       int parm_depth;
6416       int is_dependent_type;
6417       int use_partial_inst_tmpl = false;
6418
6419       gen_tmpl = most_general_template (templ);
6420       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
6421       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
6422       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
6423
6424       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
6425         {
6426           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
6427              For example, given:
6428
6429                template <class T> struct S1 {
6430                  template <class U> struct S2 {};
6431                  template <class U> struct S2<U*> {};
6432                 };
6433
6434              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
6435              TEMPLATE will be `template <class T> template
6436              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
6437              arguments.  */
6438           arglist
6439             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (templ)),
6440                                            arglist);
6441           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
6442         }
6443
6444       /* Now we should have enough arguments.  */
6445       gcc_assert (parm_depth == arg_depth);
6446
6447       /* From here on, we're only interested in the most general
6448          template.  */
6449
6450       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
6451          actually tsubst'd into the definition to create the
6452          instantiation.  */
6453       if (parm_depth > 1)
6454         {
6455           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
6456           int i;
6457           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
6458
6459           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
6460
6461           for (i = saved_depth,
6462                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
6463                i > 0 && t != NULL_TREE;
6464                --i, t = TREE_CHAIN (t))
6465             {
6466               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
6467                                               arglist, gen_tmpl,
6468                                               complain,
6469                                               /*require_all_args=*/true,
6470                                               /*use_default_args=*/true);
6471
6472               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
6473               if (a == error_mark_node)
6474                 {
6475                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
6476                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
6477                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
6478                 }
6479
6480               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
6481
6482               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
6483                  that coerce_template_parms will see only the arguments
6484                  corresponding to the template parameters it is
6485                  examining.  */
6486               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
6487             }
6488
6489           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
6490           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
6491
6492           arglist = bound_args;
6493         }
6494       else
6495         arglist
6496           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
6497                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
6498                                    gen_tmpl,
6499                                    complain,
6500                                    /*require_all_args=*/true,
6501                                    /*use_default_args=*/true);
6502
6503       if (arglist == error_mark_node)
6504         /* We were unable to bind the arguments.  */
6505         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
6506
6507       /* In the scope of a template class, explicit references to the
6508          template class refer to the type of the template, not any
6509          instantiation of it.  For example, in:
6510
6511            template <class T> class C { void f(C<T>); }
6512
6513          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
6514          class, however, such a reference is an instantiation.  */
6515       if ((entering_scope
6516            || !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6517            || currently_open_class (template_type))
6518           /* comp_template_args is expensive, check it last.  */
6519           && comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
6520                                  arglist))
6521         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, template_type);
6522
6523       /* If we already have this specialization, return it.  */
6524       elt.tmpl = gen_tmpl;
6525       elt.args = arglist;
6526       hash = hash_specialization (&elt);
6527       entry = (spec_entry *) htab_find_with_hash (type_specializations,
6528                                                   &elt, hash);
6529
6530       if (entry)
6531         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, entry->spec);
6532
6533       is_dependent_type = uses_template_parms (arglist);
6534
6535       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
6536          failed.  */
6537       if (!is_dependent_type
6538           && check_instantiated_args (gen_tmpl,
6539                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
6540                                       complain))
6541         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
6542
6543       if (!is_dependent_type
6544           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6545           && !LAMBDA_TYPE_P (TREE_TYPE (gen_tmpl))
6546           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (gen_tmpl)) == NAMESPACE_DECL)
6547         {
6548           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (gen_tmpl),
6549                                       DECL_NAME (gen_tmpl),
6550                                       /*tag_scope=*/ts_global);
6551           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
6552         }
6553
6554       context = tsubst (DECL_CONTEXT (gen_tmpl), arglist,
6555                         complain, in_decl);
6556       if (!context)
6557         context = global_namespace;
6558
6559       /* Create the type.  */
6560       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
6561         {
6562           if (!is_dependent_type)
6563             {
6564               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
6565               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type),
6566                               tsubst (ENUM_UNDERLYING_TYPE (template_type),
6567                                       arglist, complain, in_decl),
6568                               SCOPED_ENUM_P (template_type));
6569             }
6570           else
6571             {
6572               /* We don't want to call start_enum for this type, since
6573                  the values for the enumeration constants may involve
6574                  template parameters.  And, no one should be interested
6575                  in the enumeration constants for such a type.  */
6576               t = cxx_make_type (ENUMERAL_TYPE);
6577               SET_SCOPED_ENUM_P (t, SCOPED_ENUM_P (template_type));
6578             }
6579         }
6580       else
6581         {
6582           t = make_class_type (TREE_CODE (template_type));
6583           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t)
6584             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
6585           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
6586           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
6587
6588           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
6589           if (context == current_function_decl)
6590             pushtag (DECL_NAME (gen_tmpl), t, /*tag_scope=*/ts_current);
6591
6592           if (comp_template_args (CLASSTYPE_TI_ARGS (template_type), arglist))
6593             /* This instantiation is another name for the primary
6594                template type. Set the TYPE_CANONICAL field
6595                appropriately. */
6596             TYPE_CANONICAL (t) = template_type;
6597           else if (any_template_arguments_need_structural_equality_p (arglist))
6598             /* Some of the template arguments require structural
6599                equality testing, so this template class requires
6600                structural equality testing. */
6601             SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (t);
6602         }
6603
6604       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
6605          will already be set up.  */
6606       if (!TYPE_NAME (t))
6607         {
6608           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
6609
6610           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (gen_tmpl), t);
6611           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
6612           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl)
6613             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
6614         }
6615       else
6616         type_decl = TYPE_NAME (t);
6617
6618       TREE_PRIVATE (type_decl)
6619         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
6620       TREE_PROTECTED (type_decl)
6621         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
6622       if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (template_type))
6623         {
6624           DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (type_decl) = 1;
6625           DECL_VISIBILITY (type_decl) = CLASSTYPE_VISIBILITY (template_type);
6626         }
6627
6628       /* Let's consider the explicit specialization of a member
6629          of a class template specialization that is implicitely instantiated,
6630          e.g.:
6631              template<class T>
6632              struct S
6633              {
6634                template<class U> struct M {}; //#0
6635              };
6636
6637              template<>
6638              template<>
6639              struct S<int>::M<char> //#1
6640              {
6641                int i;
6642              };
6643         [temp.expl.spec]/4 says this is valid.
6644
6645         In this case, when we write:
6646         S<int>::M<char> m;
6647
6648         M is instantiated from the CLASSTYPE_TI_TEMPLATE of #1, not from
6649         the one of #0.
6650
6651         When we encounter #1, we want to store the partial instantiation
6652         of M (template<class T> S<int>::M<T>) in it's CLASSTYPE_TI_TEMPLATE.
6653
6654         For all cases other than this "explicit specialization of member of a
6655         class template", we just want to store the most general template into
6656         the CLASSTYPE_TI_TEMPLATE of M.
6657
6658         This case of "explicit specialization of member of a class template"
6659         only happens when:
6660         1/ the enclosing class is an instantiation of, and therefore not
6661         the same as, the context of the most general template, and
6662         2/ we aren't looking at the partial instantiation itself, i.e.
6663         the innermost arguments are not the same as the innermost parms of
6664         the most general template.
6665
6666         So it's only when 1/ and 2/ happens that we want to use the partial
6667         instantiation of the member template in lieu of its most general
6668         template.  */
6669
6670       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6671           && TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (arglist)
6672           /* the enclosing class must be an instantiation...  */
6673           && CLASS_TYPE_P (context)
6674           && !same_type_p (context, DECL_CONTEXT (gen_tmpl)))
6675         {
6676           tree partial_inst_args;
6677           TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
6678           ++processing_template_decl;
6679           partial_inst_args =
6680             tsubst (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS
6681                         (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (gen_tmpl))),
6682                     arglist, complain, NULL_TREE);
6683           --processing_template_decl;
6684           TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
6685           use_partial_inst_tmpl =
6686             /*...and we must not be looking at the partial instantiation
6687              itself. */
6688             !comp_template_args (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
6689                                  partial_inst_args);
6690         }
6691
6692       if (!use_partial_inst_tmpl)
6693         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
6694         found = gen_tmpl;
6695       else
6696         {
6697           /* This is a full instantiation of a member template.  Find
6698              the partial instantiation of which this is an instance.  */
6699
6700           /* Temporarily reduce by one the number of levels in the ARGLIST
6701              so as to avoid comparing the last set of arguments.  */
6702           TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
6703           found = tsubst (gen_tmpl, arglist, complain, NULL_TREE);
6704           TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
6705           found = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (found);
6706         }
6707
6708       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, build_template_info (found, arglist));
6709
6710       elt.spec = t;
6711       slot = (spec_entry **) htab_find_slot_with_hash (type_specializations,
6712                                                        &elt, hash, INSERT);
6713       *slot = GGC_NEW (spec_entry);
6714       **slot = elt;
6715
6716       /* Note this use of the partial instantiation so we can check it
6717          later in maybe_process_partial_specialization.  */
6718       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (templ)
6719         = tree_cons (arglist, t,
6720                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (templ));
6721
6722       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE && !is_dependent_type)
6723         /* Now that the type has been registered on the instantiations
6724            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
6725            constants may involve the enumeration type itself, we make
6726            sure to register the type first, and then create the
6727            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
6728            constants won't result in recursive calls here; we'll find
6729            the instantiation and exit above.  */
6730         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
6731
6732       if (is_dependent_type)
6733         /* If the type makes use of template parameters, the
6734            code that generates debugging information will crash.  */
6735         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
6736
6737       /* Possibly limit visibility based on template args.  */
6738       TREE_PUBLIC (type_decl) = 1;
6739       determine_visibility (type_decl);
6740
6741       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
6742     }
6743   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
6744 }
6745 \f
6746 struct pair_fn_data
6747 {
6748   tree_fn_t fn;
6749   void *data;
6750   /* True when we should also visit template parameters that occur in
6751      non-deduced contexts.  */
6752   bool include_nondeduced_p;
6753   struct pointer_set_t *visited;
6754 };
6755
6756 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
6757
6758 static tree
6759 for_each_template_parm_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void *d)
6760 {
6761   tree t = *tp;
6762   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
6763   tree_fn_t fn = pfd->fn;
6764   void *data = pfd->data;
6765
6766   if (TYPE_P (t)
6767       && (pfd->include_nondeduced_p || TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE)
6768       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited,
6769                                  pfd->include_nondeduced_p))
6770     return error_mark_node;
6771
6772   switch (TREE_CODE (t))
6773     {
6774     case RECORD_TYPE:
6775       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
6776         break;
6777       /* Fall through.  */
6778
6779     case UNION_TYPE:
6780     case ENUMERAL_TYPE:
6781       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
6782         *walk_subtrees = 0;
6783       else if (for_each_template_parm (TI_ARGS (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
6784                                        fn, data, pfd->visited, 
6785                                        pfd->include_nondeduced_p))
6786         return error_mark_node;
6787       break;
6788
6789     case INTEGER_TYPE:
6790       if (for_each_template_parm (TYPE_MIN_VALUE (t),
6791                                   fn, data, pfd->visited, 
6792                                   pfd->include_nondeduced_p)
6793           || for_each_template_parm (TYPE_MAX_VALUE (t),
6794                                      fn, data, pfd->visited,
6795                                      pfd->include_nondeduced_p))
6796         return error_mark_node;
6797       break;
6798
6799     case METHOD_TYPE:
6800       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
6801          explicitly here.  */
6802       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
6803                                   pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
6804         return error_mark_node;
6805       /* Fall through.  */
6806
6807     case FUNCTION_TYPE:
6808       /* Check the return type.  */
6809       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited,
6810                                   pfd->include_nondeduced_p))
6811         return error_mark_node;
6812
6813       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
6814          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
6815          contain expressions that involve template parameters.  But,
6816          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
6817          instantiated, they don't contain template parameters, so
6818          there's no point in looking at them then, either.  */
6819       {
6820         tree parm;
6821
6822         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
6823           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
6824                                       pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
6825             return error_mark_node;
6826
6827         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
6828            want walk_tree walking into them itself.  */
6829         *walk_subtrees = 0;
6830       }
6831       break;
6832
6833     case TYPEOF_TYPE:
6834       if (pfd->include_nondeduced_p
6835           && for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data,
6836                                      pfd->visited, 
6837                                      pfd->include_nondeduced_p))
6838         return error_mark_node;
6839       break;
6840
6841     case FUNCTION_DECL:
6842     case VAR_DECL:
6843       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
6844           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
6845                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
6846         return error_mark_node;
6847       /* Fall through.  */
6848
6849     case PARM_DECL:
6850     case CONST_DECL:
6851       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
6852           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
6853                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
6854         return error_mark_node;
6855       if (DECL_CONTEXT (t)
6856           && pfd->include_nondeduced_p
6857           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
6858                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
6859         return error_mark_node;
6860       break;
6861
6862     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6863       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
6864       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited,
6865                                   pfd->include_nondeduced_p))
6866         return error_mark_node;
6867       /* Fall through.  */
6868
6869     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6870     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6871     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6872       if (fn && (*fn)(t, data))
6873         return error_mark_node;
6874       else if (!fn)
6875         return error_mark_node;
6876       break;
6877
6878     case TEMPLATE_DECL:
6879       /* A template template parameter is encountered.  */
6880       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
6881           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited,
6882                                      pfd->include_nondeduced_p))
6883         return error_mark_node;
6884
6885       /* Already substituted template template parameter */
6886       *walk_subtrees = 0;
6887       break;
6888
6889     case TYPENAME_TYPE:
6890       if (!fn
6891           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
6892                                      data, pfd->visited, 
6893                                      pfd->include_nondeduced_p))
6894         return error_mark_node;
6895       break;
6896
6897     case CONSTRUCTOR:
6898       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
6899           && pfd->include_nondeduced_p
6900           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
6901                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
6902                                      pfd->visited, pfd->include_nondeduced_p))
6903         return error_mark_node;
6904       break;
6905
6906     case INDIRECT_REF:
6907     case COMPONENT_REF:
6908       /* If there's no type, then this thing must be some expression
6909          involving template parameters.  */
6910       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
6911         return error_mark_node;
6912       break;
6913
6914     case MODOP_EXPR:
6915     case CAST_EXPR:
6916     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
6917     case CONST_CAST_EXPR:
6918     case STATIC_CAST_EXPR:
6919     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
6920     case ARROW_EXPR:
6921     case DOTSTAR_EXPR:
6922     case TYPEID_EXPR:
6923     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
6924       if (!fn)
6925         return error_mark_node;
6926       break;
6927
6928     default:
6929       break;
6930     }
6931
6932   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
6933   return NULL_TREE;
6934 }
6935
6936 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM,
6937    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T,
6938    call FN with the parameter and the DATA.
6939    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
6940    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
6941    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
6942    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
6943    considered to be the function which always returns 1.
6944
6945    If INCLUDE_NONDEDUCED_P, then this routine will also visit template
6946    parameters that occur in non-deduced contexts.  When false, only
6947    visits those template parameters that can be deduced.  */
6948
6949 static int
6950 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data,
6951                         struct pointer_set_t *visited,
6952                         bool include_nondeduced_p)
6953 {
6954   struct pair_fn_data pfd;
6955   int result;
6956
6957   /* Set up.  */
6958   pfd.fn = fn;
6959   pfd.data = data;
6960   pfd.include_nondeduced_p = include_nondeduced_p;
6961
6962   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
6963      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
6964      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
6965      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
6966      visited list.)  */
6967   if (visited)
6968     pfd.visited = visited;
6969   else
6970     pfd.visited = pointer_set_create ();
6971   result = cp_walk_tree (&t,
6972                          for_each_template_parm_r,
6973                          &pfd,
6974                          pfd.visited) != NULL_TREE;
6975
6976   /* Clean up.  */
6977   if (!visited)
6978     {
6979       pointer_set_destroy (pfd.visited);
6980       pfd.visited = 0;
6981     }
6982
6983   return result;
6984 }
6985
6986 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
6987
6988 int
6989 uses_template_parms (tree t)
6990 {
6991   bool dependent_p;
6992   int saved_processing_template_decl;
6993
6994   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
6995   if (!saved_processing_template_decl)
6996     processing_template_decl = 1;
6997   if (TYPE_P (t))
6998     dependent_p = dependent_type_p (t);
6999   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
7000     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
7001   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
7002     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
7003                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
7004   else if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
7005     dependent_p = dependent_type_p (TREE_TYPE (t));
7006   else if (DECL_P (t)
7007            || EXPR_P (t)
7008            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
7009            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
7010            || TREE_CODE (t) == BASELINK
7011            || TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE
7012            || TREE_CODE (t) == TRAIT_EXPR
7013            || TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR
7014            || CONSTANT_CLASS_P (t))
7015     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
7016                    || value_dependent_expression_p (t));
7017   else
7018     {
7019       gcc_assert (t == error_mark_node);
7020       dependent_p = false;
7021     }
7022
7023   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
7024
7025   return dependent_p;
7026 }
7027
7028 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
7029
7030 int
7031 uses_template_parms_level (tree t, int level)
7032 {
7033   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL,
7034                                  /*include_nondeduced_p=*/true);
7035 }
7036
7037 static int tinst_depth;
7038 extern int max_tinst_depth;
7039 #ifdef GATHER_STATISTICS
7040 int depth_reached;
7041 #endif
7042 static int tinst_level_tick;
7043 static int last_template_error_tick;
7044
7045 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
7046    for diagnostics and to restore it later.  */
7047
7048 int
7049 push_tinst_level (tree d)
7050 {
7051   struct tinst_level *new_level;
7052
7053   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
7054     {
7055       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
7056          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
7057          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
7058       if (uses_template_parms (d))
7059         return 0;
7060
7061       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
7062       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use "
7063              "-ftemplate-depth= to increase the maximum) instantiating %qD",
7064              max_tinst_depth, d);
7065
7066       print_instantiation_context ();
7067
7068       return 0;
7069     }
7070
7071   new_level = GGC_NEW (struct tinst_level);
7072   new_level->decl = d;
7073   new_level->locus = input_location;
7074   new_level->in_system_header_p = in_system_header;
7075   new_level->next = current_tinst_level;
7076   current_tinst_level = new_level;
7077
7078   ++tinst_depth;
7079 #ifdef GATHER_STATISTICS
7080   if (tinst_depth > depth_reached)
7081     depth_reached = tinst_depth;
7082 #endif
7083
7084   ++tinst_level_tick;
7085   return 1;
7086 }
7087
7088 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
7089    context.  */
7090
7091 void
7092 pop_tinst_level (void)
7093 {
7094   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
7095      this instantiation.  */
7096   input_location = current_tinst_level->locus;
7097   current_tinst_level = current_tinst_level->next;
7098   --tinst_depth;
7099   ++tinst_level_tick;
7100 }
7101
7102 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
7103    instantiation context in which the instantiation was requested, which
7104    is one step out from LEVEL.  Return the corresponding DECL or TYPE.  */
7105
7106 static tree
7107 reopen_tinst_level (struct tinst_level *level)
7108 {
7109   struct tinst_level *t;
7110
7111   tinst_depth = 0;
7112   for (t = level; t; t = t->next)
7113     ++tinst_depth;
7114
7115   current_tinst_level = level;
7116   pop_tinst_level ();
7117   return level->decl;
7118 }
7119
7120 /* Returns the TINST_LEVEL which gives the original instantiation
7121    context.  */
7122
7123 struct tinst_level *
7124 outermost_tinst_level (void)
7125 {
7126   struct tinst_level *level = current_tinst_level;
7127   if (level)
7128     while (level->next)
7129       level = level->next;
7130   return level;
7131 }
7132
7133 /* Returns TRUE if PARM is a parameter of the template TEMPL.  */
7134
7135 bool
7136 parameter_of_template_p (tree parm, tree templ)
7137 {
7138   tree parms;
7139   int i;
7140
7141   if (!parm || !templ)
7142     return false;
7143
7144   gcc_assert (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm));
7145   gcc_assert (TREE_CODE (templ) == TEMPLATE_DECL);
7146
7147   parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (templ);
7148   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
7149
7150   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i)
7151     if (parm == TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i)))
7152       return true;
7153
7154   return false;
7155 }
7156
7157 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
7158    vector of template arguments, as for tsubst.
7159
7160    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
7161
7162 static tree
7163 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
7164 {
7165   tree new_friend;
7166
7167   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
7168       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
7169       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
7170     /* This was a friend declared with an explicit template
7171        argument list, e.g.:
7172
7173        friend void f<>(T);
7174
7175        to indicate that f was a template instantiation, not a new
7176        function declaration.  Now, we have to figure out what
7177        instantiation of what template.  */
7178     {
7179       tree template_id, arglist, fns;
7180       tree new_args;
7181       tree tmpl;
7182       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
7183
7184       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
7185          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
7186          current class with same name.  */
7187       push_nested_namespace (ns);
7188       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
7189                          tf_warning_or_error, NULL_TREE,
7190                          /*integral_constant_expression_p=*/false);
7191       pop_nested_namespace (ns);
7192       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
7193                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7194       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
7195
7196       new_friend = tsubst (decl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7197       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
7198                                        &new_args,
7199                                        /*need_member_template=*/0,
7200                                        TREE_VEC_LENGTH (args),
7201                                        tsk_none);
7202       return instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
7203     }
7204
7205   new_friend = tsubst (decl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7206
7207   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
7208      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
7209      the language.  For example, we might have had:
7210
7211      template <class T> struct S {
7212        template <class U> friend void f(T, U);
7213      };
7214
7215      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
7216      instantiation of anything.  */
7217   if (new_friend == error_mark_node)
7218     return error_mark_node;
7219
7220   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
7221   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
7222     {
7223       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
7224       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
7225         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
7226     }
7227
7228   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
7229      is not a template instantiation and should not be mangled like
7230      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
7231      later if we need it.  */
7232   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
7233     {
7234       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
7235       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
7236     }
7237
7238   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
7239     {
7240       tree old_decl;
7241       tree new_friend_template_info;
7242       tree new_friend_result_template_info;
7243       tree ns;
7244       int  new_friend_is_defn;
7245
7246       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
7247          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
7248          possible.  */
7249       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
7250       new_friend_is_defn =
7251             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT
7252                            (template_for_substitution (new_friend)))
7253              != NULL_TREE);
7254       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
7255         {
7256           /* This declaration is a `primary' template.  */
7257           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
7258
7259           new_friend_result_template_info
7260             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
7261         }
7262       else
7263         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
7264
7265       /* Make the init_value nonzero so pushdecl knows this is a defn.  */
7266       if (new_friend_is_defn)
7267         DECL_INITIAL (new_friend) = error_mark_node;
7268
7269       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
7270          current namespace. However, the friend function should go
7271          into the namespace of the template.  */
7272       ns = decl_namespace_context (new_friend);
7273       push_nested_namespace (ns);
7274       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend, /*is_friend=*/true);
7275       pop_nested_namespace (ns);
7276
7277       if (old_decl == error_mark_node)
7278         return error_mark_node;
7279
7280       if (old_decl != new_friend)
7281         {
7282           /* This new friend declaration matched an existing
7283              declaration.  For example, given:
7284
7285                template <class T> void f(T);
7286                template <class U> class C {
7287                  template <class T> friend void f(T) {}
7288                };
7289
7290              the friend declaration actually provides the definition
7291              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
7292              old_decl will be the out-of-class template declaration,
7293              while new_friend is the in-class definition.
7294
7295              But, if `f' was called before this point, the
7296              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
7297              to `T' but not to `U', references to which might appear
7298              in the definition of `f'.  Previously, the most general
7299              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
7300              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
7301              run through all specialization of `f', adding to their
7302              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
7303              new set of outer arguments, corresponding to the
7304              arguments for this class instantiation.
7305
7306              The same situation can arise with something like this:
7307
7308                friend void f(int);
7309                template <class T> class C {
7310                  friend void f(T) {}
7311                };
7312
7313              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
7314              in the class.  */
7315
7316           if (!new_friend_is_defn)
7317             /* On the other hand, if the in-class declaration does
7318                *not* provide a definition, then we don't want to alter
7319                existing definitions.  We can just leave everything
7320                alone.  */
7321             ;
7322           else
7323             {
7324               tree new_template = TI_TEMPLATE (new_friend_template_info);
7325               tree new_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
7326
7327               /* Overwrite whatever template info was there before, if
7328                  any, with the new template information pertaining to
7329                  the declaration.  */
7330               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
7331
7332               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
7333                 /* We should have called reregister_specialization in
7334                    duplicate_decls.  */
7335                 gcc_assert (retrieve_specialization (new_template,
7336                                                      new_args, 0)
7337                             == old_decl);
7338               else
7339                 {
7340                   tree t;
7341
7342                   /* Indicate that the old function template is a partial
7343                      instantiation.  */
7344                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl))
7345                     = new_friend_result_template_info;
7346
7347                   gcc_assert (new_template
7348                               == most_general_template (new_template));
7349                   gcc_assert (new_template != old_decl);
7350
7351                   /* Reassign any specializations already in the hash table
7352                      to the new more general template, and add the
7353                      additional template args.  */
7354                   for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (old_decl);
7355                        t != NULL_TREE;
7356                        t = TREE_CHAIN (t))
7357                     {
7358                       tree spec = TREE_VALUE (t);
7359                       spec_entry elt;
7360
7361                       elt.tmpl = old_decl;
7362                       elt.args = DECL_TI_ARGS (spec);
7363                       elt.spec = NULL_TREE;
7364
7365                       htab_remove_elt (decl_specializations, &elt);
7366
7367                       DECL_TI_ARGS (spec)
7368                         = add_outermost_template_args (new_args,
7369                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
7370
7371                       register_specialization
7372                         (spec, new_template, DECL_TI_ARGS (spec), true, 0);
7373
7374                     }
7375                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
7376                 }
7377             }
7378
7379           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
7380              by duplicate_decls.  */
7381           new_friend = old_decl;
7382         }
7383     }
7384   else
7385     {
7386       tree context = DECL_CONTEXT (new_friend);
7387       bool dependent_p;
7388
7389       /* In the code
7390            template <class T> class C {
7391              template <class U> friend void C1<U>::f (); // case 1
7392              friend void C2<T>::f ();                    // case 2
7393            };
7394          we only need to make sure CONTEXT is a complete type for
7395          case 2.  To distinguish between the two cases, we note that
7396          CONTEXT of case 1 remains dependent type after tsubst while
7397          this isn't true for case 2.  */
7398       ++processing_template_decl;
7399       dependent_p = dependent_type_p (context);
7400       --processing_template_decl;
7401
7402       if (!dependent_p
7403           && !complete_type_or_else (context, NULL_TREE))
7404         return error_mark_node;
7405
7406       if (COMPLETE_TYPE_P (context))
7407         {
7408           /* Check to see that the declaration is really present, and,
7409              possibly obtain an improved declaration.  */
7410           tree fn = check_classfn (context,
7411                                    new_friend, NULL_TREE);
7412
7413           if (fn)
7414             new_friend = fn;
7415         }
7416     }
7417
7418   return new_friend;
7419 }
7420
7421 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
7422    template arguments, as for tsubst.
7423
7424    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
7425    failure.  */
7426
7427 static tree
7428 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
7429 {
7430   tree friend_type;
7431   tree tmpl;
7432   tree context;
7433
7434   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
7435
7436   if (context)
7437     {
7438       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
7439         push_nested_namespace (context);
7440       else
7441         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE));
7442     }
7443
7444   /* Look for a class template declaration.  We look for hidden names
7445      because two friend declarations of the same template are the
7446      same.  For example, in:
7447
7448        struct A { 
7449          template <typename> friend class F;
7450        };
7451        template <typename> struct B { 
7452          template <typename> friend class F;
7453        };
7454
7455      both F templates are the same.  */
7456   tmpl = lookup_name_real (DECL_NAME (friend_tmpl), 0, 0,
7457                            /*block_p=*/true, 0, 
7458                            LOOKUP_COMPLAIN | LOOKUP_HIDDEN);
7459
7460   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
7461      situation like this:
7462
7463        template <class T>
7464        struct S {
7465          template <class U>
7466          friend struct S;
7467        };
7468
7469      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
7470      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
7471   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
7472     {
7473       tmpl = lookup_name_prefer_type (DECL_NAME (friend_tmpl), 1);
7474       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
7475     }
7476
7477   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
7478     {
7479       /* The friend template has already been declared.  Just
7480          check to see that the declarations match, and install any new
7481          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
7482          of course.  We only need the innermost template parameters
7483          because that is all that redeclare_class_template will look
7484          at.  */
7485       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
7486           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
7487         {
7488           tree parms;
7489           location_t saved_input_location;
7490           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
7491                                          args, tf_warning_or_error);
7492
7493           saved_input_location = input_location;
7494           input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (friend_tmpl);
7495           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
7496           input_location = saved_input_location;
7497           
7498         }
7499
7500       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
7501     }
7502   else
7503     {
7504       /* The friend template has not already been declared.  In this
7505          case, the instantiation of the template class will cause the
7506          injection of this template into the global scope.  */
7507       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7508       if (tmpl == error_mark_node)
7509         return error_mark_node;
7510
7511       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
7512          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
7513          the new type because that is supposed to be the corresponding
7514          template decl, i.e., TMPL.  */
7515       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
7516       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
7517       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
7518       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
7519         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
7520
7521       /* Inject this template into the global scope.  */
7522       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level_maybe_friend (tmpl, true));
7523     }
7524
7525   if (context)
7526     {
7527       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
7528         pop_nested_namespace (context);
7529       else
7530         pop_nested_class ();
7531     }
7532
7533   return friend_type;
7534 }
7535
7536 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
7537    Otherwise returns one.  */
7538
7539 static int
7540 can_complete_type_without_circularity (tree type)
7541 {
7542   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
7543     return 0;
7544   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
7545     return 1;
7546   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
7547     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
7548   else if (CLASS_TYPE_P (type)
7549            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
7550     return 0;
7551   else
7552     return 1;
7553 }
7554
7555 /* Apply any attributes which had to be deferred until instantiation
7556    time.  DECL_P, ATTRIBUTES and ATTR_FLAGS are as cplus_decl_attributes;
7557    ARGS, COMPLAIN, IN_DECL are as tsubst.  */
7558
7559 static void
7560 apply_late_template_attributes (tree *decl_p, tree attributes, int attr_flags,
7561                                 tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7562 {
7563   tree last_dep = NULL_TREE;
7564   tree t;
7565   tree *p;
7566
7567   for (t = attributes; t; t = TREE_CHAIN (t))
7568     if (ATTR_IS_DEPENDENT (t))
7569       {
7570         last_dep = t;
7571         attributes = copy_list (attributes);
7572         break;
7573       }
7574
7575   if (DECL_P (*decl_p))
7576     {
7577       if (TREE_TYPE (*decl_p) == error_mark_node)
7578         return;
7579       p = &DECL_ATTRIBUTES (*decl_p);
7580     }
7581   else
7582     p = &TYPE_ATTRIBUTES (*decl_p);
7583
7584   if (last_dep)
7585     {
7586       tree late_attrs = NULL_TREE;
7587       tree *q = &late_attrs;
7588
7589       for (*p = attributes; *p; )
7590         {
7591           t = *p;
7592           if (ATTR_IS_DEPENDENT (t))
7593             {
7594               *p = TREE_CHAIN (t);
7595               TREE_CHAIN (t) = NULL_TREE;
7596               /* If the first attribute argument is an identifier, don't
7597                  pass it through tsubst.  Attributes like mode, format,
7598                  cleanup and several target specific attributes expect it
7599                  unmodified.  */
7600               if (TREE_VALUE (t)
7601                   && TREE_CODE (TREE_VALUE (t)) == TREE_LIST
7602                   && TREE_VALUE (TREE_VALUE (t))
7603                   && (TREE_CODE (TREE_VALUE (TREE_VALUE (t)))
7604                       == IDENTIFIER_NODE))
7605                 {
7606                   tree chain
7607                     = tsubst_expr (TREE_CHAIN (TREE_VALUE (t)), args, complain,
7608                                    in_decl,
7609                                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
7610                   if (chain != TREE_CHAIN (TREE_VALUE (t)))
7611                     TREE_VALUE (t)
7612                       = tree_cons (NULL_TREE, TREE_VALUE (TREE_VALUE (t)),
7613                                    chain);
7614                 }
7615               else
7616                 TREE_VALUE (t)
7617                   = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), args, complain, in_decl,
7618                                  /*integral_constant_expression_p=*/false);
7619               *q = t;
7620               q = &TREE_CHAIN (t);
7621             }
7622           else
7623             p = &TREE_CHAIN (t);
7624         }
7625
7626       cplus_decl_attributes (decl_p, late_attrs, attr_flags);
7627     }
7628 }
7629
7630 /* Perform (or defer) access check for typedefs that were referenced
7631    from within the template TMPL code.
7632    This is a subroutine of instantiate_template and instantiate_class_template.
7633    TMPL is the template to consider and TARGS is the list of arguments of
7634    that template.  */
7635
7636 static void
7637 perform_typedefs_access_check (tree tmpl, tree targs)
7638 {
7639   location_t saved_location;
7640   int i;
7641   qualified_typedef_usage_t *iter;
7642
7643   if (!tmpl
7644       || (!CLASS_TYPE_P (tmpl)
7645           && TREE_CODE (tmpl) != FUNCTION_DECL))
7646     return;
7647
7648   saved_location = input_location;
7649   for (i = 0;
7650        VEC_iterate (qualified_typedef_usage_t,
7651                     get_types_needing_access_check (tmpl),
7652                     i, iter);
7653         ++i)
7654     {
7655       tree type_decl = iter->typedef_decl;
7656       tree type_scope = iter->context;
7657
7658       if (!type_decl || !type_scope || !CLASS_TYPE_P (type_scope))
7659         continue;
7660
7661       if (uses_template_parms (type_decl))
7662         type_decl = tsubst (type_decl, targs, tf_error, NULL_TREE);
7663       if (uses_template_parms (type_scope))
7664         type_scope = tsubst (type_scope, targs, tf_error, NULL_TREE);
7665
7666       /* Make access check error messages point to the location
7667          of the use of the typedef.  */
7668       input_location = iter->locus;
7669       perform_or_defer_access_check (TYPE_BINFO (type_scope),
7670                                      type_decl, type_decl);
7671     }
7672     input_location = saved_location;
7673 }
7674
7675 tree
7676 instantiate_class_template (tree type)
7677 {
7678   tree templ, args, pattern, t, member;
7679   tree typedecl;
7680   tree pbinfo;
7681   tree base_list;
7682   unsigned int saved_maximum_field_alignment;
7683
7684   if (type == error_mark_node)
7685     return error_mark_node;
7686
7687   if (TYPE_BEING_DEFINED (type)
7688       || COMPLETE_TYPE_P (type)
7689       || uses_template_parms (type))
7690     return type;
7691
7692   /* Figure out which template is being instantiated.  */
7693   templ = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
7694   gcc_assert (TREE_CODE (templ) == TEMPLATE_DECL);
7695
7696   /* Determine what specialization of the original template to
7697      instantiate.  */
7698   t = most_specialized_class (type, templ);
7699   if (t == error_mark_node)
7700     {
7701       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
7702       return error_mark_node;
7703     }
7704   else if (t)
7705     {
7706       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
7707          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
7708          the arguments appropriate for substitution.  For example,
7709          given:
7710
7711            template <class T> struct S {};
7712            template <class T> struct S<T*> {};
7713
7714          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
7715          presently be {int*} -- but we need {int}.  */
7716       pattern = TREE_TYPE (t);
7717       args = TREE_PURPOSE (t);
7718     }
7719   else
7720     {
7721       pattern = TREE_TYPE (templ);
7722       args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
7723     }
7724
7725   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
7726      there's nothing we can do.  */
7727   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
7728     return type;
7729
7730   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
7731   if (! push_tinst_level (type))
7732     return type;
7733
7734   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
7735      the process of being defined.  */
7736   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
7737
7738   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
7739      it now.  */
7740   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
7741
7742   push_to_top_level ();
7743   /* Use #pragma pack from the template context.  */
7744   saved_maximum_field_alignment = maximum_field_alignment;
7745   maximum_field_alignment = TYPE_PRECISION (pattern);
7746
7747   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
7748
7749   /* Set the input location to the most specialized template definition.
7750      This is needed if tsubsting causes an error.  */
7751   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (pattern);
7752   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
7753
7754   TYPE_HAS_USER_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_USER_CONSTRUCTOR (pattern);
7755   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
7756   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
7757   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
7758   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
7759   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
7760   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
7761   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
7762   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
7763   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
7764   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
7765   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
7766   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
7767   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
7768   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
7769     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
7770   if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (pattern))
7771     {
7772       CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (type) = 1;
7773       CLASSTYPE_VISIBILITY (type) = CLASSTYPE_VISIBILITY (pattern);
7774     }
7775
7776   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
7777
7778   /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
7779      class; we need to look up the nested class by name before we can
7780      instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
7781      class.  */
7782   gcc_assert (!DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
7783               || COMPLETE_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type))
7784               || TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_CONTEXT (type)));
7785
7786   base_list = NULL_TREE;
7787   if (BINFO_N_BASE_BINFOS (pbinfo))
7788     {
7789       tree pbase_binfo;
7790       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
7791       tree pushed_scope;
7792       int i;
7793
7794       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
7795          the accessibility of types named in dependent bases are
7796          looked up from.  */
7797       pushed_scope = push_scope (context ? context : global_namespace);
7798
7799       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
7800          basetypes.  */
7801       for (i = 0; BINFO_BASE_ITERATE (pbinfo, i, pbase_binfo); i++)
7802         {
7803           tree base;
7804           tree access = BINFO_BASE_ACCESS (pbinfo, i);
7805           tree expanded_bases = NULL_TREE;
7806           int idx, len = 1;
7807
7808           if (PACK_EXPANSION_P (BINFO_TYPE (pbase_binfo)))
7809             {
7810               expanded_bases = 
7811                 tsubst_pack_expansion (BINFO_TYPE (pbase_binfo),
7812                                        args, tf_error, NULL_TREE);
7813               if (expanded_bases == error_mark_node)
7814                 continue;
7815
7816               len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_bases);
7817             }
7818
7819           for (idx = 0; idx < len; idx++)
7820             {
7821               if (expanded_bases)
7822                 /* Extract the already-expanded base class.  */
7823                 base = TREE_VEC_ELT (expanded_bases, idx);
7824               else
7825                 /* Substitute to figure out the base class.  */
7826                 base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase_binfo), args, tf_error, 
7827                                NULL_TREE);
7828
7829               if (base == error_mark_node)
7830                 continue;
7831
7832               base_list = tree_cons (access, base, base_list);
7833               if (BINFO_VIRTUAL_P (pbase_binfo))
7834                 TREE_TYPE (base_list) = integer_type_node;
7835             }
7836         }
7837
7838       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
7839       base_list = nreverse (base_list);
7840
7841       if (pushed_scope)
7842         pop_scope (pushed_scope);
7843     }
7844   /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
7845      information.  */
7846   xref_basetypes (type, base_list);
7847
7848   apply_late_template_attributes (&type, TYPE_ATTRIBUTES (pattern),
7849                                   (int) ATTR_FLAG_TYPE_IN_PLACE,
7850                                   args, tf_error, NULL_TREE);
7851
7852   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
7853      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
7854      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
7855      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
7856      class, except we also need to push the enclosing classes.  */
7857   push_nested_class (type);
7858
7859   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
7860   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
7861        member; member = TREE_CHAIN (member))
7862     {
7863       tree t = TREE_VALUE (member);
7864
7865       if (TREE_PURPOSE (member))
7866         {
7867           if (TYPE_P (t))
7868             {
7869               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
7870
7871               tree newtag;
7872               bool class_template_p;
7873
7874               class_template_p = (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE
7875                                   && TYPE_LANG_SPECIFIC (t)
7876                                   && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (t));
7877               /* If the member is a class template, then -- even after
7878                  substitution -- there may be dependent types in the
7879                  template argument list for the class.  We increment
7880                  PROCESSING_TEMPLATE_DECL so that dependent_type_p, as
7881                  that function will assume that no types are dependent
7882                  when outside of a template.  */
7883               if (class_template_p)
7884                 ++processing_template_decl;
7885               newtag = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
7886               if (class_template_p)
7887                 --processing_template_decl;
7888               if (newtag == error_mark_node)
7889                 continue;
7890
7891               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
7892                 {
7893                   tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
7894
7895                   if (class_template_p)
7896                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
7897                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
7898                        instantiation (i.e., for the type of a member
7899                        template class nested within a template class.)
7900                        This behavior is required for
7901                        maybe_process_partial_specialization to work
7902                        correctly, but is not accurate in this case;
7903                        the TAG is not an instantiation of anything.
7904                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
7905                        instantiation, but the TYPE is not.) */
7906                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
7907
7908                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
7909                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
7910                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
7911                      this for enums because it will already have been done in
7912                      tsubst_enum.  */
7913                   if (name)
7914                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
7915                   pushtag (name, newtag, /*tag_scope=*/ts_current);
7916                 }
7917             }
7918           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
7919                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
7920             {
7921               /* Build new TYPE_METHODS.  */
7922               tree r;
7923
7924               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
7925                 ++processing_template_decl;
7926               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
7927               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
7928                 --processing_template_decl;
7929               set_current_access_from_decl (r);
7930               finish_member_declaration (r);
7931             }
7932           else
7933             {
7934               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
7935               if (TREE_CODE (t) == STATIC_ASSERT)
7936                 {
7937                   tree condition = 
7938                     tsubst_expr (STATIC_ASSERT_CONDITION (t), args, 
7939                                  tf_warning_or_error, NULL_TREE,
7940                                  /*integral_constant_expression_p=*/true);
7941                   finish_static_assert (condition,
7942                                         STATIC_ASSERT_MESSAGE (t), 
7943                                         STATIC_ASSERT_SOURCE_LOCATION (t),
7944                                         /*member_p=*/true);
7945                 }
7946               else if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
7947                 {
7948                   tree r;
7949
7950                   /* The file and line for this declaration, to
7951                      assist in error message reporting.  Since we
7952                      called push_tinst_level above, we don't need to
7953                      restore these.  */
7954                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
7955
7956                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
7957                     ++processing_template_decl;
7958                   r = tsubst (t, args, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
7959                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
7960                     --processing_template_decl;
7961                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
7962                     {
7963                       /* In [temp.inst]:
7964
7965                            [t]he initialization (and any associated
7966                            side-effects) of a static data member does
7967                            not occur unless the static data member is
7968                            itself used in a way that requires the
7969                            definition of the static data member to
7970                            exist.
7971
7972                          Therefore, we do not substitute into the
7973                          initialized for the static data member here.  */
7974                       finish_static_data_member_decl
7975                         (r,
7976                          /*init=*/NULL_TREE,
7977                          /*init_const_expr_p=*/false,
7978                          /*asmspec_tree=*/NULL_TREE,
7979                          /*flags=*/0);
7980                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
7981                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
7982                     }
7983                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
7984                     {
7985                       /* Determine whether R has a valid type and can be
7986                          completed later.  If R is invalid, then it is
7987                          replaced by error_mark_node so that it will not be
7988                          added to TYPE_FIELDS.  */
7989                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
7990                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
7991                         complete_type (rtype);
7992
7993                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
7994                         {
7995                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
7996                           r = error_mark_node;
7997                         }
7998                     }
7999
8000                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
8001                      such a thing will already have been added to the field
8002                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
8003                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
8004                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
8005                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
8006                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
8007                     {
8008                       set_current_access_from_decl (r);
8009                       finish_member_declaration (r);
8010                     }
8011                 }
8012             }
8013         }
8014       else
8015         {
8016           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
8017             {
8018               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
8019
8020               tree friend_type = t;
8021               bool adjust_processing_template_decl = false;
8022
8023               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
8024                 {
8025                   /* template <class T> friend class C;  */
8026                   friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
8027                   adjust_processing_template_decl = true;
8028                 }
8029               else if (TREE_CODE (friend_type) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
8030                 {
8031                   /* template <class T> friend class C::D;  */
8032                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
8033                                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8034                   if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
8035                     friend_type = TREE_TYPE (friend_type);
8036                   adjust_processing_template_decl = true;
8037                 }
8038               else if (TREE_CODE (friend_type) == TYPENAME_TYPE)
8039                 {
8040                   /* This could be either
8041
8042                        friend class T::C;
8043
8044                      when dependent_type_p is false or
8045
8046                        template <class U> friend class T::C;
8047
8048                      otherwise.  */
8049                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
8050                                         tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8051                   /* Bump processing_template_decl for correct
8052                      dependent_type_p calculation.  */
8053                   ++processing_template_decl;
8054                   if (dependent_type_p (friend_type))
8055                     adjust_processing_template_decl = true;
8056                   --processing_template_decl;
8057                 }
8058               else if (!CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type)
8059                        && hidden_name_p (TYPE_NAME (friend_type)))
8060                 {
8061                   /* friend class C;
8062
8063                      where C hasn't been declared yet.  Let's lookup name
8064                      from namespace scope directly, bypassing any name that
8065                      come from dependent base class.  */
8066                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
8067
8068                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
8069                      classes.  */
8070                   push_nested_namespace (ns);
8071                   friend_type =
8072                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE,
8073                                         /*tag_scope=*/ts_current);
8074                   pop_nested_namespace (ns);
8075                 }
8076               else if (uses_template_parms (friend_type))
8077                 /* friend class C<T>;  */
8078                 friend_type = tsubst (friend_type, args,
8079                                       tf_warning_or_error, NULL_TREE);
8080               /* Otherwise it's
8081
8082                    friend class C;
8083
8084                  where C is already declared or
8085
8086                    friend class C<int>;
8087
8088                  We don't have to do anything in these cases.  */
8089
8090               if (adjust_processing_template_decl)
8091                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
8092                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
8093                    important that we use make_friend_class since it will
8094                    perform some error-checking and output cross-reference
8095                    information.  */
8096                 ++processing_template_decl;
8097
8098               if (friend_type != error_mark_node)
8099                 make_friend_class (type, friend_type, /*complain=*/false);
8100
8101               if (adjust_processing_template_decl)
8102                 --processing_template_decl;
8103             }
8104           else
8105             {
8106               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
8107               tree r;
8108
8109               /* The file and line for this declaration, to
8110                  assist in error message reporting.  Since we
8111                  called push_tinst_level above, we don't need to
8112                  restore these.  */
8113               input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
8114
8115               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8116                 {
8117                   ++processing_template_decl;
8118                   push_deferring_access_checks (dk_no_check);
8119                 }
8120
8121               r = tsubst_friend_function (t, args);
8122               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
8123               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
8124                 {
8125                   pop_deferring_access_checks ();
8126                   --processing_template_decl;
8127                 }
8128             }
8129         }
8130     }
8131
8132   /* Set the file and line number information to whatever is given for
8133      the class itself.  This puts error messages involving generated
8134      implicit functions at a predictable point, and the same point
8135      that would be used for non-template classes.  */
8136   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
8137
8138   unreverse_member_declarations (type);
8139   finish_struct_1 (type);
8140   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
8141
8142   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
8143      any member functions.  We don't do this earlier because the
8144      default arguments may reference members of the class.  */
8145   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (templ))
8146     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
8147       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
8148           /* Implicitly generated member functions will not have template
8149              information; they are not instantiations, but instead are
8150              created "fresh" for each instantiation.  */
8151           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
8152         tsubst_default_arguments (t);
8153
8154   /* Some typedefs referenced from within the template code need to be access
8155      checked at template instantiation time, i.e now. These types were
8156      added to the template at parsing time. Let's get those and perform
8157      the access checks then.  */
8158   perform_typedefs_access_check (pattern, args);
8159   perform_deferred_access_checks ();
8160   pop_nested_class ();
8161   maximum_field_alignment = saved_maximum_field_alignment;
8162   pop_from_top_level ();
8163   pop_deferring_access_checks ();
8164   pop_tinst_level ();
8165
8166   /* The vtable for a template class can be emitted in any translation
8167      unit in which the class is instantiated.  When there is no key
8168      method, however, finish_struct_1 will already have added TYPE to
8169      the keyed_classes list.  */
8170   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type) && CLASSTYPE_KEY_METHOD (type))
8171     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
8172
8173   return type;
8174 }
8175
8176 static tree
8177 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
8178 {
8179   tree r;
8180
8181   if (!t)
8182     r = t;
8183   else if (TYPE_P (t))
8184     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
8185   else
8186     {
8187       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl,
8188                        /*integral_constant_expression_p=*/true);
8189       r = fold_non_dependent_expr (r);
8190     }
8191   return r;
8192 }
8193
8194 /* Give a chain SPEC_PARM of PARM_DECLs, pack them into a
8195    NONTYPE_ARGUMENT_PACK.  */
8196
8197 static tree
8198 make_fnparm_pack (tree spec_parm)
8199 {
8200   /* Collect all of the extra "packed" parameters into an
8201      argument pack.  */
8202   tree parmvec;
8203   tree parmtypevec;
8204   tree argpack = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
8205   tree argtypepack = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
8206   int i, len = list_length (spec_parm);
8207
8208   /* Fill in PARMVEC and PARMTYPEVEC with all of the parameters.  */
8209   parmvec = make_tree_vec (len);
8210   parmtypevec = make_tree_vec (len);
8211   for (i = 0; i < len; i++, spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm))
8212     {
8213       TREE_VEC_ELT (parmvec, i) = spec_parm;
8214       TREE_VEC_ELT (parmtypevec, i) = TREE_TYPE (spec_parm);
8215     }
8216
8217   /* Build the argument packs.  */
8218   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argpack, parmvec);
8219   SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (argtypepack, parmtypevec);
8220   TREE_TYPE (argpack) = argtypepack;
8221
8222   return argpack;
8223 }        
8224
8225 /* Substitute ARGS into T, which is an pack expansion
8226    (i.e. TYPE_PACK_EXPANSION or EXPR_PACK_EXPANSION). Returns a
8227    TREE_VEC with the substituted arguments, a PACK_EXPANSION_* node
8228    (if only a partial substitution could be performed) or
8229    ERROR_MARK_NODE if there was an error.  */
8230 tree
8231 tsubst_pack_expansion (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain,
8232                        tree in_decl)
8233 {
8234   tree pattern;
8235   tree pack, packs = NULL_TREE, unsubstituted_packs = NULL_TREE;
8236   int i, len = -1;
8237   tree result;
8238   int incomplete = 0;
8239   bool very_local_specializations = false;
8240
8241   gcc_assert (PACK_EXPANSION_P (t));
8242   pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (t);
8243
8244   /* Determine the argument packs that will instantiate the parameter
8245      packs used in the expansion expression. While we're at it,
8246      compute the number of arguments to be expanded and make sure it
8247      is consistent.  */
8248   for (pack = PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (t); pack; 
8249        pack = TREE_CHAIN (pack))
8250     {
8251       tree parm_pack = TREE_VALUE (pack);
8252       tree arg_pack = NULL_TREE;
8253       tree orig_arg = NULL_TREE;
8254
8255       if (TREE_CODE (parm_pack) == PARM_DECL)
8256         {
8257           arg_pack = retrieve_local_specialization (parm_pack);
8258           if (arg_pack == NULL_TREE)
8259             {
8260               /* This can happen for a parameter name used later in a function
8261                  declaration (such as in a late-specified return type).  Just
8262                  make a dummy decl, since it's only used for its type.  */
8263               gcc_assert (cp_unevaluated_operand != 0);
8264               arg_pack = tsubst_decl (parm_pack, args, complain);
8265               arg_pack = make_fnparm_pack (arg_pack);
8266             }
8267         }
8268       else
8269         {
8270           int level, idx, levels;
8271           template_parm_level_and_index (parm_pack, &level, &idx);
8272
8273           levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
8274           if (level <= levels)
8275             arg_pack = TMPL_ARG (args, level, idx);
8276         }
8277
8278       orig_arg = arg_pack;
8279       if (arg_pack && TREE_CODE (arg_pack) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
8280         arg_pack = ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg_pack);
8281       
8282       if (arg_pack && !ARGUMENT_PACK_P (arg_pack))
8283         /* This can only happen if we forget to expand an argument
8284            pack somewhere else. Just return an error, silently.  */
8285         {
8286           result = make_tree_vec (1);
8287           TREE_VEC_ELT (result, 0) = error_mark_node;
8288           return result;
8289         }
8290
8291       if (arg_pack
8292           && TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack)) == 1
8293           && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack), 0)))
8294         {
8295           tree expansion = TREE_VEC_ELT (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack), 0);
8296           tree pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (expansion);
8297           if ((TYPE_P (pattern) && same_type_p (pattern, parm_pack))
8298               || (!TYPE_P (pattern) && cp_tree_equal (parm_pack, pattern)))
8299             /* The argument pack that the parameter maps to is just an
8300                expansion of the parameter itself, such as one would
8301                find in the implicit typedef of a class inside the
8302                class itself.  Consider this parameter "unsubstituted",
8303                so that we will maintain the outer pack expansion.  */
8304             arg_pack = NULL_TREE;
8305         }
8306           
8307       if (arg_pack)
8308         {
8309           int my_len = 
8310             TREE_VEC_LENGTH (ARGUMENT_PACK_ARGS (arg_pack));
8311
8312           /* It's all-or-nothing with incomplete argument packs.  */
8313           if (incomplete && !ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (arg_pack))
8314             return error_mark_node;
8315           
8316           if (ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (arg_pack))
8317             incomplete = 1;
8318
8319           if (len < 0)
8320             len = my_len;
8321           else if (len != my_len)
8322             {
8323               if (incomplete)
8324                 /* We got explicit args for some packs but not others;
8325                    do nothing now and try again after deduction.  */
8326                 return t;
8327               if (TREE_CODE (t) == TYPE_PACK_EXPANSION)
8328                 error ("mismatched argument pack lengths while expanding "
8329                        "%<%T%>",
8330                        pattern);
8331               else
8332                 error ("mismatched argument pack lengths while expanding "
8333                        "%<%E%>",
8334                        pattern);
8335               return error_mark_node;
8336             }
8337
8338           /* Keep track of the parameter packs and their corresponding
8339              argument packs.  */
8340           packs = tree_cons (parm_pack, arg_pack, packs);
8341           TREE_TYPE (packs) = orig_arg;
8342         }
8343       else
8344         /* We can't substitute for this parameter pack.  */
8345         unsubstituted_packs = tree_cons (TREE_PURPOSE (pack),
8346                                          TREE_VALUE (pack),
8347                                          unsubstituted_packs);
8348     }
8349
8350   /* We cannot expand this expansion expression, because we don't have
8351      all of the argument packs we need. Substitute into the pattern
8352      and return a PACK_EXPANSION_*. The caller will need to deal with
8353      that.  */
8354   if (unsubstituted_packs)
8355     {
8356       tree new_pat;
8357       if (TREE_CODE (t) == EXPR_PACK_EXPANSION)
8358         new_pat = tsubst_expr (pattern, args, complain, in_decl,
8359                                /*integral_constant_expression_p=*/false);
8360       else
8361         new_pat = tsubst (pattern, args, complain, in_decl);
8362       return make_pack_expansion (new_pat);
8363     }
8364
8365   /* We could not find any argument packs that work.  */
8366   if (len < 0)
8367     return error_mark_node;
8368
8369   if (!local_specializations)
8370     {
8371       /* We're in a late-specified return type, so we don't have a local
8372          specializations table.  Create one for doing this expansion.  */
8373       very_local_specializations = true;
8374       local_specializations = htab_create (37,
8375                                            hash_local_specialization,
8376                                            eq_local_specializations,
8377                                            NULL);
8378     }
8379
8380   /* For each argument in each argument pack, substitute into the
8381      pattern.  */
8382   result = make_tree_vec (len + incomplete);
8383   for (i = 0; i < len + incomplete; ++i)
8384     {
8385       /* For parameter pack, change the substitution of the parameter
8386          pack to the ith argument in its argument pack, then expand
8387          the pattern.  */
8388       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
8389         {
8390           tree parm = TREE_PURPOSE (pack);
8391
8392           if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
8393             {
8394               /* Select the Ith argument from the pack.  */
8395               tree arg = make_node (ARGUMENT_PACK_SELECT);
8396               ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (arg) = TREE_VALUE (pack);
8397               ARGUMENT_PACK_SELECT_INDEX (arg) = i;
8398               mark_used (parm);
8399               register_local_specialization (arg, parm);
8400             }
8401           else
8402             {
8403               tree value = parm;
8404               int idx, level;
8405               template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
8406               
8407               if (i < len) 
8408                 {
8409                   /* Select the Ith argument from the pack. */
8410                   value = make_node (ARGUMENT_PACK_SELECT);
8411                   ARGUMENT_PACK_SELECT_FROM_PACK (value) = TREE_VALUE (pack);
8412                   ARGUMENT_PACK_SELECT_INDEX (value) = i;
8413                 }
8414
8415               /* Update the corresponding argument.  */
8416               TMPL_ARG (args, level, idx) = value;
8417             }
8418         }
8419
8420       /* Substitute into the PATTERN with the altered arguments.  */
8421       if (TREE_CODE (t) == EXPR_PACK_EXPANSION)
8422         TREE_VEC_ELT (result, i) = 
8423           tsubst_expr (pattern, args, complain, in_decl,
8424                        /*integral_constant_expression_p=*/false);
8425       else
8426         TREE_VEC_ELT (result, i) = tsubst (pattern, args, complain, in_decl);
8427
8428       if (i == len)
8429         /* When we have incomplete argument packs, the last "expanded"
8430            result is itself a pack expansion, which allows us
8431            to deduce more arguments.  */
8432         TREE_VEC_ELT (result, i) = 
8433           make_pack_expansion (TREE_VEC_ELT (result, i));
8434
8435       if (TREE_VEC_ELT (result, i) == error_mark_node)
8436         {
8437           result = error_mark_node;
8438           break;
8439         }
8440     }
8441
8442   /* Update ARGS to restore the substitution from parameter packs to
8443      their argument packs.  */
8444   for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
8445     {
8446       tree parm = TREE_PURPOSE (pack);
8447
8448       if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
8449         register_local_specialization (TREE_TYPE (pack), parm);
8450       else
8451         {
8452           int idx, level;
8453           template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
8454           
8455           /* Update the corresponding argument.  */
8456           if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
8457             TREE_VEC_ELT (TREE_VEC_ELT (args, level -1 ), idx) =
8458               TREE_TYPE (pack);
8459           else
8460             TREE_VEC_ELT (args, idx) = TREE_TYPE (pack);
8461         }
8462     }
8463
8464   if (very_local_specializations)
8465     {
8466       htab_delete (local_specializations);
8467       local_specializations = NULL;
8468     }
8469   
8470   return result;
8471 }
8472
8473 /* Given PARM_DECL PARM, find the corresponding PARM_DECL in the template
8474    TMPL.  We do this using DECL_PARM_INDEX, which should work even with
8475    parameter packs; all parms generated from a function parameter pack will
8476    have the same DECL_PARM_INDEX.  */
8477
8478 tree
8479 get_pattern_parm (tree parm, tree tmpl)
8480 {
8481   tree pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
8482   tree patparm;
8483
8484   if (DECL_ARTIFICIAL (parm))
8485     {
8486       for (patparm = DECL_ARGUMENTS (pattern);
8487            patparm; patparm = TREE_CHAIN (patparm))
8488         if (DECL_ARTIFICIAL (patparm)
8489             && DECL_NAME (parm) == DECL_NAME (patparm))
8490           break;
8491     }
8492   else
8493     {
8494       patparm = FUNCTION_FIRST_USER_PARM (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl));
8495       patparm = chain_index (DECL_PARM_INDEX (parm)-1, patparm);
8496       gcc_assert (DECL_PARM_INDEX (patparm)
8497                   == DECL_PARM_INDEX (parm));
8498     }
8499
8500   return patparm;
8501 }
8502
8503 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
8504
8505 static tree
8506 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
8507 {
8508   tree orig_t = t;
8509   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
8510   int need_new = 0, i, expanded_len_adjust = 0, out;
8511   tree *elts = (tree *) alloca (len * sizeof (tree));
8512
8513   for (i = 0; i < len; i++)
8514     {
8515       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
8516       tree new_arg;
8517
8518       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
8519         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
8520       else if (PACK_EXPANSION_P (orig_arg))
8521         {
8522           /* Substitute into an expansion expression.  */
8523           new_arg = tsubst_pack_expansion (orig_arg, args, complain, in_decl);
8524
8525           if (TREE_CODE (new_arg) == TREE_VEC)
8526             /* Add to the expanded length adjustment the number of
8527                expanded arguments. We subtract one from this
8528                measurement, because the argument pack expression
8529                itself is already counted as 1 in
8530                LEN. EXPANDED_LEN_ADJUST can actually be negative, if
8531                the argument pack is empty.  */
8532             expanded_len_adjust += TREE_VEC_LENGTH (new_arg) - 1;
8533         }
8534       else if (ARGUMENT_PACK_P (orig_arg))
8535         {
8536           /* Substitute into each of the arguments.  */
8537           new_arg = TYPE_P (orig_arg)
8538             ? cxx_make_type (TREE_CODE (orig_arg))
8539             : make_node (TREE_CODE (orig_arg));
8540           
8541           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (
8542             new_arg,
8543             tsubst_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (orig_arg),
8544                                   args, complain, in_decl));
8545
8546           if (ARGUMENT_PACK_ARGS (new_arg) == error_mark_node)
8547             new_arg = error_mark_node;
8548
8549           if (TREE_CODE (new_arg) == NONTYPE_ARGUMENT_PACK) {
8550             TREE_TYPE (new_arg) = tsubst (TREE_TYPE (orig_arg), args,
8551                                           complain, in_decl);
8552             TREE_CONSTANT (new_arg) = TREE_CONSTANT (orig_arg);
8553
8554             if (TREE_TYPE (new_arg) == error_mark_node)
8555               new_arg = error_mark_node;
8556           }
8557         }
8558       else
8559         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
8560
8561       if (new_arg == error_mark_node)
8562         return error_mark_node;
8563
8564       elts[i] = new_arg;
8565       if (new_arg != orig_arg)
8566         need_new = 1;
8567     }
8568
8569   if (!need_new)
8570     return t;
8571
8572   /* Make space for the expanded arguments coming from template
8573      argument packs.  */
8574   t = make_tree_vec (len + expanded_len_adjust);
8575   /* ORIG_T can contain TREE_VECs. That happens if ORIG_T contains the
8576      arguments for a member template.
8577      In that case each TREE_VEC in ORIG_T represents a level of template
8578      arguments, and ORIG_T won't carry any non defaulted argument count.
8579      It will rather be the nested TREE_VECs that will carry one.
8580      In other words, ORIG_T carries a non defaulted argument count only
8581      if it doesn't contain any nested TREE_VEC.  */
8582   if (NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (orig_t))
8583     {
8584       int count = GET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (orig_t);
8585       count += expanded_len_adjust;
8586       SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (t, count);
8587     }
8588   for (i = 0, out = 0; i < len; i++)
8589     {
8590       if ((PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (orig_t, i))
8591            || ARGUMENT_PACK_P (TREE_VEC_ELT (orig_t, i)))
8592           && TREE_CODE (elts[i]) == TREE_VEC)
8593         {
8594           int idx;
8595
8596           /* Now expand the template argument pack "in place".  */
8597           for (idx = 0; idx < TREE_VEC_LENGTH (elts[i]); idx++, out++)
8598             TREE_VEC_ELT (t, out) = TREE_VEC_ELT (elts[i], idx);
8599         }
8600       else
8601         {
8602           TREE_VEC_ELT (t, out) = elts[i];
8603           out++;
8604         }
8605     }
8606
8607   return t;
8608 }
8609
8610 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
8611    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
8612    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
8613    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
8614    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
8615    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
8616
8617 static tree
8618 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
8619 {
8620   tree r = NULL_TREE;
8621   tree* new_parms;
8622
8623   /* When substituting into a template, we must set
8624      PROCESSING_TEMPLATE_DECL as the template parameters may be
8625      dependent if they are based on one-another, and the dependency
8626      predicates are short-circuit outside of templates.  */
8627   ++processing_template_decl;
8628
8629   for (new_parms = &r;
8630        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
8631        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
8632          parms = TREE_CHAIN (parms))
8633     {
8634       tree new_vec =
8635         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
8636       int i;
8637
8638       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
8639         {
8640           tree tuple;
8641           tree default_value;
8642           tree parm_decl;
8643
8644           if (parms == error_mark_node)
8645             continue;
8646
8647           tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
8648
8649           if (tuple == error_mark_node)
8650             continue;
8651
8652           default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
8653           parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
8654
8655           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
8656           if (TREE_CODE (parm_decl) == PARM_DECL
8657               && invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm_decl), complain))
8658             parm_decl = error_mark_node;
8659           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
8660                                                complain, NULL_TREE);
8661
8662           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
8663           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
8664         }
8665
8666       *new_parms =
8667         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms)
8668                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
8669                    new_vec, NULL_TREE);
8670     }
8671
8672   --processing_template_decl;
8673
8674   return r;
8675 }
8676
8677 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
8678    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
8679    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
8680    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
8681    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
8682
8683 static tree
8684 tsubst_aggr_type (tree t,
8685                   tree args,
8686                   tsubst_flags_t complain,
8687                   tree in_decl,
8688                   int entering_scope)
8689 {
8690   if (t == NULL_TREE)
8691     return NULL_TREE;
8692
8693   switch (TREE_CODE (t))
8694     {
8695     case RECORD_TYPE:
8696       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
8697         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8698
8699       /* Else fall through.  */
8700     case ENUMERAL_TYPE:
8701     case UNION_TYPE:
8702       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t) && uses_template_parms (t))
8703         {
8704           tree argvec;
8705           tree context;
8706           tree r;
8707           int saved_unevaluated_operand;
8708           int saved_inhibit_evaluation_warnings;
8709
8710           /* In "sizeof(X<I>)" we need to evaluate "I".  */
8711           saved_unevaluated_operand = cp_unevaluated_operand;
8712           cp_unevaluated_operand = 0;
8713           saved_inhibit_evaluation_warnings = c_inhibit_evaluation_warnings;
8714           c_inhibit_evaluation_warnings = 0;
8715
8716           /* First, determine the context for the type we are looking
8717              up.  */
8718           context = TYPE_CONTEXT (t);
8719           if (context)
8720             {
8721               context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
8722                                           in_decl, /*entering_scope=*/1);
8723               /* If context is a nested class inside a class template,
8724                  it may still need to be instantiated (c++/33959).  */
8725               if (TYPE_P (context))
8726                 context = complete_type (context);
8727             }
8728
8729           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
8730              type we are trying to find.  For example, given:
8731
8732                template <class T> struct S;
8733                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
8734
8735              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
8736              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
8737              S we only want {double}.  */
8738           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
8739                                          complain, in_decl);
8740           if (argvec == error_mark_node)
8741             r = error_mark_node;
8742           else
8743             {
8744               r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
8745                                          entering_scope, complain);
8746               r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
8747             }
8748
8749           cp_unevaluated_operand = saved_unevaluated_operand;
8750           c_inhibit_evaluation_warnings = saved_inhibit_evaluation_warnings;
8751
8752           return r;
8753         }
8754       else
8755         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
8756         return t;
8757
8758     default:
8759       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
8760     }
8761 }
8762
8763 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
8764    FN), which has the indicated TYPE.  */
8765
8766 tree
8767 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
8768 {
8769   tree saved_class_ptr = NULL_TREE;
8770   tree saved_class_ref = NULL_TREE;
8771
8772   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
8773      default argument here, not in tsubst.  In the case of
8774      something like:
8775
8776        template <class T>
8777        struct S {
8778          static T t();
8779          void f(T = t());
8780        };
8781
8782      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
8783      rather than in the current class.  */
8784   push_access_scope (fn);
8785   /* The "this" pointer is not valid in a default argument.  */
8786   if (cfun)
8787     {
8788       saved_class_ptr = current_class_ptr;
8789       cp_function_chain->x_current_class_ptr = NULL_TREE;
8790       saved_class_ref = current_class_ref;
8791       cp_function_chain->x_current_class_ref = NULL_TREE;
8792     }
8793
8794   push_deferring_access_checks(dk_no_deferred);
8795   /* The default argument expression may cause implicitly defined
8796      member functions to be synthesized, which will result in garbage
8797      collection.  We must treat this situation as if we were within
8798      the body of function so as to avoid collecting live data on the
8799      stack.  */
8800   ++function_depth;
8801   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
8802                      tf_warning_or_error, NULL_TREE,
8803                      /*integral_constant_expression_p=*/false);
8804   --function_depth;
8805   pop_deferring_access_checks();
8806
8807   /* Restore the "this" pointer.  */
8808   if (cfun)
8809     {
8810       cp_function_chain->x_current_class_ptr = saved_class_ptr;
8811       cp_function_chain->x_current_class_ref = saved_class_ref;
8812     }
8813
8814   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
8815   arg = check_default_argument (type, arg);
8816
8817   pop_access_scope (fn);
8818
8819   return arg;
8820 }
8821
8822 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
8823
8824 static void
8825 tsubst_default_arguments (tree fn)
8826 {
8827   tree arg;
8828   tree tmpl_args;
8829
8830   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
8831
8832   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
8833      its default arguments.  */
8834   if (uses_template_parms (tmpl_args))
8835     return;
8836
8837   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
8838        arg;
8839        arg = TREE_CHAIN (arg))
8840     if (TREE_PURPOSE (arg))
8841       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn,
8842                                                     TREE_VALUE (arg),
8843                                                     TREE_PURPOSE (arg));
8844 }
8845
8846 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  Return the
8847    result of the substitution.  Issue error and warning messages under
8848    control of COMPLAIN.  */
8849
8850 static tree
8851 tsubst_decl (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain)
8852 {
8853 #define RETURN(EXP) do { r = (EXP); goto out; } while(0)
8854   location_t saved_loc;
8855   tree r = NULL_TREE;
8856   tree in_decl = t;
8857   hashval_t hash = 0;
8858
8859   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
8860   saved_loc = input_location;
8861   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
8862
8863   switch (TREE_CODE (t))
8864     {
8865     case TEMPLATE_DECL:
8866       {
8867         /* We can get here when processing a member function template,
8868            member class template, or template template parameter.  */
8869         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
8870         tree spec;
8871         tree tmpl_args;
8872         tree full_args;
8873
8874         if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
8875           {
8876             /* Template template parameter is treated here.  */
8877             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8878             if (new_type == error_mark_node)
8879               RETURN (error_mark_node);
8880
8881             r = copy_decl (t);
8882             TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
8883             TREE_TYPE (r) = new_type;
8884             DECL_TEMPLATE_RESULT (r)
8885               = build_decl (DECL_SOURCE_LOCATION (decl),
8886                             TYPE_DECL, DECL_NAME (decl), new_type);
8887             DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
8888               = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
8889                                        complain);
8890             TYPE_NAME (new_type) = r;
8891             break;
8892           }
8893
8894         /* We might already have an instance of this template.
8895            The ARGS are for the surrounding class type, so the
8896            full args contain the tsubst'd args for the context,
8897            plus the innermost args from the template decl.  */
8898         tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t)
8899           ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
8900           : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
8901         /* Because this is a template, the arguments will still be
8902            dependent, even after substitution.  If
8903            PROCESSING_TEMPLATE_DECL is not set, the dependency
8904            predicates will short-circuit.  */
8905         ++processing_template_decl;
8906         full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
8907                                           complain, in_decl);
8908         --processing_template_decl;
8909         if (full_args == error_mark_node)
8910           RETURN (error_mark_node);
8911
8912         /* If this is a default template template argument,
8913            tsubst might not have changed anything.  */
8914         if (full_args == tmpl_args)
8915           RETURN (t);
8916
8917         hash = hash_tmpl_and_args (t, full_args);
8918         spec = retrieve_specialization (t, full_args, hash);
8919         if (spec != NULL_TREE)
8920           {
8921             r = spec;
8922             break;
8923           }
8924
8925         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
8926            original, but will record the current template arguments.
8927            We also create a new function declaration, which is just
8928            like the old one, but points to this new template, rather
8929            than the old one.  */
8930         r = copy_decl (t);
8931         gcc_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0);
8932         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
8933
8934         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_template_info (t, args);
8935
8936         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
8937           {
8938             tree new_type;
8939             ++processing_template_decl;
8940             new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8941             --processing_template_decl;
8942             if (new_type == error_mark_node)
8943               RETURN (error_mark_node);
8944
8945             TREE_TYPE (r) = new_type;
8946             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
8947             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
8948             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
8949             DECL_CONTEXT (r) = TYPE_CONTEXT (new_type);
8950           }
8951         else
8952           {
8953             tree new_decl;
8954             ++processing_template_decl;
8955             new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8956             --processing_template_decl;
8957             if (new_decl == error_mark_node)
8958               RETURN (error_mark_node);
8959
8960             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
8961             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
8962             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
8963             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
8964             DECL_CONTEXT (r) = DECL_CONTEXT (new_decl);
8965           }
8966
8967         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
8968         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
8969         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
8970
8971         /* The template parameters for this new template are all the
8972            template parameters for the old template, except the
8973            outermost level of parameters.  */
8974         DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
8975           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
8976                                    complain);
8977
8978         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
8979           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
8980
8981         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
8982           /* Record this non-type partial instantiation.  */
8983           register_specialization (r, t,
8984                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)),
8985                                    false, hash);
8986       }
8987       break;
8988
8989     case FUNCTION_DECL:
8990       {
8991         tree ctx;
8992         tree argvec = NULL_TREE;
8993         tree *friends;
8994         tree gen_tmpl;
8995         tree type;
8996         int member;
8997         int args_depth;
8998         int parms_depth;
8999
9000         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
9001         gcc_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE);
9002
9003         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
9004           {
9005             tree spec;
9006             bool dependent_p;
9007
9008             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
9009                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
9010                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
9011                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
9012             ++processing_template_decl;
9013             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
9014             --processing_template_decl;
9015             if (!dependent_p)
9016               RETURN (t);
9017
9018             /* Calculate the most general template of which R is a
9019                specialization, and the complete set of arguments used to
9020                specialize R.  */
9021             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
9022             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS
9023                                           (DECL_TEMPLATE_RESULT
9024                                                  (DECL_TI_TEMPLATE (t))),
9025                                            args, complain, in_decl);
9026
9027             /* Check to see if we already have this specialization.  */
9028             hash = hash_tmpl_and_args (gen_tmpl, argvec);
9029             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec, hash);
9030
9031             if (spec)
9032               {
9033                 r = spec;
9034                 break;
9035               }
9036
9037             /* We can see more levels of arguments than parameters if
9038                there was a specialization of a member template, like
9039                this:
9040
9041                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
9042                  template <> template <class U> void S<int>::f(U);
9043
9044                Here, we'll be substituting into the specialization,
9045                because that's where we can find the code we actually
9046                want to generate, but we'll have enough arguments for
9047                the most general template.
9048
9049                We also deal with the peculiar case:
9050
9051                  template <class T> struct S {
9052                    template <class U> friend void f();
9053                  };
9054                  template <class U> void f() {}
9055                  template S<int>;
9056                  template void f<double>();
9057
9058                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
9059                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
9060                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
9061                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
9062                situations like:
9063
9064                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
9065                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
9066
9067                which we can spot because the pattern will be a
9068                specialization in this case.  */
9069             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
9070             parms_depth =
9071               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t)));
9072             if (args_depth > parms_depth
9073                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
9074               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
9075           }
9076         else
9077           {
9078             /* This special case arises when we have something like this:
9079
9080                  template <class T> struct S {
9081                    friend void f<int>(int, double);
9082                  };
9083
9084                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
9085                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
9086                tsubst_friend_function, and we want only to create a
9087                new decl (R) with appropriate types so that we can call
9088                determine_specialization.  */
9089             gen_tmpl = NULL_TREE;
9090           }
9091
9092         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
9093           {
9094             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
9095               member = 2;
9096             else
9097               member = 1;
9098             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args,
9099                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
9100           }
9101         else
9102           {
9103             member = 0;
9104             ctx = DECL_CONTEXT (t);
9105           }
9106         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9107         if (type == error_mark_node)
9108           RETURN (error_mark_node);
9109
9110         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
9111            point, as they may not represent instantiations of this
9112            template, and in any case are considered separate under the
9113            discrete model.  */
9114         r = copy_decl (t);
9115         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
9116         TREE_TYPE (r) = type;
9117         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
9118         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
9119         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
9120         /* Leave DECL_INITIAL set on deleted instantiations.  */
9121         if (!DECL_DELETED_FN (r))
9122           DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
9123         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
9124
9125         if (member && DECL_CONV_FN_P (r))
9126           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
9127              case it's the name of one of the template's parameters.  */
9128           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
9129
9130         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
9131                                      complain, t);
9132         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
9133
9134         TREE_STATIC (r) = 0;
9135         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
9136         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
9137         /* If this is an instantiation of a function with internal
9138            linkage, we already know what object file linkage will be
9139            assigned to the instantiation.  */
9140         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = !TREE_PUBLIC (r);
9141         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
9142         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9143         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
9144         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
9145         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
9146         DECL_STRUCT_FUNCTION (r) = NULL;
9147         TREE_USED (r) = 0;
9148         /* We'll re-clone as appropriate in instantiate_template.  */
9149         DECL_CLONED_FUNCTION (r) = NULL_TREE;
9150
9151         /* If we aren't complaining now, return on error before we register
9152            the specialization so that we'll complain eventually.  */
9153         if ((complain & tf_error) == 0
9154             && IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r))
9155             && !grok_op_properties (r, /*complain=*/false))
9156           RETURN (error_mark_node);
9157
9158         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
9159            this in the special friend case mentioned above where
9160            GEN_TMPL is NULL.  */
9161         if (gen_tmpl)
9162           {
9163             DECL_TEMPLATE_INFO (r)
9164               = build_template_info (gen_tmpl, argvec);
9165             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
9166             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false, hash);
9167
9168             /* We're not supposed to instantiate default arguments
9169                until they are called, for a template.  But, for a
9170                declaration like:
9171
9172                  template <class T> void f ()
9173                  { extern void g(int i = T()); }
9174
9175                we should do the substitution when the template is
9176                instantiated.  We handle the member function case in
9177                instantiate_class_template since the default arguments
9178                might refer to other members of the class.  */
9179             if (!member
9180                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
9181                 && !uses_template_parms (argvec))
9182               tsubst_default_arguments (r);
9183           }
9184         else
9185           DECL_TEMPLATE_INFO (r) = NULL_TREE;
9186
9187         /* Copy the list of befriending classes.  */
9188         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
9189              *friends;
9190              friends = &TREE_CHAIN (*friends))
9191           {
9192             *friends = copy_node (*friends);
9193             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
9194                                             args, complain,
9195                                             in_decl);
9196           }
9197
9198         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
9199           {
9200             maybe_retrofit_in_chrg (r);
9201             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
9202               grok_ctor_properties (ctx, r);
9203             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
9204                If it isn't, that'll be handled by
9205                clone_constructors_and_destructors.  */
9206             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
9207               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
9208           }
9209         else if ((complain & tf_error) != 0
9210                  && IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r))
9211                  && !grok_op_properties (r, /*complain=*/true))
9212           RETURN (error_mark_node);
9213
9214         if (DECL_FRIEND_P (t) && DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
9215           SET_DECL_FRIEND_CONTEXT (r,
9216                                    tsubst (DECL_FRIEND_CONTEXT (t),
9217                                             args, complain, in_decl));
9218
9219         /* Possibly limit visibility based on template args.  */
9220         DECL_VISIBILITY (r) = VISIBILITY_DEFAULT;
9221         if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (t))
9222           {
9223             DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (r) = 0;
9224             DECL_ATTRIBUTES (r)
9225               = remove_attribute ("visibility", DECL_ATTRIBUTES (r));
9226           }
9227         determine_visibility (r);
9228         if (DECL_DEFAULTED_OUTSIDE_CLASS_P (r)
9229             && !processing_template_decl)
9230           defaulted_late_check (r);
9231
9232         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
9233                                         args, complain, in_decl);
9234       }
9235       break;
9236
9237     case PARM_DECL:
9238       {
9239         tree type = NULL_TREE;
9240         int i, len = 1;
9241         tree expanded_types = NULL_TREE;
9242         tree prev_r = NULL_TREE;
9243         tree first_r = NULL_TREE;
9244
9245         if (FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (t))
9246           {
9247             /* If there is a local specialization that isn't a
9248                parameter pack, it means that we're doing a "simple"
9249                substitution from inside tsubst_pack_expansion. Just
9250                return the local specialization (which will be a single
9251                parm).  */
9252             tree spec = retrieve_local_specialization (t);
9253             if (spec 
9254                 && TREE_CODE (spec) == PARM_DECL
9255                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (spec)) != TYPE_PACK_EXPANSION)
9256               RETURN (spec);
9257
9258             /* Expand the TYPE_PACK_EXPANSION that provides the types for
9259                the parameters in this function parameter pack.  */
9260             expanded_types = tsubst_pack_expansion (TREE_TYPE (t), args,
9261                                                     complain, in_decl);
9262             if (TREE_CODE (expanded_types) == TREE_VEC)
9263               {
9264                 len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_types);
9265
9266                 /* Zero-length parameter packs are boring. Just substitute
9267                    into the chain.  */
9268                 if (len == 0)
9269                   RETURN (tsubst (TREE_CHAIN (t), args, complain,
9270                                   TREE_CHAIN (t)));
9271               }
9272             else
9273               {
9274                 /* All we did was update the type. Make a note of that.  */
9275                 type = expanded_types;
9276                 expanded_types = NULL_TREE;
9277               }
9278           }
9279
9280         /* Loop through all of the parameter's we'll build. When T is
9281            a function parameter pack, LEN is the number of expanded
9282            types in EXPANDED_TYPES; otherwise, LEN is 1.  */
9283         r = NULL_TREE;
9284         for (i = 0; i < len; ++i)
9285           {
9286             prev_r = r;
9287             r = copy_node (t);
9288             if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
9289               SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
9290
9291             /* An argument of a function parameter pack is not a parameter
9292                pack.  */
9293             FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (r) = false;
9294
9295             if (expanded_types)
9296               /* We're on the Ith parameter of the function parameter
9297                  pack.  */
9298               {
9299                 /* Get the Ith type.  */
9300                 type = TREE_VEC_ELT (expanded_types, i);
9301
9302                 if (DECL_NAME (r))
9303                   /* Rename the parameter to include the index.  */
9304                   DECL_NAME (r) =
9305                     make_ith_pack_parameter_name (DECL_NAME (r), i);
9306               }
9307             else if (!type)
9308               /* We're dealing with a normal parameter.  */
9309               type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9310
9311             type = type_decays_to (type);
9312             TREE_TYPE (r) = type;
9313             cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
9314
9315             if (DECL_INITIAL (r))
9316               {
9317                 if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
9318                   DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
9319                 else
9320                   DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
9321                                              complain, in_decl);
9322               }
9323
9324             DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
9325
9326             if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
9327               DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
9328
9329             apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
9330                                             args, complain, in_decl);
9331
9332             /* Keep track of the first new parameter we
9333                generate. That's what will be returned to the
9334                caller.  */
9335             if (!first_r)
9336               first_r = r;
9337
9338             /* Build a proper chain of parameters when substituting
9339                into a function parameter pack.  */
9340             if (prev_r)
9341               TREE_CHAIN (prev_r) = r;
9342           }
9343
9344         if (TREE_CHAIN (t))
9345           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
9346                                    complain, TREE_CHAIN (t));
9347
9348         /* FIRST_R contains the start of the chain we've built.  */
9349         r = first_r;
9350       }
9351       break;
9352
9353     case FIELD_DECL:
9354       {
9355         tree type;
9356
9357         r = copy_decl (t);
9358         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9359         if (type == error_mark_node)
9360           RETURN (error_mark_node);
9361         TREE_TYPE (r) = type;
9362         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
9363
9364         /* DECL_INITIAL gives the number of bits in a bit-field.  */
9365         DECL_INITIAL (r)
9366           = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
9367                          complain, in_decl,
9368                          /*integral_constant_expression_p=*/true);
9369         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
9370            finish_member_declaration.  */
9371         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9372         if (VOID_TYPE_P (type))
9373           error ("instantiation of %q+D as type %qT", r, type);
9374
9375         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r), 0,
9376                                         args, complain, in_decl);
9377       }
9378       break;
9379
9380     case USING_DECL:
9381       /* We reach here only for member using decls.  */
9382       if (DECL_DEPENDENT_P (t))
9383         {
9384           r = do_class_using_decl
9385             (tsubst_copy (USING_DECL_SCOPE (t), args, complain, in_decl),
9386              tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl));
9387           if (!r)
9388             r = error_mark_node;
9389           else
9390             {
9391               TREE_PROTECTED (r) = TREE_PROTECTED (t);
9392               TREE_PRIVATE (r) = TREE_PRIVATE (t);
9393             }
9394         }
9395       else
9396         {
9397           r = copy_node (t);
9398           TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9399         }
9400       break;
9401
9402     case TYPE_DECL:
9403     case VAR_DECL:
9404       {
9405         tree argvec = NULL_TREE;
9406         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
9407         tree spec;
9408         tree tmpl = NULL_TREE;
9409         tree ctx;
9410         tree type = NULL_TREE;
9411         bool local_p;
9412
9413         if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL
9414             && t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
9415           {
9416             /* If this is the canonical decl, we don't have to
9417                mess with instantiations, and often we can't (for
9418                typename, template type parms and such).  Note that
9419                TYPE_NAME is not correct for the above test if
9420                we've copied the type for a typedef.  */
9421             type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9422             if (type == error_mark_node)
9423               RETURN (error_mark_node);
9424             r = TYPE_NAME (type);
9425             break;
9426           }
9427
9428         /* Check to see if we already have the specialization we
9429            need.  */
9430         spec = NULL_TREE;
9431         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t) || DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
9432           {
9433             /* T is a static data member or namespace-scope entity.
9434                We have to substitute into namespace-scope variables
9435                (even though such entities are never templates) because
9436                of cases like:
9437                
9438                  template <class T> void f() { extern T t; }
9439
9440                where the entity referenced is not known until
9441                instantiation time.  */
9442             local_p = false;
9443             ctx = DECL_CONTEXT (t);
9444             if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
9445               {
9446                 ctx = tsubst_aggr_type (ctx, args,
9447                                         complain,
9448                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
9449                 /* If CTX is unchanged, then T is in fact the
9450                    specialization we want.  That situation occurs when
9451                    referencing a static data member within in its own
9452                    class.  We can use pointer equality, rather than
9453                    same_type_p, because DECL_CONTEXT is always
9454                    canonical.  */
9455                 if (ctx == DECL_CONTEXT (t))
9456                   spec = t;
9457               }
9458
9459             if (!spec)
9460               {
9461                 tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
9462                 gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
9463                 argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
9464                 hash = hash_tmpl_and_args (gen_tmpl, argvec);
9465                 spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec, hash);
9466               }
9467           }
9468         else
9469           {
9470             /* A local variable.  */
9471             local_p = true;
9472             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
9473             ctx = NULL_TREE;
9474             spec = retrieve_local_specialization (t);
9475           }
9476         /* If we already have the specialization we need, there is
9477            nothing more to do.  */ 
9478         if (spec)
9479           {
9480             r = spec;
9481             break;
9482           }
9483
9484         /* Create a new node for the specialization we need.  */
9485         r = copy_decl (t);
9486         if (type == NULL_TREE)
9487           {
9488             if (is_typedef_decl (t))
9489               type = DECL_ORIGINAL_TYPE (t);
9490             else
9491               type = TREE_TYPE (t);
9492             type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
9493           }
9494         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
9495           {
9496             /* Even if the original location is out of scope, the
9497                newly substituted one is not.  */
9498             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
9499             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
9500             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (r) = 0;
9501             if (type == error_mark_node)
9502               RETURN (error_mark_node);
9503             if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
9504               {
9505                 /* It may seem that this case cannot occur, since:
9506
9507                      typedef void f();
9508                      void g() { f x; }
9509
9510                    declares a function, not a variable.  However:
9511       
9512                      typedef void f();
9513                      template <typename T> void g() { T t; }
9514                      template void g<f>();
9515
9516                    is an attempt to declare a variable with function
9517                    type.  */
9518                 error ("variable %qD has function type",
9519                        /* R is not yet sufficiently initialized, so we
9520                           just use its name.  */
9521                        DECL_NAME (r));
9522                 RETURN (error_mark_node);
9523               }
9524             type = complete_type (type);
9525             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
9526               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
9527             type = check_var_type (DECL_NAME (r), type);
9528
9529             if (DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (t))
9530               {
9531                 tree ve = DECL_VALUE_EXPR (t);
9532                 ve = tsubst_expr (ve, args, complain, in_decl,
9533                                   /*constant_expression_p=*/false);
9534                 SET_DECL_VALUE_EXPR (r, ve);
9535               }
9536           }
9537         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
9538           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
9539         TREE_TYPE (r) = type;
9540         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
9541         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
9542         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
9543         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
9544         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
9545           SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
9546         /* The initializer must not be expanded until it is required;
9547            see [temp.inst].  */
9548         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
9549         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
9550           SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
9551         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
9552         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
9553           {
9554             /* Possibly limit visibility based on template args.  */
9555             DECL_VISIBILITY (r) = VISIBILITY_DEFAULT;
9556             if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (t))
9557               {
9558                 DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (r) = 0;
9559                 DECL_ATTRIBUTES (r)
9560                   = remove_attribute ("visibility", DECL_ATTRIBUTES (r));
9561               }
9562             determine_visibility (r);
9563           }
9564
9565         if (!local_p)
9566           {
9567             /* A static data member declaration is always marked
9568                external when it is declared in-class, even if an
9569                initializer is present.  We mimic the non-template
9570                processing here.  */
9571             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
9572
9573             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false, hash);
9574             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_template_info (tmpl, argvec);
9575             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
9576           }
9577         else if (cp_unevaluated_operand)
9578           {
9579             /* We're substituting this var in a decltype outside of its
9580                scope, such as for a lambda return type.  Don't add it to
9581                local_specializations, do perform auto deduction.  */
9582             tree auto_node = type_uses_auto (type);
9583             tree init
9584               = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl,
9585                              /*constant_expression_p=*/false);
9586
9587             if (auto_node && init && describable_type (init))
9588               {
9589                 type = do_auto_deduction (type, init, auto_node);
9590                 TREE_TYPE (r) = type;
9591               }
9592           }
9593         else
9594           register_local_specialization (r, t);
9595
9596         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
9597
9598         apply_late_template_attributes (&r, DECL_ATTRIBUTES (r),
9599                                         /*flags=*/0,
9600                                         args, complain, in_decl);
9601
9602         /* Preserve a typedef that names a type.  */
9603         if (is_typedef_decl (r))
9604           {
9605             DECL_ORIGINAL_TYPE (r) = NULL_TREE;
9606             set_underlying_type (r);
9607           }
9608
9609         layout_decl (r, 0);
9610       }
9611       break;
9612
9613     default:
9614       gcc_unreachable ();
9615     }
9616 #undef RETURN
9617
9618  out:
9619   /* Restore the file and line information.  */
9620   input_location = saved_loc;
9621
9622   return r;
9623 }
9624
9625 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
9626
9627 static tree
9628 tsubst_arg_types (tree arg_types,
9629                   tree args,
9630                   tsubst_flags_t complain,
9631                   tree in_decl)
9632 {
9633   tree remaining_arg_types;
9634   tree type = NULL_TREE;
9635   int i = 1;
9636   tree expanded_args = NULL_TREE;
9637   tree default_arg;
9638
9639   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
9640     return arg_types;
9641
9642   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
9643                                           args, complain, in_decl);
9644   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
9645     return error_mark_node;
9646
9647   if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (arg_types)))
9648     {
9649       /* For a pack expansion, perform substitution on the
9650          entire expression. Later on, we'll handle the arguments
9651          one-by-one.  */
9652       expanded_args = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (arg_types),
9653                                             args, complain, in_decl);
9654
9655       if (TREE_CODE (expanded_args) == TREE_VEC)
9656         /* So that we'll spin through the parameters, one by one.  */
9657         i = TREE_VEC_LENGTH (expanded_args);
9658       else
9659         {
9660           /* We only partially substituted into the parameter
9661              pack. Our type is TYPE_PACK_EXPANSION.  */
9662           type = expanded_args;
9663           expanded_args = NULL_TREE;
9664         }
9665     }
9666
9667   while (i > 0) {
9668     --i;
9669     
9670     if (expanded_args)
9671       type = TREE_VEC_ELT (expanded_args, i);
9672     else if (!type)
9673       type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
9674
9675     if (type == error_mark_node)
9676       return error_mark_node;
9677     if (VOID_TYPE_P (type))
9678       {
9679         if (complain & tf_error)
9680           {
9681             error ("invalid parameter type %qT", type);
9682             if (in_decl)
9683               error ("in declaration %q+D", in_decl);
9684           }
9685         return error_mark_node;
9686     }
9687     
9688     /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
9689        top-level qualifiers as required.  */
9690     type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
9691
9692     /* We do not substitute into default arguments here.  The standard
9693        mandates that they be instantiated only when needed, which is
9694        done in build_over_call.  */
9695     default_arg = TREE_PURPOSE (arg_types);
9696
9697     if (default_arg && TREE_CODE (default_arg) == DEFAULT_ARG)
9698       {
9699         /* We've instantiated a template before its default arguments
9700            have been parsed.  This can happen for a nested template
9701            class, and is not an error unless we require the default
9702            argument in a call of this function.  */
9703         remaining_arg_types = 
9704           tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
9705         VEC_safe_push (tree, gc, DEFARG_INSTANTIATIONS (default_arg), 
9706                        remaining_arg_types);
9707       }
9708     else
9709       remaining_arg_types = 
9710         hash_tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
9711   }
9712         
9713   return remaining_arg_types;
9714 }
9715
9716 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
9717    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
9718    initial substitution of explicitly provided template parameters
9719    during argument deduction forbids substitution into the
9720    exception-specification:
9721
9722      [temp.deduct]
9723
9724      All references in the function type of the function template to  the
9725      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
9726      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
9727      in  the function type of the function template results in an invalid
9728      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
9729      exception specifications is done only when the function is instanti-
9730      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
9731      results in an invalid type.]  */
9732
9733 static tree
9734 tsubst_function_type (tree t,
9735                       tree args,
9736                       tsubst_flags_t complain,
9737                       tree in_decl)
9738 {
9739   tree return_type;
9740   tree arg_types;
9741   tree fntype;
9742
9743   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
9744   gcc_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE);
9745
9746   /* Substitute the return type.  */
9747   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
9748   if (return_type == error_mark_node)
9749     return error_mark_node;
9750   /* The standard does not presently indicate that creation of a
9751      function type with an invalid return type is a deduction failure.
9752      However, that is clearly analogous to creating an array of "void"
9753      or a reference to a reference.  This is core issue #486.  */
9754   if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE
9755       || TREE_CODE (return_type) == FUNCTION_TYPE)
9756     {
9757       if (complain & tf_error)
9758         {
9759           if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE)
9760             error ("function returning an array");
9761           else
9762             error ("function returning a function");
9763         }
9764       return error_mark_node;
9765     }
9766
9767   /* Substitute the argument types.  */
9768   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
9769                                 complain, in_decl);
9770   if (arg_types == error_mark_node)
9771     return error_mark_node;
9772
9773   /* Construct a new type node and return it.  */
9774   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
9775     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
9776   else
9777     {
9778       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
9779       if (! MAYBE_CLASS_TYPE_P (r))
9780         {
9781           /* [temp.deduct]
9782
9783              Type deduction may fail for any of the following
9784              reasons:
9785
9786              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
9787              is not a class type.  */
9788           if (complain & tf_error)
9789             error ("creating pointer to member function of non-class type %qT",
9790                       r);
9791           return error_mark_node;
9792         }
9793
9794       fntype = build_method_type_directly (r, return_type,
9795                                            TREE_CHAIN (arg_types));
9796     }
9797   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
9798   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
9799
9800   return fntype;
9801 }
9802
9803 /* FNTYPE is a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  Substitute the template
9804    ARGS into that specification, and return the substituted
9805    specification.  If there is no specification, return NULL_TREE.  */
9806
9807 static tree
9808 tsubst_exception_specification (tree fntype,
9809                                 tree args,
9810                                 tsubst_flags_t complain,
9811                                 tree in_decl)
9812 {
9813   tree specs;
9814   tree new_specs;
9815
9816   specs = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (fntype);
9817   new_specs = NULL_TREE;
9818   if (specs)
9819     {
9820       if (! TREE_VALUE (specs))
9821         new_specs = specs;
9822       else
9823         while (specs)
9824           {
9825             tree spec;
9826             int i, len = 1;
9827             tree expanded_specs = NULL_TREE;
9828
9829             if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (specs)))
9830               {
9831                 /* Expand the pack expansion type.  */
9832                 expanded_specs = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (specs),
9833                                                        args, complain,
9834                                                        in_decl);
9835
9836                 if (expanded_specs == error_mark_node)
9837                   return error_mark_node;
9838                 else if (TREE_CODE (expanded_specs) == TREE_VEC)
9839                   len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_specs);
9840                 else
9841                   {
9842                     /* We're substituting into a member template, so
9843                        we got a TYPE_PACK_EXPANSION back.  Add that
9844                        expansion and move on.  */
9845                     gcc_assert (TREE_CODE (expanded_specs) 
9846                                 == TYPE_PACK_EXPANSION);
9847                     new_specs = add_exception_specifier (new_specs,
9848                                                          expanded_specs,
9849                                                          complain);
9850                     specs = TREE_CHAIN (specs);
9851                     continue;
9852                   }
9853               }
9854
9855             for (i = 0; i < len; ++i)
9856               {
9857                 if (expanded_specs)
9858                   spec = TREE_VEC_ELT (expanded_specs, i);
9859                 else
9860                   spec = tsubst (TREE_VALUE (specs), args, complain, in_decl);
9861                 if (spec == error_mark_node)
9862                   return spec;
9863                 new_specs = add_exception_specifier (new_specs, spec, 
9864                                                      complain);
9865               }
9866
9867             specs = TREE_CHAIN (specs);
9868           }
9869     }
9870   return new_specs;
9871 }
9872
9873 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
9874    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
9875    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
9876    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
9877    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
9878    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
9879    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
9880    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
9881    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
9882    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
9883    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
9884    yet.
9885
9886    This function is used for dealing with types, decls and the like;
9887    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
9888
9889 tree
9890 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
9891 {
9892   tree type, r;
9893
9894   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
9895       || t == integer_type_node
9896       || t == void_type_node
9897       || t == char_type_node
9898       || t == unknown_type_node
9899       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
9900     return t;
9901
9902   if (DECL_P (t))
9903     return tsubst_decl (t, args, complain);
9904
9905   if (args == NULL_TREE)
9906     return t;
9907
9908   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
9909     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
9910   else
9911     type = TREE_TYPE (t);
9912
9913   gcc_assert (type != unknown_type_node);
9914
9915   /* Reuse typedefs.  We need to do this to handle dependent attributes,
9916      such as attribute aligned.  */
9917   if (TYPE_P (t)
9918       && TYPE_NAME (t)
9919       && TYPE_NAME (t) != TYPE_MAIN_DECL (t))
9920     {
9921       tree decl = TYPE_NAME (t);
9922       
9923       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
9924           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (DECL_CONTEXT (decl))
9925           && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (decl)))
9926         {
9927           tree tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
9928           tree gen_args = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args, complain, in_decl);
9929           r = retrieve_specialization (tmpl, gen_args, 0);
9930         }
9931       else if (DECL_FUNCTION_SCOPE_P (decl)
9932                && DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_CONTEXT (decl))
9933                && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (DECL_CONTEXT (decl))))
9934         r = retrieve_local_specialization (decl);
9935       else
9936         /* The typedef is from a non-template context.  */
9937         return t;
9938
9939       if (r)
9940         {
9941           r = TREE_TYPE (r);
9942           r = cp_build_qualified_type_real
9943             (r, cp_type_quals (t) | cp_type_quals (r),
9944              complain | tf_ignore_bad_quals);
9945           return r;
9946         }
9947       /* Else we must be instantiating the typedef, so fall through.  */
9948     }
9949
9950   if (type
9951       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
9952       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9953       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
9954       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
9955       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
9956     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
9957   if (type == error_mark_node)
9958     return error_mark_node;
9959
9960   switch (TREE_CODE (t))
9961     {
9962     case RECORD_TYPE:
9963     case UNION_TYPE:
9964     case ENUMERAL_TYPE:
9965       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
9966                                /*entering_scope=*/0);
9967
9968     case ERROR_MARK:
9969     case IDENTIFIER_NODE:
9970     case VOID_TYPE:
9971     case REAL_TYPE:
9972     case COMPLEX_TYPE:
9973     case VECTOR_TYPE:
9974     case BOOLEAN_TYPE:
9975     case INTEGER_CST:
9976     case REAL_CST:
9977     case STRING_CST:
9978       return t;
9979
9980     case INTEGER_TYPE:
9981       if (t == integer_type_node)
9982         return t;
9983
9984       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
9985           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
9986         return t;
9987
9988       {
9989         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
9990
9991         max = tsubst_expr (omax, args, complain, in_decl,
9992                            /*integral_constant_expression_p=*/false);
9993
9994         /* Fix up type of the magic NOP_EXPR with TREE_SIDE_EFFECTS if
9995            needed.  */
9996         if (TREE_CODE (max) == NOP_EXPR
9997             && TREE_SIDE_EFFECTS (omax)
9998             && !TREE_TYPE (max))
9999           TREE_TYPE (max) = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (max, 0));
10000
10001         max = fold_decl_constant_value (max);
10002
10003         /* If we're in a partial instantiation, preserve the magic NOP_EXPR
10004            with TREE_SIDE_EFFECTS that indicates this is not an integral
10005            constant expression.  */
10006         if (processing_template_decl
10007             && TREE_SIDE_EFFECTS (omax) && TREE_CODE (omax) == NOP_EXPR)
10008           {
10009             gcc_assert (TREE_CODE (max) == NOP_EXPR);
10010             TREE_SIDE_EFFECTS (max) = 1;
10011           }
10012
10013         if (TREE_CODE (max) != INTEGER_CST
10014             && !at_function_scope_p ()
10015             && !TREE_SIDE_EFFECTS (max)
10016             && !value_dependent_expression_p (max))
10017           {
10018             if (complain & tf_error)
10019               error ("array bound is not an integer constant");
10020             return error_mark_node;
10021           }
10022
10023         /* [temp.deduct]
10024
10025            Type deduction may fail for any of the following
10026            reasons:
10027
10028              Attempting to create an array with a size that is
10029              zero or negative.  */
10030         if (integer_zerop (max) && !(complain & tf_error))
10031           /* We must fail if performing argument deduction (as
10032              indicated by the state of complain), so that
10033              another substitution can be found.  */
10034           return error_mark_node;
10035         else if (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST
10036                  && INT_CST_LT (max, integer_zero_node))
10037           {
10038             if (complain & tf_error)
10039               error ("creating array with negative size (%qE)", max);
10040
10041             return error_mark_node;
10042           }
10043
10044         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
10045       }
10046
10047     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
10048     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10049     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10050     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
10051       {
10052         int idx;
10053         int level;
10054         int levels;
10055         tree arg = NULL_TREE;
10056
10057         r = NULL_TREE;
10058
10059         gcc_assert (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0);
10060         template_parm_level_and_index (t, &level, &idx); 
10061
10062         levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
10063         if (level <= levels)
10064           {
10065             arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
10066
10067             if (arg && TREE_CODE (arg) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
10068               /* See through ARGUMENT_PACK_SELECT arguments. */
10069               arg = ARGUMENT_PACK_SELECT_ARG (arg);
10070           }
10071
10072         if (arg == error_mark_node)
10073           return error_mark_node;
10074         else if (arg != NULL_TREE)
10075           {
10076             if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
10077               /* If ARG is an argument pack, we don't actually want to
10078                  perform a substitution here, because substitutions
10079                  for argument packs are only done
10080                  element-by-element. We can get to this point when
10081                  substituting the type of a non-type template
10082                  parameter pack, when that type actually contains
10083                  template parameter packs from an outer template, e.g.,
10084
10085                  template<typename... Types> struct A {
10086                    template<Types... Values> struct B { };
10087                  };  */
10088               return t;
10089
10090             if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
10091               {
10092                 int quals;
10093                 gcc_assert (TYPE_P (arg));
10094
10095                 /* cv-quals from the template are discarded when
10096                    substituting in a function or reference type.  */
10097                 if (TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
10098                     || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE
10099                     || TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE)
10100                   quals = cp_type_quals (arg);
10101                 else
10102                   quals = cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t);
10103                   
10104                 return cp_build_qualified_type_real
10105                   (arg, quals, complain | tf_ignore_bad_quals);
10106               }
10107             else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10108               {
10109                 /* We are processing a type constructed from a
10110                    template template parameter.  */
10111                 tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
10112                                       args, complain, in_decl);
10113                 if (argvec == error_mark_node)
10114                   return error_mark_node;
10115
10116                 /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when we
10117                    are resolving nested-types in the signature of a
10118                    member function templates.  Otherwise ARG is a
10119                    TEMPLATE_DECL and is the real template to be
10120                    instantiated.  */
10121                 if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10122                   arg = TYPE_NAME (arg);
10123
10124                 r = lookup_template_class (arg,
10125                                            argvec, in_decl,
10126                                            DECL_CONTEXT (arg),
10127                                             /*entering_scope=*/0,
10128                                            complain);
10129                 return cp_build_qualified_type_real
10130                   (r, TYPE_QUALS (t), complain);
10131               }
10132             else
10133               /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
10134               return arg;
10135           }
10136
10137         if (level == 1)
10138           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
10139              unify.  This means that we don't yet have any information
10140              about the template parameter in question.  */
10141           return t;
10142
10143         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
10144            more deeply nested template.  Make a new version of this
10145            template parameter, but with a lower level.  */
10146         switch (TREE_CODE (t))
10147           {
10148           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
10149           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10150           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10151             if (cp_type_quals (t))
10152               {
10153                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
10154                 r = cp_build_qualified_type_real
10155                   (r, cp_type_quals (t),
10156                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
10157                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
10158               }
10159             else
10160               {
10161                 r = copy_type (t);
10162                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
10163                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
10164                                                 r, levels, args, complain);
10165                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
10166                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
10167                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
10168                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
10169
10170                 if (TREE_CODE (r) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10171                   /* We have reduced the level of the template
10172                      template parameter, but not the levels of its
10173                      template parameters, so canonical_type_parameter
10174                      will not be able to find the canonical template
10175                      template parameter for this level. Thus, we
10176                      require structural equality checking to compare
10177                      TEMPLATE_TEMPLATE_PARMs. */
10178                   SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (r);
10179                 else if (TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (t))
10180                   SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY (r);
10181                 else
10182                   TYPE_CANONICAL (r) = canonical_type_parameter (r);
10183
10184                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10185                   {
10186                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
10187                                           complain, in_decl);
10188                     if (argvec == error_mark_node)
10189                       return error_mark_node;
10190
10191                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
10192                       = build_template_info (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec);
10193                   }
10194               }
10195             break;
10196
10197           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
10198             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels, args, complain);
10199             break;
10200
10201           default:
10202             gcc_unreachable ();
10203           }
10204
10205         return r;
10206       }
10207
10208     case TREE_LIST:
10209       {
10210         tree purpose, value, chain;
10211
10212         if (t == void_list_node)
10213           return t;
10214
10215         purpose = TREE_PURPOSE (t);
10216         if (purpose)
10217           {
10218             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
10219             if (purpose == error_mark_node)
10220               return error_mark_node;
10221           }
10222         value = TREE_VALUE (t);
10223         if (value)
10224           {
10225             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
10226             if (value == error_mark_node)
10227               return error_mark_node;
10228           }
10229         chain = TREE_CHAIN (t);
10230         if (chain && chain != void_type_node)
10231           {
10232             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
10233             if (chain == error_mark_node)
10234               return error_mark_node;
10235           }
10236         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
10237             && value == TREE_VALUE (t)
10238             && chain == TREE_CHAIN (t))
10239           return t;
10240         return hash_tree_cons (purpose, value, chain);
10241       }
10242
10243     case TREE_BINFO:
10244       /* We should never be tsubsting a binfo.  */
10245       gcc_unreachable ();
10246
10247     case TREE_VEC:
10248       /* A vector of template arguments.  */
10249       gcc_assert (!type);
10250       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
10251
10252     case POINTER_TYPE:
10253     case REFERENCE_TYPE:
10254       {
10255         enum tree_code code;
10256
10257         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
10258           return t;
10259
10260         code = TREE_CODE (t);
10261
10262
10263         /* [temp.deduct]
10264
10265            Type deduction may fail for any of the following
10266            reasons:
10267
10268            -- Attempting to create a pointer to reference type.
10269            -- Attempting to create a reference to a reference type or
10270               a reference to void.
10271
10272           Core issue 106 says that creating a reference to a reference
10273           during instantiation is no longer a cause for failure. We
10274           only enforce this check in strict C++98 mode.  */
10275         if ((TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
10276              && (((cxx_dialect == cxx98) && flag_iso) || code != REFERENCE_TYPE))
10277             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
10278           {
10279             static location_t last_loc;
10280
10281             /* We keep track of the last time we issued this error
10282                message to avoid spewing a ton of messages during a
10283                single bad template instantiation.  */
10284             if (complain & tf_error
10285                 && last_loc != input_location)
10286               {
10287                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
10288                   error ("forming reference to void");
10289                else if (code == POINTER_TYPE)
10290                  error ("forming pointer to reference type %qT", type);
10291                else
10292                   error ("forming reference to reference type %qT", type);
10293                 last_loc = input_location;
10294               }
10295
10296             return error_mark_node;
10297           }
10298         else if (code == POINTER_TYPE)
10299           {
10300             r = build_pointer_type (type);
10301             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
10302               r = build_ptrmemfunc_type (r);
10303           }
10304         else if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
10305           /* In C++0x, during template argument substitution, when there is an
10306              attempt to create a reference to a reference type, reference
10307              collapsing is applied as described in [14.3.1/4 temp.arg.type]:
10308
10309              "If a template-argument for a template-parameter T names a type
10310              that is a reference to a type A, an attempt to create the type
10311              'lvalue reference to cv T' creates the type 'lvalue reference to
10312              A,' while an attempt to create the type type rvalue reference to
10313              cv T' creates the type T"
10314           */
10315           r = cp_build_reference_type
10316               (TREE_TYPE (type),
10317                TYPE_REF_IS_RVALUE (t) && TYPE_REF_IS_RVALUE (type));
10318         else
10319           r = cp_build_reference_type (type, TYPE_REF_IS_RVALUE (t));
10320         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
10321
10322         if (r != error_mark_node)
10323           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
10324           layout_type (r);
10325
10326         return r;
10327       }
10328     case OFFSET_TYPE:
10329       {
10330         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
10331         if (r == error_mark_node || !MAYBE_CLASS_TYPE_P (r))
10332           {
10333             /* [temp.deduct]
10334
10335                Type deduction may fail for any of the following
10336                reasons:
10337
10338                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
10339                   is not a class type.  */
10340             if (complain & tf_error)
10341               error ("creating pointer to member of non-class type %qT", r);
10342             return error_mark_node;
10343           }
10344         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
10345           {
10346             if (complain & tf_error)
10347               error ("creating pointer to member reference type %qT", type);
10348             return error_mark_node;
10349           }
10350         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
10351           {
10352             if (complain & tf_error)
10353               error ("creating pointer to member of type void");
10354             return error_mark_node;
10355           }
10356         gcc_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE);
10357         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
10358           {
10359             /* The type of the implicit object parameter gets its
10360                cv-qualifiers from the FUNCTION_TYPE. */
10361             tree memptr;
10362             tree method_type = build_memfn_type (type, r, cp_type_quals (type));
10363             memptr = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
10364             return cp_build_qualified_type_real (memptr, cp_type_quals (t),
10365                                                  complain);
10366           }
10367         else
10368           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
10369                                                TYPE_QUALS (t),
10370                                                complain);
10371       }
10372     case FUNCTION_TYPE:
10373     case METHOD_TYPE:
10374       {
10375         tree fntype;
10376         tree specs;
10377         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
10378         if (fntype == error_mark_node)
10379           return error_mark_node;
10380
10381         /* Substitute the exception specification.  */
10382         specs = tsubst_exception_specification (t, args, complain,
10383                                                 in_decl);
10384         if (specs == error_mark_node)
10385           return error_mark_node;
10386         if (specs)
10387           fntype = build_exception_variant (fntype, specs);
10388         return fntype;
10389       }
10390     case ARRAY_TYPE:
10391       {
10392         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
10393         if (domain == error_mark_node)
10394           return error_mark_node;
10395
10396         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
10397            it will obviously be the same as T.  */
10398         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
10399           return t;
10400
10401         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.
10402
10403            [temp.deduct]
10404
10405            The deduction may fail for any of the following reasons:
10406
10407            -- Attempting to create an array with an element type that
10408               is void, a function type, or a reference type, or [DR337]
10409               an abstract class type.  */
10410         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE
10411             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
10412             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
10413           {
10414             if (complain & tf_error)
10415               error ("creating array of %qT", type);
10416             return error_mark_node;
10417           }
10418         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
10419           {
10420             if (complain & tf_error)
10421               error ("creating array of %qT, which is an abstract class type",
10422                      type);
10423             return error_mark_node;
10424           }
10425
10426         r = build_cplus_array_type (type, domain);
10427
10428         if (TYPE_USER_ALIGN (t))
10429           {
10430             TYPE_ALIGN (r) = TYPE_ALIGN (t);
10431             TYPE_USER_ALIGN (r) = 1;
10432           }
10433
10434         return r;
10435       }
10436
10437     case PLUS_EXPR:
10438     case MINUS_EXPR:
10439       {
10440         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
10441         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
10442
10443         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
10444           return error_mark_node;
10445
10446         return fold_build2_loc (input_location,
10447                             TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2);
10448       }
10449
10450     case NEGATE_EXPR:
10451     case NOP_EXPR:
10452       {
10453         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
10454         if (e == error_mark_node)
10455           return error_mark_node;
10456
10457         return fold_build1_loc (input_location, TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e);
10458       }
10459
10460     case TYPENAME_TYPE:
10461       {
10462         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
10463                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
10464         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
10465                               complain, in_decl);
10466
10467         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
10468           return error_mark_node;
10469
10470         if (!MAYBE_CLASS_TYPE_P (ctx))
10471           {
10472             if (complain & tf_error)
10473               error ("%qT is not a class, struct, or union type", ctx);
10474             return error_mark_node;
10475           }
10476         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
10477           {
10478             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
10479                have complete type in order to allow things like:
10480
10481                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
10482
10483                But, such constructs have already been resolved by this
10484                point, so here CTX really should have complete type, unless
10485                it's a partial instantiation.  */
10486             if (!(complain & tf_no_class_instantiations))
10487               ctx = complete_type (ctx);
10488             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
10489               {
10490                 if (complain & tf_error)
10491                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
10492                 return error_mark_node;
10493               }
10494           }
10495
10496         f = make_typename_type (ctx, f, typename_type,
10497                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
10498         if (f == error_mark_node)
10499           return f;
10500         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
10501           {
10502             complain |= tf_ignore_bad_quals;
10503             f = TREE_TYPE (f);
10504           }
10505
10506         if (TREE_CODE (f) != TYPENAME_TYPE)
10507           {
10508             if (TYPENAME_IS_ENUM_P (t) && TREE_CODE (f) != ENUMERAL_TYPE)
10509               error ("%qT resolves to %qT, which is not an enumeration type",
10510                      t, f);
10511             else if (TYPENAME_IS_CLASS_P (t) && !CLASS_TYPE_P (f))
10512               error ("%qT resolves to %qT, which is is not a class type",
10513                      t, f);
10514           }
10515
10516         return cp_build_qualified_type_real
10517           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
10518       }
10519
10520     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
10521       {
10522         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
10523                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
10524         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
10525         tree parm_list = DECL_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (t));
10526
10527         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
10528           return error_mark_node;
10529
10530         if (parm_list)
10531           parm_list = tsubst_template_parms (parm_list, args, complain);
10532         return make_unbound_class_template (ctx, name, parm_list, complain);
10533       }
10534
10535     case INDIRECT_REF:
10536     case ADDR_EXPR:
10537     case CALL_EXPR:
10538       gcc_unreachable ();
10539
10540     case ARRAY_REF:
10541       {
10542         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
10543         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl,
10544                                /*integral_constant_expression_p=*/false);
10545         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
10546           return error_mark_node;
10547
10548         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, NULL_TREE, NULL_TREE);
10549       }
10550
10551     case SCOPE_REF:
10552       {
10553         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
10554         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
10555         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
10556           return error_mark_node;
10557
10558         return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
10559                                      e1, e2, QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (t));
10560       }
10561
10562     case TYPEOF_TYPE:
10563       {
10564         tree type;
10565
10566         ++cp_unevaluated_operand;
10567         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
10568
10569         type = tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
10570                             complain, in_decl,
10571                             /*integral_constant_expression_p=*/false);
10572
10573         --cp_unevaluated_operand;
10574         --c_inhibit_evaluation_warnings;
10575
10576         type = finish_typeof (type);
10577         return cp_build_qualified_type_real (type,
10578                                              cp_type_quals (t)
10579                                              | cp_type_quals (type),
10580                                              complain);
10581       }
10582
10583     case DECLTYPE_TYPE:
10584       {
10585         tree type;
10586
10587         ++cp_unevaluated_operand;
10588         ++c_inhibit_evaluation_warnings;
10589
10590         type = tsubst_expr (DECLTYPE_TYPE_EXPR (t), args,
10591                             complain, in_decl,
10592                             /*integral_constant_expression_p=*/false);
10593
10594         --cp_unevaluated_operand;
10595         --c_inhibit_evaluation_warnings;
10596
10597         if (DECLTYPE_FOR_LAMBDA_CAPTURE (t))
10598           type = lambda_capture_field_type (type);
10599         else if (DECLTYPE_FOR_LAMBDA_RETURN (t))
10600           type = lambda_return_type (type);
10601         else
10602           type = finish_decltype_type
10603             (type, DECLTYPE_TYPE_ID_EXPR_OR_MEMBER_ACCESS_P (t));
10604         return cp_build_qualified_type_real (type,
10605                                              cp_type_quals (t)
10606                                              | cp_type_quals (type),
10607                                              complain);
10608       }
10609
10610     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
10611     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
10612       {
10613         tree r = TYPE_P (t)
10614           ? cxx_make_type (TREE_CODE (t))
10615           : make_node (TREE_CODE (t));
10616         tree packed_out = 
10617           tsubst_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (t), 
10618                                 args,
10619                                 complain,
10620                                 in_decl);
10621         SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (r, packed_out);
10622
10623         /* For template nontype argument packs, also substitute into
10624            the type.  */
10625         if (TREE_CODE (t) == NONTYPE_ARGUMENT_PACK)
10626           TREE_TYPE (r) = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
10627
10628         return r;
10629       }
10630       break;
10631
10632     default:
10633       sorry ("use of %qs in template",
10634              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
10635       return error_mark_node;
10636     }
10637 }
10638
10639 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
10640    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
10641    operator.  */
10642
10643 static tree
10644 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
10645                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
10646 {
10647     tree name;
10648     tree qualifying_scope;
10649     tree fns;
10650     tree optype;
10651     tree template_args = 0;
10652     bool template_id_p = false;
10653
10654     /* A baselink indicates a function from a base class.  Both the
10655        BASELINK_ACCESS_BINFO and the base class referenced may
10656        indicate bases of the template class, rather than the
10657        instantiated class.  In addition, lookups that were not
10658        ambiguous before may be ambiguous now.  Therefore, we perform
10659        the lookup again.  */
10660     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
10661     qualifying_scope = tsubst (qualifying_scope, args,
10662                                complain, in_decl);
10663     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
10664     optype = tsubst (BASELINK_OPTYPE (baselink), args, complain, in_decl);
10665     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
10666       {
10667         template_id_p = true;
10668         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
10669         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
10670         if (template_args)
10671           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
10672                                                 complain, in_decl);
10673       }
10674     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
10675     if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (name))
10676       name = mangle_conv_op_name_for_type (optype);
10677     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
10678
10679     /* If lookup found a single function, mark it as used at this
10680        point.  (If it lookup found multiple functions the one selected
10681        later by overload resolution will be marked as used at that
10682        point.)  */
10683     if (BASELINK_P (baselink))
10684       fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
10685     if (!template_id_p && !really_overloaded_fn (fns))
10686       mark_used (OVL_CURRENT (fns));
10687
10688     /* Add back the template arguments, if present.  */
10689     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
10690       BASELINK_FUNCTIONS (baselink)
10691         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
10692                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
10693                     template_args);
10694     /* Update the conversion operator type.  */
10695     BASELINK_OPTYPE (baselink) = optype;
10696
10697     if (!object_type)
10698       object_type = current_class_type;
10699     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink,
10700                                                    qualifying_scope,
10701                                                    object_type);
10702 }
10703
10704 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
10705    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
10706    itself; false if more of the postfix-expression follows the
10707    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
10708    of "&".  */
10709
10710 static tree
10711 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args,
10712                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
10713                      bool done, bool address_p)
10714 {
10715   tree expr;
10716   tree scope;
10717   tree name;
10718   bool is_template;
10719   tree template_args;
10720
10721   gcc_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF);
10722
10723   /* Figure out what name to look up.  */
10724   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
10725   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
10726     {
10727       is_template = true;
10728       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
10729       if (template_args)
10730         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
10731                                               complain, in_decl);
10732       name = TREE_OPERAND (name, 0);
10733     }
10734   else
10735     {
10736       is_template = false;
10737       template_args = NULL_TREE;
10738     }
10739
10740   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
10741      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
10742      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
10743      substituting will not help.  */
10744   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
10745   if (args)
10746     {
10747       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
10748       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
10749     }
10750   else
10751     expr = name;
10752
10753   if (dependent_scope_p (scope))
10754     return build_qualified_name (NULL_TREE, scope, expr,
10755                                  QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id));
10756
10757   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
10758     {
10759       if (TREE_CODE (expr) == BIT_NOT_EXPR)
10760         {
10761           /* A BIT_NOT_EXPR is used to represent a destructor.  */
10762           if (!check_dtor_name (scope, TREE_OPERAND (expr, 0)))
10763             {
10764               error ("qualifying type %qT does not match destructor name ~%qT",
10765                      scope, TREE_OPERAND (expr, 0));
10766               expr = error_mark_node;
10767             }
10768           else
10769             expr = lookup_qualified_name (scope, complete_dtor_identifier,
10770                                           /*is_type_p=*/0, false);
10771         }
10772       else
10773         expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
10774       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
10775                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
10776         {
10777           if (complain & tf_error)
10778             {
10779               error ("dependent-name %qE is parsed as a non-type, but "
10780                      "instantiation yields a type", qualified_id);
10781               inform (input_location, "say %<typename %E%> if a type is meant", qualified_id);
10782             }
10783           return error_mark_node;
10784         }
10785     }
10786
10787   if (DECL_P (expr))
10788     {
10789       check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
10790                                            scope);
10791       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
10792       mark_used (expr);
10793     }
10794
10795   if (expr == error_mark_node || TREE_CODE (expr) == TREE_LIST)
10796     {
10797       if (complain & tf_error)
10798         qualified_name_lookup_error (scope,
10799                                      TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
10800                                      expr, input_location);
10801       return error_mark_node;
10802     }
10803
10804   if (is_template)
10805     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
10806
10807   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
10808     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
10809                                  expr, input_location);
10810   else if (TYPE_P (scope))
10811     {
10812       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
10813               (expr, scope, current_class_type));
10814       expr = (finish_qualified_id_expr
10815               (scope, expr, done, address_p,
10816                QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id),
10817                /*template_arg_p=*/false));
10818     }
10819
10820   /* Expressions do not generally have reference type.  */
10821   if (TREE_CODE (expr) != SCOPE_REF
10822       /* However, if we're about to form a pointer-to-member, we just
10823          want the referenced member referenced.  */
10824       && TREE_CODE (expr) != OFFSET_REF)
10825     expr = convert_from_reference (expr);
10826
10827   return expr;
10828 }
10829
10830 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
10831    template parms; to finish processing the resultant expression, use
10832    tsubst_expr.  */
10833
10834 static tree
10835 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
10836 {
10837   enum tree_code code;
10838   tree r;
10839
10840   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node || args == NULL_TREE)
10841     return t;
10842
10843   code = TREE_CODE (t);
10844
10845   switch (code)
10846     {
10847     case PARM_DECL:
10848       r = retrieve_local_specialization (t);
10849
10850       if (r == NULL)
10851         {
10852           tree c;
10853           /* This can happen for a parameter name used later in a function
10854              declaration (such as in a late-specified return type).  Just
10855              make a dummy decl, since it's only used for its type.  */
10856           gcc_assert (cp_unevaluated_operand != 0);
10857           /* We copy T because want to tsubst the PARM_DECL only,
10858              not the following PARM_DECLs that are chained to T.  */
10859           c = copy_node (t);
10860           r = tsubst_decl (c, args, complain);
10861           /* Give it the template pattern as its context; its true context
10862              hasn't been instantiated yet and this is good enough for
10863              mangling.  */
10864           DECL_CONTEXT (r) = DECL_CONTEXT (t);
10865         }
10866       
10867       if (TREE_CODE (r) == ARGUMENT_PACK_SELECT)
10868         r = ARGUMENT_PACK_SELECT_ARG (r);
10869       mark_used (r);
10870       return r;
10871
10872     case CONST_DECL:
10873       {
10874         tree enum_type;
10875         tree v;
10876
10877         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
10878           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
10879         /* There is no need to substitute into namespace-scope
10880            enumerators.  */
10881         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
10882           return t;
10883         /* If ARGS is NULL, then T is known to be non-dependent.  */
10884         if (args == NULL_TREE)
10885           return integral_constant_value (t);
10886
10887         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
10888            Consider:
10889
10890              template <int I> int f() {
10891              enum E { a = I };
10892              struct S { void g() { E e = a; } };
10893              };
10894
10895            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
10896            clever enough to find f<7>::a.  */
10897         enum_type
10898           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl,
10899                               /*entering_scope=*/0);
10900
10901         for (v = TYPE_VALUES (enum_type);
10902              v != NULL_TREE;
10903              v = TREE_CHAIN (v))
10904           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
10905             return TREE_VALUE (v);
10906
10907           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
10908              name-lookup found it during preliminary parsing, we
10909              should find it again here during instantiation.  */
10910         gcc_unreachable ();
10911       }
10912       return t;
10913
10914     case FIELD_DECL:
10915       if (DECL_CONTEXT (t))
10916         {
10917           tree ctx;
10918
10919           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
10920                                   /*entering_scope=*/1);
10921           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
10922             {
10923               tree r = lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
10924               if (!r)
10925                 {
10926                   if (complain & tf_error)
10927                     error ("using invalid field %qD", t);
10928                   return error_mark_node;
10929                 }
10930               return r;
10931             }
10932         }
10933
10934       return t;
10935
10936     case VAR_DECL:
10937     case FUNCTION_DECL:
10938       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
10939           || local_variable_p (t))
10940         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
10941       mark_used (t);
10942       return t;
10943
10944     case BASELINK:
10945       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
10946
10947     case TEMPLATE_DECL:
10948       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
10949         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)),
10950                        args, complain, in_decl);
10951       else if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t) && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (t))
10952         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
10953       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
10954                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
10955         {
10956           /* Template template argument like the following example need
10957              special treatment:
10958
10959                template <template <class> class TT> struct C {};
10960                template <class T> struct D {
10961                  template <class U> struct E {};
10962                  C<E> c;                                // #1
10963                };
10964                D<int> d;                                // #2
10965
10966              We are processing the template argument `E' in #1 for
10967              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
10968              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
10969              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
10970
10971           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
10972           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
10973         }
10974       else
10975         /* Ordinary template template argument.  */
10976         return t;
10977
10978     case CAST_EXPR:
10979     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
10980     case CONST_CAST_EXPR:
10981     case STATIC_CAST_EXPR:
10982     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
10983     case NOP_EXPR:
10984       return build1
10985         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
10986          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
10987
10988     case SIZEOF_EXPR:
10989       if (PACK_EXPANSION_P (TREE_OPERAND (t, 0)))
10990         {
10991           /* We only want to compute the number of arguments.  */
10992           tree expanded = tsubst_pack_expansion (TREE_OPERAND (t, 0), args,
10993                                                 complain, in_decl);
10994           int len = 0;
10995
10996           if (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC)
10997             len = TREE_VEC_LENGTH (expanded);
10998
10999           if (expanded == error_mark_node)
11000             return error_mark_node;
11001           else if (PACK_EXPANSION_P (expanded)
11002                    || (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC
11003                        && len > 0
11004                        && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (expanded, len-1))))
11005             {
11006               if (TREE_CODE (expanded) == TREE_VEC)
11007                 expanded = TREE_VEC_ELT (expanded, len - 1);
11008
11009               if (TYPE_P (expanded))
11010                 return cxx_sizeof_or_alignof_type (expanded, SIZEOF_EXPR, 
11011                                                    complain & tf_error);
11012               else
11013                 return cxx_sizeof_or_alignof_expr (expanded, SIZEOF_EXPR,
11014                                                    complain & tf_error);
11015             }
11016           else
11017             return build_int_cst (size_type_node, len);
11018         }
11019       /* Fall through */
11020
11021     case INDIRECT_REF:
11022     case NEGATE_EXPR:
11023     case TRUTH_NOT_EXPR:
11024     case BIT_NOT_EXPR:
11025     case ADDR_EXPR:
11026     case UNARY_PLUS_EXPR:      /* Unary + */
11027     case ALIGNOF_EXPR:
11028     case ARROW_EXPR:
11029     case THROW_EXPR:
11030     case TYPEID_EXPR:
11031     case REALPART_EXPR:
11032     case IMAGPART_EXPR:
11033       return build1
11034         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
11035          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
11036
11037     case COMPONENT_REF:
11038       {
11039         tree object;
11040         tree name;
11041
11042         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
11043         name = TREE_OPERAND (t, 1);
11044         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR)
11045           {
11046             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
11047                                 complain, in_decl);
11048             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
11049           }
11050         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
11051                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
11052           {
11053             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
11054                                      complain, in_decl);
11055             name = TREE_OPERAND (name, 1);
11056             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
11057                                 complain, in_decl);
11058             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
11059             name = build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
11060                                          base, name,
11061                                          /*template_p=*/false);
11062           }
11063         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
11064           name = tsubst_baselink (name,
11065                                   non_reference (TREE_TYPE (object)),
11066                                   args, complain,
11067                                   in_decl);
11068         else
11069           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
11070         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name, NULL_TREE);
11071       }
11072
11073     case PLUS_EXPR:
11074     case MINUS_EXPR:
11075     case MULT_EXPR:
11076     case TRUNC_DIV_EXPR:
11077     case CEIL_DIV_EXPR:
11078     case FLOOR_DIV_EXPR:
11079     case ROUND_DIV_EXPR:
11080     case EXACT_DIV_EXPR:
11081     case BIT_AND_EXPR:
11082     case BIT_IOR_EXPR:
11083     case BIT_XOR_EXPR:
11084     case TRUNC_MOD_EXPR:
11085     case FLOOR_MOD_EXPR:
11086     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
11087     case TRUTH_ORIF_EXPR:
11088     case TRUTH_AND_EXPR:
11089     case TRUTH_OR_EXPR:
11090     case RSHIFT_EXPR:
11091     case LSHIFT_EXPR:
11092     case RROTATE_EXPR:
11093     case LROTATE_EXPR:
11094     case EQ_EXPR:
11095     case NE_EXPR:
11096     case MAX_EXPR:
11097     case MIN_EXPR:
11098     case LE_EXPR:
11099     case GE_EXPR:
11100     case LT_EXPR:
11101     case GT_EXPR:
11102     case COMPOUND_EXPR:
11103     case DOTSTAR_EXPR:
11104     case MEMBER_REF:
11105     case PREDECREMENT_EXPR:
11106     case PREINCREMENT_EXPR:
11107     case POSTDECREMENT_EXPR:
11108     case POSTINCREMENT_EXPR:
11109       return build_nt
11110         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11111          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
11112
11113     case SCOPE_REF:
11114       return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
11115                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0),
11116                                                 args, complain, in_decl),
11117                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1),
11118                                                 args, complain, in_decl),
11119                                    QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (t));
11120
11121     case ARRAY_REF:
11122       return build_nt
11123         (ARRAY_REF,
11124          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11125          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
11126          NULL_TREE, NULL_TREE);
11127
11128     case CALL_EXPR:
11129       {
11130         int n = VL_EXP_OPERAND_LENGTH (t);
11131         tree result = build_vl_exp (CALL_EXPR, n);
11132         int i;
11133         for (i = 0; i < n; i++)
11134           TREE_OPERAND (t, i) = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, i), args,
11135                                              complain, in_decl);
11136         return result;
11137       }
11138
11139     case COND_EXPR:
11140     case MODOP_EXPR:
11141     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
11142       {
11143         r = build_nt
11144           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11145            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
11146            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
11147         TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
11148         return r;
11149       }
11150
11151     case NEW_EXPR:
11152       {
11153         r = build_nt
11154         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11155          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
11156          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
11157         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
11158         return r;
11159       }
11160
11161     case DELETE_EXPR:
11162       {
11163         r = build_nt
11164         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
11165          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
11166         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
11167         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
11168         return r;
11169       }
11170
11171     case TEMPLATE_ID_EXPR:
11172       {
11173         /* Substituted template arguments */
11174         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
11175         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
11176
11177         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
11178         if (targs)
11179           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
11180
11181         return lookup_template_function (fn, targs);
11182       }
11183
11184     case TREE_LIST:
11185       {
11186         tree purpose, value, chain;
11187
11188         if (t == void_list_node)
11189           return t;
11190
11191         purpose = TREE_PURPOSE (t);
11192         if (purpose)
11193           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
11194         value = TREE_VALUE (t);
11195         if (value)
11196           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
11197         chain = TREE_CHAIN (t);
11198         if (chain && chain != void_type_node)
11199           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
11200         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
11201             && value == TREE_VALUE (t)
11202             && chain == TREE_CHAIN (t))
11203           return t;
11204         return tree_cons (purpose, value, chain);
11205       }
11206
11207     case RECORD_TYPE:
11208     case UNION_TYPE:
11209     case ENUMERAL_TYPE:
11210     case INTEGER_TYPE:
11211     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
11212     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
11213     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
11214     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
11215     case POINTER_TYPE:
11216     case REFERENCE_TYPE:
11217     case OFFSET_TYPE:
11218     case FUNCTION_TYPE:
11219     case METHOD_TYPE:
11220     case ARRAY_TYPE:
11221     case TYPENAME_TYPE:
11222     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
11223     case TYPEOF_TYPE:
11224     case DECLTYPE_TYPE:
11225     case TYPE_DECL:
11226       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
11227
11228     case IDENTIFIER_NODE:
11229       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
11230         {
11231           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
11232           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
11233         }
11234       else
11235         return t;
11236
11237     case CONSTRUCTOR:
11238       /* This is handled by tsubst_copy_and_build.  */
11239       gcc_unreachable ();
11240
11241     case VA_ARG_EXPR:
11242       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
11243                                           in_decl),
11244                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
11245
11246     case CLEANUP_POINT_EXPR:
11247       /* We shouldn't have built any of these during initial template
11248          generation.  Instead, they should be built during instantiation
11249          in response to the saved STMT_IS_FULL_EXPR_P setting.  */
11250       gcc_unreachable ();
11251
11252     case OFFSET_REF:
11253       mark_used (TREE_OPERAND (t, 1));
11254       return t;
11255
11256     case EXPR_PACK_EXPANSION:
11257       error ("invalid use of pack expansion expression");
11258       return error_mark_node;
11259
11260     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
11261       error ("use %<...%> to expand argument pack");
11262       return error_mark_node;
11263
11264     default:
11265       return t;
11266     }
11267 }
11268
11269 /* Like tsubst_copy, but specifically for OpenMP clauses.  */
11270
11271 static tree
11272 tsubst_omp_clauses (tree clauses, tree args, tsubst_flags_t complain,
11273                     tree in_decl)
11274 {
11275   tree new_clauses = NULL, nc, oc;
11276
11277   for (oc = clauses; oc ; oc = OMP_CLAUSE_CHAIN (oc))
11278     {
11279       nc = copy_node (oc);
11280       OMP_CLAUSE_CHAIN (nc) = new_clauses;
11281       new_clauses = nc;
11282
11283       switch (OMP_CLAUSE_CODE (nc))
11284         {
11285         case OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE:
11286           if (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (oc))
11287             {
11288               OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc) = push_stmt_list ();
11289               tsubst_expr (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (oc), args, complain,
11290                            in_decl, /*integral_constant_expression_p=*/false);
11291               OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc)
11292                 = pop_stmt_list (OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE_STMT (nc));
11293             }
11294           /* FALLTHRU */
11295         case OMP_CLAUSE_PRIVATE:
11296         case OMP_CLAUSE_SHARED:
11297         case OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE:
11298         case OMP_CLAUSE_REDUCTION:
11299         case OMP_CLAUSE_COPYIN:
11300         case OMP_CLAUSE_COPYPRIVATE:
11301         case OMP_CLAUSE_IF:
11302         case OMP_CLAUSE_NUM_THREADS:
11303         case OMP_CLAUSE_SCHEDULE:
11304         case OMP_CLAUSE_COLLAPSE:
11305           OMP_CLAUSE_OPERAND (nc, 0)
11306             = tsubst_expr (OMP_CLAUSE_OPERAND (oc, 0), args, complain, 
11307                            in_decl, /*integral_constant_expression_p=*/false);
11308           break;
11309         case OMP_CLAUSE_NOWAIT:
11310         case OMP_CLAUSE_ORDERED:
11311         case OMP_CLAUSE_DEFAULT:
11312         case OMP_CLAUSE_UNTIED:
11313           break;
11314         default:
11315           gcc_unreachable ();
11316         }
11317     }
11318
11319   return finish_omp_clauses (nreverse (new_clauses));
11320 }
11321
11322 /* Like tsubst_copy_and_build, but unshare TREE_LIST nodes.  */
11323
11324 static tree
11325 tsubst_copy_asm_operands (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain,
11326                           tree in_decl)
11327 {
11328 #define RECUR(t) tsubst_copy_asm_operands (t, args, complain, in_decl)
11329
11330   tree purpose, value, chain;
11331
11332   if (t == NULL)
11333     return t;
11334
11335   if (TREE_CODE (t) != TREE_LIST)
11336     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
11337                                   /*function_p=*/false,
11338                                   /*integral_constant_expression_p=*/false);
11339
11340   if (t == void_list_node)
11341     return t;
11342
11343   purpose = TREE_PURPOSE (t);
11344   if (purpose)
11345     purpose = RECUR (purpose);
11346   value = TREE_VALUE (t);
11347   if (value && TREE_CODE (value) != LABEL_DECL)
11348     value = RECUR (value);
11349   chain = TREE_CHAIN (t);
11350   if (chain && chain != void_type_node)
11351     chain = RECUR (chain);
11352   return tree_cons (purpose, value, chain);
11353 #undef RECUR
11354 }
11355
11356 /* Substitute one OMP_FOR iterator.  */
11357
11358 static void
11359 tsubst_omp_for_iterator (tree t, int i, tree declv, tree initv,
11360                          tree condv, tree incrv, tree *clauses,
11361                          tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
11362                          bool integral_constant_expression_p)
11363 {
11364 #define RECUR(NODE)                             \
11365   tsubst_expr ((NODE), args, complain, in_decl, \
11366                integral_constant_expression_p)
11367   tree decl, init, cond, incr, auto_node;
11368
11369   init = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INIT (t), i);
11370   gcc_assert (TREE_CODE (init) == MODIFY_EXPR);
11371   decl = RECUR (TREE_OPERAND (init, 0));
11372   init = TREE_OPERAND (init, 1);
11373   auto_node = type_uses_auto (TREE_TYPE (decl));
11374   if (auto_node && init)
11375     {
11376       tree init_expr = init;
11377       if (TREE_CODE (init_expr) == DECL_EXPR)
11378         init_expr = DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (init_expr));
11379       init_expr = RECUR (init_expr);
11380       TREE_TYPE (decl)
11381         = do_auto_deduction (TREE_TYPE (decl), init_expr, auto_node);
11382     }
11383   gcc_assert (!type_dependent_expression_p (decl));
11384
11385   if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
11386     {
11387       cond = RECUR (TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_COND (t), i));
11388       incr = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INCR (t), i);
11389       if (TREE_CODE (incr) == MODIFY_EXPR)
11390         incr = build_x_modify_expr (RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)), NOP_EXPR,
11391                                     RECUR (TREE_OPERAND (incr, 1)),
11392                                     complain);
11393       else
11394         incr = RECUR (incr);
11395       TREE_VEC_ELT (declv, i) = decl;
11396       TREE_VEC_ELT (initv, i) = init;
11397       TREE_VEC_ELT (condv, i) = cond;
11398       TREE_VEC_ELT (incrv, i) = incr;
11399       return;
11400     }
11401
11402   if (init && TREE_CODE (init) != DECL_EXPR)
11403     {
11404       tree c;
11405       for (c = *clauses; c ; c = OMP_CLAUSE_CHAIN (c))
11406         {
11407           if ((OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_PRIVATE
11408                || OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE)
11409               && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
11410             break;
11411           else if (OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE
11412                    && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
11413             error ("iteration variable %qD should not be firstprivate", decl);
11414           else if (OMP_CLAUSE_CODE (c) == OMP_CLAUSE_REDUCTION
11415                    && OMP_CLAUSE_DECL (c) == decl)
11416             error ("iteration variable %qD should not be reduction", decl);
11417         }
11418       if (c == NULL)
11419         {
11420           c = build_omp_clause (input_location, OMP_CLAUSE_PRIVATE);
11421           OMP_CLAUSE_DECL (c) = decl;
11422           c = finish_omp_clauses (c);
11423           if (c)
11424             {
11425               OMP_CLAUSE_CHAIN (c) = *clauses;
11426               *clauses = c;
11427             }
11428         }
11429     }
11430   cond = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_COND (t), i);
11431   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
11432     cond = build2 (TREE_CODE (cond), boolean_type_node,
11433                    RECUR (TREE_OPERAND (cond, 0)),
11434                    RECUR (TREE_OPERAND (cond, 1)));
11435   else
11436     cond = RECUR (cond);
11437   incr = TREE_VEC_ELT (OMP_FOR_INCR (t), i);
11438   switch (TREE_CODE (incr))
11439     {
11440     case PREINCREMENT_EXPR:
11441     case PREDECREMENT_EXPR:
11442     case POSTINCREMENT_EXPR:
11443     case POSTDECREMENT_EXPR:
11444       incr = build2 (TREE_CODE (incr), TREE_TYPE (decl),
11445                      RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)), NULL_TREE);
11446       break;
11447     case MODIFY_EXPR:
11448       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == PLUS_EXPR
11449           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == MINUS_EXPR)
11450         {
11451           tree rhs = TREE_OPERAND (incr, 1);
11452           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl),
11453                          RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)),
11454                          build2 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (decl),
11455                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 0)),
11456                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 1))));
11457         }
11458       else
11459         incr = RECUR (incr);
11460       break;
11461     case MODOP_EXPR:
11462       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == PLUS_EXPR
11463           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == MINUS_EXPR)
11464         {
11465           tree lhs = RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0));
11466           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl), lhs,
11467                          build2 (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)),
11468                                  TREE_TYPE (decl), lhs,
11469                                  RECUR (TREE_OPERAND (incr, 2))));
11470         }
11471       else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 1)) == NOP_EXPR
11472                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 2)) == PLUS_EXPR
11473                    || (TREE_CODE (TREE_OPERAND (incr, 2)) == MINUS_EXPR)))
11474         {
11475           tree rhs = TREE_OPERAND (incr, 2);
11476           incr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (decl),
11477                          RECUR (TREE_OPERAND (incr, 0)),
11478                          build2 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (decl),
11479                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 0)),
11480                                  RECUR (TREE_OPERAND (rhs, 1))));
11481         }
11482       else
11483         incr = RECUR (incr);
11484       break;
11485     default:
11486       incr = RECUR (incr);
11487       break;
11488     }
11489
11490   TREE_VEC_ELT (declv, i) = decl;
11491   TREE_VEC_ELT (initv, i) = init;
11492   TREE_VEC_ELT (condv, i) = cond;
11493   TREE_VEC_ELT (incrv, i) = incr;
11494 #undef RECUR
11495 }
11496
11497 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
11498    processing.  */
11499
11500 static tree
11501 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
11502              bool integral_constant_expression_p)
11503 {
11504 #define RECUR(NODE)                             \
11505   tsubst_expr ((NODE), args, complain, in_decl, \
11506                integral_constant_expression_p)
11507
11508   tree stmt, tmp;
11509
11510   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
11511     return t;
11512
11513   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
11514     input_location = EXPR_LOCATION (t);
11515   if (STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
11516     current_stmt_tree ()->stmts_are_full_exprs_p = STMT_IS_FULL_EXPR_P (t);
11517
11518   switch (TREE_CODE (t))
11519     {
11520     case STATEMENT_LIST:
11521       {
11522         tree_stmt_iterator i;
11523         for (i = tsi_start (t); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
11524           RECUR (tsi_stmt (i));
11525         break;
11526       }
11527
11528     case CTOR_INITIALIZER:
11529       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list
11530                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
11531       break;
11532
11533     case RETURN_EXPR:
11534       finish_return_stmt (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
11535       break;
11536
11537     case EXPR_STMT:
11538       tmp = RECUR (EXPR_STMT_EXPR (t));
11539       if (EXPR_STMT_STMT_EXPR_RESULT (t))
11540         finish_stmt_expr_expr (tmp, cur_stmt_expr);
11541       else
11542         finish_expr_stmt (tmp);
11543       break;
11544
11545     case USING_STMT:
11546       do_using_directive (RECUR (USING_STMT_NAMESPACE (t)));
11547       break;
11548
11549     case DECL_EXPR:
11550       {
11551         tree decl;
11552         tree init;
11553
11554         decl = DECL_EXPR_DECL (t);
11555         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
11556           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
11557         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
11558           {
11559             tree scope = USING_DECL_SCOPE (decl);
11560             tree name = DECL_NAME (decl);
11561             tree decl;
11562
11563             scope = RECUR (scope);
11564             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
11565                                           /*is_type_p=*/false,
11566                                           /*complain=*/false);
11567             if (decl == error_mark_node || TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
11568               qualified_name_lookup_error (scope, name, decl, input_location);
11569             else
11570               do_local_using_decl (decl, scope, name);
11571           }
11572         else
11573           {
11574             init = DECL_INITIAL (decl);
11575             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
11576             if (decl != error_mark_node)
11577               {
11578                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
11579                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
11580                    handle local variables, and since we've already done
11581                    all that needs to be done, that's the right thing to
11582                    do.  */
11583                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
11584                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
11585                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
11586                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
11587                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
11588                   finish_anon_union (decl);
11589                 else
11590                   {
11591                     maybe_push_decl (decl);
11592                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
11593                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
11594                       {
11595                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
11596                            initializer.  */
11597                         const char *const name
11598                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
11599                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
11600                       }
11601                     else
11602                       {
11603                         tree t = RECUR (init);
11604
11605                         if (init && !t)
11606                           /* If we had an initializer but it
11607                              instantiated to nothing,
11608                              value-initialize the object.  This will
11609                              only occur when the initializer was a
11610                              pack expansion where the parameter packs
11611                              used in that expansion were of length
11612                              zero.  */
11613                           init = build_value_init (TREE_TYPE (decl));
11614                         else
11615                           init = t;
11616                       }
11617
11618                     cp_finish_decl (decl, init, false, NULL_TREE, 0);
11619                   }
11620               }
11621           }
11622
11623         /* A DECL_EXPR can also be used as an expression, in the condition
11624            clause of an if/for/while construct.  */
11625         return decl;
11626       }
11627
11628     case FOR_STMT:
11629       stmt = begin_for_stmt ();
11630                           RECUR (FOR_INIT_STMT (t));
11631       finish_for_init_stmt (stmt);
11632       tmp = RECUR (FOR_COND (t));
11633       finish_for_cond (tmp, stmt);
11634       tmp = RECUR (FOR_EXPR (t));
11635       finish_for_expr (tmp, stmt);
11636       RECUR (FOR_BODY (t));
11637       finish_for_stmt (stmt);
11638       break;
11639
11640     case WHILE_STMT:
11641       stmt = begin_while_stmt ();
11642       tmp = RECUR (WHILE_COND (t));
11643       finish_while_stmt_cond (tmp, stmt);
11644       RECUR (WHILE_BODY (t));
11645       finish_while_stmt (stmt);
11646       break;
11647
11648     case DO_STMT:
11649       stmt = begin_do_stmt ();
11650       RECUR (DO_BODY (t));
11651       finish_do_body (stmt);
11652       tmp = RECUR (DO_COND (t));
11653       finish_do_stmt (tmp, stmt);
11654       break;
11655
11656     case IF_STMT:
11657       stmt = begin_if_stmt ();
11658       tmp = RECUR (IF_COND (t));
11659       finish_if_stmt_cond (tmp, stmt);
11660       RECUR (THEN_CLAUSE (t));
11661       finish_then_clause (stmt);
11662
11663       if (ELSE_CLAUSE (t))
11664         {
11665           begin_else_clause (stmt);
11666           RECUR (ELSE_CLAUSE (t));
11667           finish_else_clause (stmt);
11668         }
11669
11670       finish_if_stmt (stmt);
11671       break;
11672
11673     case BIND_EXPR:
11674       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
11675         stmt = begin_function_body ();
11676       else
11677         stmt = begin_compound_stmt (BIND_EXPR_TRY_BLOCK (t)
11678                                     ? BCS_TRY_BLOCK : 0);
11679
11680       RECUR (BIND_EXPR_BODY (t));
11681
11682       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
11683         finish_function_body (stmt);
11684       else
11685         finish_compound_stmt (stmt);
11686       break;
11687
11688     case BREAK_STMT:
11689       finish_break_stmt ();
11690       break;
11691
11692     case CONTINUE_STMT:
11693       finish_continue_stmt ();
11694       break;
11695
11696     case SWITCH_STMT:
11697       stmt = begin_switch_stmt ();
11698       tmp = RECUR (SWITCH_STMT_COND (t));
11699       finish_switch_cond (tmp, stmt);
11700       RECUR (SWITCH_STMT_BODY (t));
11701       finish_switch_stmt (stmt);
11702       break;
11703
11704     case CASE_LABEL_EXPR:
11705       finish_case_label (EXPR_LOCATION (t),
11706                          RECUR (CASE_LOW (t)),
11707                          RECUR (CASE_HIGH (t)));
11708       break;
11709
11710     case LABEL_EXPR:
11711       {
11712         tree decl = LABEL_EXPR_LABEL (t);
11713         tree label;
11714
11715         label = finish_label_stmt (DECL_NAME (decl));
11716         if (DECL_ATTRIBUTES (decl) != NULL_TREE)
11717           cplus_decl_attributes (&label, DECL_ATTRIBUTES (decl), 0);
11718       }
11719       break;
11720
11721     case GOTO_EXPR:
11722       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
11723       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
11724         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
11725            non-computed gotos must not be; the identifier in question
11726            will have no binding.  */
11727         tmp = RECUR (tmp);
11728       else
11729         tmp = DECL_NAME (tmp);
11730       finish_goto_stmt (tmp);
11731       break;
11732
11733     case ASM_EXPR:
11734       tmp = finish_asm_stmt
11735         (ASM_VOLATILE_P (t),
11736          RECUR (ASM_STRING (t)),
11737          tsubst_copy_asm_operands (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
11738          tsubst_copy_asm_operands (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl),
11739          tsubst_copy_asm_operands (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl),
11740          tsubst_copy_asm_operands (ASM_LABELS (t), args, complain, in_decl));
11741       {
11742         tree asm_expr = tmp;
11743         if (TREE_CODE (asm_expr) == CLEANUP_POINT_EXPR)
11744           asm_expr = TREE_OPERAND (asm_expr, 0);
11745         ASM_INPUT_P (asm_expr) = ASM_INPUT_P (t);
11746       }
11747       break;
11748
11749     case TRY_BLOCK:
11750       if (CLEANUP_P (t))
11751         {
11752           stmt = begin_try_block ();
11753           RECUR (TRY_STMTS (t));
11754           finish_cleanup_try_block (stmt);
11755           finish_cleanup (RECUR (TRY_HANDLERS (t)), stmt);
11756         }
11757       else
11758         {
11759           tree compound_stmt = NULL_TREE;
11760
11761           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
11762             stmt = begin_function_try_block (&compound_stmt);
11763           else
11764             stmt = begin_try_block ();
11765
11766           RECUR (TRY_STMTS (t));
11767
11768           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
11769             finish_function_try_block (stmt);
11770           else
11771             finish_try_block (stmt);
11772
11773           RECUR (TRY_HANDLERS (t));
11774           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
11775             finish_function_handler_sequence (stmt, compound_stmt);
11776           else
11777             finish_handler_sequence (stmt);
11778         }
11779       break;
11780
11781     case HANDLER:
11782       {
11783         tree decl = HANDLER_PARMS (t);
11784
11785         if (decl)
11786           {
11787             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
11788             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
11789                this variable.  We've already done all that needs to be
11790                done.  */
11791             if (decl != error_mark_node)
11792               DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
11793           }
11794         stmt = begin_handler ();
11795         finish_handler_parms (decl, stmt);
11796         RECUR (HANDLER_BODY (t));
11797         finish_handler (stmt);
11798       }
11799       break;
11800
11801     case TAG_DEFN:
11802       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
11803       break;
11804
11805     case STATIC_ASSERT:
11806       {
11807         tree condition = 
11808           tsubst_expr (STATIC_ASSERT_CONDITION (t), 
11809                        args,
11810                        complain, in_decl,
11811                        /*integral_constant_expression_p=*/true);
11812         finish_static_assert (condition,
11813                               STATIC_ASSERT_MESSAGE (t),
11814                               STATIC_ASSERT_SOURCE_LOCATION (t),
11815                               /*member_p=*/false);
11816       }
11817       break;
11818
11819     case OMP_PARALLEL:
11820       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_PARALLEL_CLAUSES (t),
11821                                 args, complain, in_decl);
11822       stmt = begin_omp_parallel ();
11823       RECUR (OMP_PARALLEL_BODY (t));
11824       OMP_PARALLEL_COMBINED (finish_omp_parallel (tmp, stmt))
11825         = OMP_PARALLEL_COMBINED (t);
11826       break;
11827
11828     case OMP_TASK:
11829       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_TASK_CLAUSES (t),
11830                                 args, complain, in_decl);
11831       stmt = begin_omp_task ();
11832       RECUR (OMP_TASK_BODY (t));
11833       finish_omp_task (tmp, stmt);
11834       break;
11835
11836     case OMP_FOR:
11837       {
11838         tree clauses, body, pre_body;
11839         tree declv, initv, condv, incrv;
11840         int i;
11841
11842         clauses = tsubst_omp_clauses (OMP_FOR_CLAUSES (t),
11843                                       args, complain, in_decl);
11844         declv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
11845         initv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
11846         condv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
11847         incrv = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)));
11848
11849         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (OMP_FOR_INIT (t)); i++)
11850           tsubst_omp_for_iterator (t, i, declv, initv, condv, incrv,
11851                                    &clauses, args, complain, in_decl,
11852                                    integral_constant_expression_p);
11853
11854         stmt = begin_omp_structured_block ();
11855
11856         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (initv); i++)
11857           if (TREE_VEC_ELT (initv, i) == NULL
11858               || TREE_CODE (TREE_VEC_ELT (initv, i)) != DECL_EXPR)
11859             TREE_VEC_ELT (initv, i) = RECUR (TREE_VEC_ELT (initv, i));
11860           else if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_VEC_ELT (initv, i))))
11861             {
11862               tree init = RECUR (TREE_VEC_ELT (initv, i));
11863               gcc_assert (init == TREE_VEC_ELT (declv, i));
11864               TREE_VEC_ELT (initv, i) = NULL_TREE;
11865             }
11866           else
11867             {
11868               tree decl_expr = TREE_VEC_ELT (initv, i);
11869               tree init = DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr));
11870               gcc_assert (init != NULL);
11871               TREE_VEC_ELT (initv, i) = RECUR (init);
11872               DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr)) = NULL;
11873               RECUR (decl_expr);
11874               DECL_INITIAL (DECL_EXPR_DECL (decl_expr)) = init;
11875             }
11876
11877         pre_body = push_stmt_list ();
11878         RECUR (OMP_FOR_PRE_BODY (t));
11879         pre_body = pop_stmt_list (pre_body);
11880
11881         body = push_stmt_list ();
11882         RECUR (OMP_FOR_BODY (t));
11883         body = pop_stmt_list (body);
11884
11885         t = finish_omp_for (EXPR_LOCATION (t), declv, initv, condv, incrv,
11886                             body, pre_body, clauses);
11887
11888         add_stmt (finish_omp_structured_block (stmt));
11889       }
11890       break;
11891
11892     case OMP_SECTIONS:
11893     case OMP_SINGLE:
11894       tmp = tsubst_omp_clauses (OMP_CLAUSES (t), args, complain, in_decl);
11895       stmt = push_stmt_list ();
11896       RECUR (OMP_BODY (t));
11897       stmt = pop_stmt_list (stmt);
11898
11899       t = copy_node (t);
11900       OMP_BODY (t) = stmt;
11901       OMP_CLAUSES (t) = tmp;
11902       add_stmt (t);
11903       break;
11904
11905     case OMP_SECTION:
11906     case OMP_CRITICAL:
11907     case OMP_MASTER:
11908     case OMP_ORDERED:
11909       stmt = push_stmt_list ();
11910       RECUR (OMP_BODY (t));
11911       stmt = pop_stmt_list (stmt);
11912
11913       t = copy_node (t);
11914       OMP_BODY (t) = stmt;
11915       add_stmt (t);
11916       break;
11917
11918     case OMP_ATOMIC:
11919       gcc_assert (OMP_ATOMIC_DEPENDENT_P (t));
11920       {
11921         tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
11922         tree lhs = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 0));
11923         tree rhs = RECUR (TREE_OPERAND (op1, 1));
11924         finish_omp_atomic (TREE_CODE (op1), lhs, rhs);
11925       }
11926       break;
11927
11928     case EXPR_PACK_EXPANSION:
11929       error ("invalid use of pack expansion expression");
11930       return error_mark_node;
11931
11932     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
11933       error ("use %<...%> to expand argument pack");
11934       return error_mark_node;
11935
11936     default:
11937       gcc_assert (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)));
11938
11939       return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
11940                                     /*function_p=*/false,
11941                                     integral_constant_expression_p);
11942     }
11943
11944   return NULL_TREE;
11945 #undef RECUR
11946 }
11947
11948 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
11949    call.  Return the substituted version of T.  */
11950
11951 static tree
11952 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args,
11953                                     tsubst_flags_t complain,
11954                                     tree in_decl)
11955 {
11956   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
11957     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
11958                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
11959   else
11960     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
11961                                /*function_p=*/false,
11962                                /*integral_constant_expression_p=*/false);
11963
11964   return t;
11965 }
11966
11967 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
11968    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
11969
11970 tree
11971 tsubst_copy_and_build (tree t,
11972                        tree args,
11973                        tsubst_flags_t complain,
11974                        tree in_decl,
11975                        bool function_p,
11976                        bool integral_constant_expression_p)
11977 {
11978 #define RECUR(NODE)                                             \
11979   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl,         \
11980                          /*function_p=*/false,                  \
11981                          integral_constant_expression_p)
11982
11983   tree op1;
11984
11985   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
11986     return t;
11987
11988   switch (TREE_CODE (t))
11989     {
11990     case USING_DECL:
11991       t = DECL_NAME (t);
11992       /* Fall through.  */
11993     case IDENTIFIER_NODE:
11994       {
11995         tree decl;
11996         cp_id_kind idk;
11997         bool non_integral_constant_expression_p;
11998         const char *error_msg;
11999
12000         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
12001           {
12002             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12003             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
12004           }
12005
12006         /* Look up the name.  */
12007         decl = lookup_name (t);
12008
12009         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
12010            failure, not NULL_TREE.  */
12011         if (decl == NULL_TREE)
12012           decl = error_mark_node;
12013
12014         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
12015                                      &idk,
12016                                      integral_constant_expression_p,
12017                                      /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/false,
12018                                      &non_integral_constant_expression_p,
12019                                      /*template_p=*/false,
12020                                      /*done=*/true,
12021                                      /*address_p=*/false,
12022                                      /*template_arg_p=*/false,
12023                                      &error_msg,
12024                                      input_location);
12025         if (error_msg)
12026           error (error_msg);
12027         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
12028           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
12029         return decl;
12030       }
12031
12032     case TEMPLATE_ID_EXPR:
12033       {
12034         tree object;
12035         tree templ = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12036         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
12037
12038         if (targs)
12039           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
12040
12041         if (TREE_CODE (templ) == COMPONENT_REF)
12042           {
12043             object = TREE_OPERAND (templ, 0);
12044             templ = TREE_OPERAND (templ, 1);
12045           }
12046         else
12047           object = NULL_TREE;
12048         templ = lookup_template_function (templ, targs);
12049
12050         if (object)
12051           return build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (templ),
12052                          object, templ, NULL_TREE);
12053         else
12054           return baselink_for_fns (templ);
12055       }
12056
12057     case INDIRECT_REF:
12058       {
12059         tree r = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12060
12061         if (REFERENCE_REF_P (t))
12062           {
12063             /* A type conversion to reference type will be enclosed in
12064                such an indirect ref, but the substitution of the cast
12065                will have also added such an indirect ref.  */
12066             if (TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == REFERENCE_TYPE)
12067               r = convert_from_reference (r);
12068           }
12069         else
12070           r = build_x_indirect_ref (r, RO_UNARY_STAR, complain);
12071         return r;
12072       }
12073
12074     case NOP_EXPR:
12075       return build_nop
12076         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
12077          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
12078
12079     case CAST_EXPR:
12080     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
12081     case CONST_CAST_EXPR:
12082     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
12083     case STATIC_CAST_EXPR:
12084       {
12085         tree type;
12086         tree op;
12087
12088         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12089         if (integral_constant_expression_p
12090             && !cast_valid_in_integral_constant_expression_p (type))
12091           {
12092             if (complain & tf_error)
12093               error ("a cast to a type other than an integral or "
12094                      "enumeration type cannot appear in a constant-expression");
12095             return error_mark_node; 
12096           }
12097
12098         op = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12099
12100         switch (TREE_CODE (t))
12101           {
12102           case CAST_EXPR:
12103             return build_functional_cast (type, op, complain);
12104           case REINTERPRET_CAST_EXPR:
12105             return build_reinterpret_cast (type, op, complain);
12106           case CONST_CAST_EXPR:
12107             return build_const_cast (type, op, complain);
12108           case DYNAMIC_CAST_EXPR:
12109             return build_dynamic_cast (type, op, complain);
12110           case STATIC_CAST_EXPR:
12111             return build_static_cast (type, op, complain);
12112           default:
12113             gcc_unreachable ();
12114           }
12115       }
12116
12117     case POSTDECREMENT_EXPR:
12118     case POSTINCREMENT_EXPR:
12119       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12120                                                 args, complain, in_decl);
12121       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1, complain);
12122
12123     case PREDECREMENT_EXPR:
12124     case PREINCREMENT_EXPR:
12125     case NEGATE_EXPR:
12126     case BIT_NOT_EXPR:
12127     case ABS_EXPR:
12128     case TRUTH_NOT_EXPR:
12129     case UNARY_PLUS_EXPR:  /* Unary + */
12130     case REALPART_EXPR:
12131     case IMAGPART_EXPR:
12132       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12133                                complain);
12134
12135     case ADDR_EXPR:
12136       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
12137       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
12138         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl,
12139                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
12140       else
12141         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain,
12142                                                   in_decl);
12143       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
12144         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1),
12145                                           EXPR_LOCATION (op1));
12146       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1, complain);
12147
12148     case PLUS_EXPR:
12149     case MINUS_EXPR:
12150     case MULT_EXPR:
12151     case TRUNC_DIV_EXPR:
12152     case CEIL_DIV_EXPR:
12153     case FLOOR_DIV_EXPR:
12154     case ROUND_DIV_EXPR:
12155     case EXACT_DIV_EXPR:
12156     case BIT_AND_EXPR:
12157     case BIT_IOR_EXPR:
12158     case BIT_XOR_EXPR:
12159     case TRUNC_MOD_EXPR:
12160     case FLOOR_MOD_EXPR:
12161     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
12162     case TRUTH_ORIF_EXPR:
12163     case TRUTH_AND_EXPR:
12164     case TRUTH_OR_EXPR:
12165     case RSHIFT_EXPR:
12166     case LSHIFT_EXPR:
12167     case RROTATE_EXPR:
12168     case LROTATE_EXPR:
12169     case EQ_EXPR:
12170     case NE_EXPR:
12171     case MAX_EXPR:
12172     case MIN_EXPR:
12173     case LE_EXPR:
12174     case GE_EXPR:
12175     case LT_EXPR:
12176     case GT_EXPR:
12177     case MEMBER_REF:
12178     case DOTSTAR_EXPR:
12179       return build_x_binary_op
12180         (TREE_CODE (t),
12181          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12182          (TREE_NO_WARNING (TREE_OPERAND (t, 0))
12183           ? ERROR_MARK
12184           : TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0))),
12185          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12186          (TREE_NO_WARNING (TREE_OPERAND (t, 1))
12187           ? ERROR_MARK
12188           : TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1))),
12189          /*overloaded_p=*/NULL,
12190          complain);
12191
12192     case SCOPE_REF:
12193       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
12194                                   /*address_p=*/false);
12195     case ARRAY_REF:
12196       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12197                                                 args, complain, in_decl);
12198       return build_x_array_ref (op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)), complain);
12199
12200     case SIZEOF_EXPR:
12201       if (PACK_EXPANSION_P (TREE_OPERAND (t, 0)))
12202         return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
12203       /* Fall through */
12204       
12205     case ALIGNOF_EXPR:
12206       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
12207       if (!args)
12208         {
12209           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
12210              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
12211              the substitutions may not work.  */
12212           if (!TYPE_P (op1))
12213             op1 = TREE_TYPE (op1);
12214         }
12215       else
12216         {
12217           ++cp_unevaluated_operand;
12218           ++c_inhibit_evaluation_warnings;
12219           op1 = tsubst_copy_and_build (op1, args, complain, in_decl,
12220                                        /*function_p=*/false,
12221                                        /*integral_constant_expression_p=*/false);
12222           --cp_unevaluated_operand;
12223           --c_inhibit_evaluation_warnings;
12224         }
12225       if (TYPE_P (op1))
12226         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), 
12227                                            complain & tf_error);
12228       else
12229         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t), 
12230                                            complain & tf_error);
12231
12232     case MODOP_EXPR:
12233       {
12234         tree r = build_x_modify_expr
12235           (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12236            TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
12237            RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
12238            complain);
12239         /* TREE_NO_WARNING must be set if either the expression was
12240            parenthesized or it uses an operator such as >>= rather
12241            than plain assignment.  In the former case, it was already
12242            set and must be copied.  In the latter case,
12243            build_x_modify_expr sets it and it must not be reset
12244            here.  */
12245         if (TREE_NO_WARNING (t))
12246           TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
12247         return r;
12248       }
12249
12250     case ARROW_EXPR:
12251       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12252                                                 args, complain, in_decl);
12253       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
12254       if (DECL_P (op1))
12255         mark_used (op1);
12256       return build_x_arrow (op1);
12257
12258     case NEW_EXPR:
12259       {
12260         tree placement = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12261         tree init = RECUR (TREE_OPERAND (t, 3));
12262         VEC(tree,gc) *placement_vec;
12263         VEC(tree,gc) *init_vec;
12264         tree ret;
12265
12266         if (placement == NULL_TREE)
12267           placement_vec = NULL;
12268         else
12269           {
12270             placement_vec = make_tree_vector ();
12271             for (; placement != NULL_TREE; placement = TREE_CHAIN (placement))
12272               VEC_safe_push (tree, gc, placement_vec, TREE_VALUE (placement));
12273           }
12274
12275         /* If there was an initializer in the original tree, but it
12276            instantiated to an empty list, then we should pass a
12277            non-NULL empty vector to tell build_new that it was an
12278            empty initializer() rather than no initializer.  This can
12279            only happen when the initializer is a pack expansion whose
12280            parameter packs are of length zero.  */
12281         if (init == NULL_TREE && TREE_OPERAND (t, 3) == NULL_TREE)
12282           init_vec = NULL;
12283         else
12284           {
12285             init_vec = make_tree_vector ();
12286             if (init == void_zero_node)
12287               gcc_assert (init_vec != NULL);
12288             else
12289               {
12290                 for (; init != NULL_TREE; init = TREE_CHAIN (init))
12291                   VEC_safe_push (tree, gc, init_vec, TREE_VALUE (init));
12292               }
12293           }
12294
12295         ret = build_new (&placement_vec,
12296                          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12297                          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
12298                          &init_vec,
12299                          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t),
12300                          complain);
12301
12302         if (placement_vec != NULL)
12303           release_tree_vector (placement_vec);
12304         if (init_vec != NULL)
12305           release_tree_vector (init_vec);
12306
12307         return ret;
12308       }
12309
12310     case DELETE_EXPR:
12311      return delete_sanity
12312        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12313         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12314         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
12315         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
12316
12317     case COMPOUND_EXPR:
12318       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12319                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12320                                     complain);
12321
12322     case CALL_EXPR:
12323       {
12324         tree function;
12325         VEC(tree,gc) *call_args;
12326         unsigned int nargs, i;
12327         bool qualified_p;
12328         bool koenig_p;
12329         tree ret;
12330
12331         function = CALL_EXPR_FN (t);
12332         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
12333            not Koenig lookup should be performed.  */
12334         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
12335         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
12336           {
12337             qualified_p = true;
12338             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
12339                                             /*done=*/false,
12340                                             /*address_p=*/false);
12341           }
12342         else
12343           {
12344             if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
12345               {
12346                 tree op = TREE_OPERAND (function, 1);
12347
12348                 qualified_p = (TREE_CODE (op) == SCOPE_REF
12349                                || (BASELINK_P (op)
12350                                    && BASELINK_QUALIFIED_P (op)));
12351               }
12352             else
12353               qualified_p = false;
12354
12355             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain,
12356                                               in_decl,
12357                                               !qualified_p,
12358                                               integral_constant_expression_p);
12359
12360             if (BASELINK_P (function))
12361               qualified_p = true;
12362           }
12363
12364         nargs = call_expr_nargs (t);
12365         call_args = make_tree_vector ();
12366         for (i = 0; i < nargs; ++i)
12367           {
12368             tree arg = CALL_EXPR_ARG (t, i);
12369
12370             if (!PACK_EXPANSION_P (arg))
12371               VEC_safe_push (tree, gc, call_args,
12372                              RECUR (CALL_EXPR_ARG (t, i)));
12373             else
12374               {
12375                 /* Expand the pack expansion and push each entry onto
12376                    CALL_ARGS.  */
12377                 arg = tsubst_pack_expansion (arg, args, complain, in_decl);
12378                 if (TREE_CODE (arg) == TREE_VEC)
12379                   {
12380                     unsigned int len, j;
12381
12382                     len = TREE_VEC_LENGTH (arg);
12383                     for (j = 0; j < len; ++j)
12384                       {
12385                         tree value = TREE_VEC_ELT (arg, j);
12386                         if (value != NULL_TREE)
12387                           value = convert_from_reference (value);
12388                         VEC_safe_push (tree, gc, call_args, value);
12389                       }
12390                   }
12391                 else
12392                   {
12393                     /* A partial substitution.  Add one entry.  */
12394                     VEC_safe_push (tree, gc, call_args, arg);
12395                   }
12396               }
12397           }
12398
12399         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
12400            lookup finds a non-function, in accordance with the
12401            expected resolution of DR 218.  */
12402         if (koenig_p
12403             && ((is_overloaded_fn (function)
12404                  /* If lookup found a member function, the Koenig lookup is
12405                     not appropriate, even if an unqualified-name was used
12406                     to denote the function.  */
12407                  && !DECL_FUNCTION_MEMBER_P (get_first_fn (function)))
12408                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
12409             /* Only do this when substitution turns a dependent call
12410                into a non-dependent call.  */
12411             && type_dependent_expression_p_push (t)
12412             && !any_type_dependent_arguments_p (call_args))
12413           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
12414
12415         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
12416           {
12417             unqualified_name_lookup_error (function);
12418             release_tree_vector (call_args);
12419             return error_mark_node;
12420           }
12421
12422         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
12423         if (DECL_P (function))
12424           mark_used (function);
12425
12426         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
12427           ret = build_offset_ref_call_from_tree (function, &call_args);
12428         else if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
12429           {
12430             if (!BASELINK_P (TREE_OPERAND (function, 1)))
12431               ret = finish_call_expr (function, &call_args,
12432                                        /*disallow_virtual=*/false,
12433                                        /*koenig_p=*/false,
12434                                        complain);
12435             else
12436               ret = (build_new_method_call
12437                       (TREE_OPERAND (function, 0),
12438                        TREE_OPERAND (function, 1),
12439                        &call_args, NULL_TREE,
12440                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL,
12441                        /*fn_p=*/NULL,
12442                        complain));
12443           }
12444         else
12445           ret = finish_call_expr (function, &call_args,
12446                                   /*disallow_virtual=*/qualified_p,
12447                                   koenig_p,
12448                                   complain);
12449
12450         release_tree_vector (call_args);
12451
12452         return ret;
12453       }
12454
12455     case COND_EXPR:
12456       return build_x_conditional_expr
12457         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12458          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12459          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
12460          complain);
12461
12462     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
12463       return finish_pseudo_destructor_expr
12464         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12465          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
12466          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
12467
12468     case TREE_LIST:
12469       {
12470         tree purpose, value, chain;
12471
12472         if (t == void_list_node)
12473           return t;
12474
12475         if ((TREE_PURPOSE (t) && PACK_EXPANSION_P (TREE_PURPOSE (t)))
12476             || (TREE_VALUE (t) && PACK_EXPANSION_P (TREE_VALUE (t))))
12477           {
12478             /* We have pack expansions, so expand those and
12479                create a new list out of it.  */
12480             tree purposevec = NULL_TREE;
12481             tree valuevec = NULL_TREE;
12482             tree chain;
12483             int i, len = -1;
12484
12485             /* Expand the argument expressions.  */
12486             if (TREE_PURPOSE (t))
12487               purposevec = tsubst_pack_expansion (TREE_PURPOSE (t), args,
12488                                                  complain, in_decl);
12489             if (TREE_VALUE (t))
12490               valuevec = tsubst_pack_expansion (TREE_VALUE (t), args,
12491                                                complain, in_decl);
12492
12493             /* Build the rest of the list.  */
12494             chain = TREE_CHAIN (t);
12495             if (chain && chain != void_type_node)
12496               chain = RECUR (chain);
12497
12498             /* Determine the number of arguments.  */
12499             if (purposevec && TREE_CODE (purposevec) == TREE_VEC)
12500               {
12501                 len = TREE_VEC_LENGTH (purposevec);
12502                 gcc_assert (!valuevec || len == TREE_VEC_LENGTH (valuevec));
12503               }
12504             else if (TREE_CODE (valuevec) == TREE_VEC)
12505               len = TREE_VEC_LENGTH (valuevec);
12506             else
12507               {
12508                 /* Since we only performed a partial substitution into
12509                    the argument pack, we only return a single list
12510                    node.  */
12511                 if (purposevec == TREE_PURPOSE (t)
12512                     && valuevec == TREE_VALUE (t)
12513                     && chain == TREE_CHAIN (t))
12514                   return t;
12515
12516                 return tree_cons (purposevec, valuevec, chain);
12517               }
12518             
12519             /* Convert the argument vectors into a TREE_LIST */
12520             i = len;
12521             while (i > 0)
12522               {
12523                 /* Grab the Ith values.  */
12524                 i--;
12525                 purpose = purposevec ? TREE_VEC_ELT (purposevec, i) 
12526                                      : NULL_TREE;
12527                 value 
12528                   = valuevec ? convert_from_reference (TREE_VEC_ELT (valuevec, i)) 
12529                              : NULL_TREE;
12530
12531                 /* Build the list (backwards).  */
12532                 chain = tree_cons (purpose, value, chain);
12533               }
12534
12535             return chain;
12536           }
12537
12538         purpose = TREE_PURPOSE (t);
12539         if (purpose)
12540           purpose = RECUR (purpose);
12541         value = TREE_VALUE (t);
12542         if (value)
12543           value = RECUR (value);
12544         chain = TREE_CHAIN (t);
12545         if (chain && chain != void_type_node)
12546           chain = RECUR (chain);
12547         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
12548             && value == TREE_VALUE (t)
12549             && chain == TREE_CHAIN (t))
12550           return t;
12551         return tree_cons (purpose, value, chain);
12552       }
12553
12554     case COMPONENT_REF:
12555       {
12556         tree object;
12557         tree object_type;
12558         tree member;
12559
12560         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
12561                                                      args, complain, in_decl);
12562         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
12563         if (DECL_P (object))
12564           mark_used (object);
12565         object_type = TREE_TYPE (object);
12566
12567         member = TREE_OPERAND (t, 1);
12568         if (BASELINK_P (member))
12569           member = tsubst_baselink (member,
12570                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
12571                                     args, complain, in_decl);
12572         else
12573           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
12574         if (member == error_mark_node)
12575           return error_mark_node;
12576
12577         if (object_type && !CLASS_TYPE_P (object_type))
12578           {
12579             if (SCALAR_TYPE_P (object_type))
12580               {
12581                 tree s = NULL_TREE;
12582                 tree dtor = member;
12583
12584                 if (TREE_CODE (dtor) == SCOPE_REF)
12585                   {
12586                     s = TREE_OPERAND (dtor, 0);
12587                     dtor = TREE_OPERAND (dtor, 1);
12588                   }
12589                 if (TREE_CODE (dtor) == BIT_NOT_EXPR)
12590                   {
12591                     dtor = TREE_OPERAND (dtor, 0);
12592                     if (TYPE_P (dtor))
12593                       return finish_pseudo_destructor_expr (object, s, dtor);
12594                   }
12595               }
12596           }
12597         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
12598                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
12599           {
12600             tree tmpl;
12601             tree args;
12602
12603             /* Lookup the template functions now that we know what the
12604                scope is.  */
12605             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
12606             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
12607             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl,
12608                                             /*is_type_p=*/false,
12609                                             /*complain=*/false);
12610             if (BASELINK_P (member))
12611               {
12612                 BASELINK_FUNCTIONS (member)
12613                   = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
12614                               args);
12615                 member = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
12616                           (member, BINFO_TYPE (BASELINK_BINFO (member)),
12617                            object_type));
12618               }
12619             else
12620               {
12621                 qualified_name_lookup_error (object_type, tmpl, member,
12622                                              input_location);
12623                 return error_mark_node;
12624               }
12625           }
12626         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
12627                  && !CLASS_TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0))
12628                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 0)) != NAMESPACE_DECL)
12629           {
12630             if (complain & tf_error)
12631               {
12632                 if (TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0)))
12633                   error ("%qT is not a class or namespace",
12634                          TREE_OPERAND (member, 0));
12635                 else
12636                   error ("%qD is not a class or namespace",
12637                          TREE_OPERAND (member, 0));
12638               }
12639             return error_mark_node;
12640           }
12641         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
12642           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
12643
12644         return finish_class_member_access_expr (object, member,
12645                                                 /*template_p=*/false,
12646                                                 complain);
12647       }
12648
12649     case THROW_EXPR:
12650       return build_throw
12651         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
12652
12653     case CONSTRUCTOR:
12654       {
12655         VEC(constructor_elt,gc) *n;
12656         constructor_elt *ce;
12657         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
12658         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12659         bool process_index_p;
12660         int newlen;
12661         bool need_copy_p = false;
12662         tree r;
12663
12664         if (type == error_mark_node)
12665           return error_mark_node;
12666
12667         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
12668         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
12669           return t;
12670
12671         /* We do not want to process the index of aggregate
12672            initializers as they are identifier nodes which will be
12673            looked up by digest_init.  */
12674         process_index_p = !(type && MAYBE_CLASS_TYPE_P (type));
12675
12676         n = VEC_copy (constructor_elt, gc, CONSTRUCTOR_ELTS (t));
12677         newlen = VEC_length (constructor_elt, n);
12678         for (idx = 0; VEC_iterate (constructor_elt, n, idx, ce); idx++)
12679           {
12680             if (ce->index && process_index_p)
12681               ce->index = RECUR (ce->index);
12682
12683             if (PACK_EXPANSION_P (ce->value))
12684               {
12685                 /* Substitute into the pack expansion.  */
12686                 ce->value = tsubst_pack_expansion (ce->value, args, complain,
12687                                                   in_decl);
12688
12689                 if (ce->value == error_mark_node)
12690                   ;
12691                 else if (TREE_VEC_LENGTH (ce->value) == 1)
12692                   /* Just move the argument into place.  */
12693                   ce->value = TREE_VEC_ELT (ce->value, 0);
12694                 else
12695                   {
12696                     /* Update the length of the final CONSTRUCTOR
12697                        arguments vector, and note that we will need to
12698                        copy.*/
12699                     newlen = newlen + TREE_VEC_LENGTH (ce->value) - 1;
12700                     need_copy_p = true;
12701                   }
12702               }
12703             else
12704               ce->value = RECUR (ce->value);
12705           }
12706
12707         if (need_copy_p)
12708           {
12709             VEC(constructor_elt,gc) *old_n = n;
12710
12711             n = VEC_alloc (constructor_elt, gc, newlen);
12712             for (idx = 0; VEC_iterate (constructor_elt, old_n, idx, ce); 
12713                  idx++)
12714               {
12715                 if (TREE_CODE (ce->value) == TREE_VEC)
12716                   {
12717                     int i, len = TREE_VEC_LENGTH (ce->value);
12718                     for (i = 0; i < len; ++i)
12719                       CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (n, 0,
12720                                               TREE_VEC_ELT (ce->value, i));
12721                   }
12722                 else
12723                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (n, 0, ce->value);
12724               }
12725           }
12726
12727         r = build_constructor (init_list_type_node, n);
12728         CONSTRUCTOR_IS_DIRECT_INIT (r) = CONSTRUCTOR_IS_DIRECT_INIT (t);
12729
12730         if (TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t))
12731           return finish_compound_literal (type, r);
12732
12733         return r;
12734       }
12735
12736     case TYPEID_EXPR:
12737       {
12738         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
12739         if (TYPE_P (operand_0))
12740           return get_typeid (operand_0);
12741         return build_typeid (operand_0);
12742       }
12743
12744     case VAR_DECL:
12745       if (!args)
12746         return t;
12747       /* Fall through */
12748
12749     case PARM_DECL:
12750       {
12751         tree r = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
12752
12753         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) != REFERENCE_TYPE)
12754           /* If the original type was a reference, we'll be wrapped in
12755              the appropriate INDIRECT_REF.  */
12756           r = convert_from_reference (r);
12757         return r;
12758       }
12759
12760     case VA_ARG_EXPR:
12761       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
12762                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain,
12763                                           in_decl));
12764
12765     case OFFSETOF_EXPR:
12766       return finish_offsetof (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
12767
12768     case TRAIT_EXPR:
12769       {
12770         tree type1 = tsubst_copy (TRAIT_EXPR_TYPE1 (t), args,
12771                                   complain, in_decl);
12772
12773         tree type2 = TRAIT_EXPR_TYPE2 (t);
12774         if (type2)
12775           type2 = tsubst_copy (type2, args, complain, in_decl);
12776         
12777         return finish_trait_expr (TRAIT_EXPR_KIND (t), type1, type2);
12778       }
12779
12780     case STMT_EXPR:
12781       {
12782         tree old_stmt_expr = cur_stmt_expr;
12783         tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
12784
12785         cur_stmt_expr = stmt_expr;
12786         tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args, complain, in_decl,
12787                      integral_constant_expression_p);
12788         stmt_expr = finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
12789         cur_stmt_expr = old_stmt_expr;
12790
12791         /* If the resulting list of expression statement is empty,
12792            fold it further into void_zero_node.  */
12793         if (empty_expr_stmt_p (stmt_expr))
12794           stmt_expr = void_zero_node;
12795
12796         return stmt_expr;
12797       }
12798
12799     case CONST_DECL:
12800       t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
12801       /* As in finish_id_expression, we resolve enumeration constants
12802          to their underlying values.  */
12803       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL)
12804         {
12805           used_types_insert (TREE_TYPE (t));
12806           return DECL_INITIAL (t);
12807         }
12808       return t;
12809
12810     case LAMBDA_EXPR:
12811       {
12812         tree r = build_lambda_expr ();
12813
12814         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
12815         TREE_TYPE (r) = type;
12816         CLASSTYPE_LAMBDA_EXPR (type) = r;
12817
12818         LAMBDA_EXPR_LOCATION (r)
12819           = LAMBDA_EXPR_LOCATION (t);
12820         LAMBDA_EXPR_DEFAULT_CAPTURE_MODE (r)
12821           = LAMBDA_EXPR_DEFAULT_CAPTURE_MODE (t);
12822         LAMBDA_EXPR_MUTABLE_P (r) = LAMBDA_EXPR_MUTABLE_P (t);
12823         LAMBDA_EXPR_DISCRIMINATOR (r)
12824           = (LAMBDA_EXPR_DISCRIMINATOR (t));
12825         LAMBDA_EXPR_CAPTURE_LIST (r)
12826           = RECUR (LAMBDA_EXPR_CAPTURE_LIST (t));
12827         LAMBDA_EXPR_THIS_CAPTURE (r)
12828           = RECUR (LAMBDA_EXPR_THIS_CAPTURE (t));
12829         LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE (r)
12830           = RECUR (LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE (t));
12831
12832         /* Do this again now that LAMBDA_EXPR_EXTRA_SCOPE is set.  */
12833         determine_visibility (TYPE_NAME (type));
12834         /* Now that we know visibility, instantiate the type so we have a
12835            declaration of the op() for later calls to lambda_function.  */
12836         complete_type (type);
12837
12838         type = tsubst (LAMBDA_EXPR_RETURN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
12839         if (type)
12840           apply_lambda_return_type (r, type);
12841
12842         return build_lambda_object (r);
12843       }
12844
12845     default:
12846       /* Handle Objective-C++ constructs, if appropriate.  */
12847       {
12848         tree subst
12849           = objcp_tsubst_copy_and_build (t, args, complain,
12850                                          in_decl, /*function_p=*/false);
12851         if (subst)
12852           return subst;
12853       }
12854       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
12855     }
12856
12857 #undef RECUR
12858 }
12859
12860 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
12861    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
12862    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
12863    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
12864
12865 static bool
12866 check_instantiated_arg (tree tmpl, tree t, tsubst_flags_t complain)
12867 {
12868   if (ARGUMENT_PACK_P (t))
12869     {
12870       tree vec = ARGUMENT_PACK_ARGS (t);
12871       int len = TREE_VEC_LENGTH (vec);
12872       bool result = false;
12873       int i;
12874
12875       for (i = 0; i < len; ++i)
12876         if (check_instantiated_arg (tmpl, TREE_VEC_ELT (vec, i), complain))
12877           result = true;
12878       return result;
12879     }
12880   else if (TYPE_P (t))
12881     {
12882       /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
12883          of a class or enumeration declared in a local scope)
12884          shall not be used to declare an entity with linkage.
12885          This implies that names with no linkage cannot be used as
12886          template arguments
12887
12888          DR 757 relaxes this restriction for C++0x.  */
12889       tree nt = (cxx_dialect > cxx98 ? NULL_TREE
12890                  : no_linkage_check (t, /*relaxed_p=*/false));
12891
12892       if (nt)
12893         {
12894           /* DR 488 makes use of a type with no linkage cause
12895              type deduction to fail.  */
12896           if (complain & tf_error)
12897             {
12898               if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
12899                 error ("%qT is/uses anonymous type", t);
12900               else
12901                 error ("template argument for %qD uses local type %qT",
12902                        tmpl, t);
12903             }
12904           return true;
12905         }
12906       /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
12907          allow variably-modified types as template arguments.  */
12908       else if (variably_modified_type_p (t, NULL_TREE))
12909         {
12910           if (complain & tf_error)
12911             error ("%qT is a variably modified type", t);
12912           return true;
12913         }
12914     }
12915   /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
12916      constant.  */
12917   else if (TREE_TYPE (t)
12918            && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
12919            && !TREE_CONSTANT (t))
12920     {
12921       if (complain & tf_error)
12922         error ("integral expression %qE is not constant", t);
12923       return true;
12924     }
12925   return false;
12926 }
12927
12928 static bool
12929 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
12930 {
12931   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
12932   bool result = false;
12933
12934   for (ix = 0; ix != len; ix++)
12935     {
12936       if (check_instantiated_arg (tmpl, TREE_VEC_ELT (args, ix), complain))
12937         result = true;
12938     }
12939   if (result && (complain & tf_error))
12940     error ("  trying to instantiate %qD", tmpl);
12941   return result;
12942 }
12943
12944 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
12945    the template arguments in TARG_PTR.  */
12946
12947 tree
12948 instantiate_template (tree tmpl, tree orig_args, tsubst_flags_t complain)
12949 {
12950   tree targ_ptr = orig_args;
12951   tree fndecl;
12952   tree gen_tmpl;
12953   tree spec;
12954   HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
12955
12956   if (tmpl == error_mark_node)
12957     return error_mark_node;
12958
12959   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
12960
12961   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
12962   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
12963     {
12964       tree spec;
12965       tree clone;
12966
12967       /* Use DECL_ABSTRACT_ORIGIN because only FUNCTION_DECLs have
12968          DECL_CLONED_FUNCTION.  */
12969       spec = instantiate_template (DECL_ABSTRACT_ORIGIN (tmpl),
12970                                    targ_ptr, complain);
12971       if (spec == error_mark_node)
12972         return error_mark_node;
12973
12974       /* Look for the clone.  */
12975       FOR_EACH_CLONE (clone, spec)
12976         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
12977           return clone;
12978       /* We should always have found the clone by now.  */
12979       gcc_unreachable ();
12980       return NULL_TREE;
12981     }
12982
12983   /* Check to see if we already have this specialization.  */
12984   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
12985   if (tmpl != gen_tmpl)
12986     /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
12987        arguments we must add the arguments used to perform the
12988        partial instantiation.  */
12989     targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
12990                                             targ_ptr);
12991
12992   /* It would be nice to avoid hashing here and then again in tsubst_decl,
12993      but it doesn't seem to be on the hot path.  */
12994   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr, 0);
12995
12996   gcc_assert (tmpl == gen_tmpl
12997               || ((fndecl = retrieve_specialization (tmpl, orig_args, 0))
12998                   == spec)
12999               || fndecl == NULL_TREE);
13000
13001   if (spec != NULL_TREE)
13002     return spec;
13003
13004   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
13005                                complain))
13006     return error_mark_node;
13007
13008   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
13009      parameters and return types have to be checked.  However this
13010      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
13011      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
13012      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
13013   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
13014
13015   /* Although PROCESSING_TEMPLATE_DECL may be true at this point
13016      (because, for example, we have encountered a non-dependent
13017      function call in the body of a template function and must now
13018      determine which of several overloaded functions will be called),
13019      within the instantiation itself we are not processing a
13020      template.  */  
13021   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
13022   processing_template_decl = 0;
13023   /* Substitute template parameters to obtain the specialization.  */
13024   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
13025                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
13026   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
13027   if (fndecl == error_mark_node)
13028     return error_mark_node;
13029
13030   /* Now we know the specialization, compute access previously
13031      deferred.  */
13032   push_access_scope (fndecl);
13033
13034   /* Some typedefs referenced from within the template code need to be access
13035      checked at template instantiation time, i.e now. These types were
13036      added to the template at parsing time. Let's get those and perfom
13037      the acces checks then.  */
13038   perform_typedefs_access_check (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl), targ_ptr);
13039   perform_deferred_access_checks ();
13040   pop_access_scope (fndecl);
13041   pop_deferring_access_checks ();
13042
13043   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
13044      template, not the most general template.  */
13045   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
13046
13047   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
13048      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
13049      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
13050      instantiating the template clones.  */
13051   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
13052     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
13053
13054   return fndecl;
13055 }
13056
13057 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  ARGS is an array with
13058    NARGS elements of the arguments that are being used when calling
13059    it.  TARGS is a vector into which the deduced template arguments
13060    are placed.
13061
13062    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
13063    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
13064    printed only for an incomplete match.
13065
13066    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
13067    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
13068
13069    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
13070    template-id.
13071
13072    The parameter STRICT is one of:
13073
13074    DEDUCE_CALL:
13075      We are deducing arguments for a function call, as in
13076      [temp.deduct.call].
13077
13078    DEDUCE_CONV:
13079      We are deducing arguments for a conversion function, as in
13080      [temp.deduct.conv].
13081
13082    DEDUCE_EXACT:
13083      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
13084      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
13085      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
13086      template, as in [temp.deduct.funcaddr].  */
13087
13088 int
13089 fn_type_unification (tree fn,
13090                      tree explicit_targs,
13091                      tree targs,
13092                      const tree *args,
13093                      unsigned int nargs,
13094                      tree return_type,
13095                      unification_kind_t strict,
13096                      int flags)
13097 {
13098   tree parms;
13099   tree fntype;
13100   int result;
13101   bool incomplete_argument_packs_p = false;
13102
13103   gcc_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL);
13104
13105   fntype = TREE_TYPE (fn);
13106   if (explicit_targs)
13107     {
13108       /* [temp.deduct]
13109
13110          The specified template arguments must match the template
13111          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
13112          must not be more arguments than there are parameters;
13113          otherwise type deduction fails.
13114
13115          Nontype arguments must match the types of the corresponding
13116          nontype template parameters, or must be convertible to the
13117          types of the corresponding nontype parameters as specified in
13118          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
13119
13120          All references in the function type of the function template
13121          to the corresponding template parameters are replaced by the
13122          specified template argument values.  If a substitution in a
13123          template parameter or in the function type of the function
13124          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
13125       tree tparms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn);
13126       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
13127       tree converted_args;
13128       bool incomplete = false;
13129
13130       if (explicit_targs == error_mark_node)
13131         return 1;
13132
13133       converted_args
13134         = (coerce_template_parms (tparms, explicit_targs, NULL_TREE, tf_none,
13135                                   /*require_all_args=*/false,
13136                                   /*use_default_args=*/false));
13137       if (converted_args == error_mark_node)
13138         return 1;
13139
13140       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
13141          necessary so that, for instance, explicitly declared function
13142          arguments can match null pointed constants.  If we were given
13143          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
13144          processing during substitution as we could create partial
13145          instantiations.  */
13146       for (i = 0; i < len; i++)
13147         {
13148           tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
13149           bool parameter_pack = false;
13150
13151           /* Dig out the actual parm.  */
13152           if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
13153               || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
13154             {
13155               parm = TREE_TYPE (parm);
13156               parameter_pack = TEMPLATE_TYPE_PARAMETER_PACK (parm);
13157             }
13158           else if (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL)
13159             {
13160               parm = DECL_INITIAL (parm);
13161               parameter_pack = TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (parm);
13162             }
13163
13164           if (parameter_pack)
13165             {
13166               int level, idx;
13167               tree targ;
13168               template_parm_level_and_index (parm, &level, &idx);
13169
13170               /* Mark the argument pack as "incomplete". We could
13171                  still deduce more arguments during unification.  */
13172               targ = TMPL_ARG (converted_args, level, idx);
13173               if (targ)
13174                 {
13175                   ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P(targ) = 1;
13176                   ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (targ) 
13177                     = ARGUMENT_PACK_ARGS (targ);
13178                 }
13179
13180               /* We have some incomplete argument packs.  */
13181               incomplete_argument_packs_p = true;
13182             }
13183         }
13184
13185       if (incomplete_argument_packs_p)
13186         /* Any substitution is guaranteed to be incomplete if there
13187            are incomplete argument packs, because we can still deduce
13188            more arguments.  */
13189         incomplete = 1;
13190       else
13191         incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
13192
13193       processing_template_decl += incomplete;
13194       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
13195       processing_template_decl -= incomplete;
13196
13197       if (fntype == error_mark_node)
13198         return 1;
13199
13200       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
13201       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
13202         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
13203     }
13204
13205   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
13206   parms = skip_artificial_parms_for (fn, TYPE_ARG_TYPES (fntype));
13207
13208   if (return_type)
13209     {
13210       tree *new_args;
13211
13212       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
13213       new_args = XALLOCAVEC (tree, nargs + 1);
13214       new_args[0] = return_type;
13215       memcpy (new_args + 1, args, nargs * sizeof (tree));
13216       args = new_args;
13217       ++nargs;
13218     }
13219
13220   /* We allow incomplete unification without an error message here
13221      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
13222      callers must be ready to deal with unification failures in any
13223      event.  */
13224   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn),
13225                                   targs, parms, args, nargs, /*subr=*/0,
13226                                   strict, flags);
13227
13228   if (result == 0 && incomplete_argument_packs_p)
13229     {
13230       int i, len = NUM_TMPL_ARGS (targs);
13231
13232       /* Clear the "incomplete" flags on all argument packs.  */
13233       for (i = 0; i < len; i++)
13234         {
13235           tree arg = TREE_VEC_ELT (targs, i);
13236           if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
13237             {
13238               ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (arg) = 0;
13239               ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (arg) = NULL_TREE;
13240             }
13241         }
13242     }
13243
13244   /* Now that we have bindings for all of the template arguments,
13245      ensure that the arguments deduced for the template template
13246      parameters have compatible template parameter lists.  We cannot
13247      check this property before we have deduced all template
13248      arguments, because the template parameter types of a template
13249      template parameter might depend on prior template parameters
13250      deduced after the template template parameter.  The following
13251      ill-formed example illustrates this issue:
13252
13253        template<typename T, template<T> class C> void f(C<5>, T);
13254
13255        template<int N> struct X {};
13256
13257        void g() {
13258          f(X<5>(), 5l); // error: template argument deduction fails
13259        }
13260
13261      The template parameter list of 'C' depends on the template type
13262      parameter 'T', but 'C' is deduced to 'X' before 'T' is deduced to
13263      'long'.  Thus, we can't check that 'C' cannot bind to 'X' at the
13264      time that we deduce 'C'.  */
13265   if (result == 0
13266       && !template_template_parm_bindings_ok_p 
13267            (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), targs))
13268     return 1;
13269
13270   if (result == 0)
13271     /* All is well so far.  Now, check:
13272
13273        [temp.deduct]
13274
13275        When all template arguments have been deduced, all uses of
13276        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
13277        the corresponding deduced argument values.  If the
13278        substitution results in an invalid type, as described above,
13279        type deduction fails.  */
13280     {
13281       tree substed = tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE);
13282       if (substed == error_mark_node)
13283         return 1;
13284
13285       /* If we're looking for an exact match, check that what we got
13286          is indeed an exact match.  It might not be if some template
13287          parameters are used in non-deduced contexts.  */
13288       if (strict == DEDUCE_EXACT)
13289         {
13290           unsigned int i;
13291
13292           tree sarg
13293             = skip_artificial_parms_for (fn, TYPE_ARG_TYPES (substed));
13294           if (return_type)
13295             sarg = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (substed), sarg);
13296           for (i = 0; i < nargs && sarg; ++i, sarg = TREE_CHAIN (sarg))
13297             if (!same_type_p (args[i], TREE_VALUE (sarg)))
13298               return 1;
13299         }
13300     }
13301
13302   return result;
13303 }
13304
13305 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
13306    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
13307    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
13308    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
13309    the argument passed to the call, or the type of the value
13310    initialized with the result of the conversion function.
13311    ARG_EXPR is the original argument expression, which may be null.  */
13312
13313 static int
13314 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict,
13315                                   tree* parm,
13316                                   tree* arg,
13317                                   tree arg_expr)
13318 {
13319   int result = 0;
13320
13321   switch (strict)
13322     {
13323     case DEDUCE_CALL:
13324       break;
13325
13326     case DEDUCE_CONV:
13327       {
13328         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
13329            function; the handling is precisely symmetric since PARM
13330            will initialize ARG rather than vice versa.  */
13331         tree* temp = parm;
13332         parm = arg;
13333         arg = temp;
13334         break;
13335       }
13336
13337     case DEDUCE_EXACT:
13338       /* Core issue #873: Do the DR606 thing (see below) for these cases,
13339          too, but here handle it by stripping the reference from PARM
13340          rather than by adding it to ARG.  */
13341       if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE
13342           && TYPE_REF_IS_RVALUE (*parm)
13343           && TREE_CODE (TREE_TYPE (*parm)) == TEMPLATE_TYPE_PARM
13344           && cp_type_quals (TREE_TYPE (*parm)) == TYPE_UNQUALIFIED
13345           && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE
13346           && !TYPE_REF_IS_RVALUE (*arg))
13347         *parm = TREE_TYPE (*parm);
13348       /* Nothing else to do in this case.  */
13349       return 0;
13350
13351     default:
13352       gcc_unreachable ();
13353     }
13354
13355   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
13356     {
13357       /* [temp.deduct.call]
13358
13359          If P is not a reference type:
13360
13361          --If A is an array type, the pointer type produced by the
13362          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
13363          used in place of A for type deduction; otherwise,
13364
13365          --If A is a function type, the pointer type produced by
13366          the function-to-pointer standard conversion
13367          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
13368          otherwise,
13369
13370          --If A is a cv-qualified type, the top level
13371          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
13372          deduction.  */
13373       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
13374         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
13375       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
13376         *arg = build_pointer_type (*arg);
13377       else
13378         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
13379     }
13380
13381   /* From C++0x [14.8.2.1/3 temp.deduct.call] (after DR606), "If P is
13382      of the form T&&, where T is a template parameter, and the argument
13383      is an lvalue, T is deduced as A& */
13384   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE
13385       && TYPE_REF_IS_RVALUE (*parm)
13386       && TREE_CODE (TREE_TYPE (*parm)) == TEMPLATE_TYPE_PARM
13387       && cp_type_quals (TREE_TYPE (*parm)) == TYPE_UNQUALIFIED
13388       && arg_expr && real_lvalue_p (arg_expr))
13389     *arg = build_reference_type (*arg);
13390
13391   /* [temp.deduct.call]
13392
13393      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
13394      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
13395      reference type, the type referred to by P is used for
13396      type deduction.  */
13397   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
13398   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
13399     {
13400       *parm = TREE_TYPE (*parm);
13401       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
13402     }
13403
13404   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
13405      too (which has been swapped into ARG).  */
13406   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
13407     *arg = TREE_TYPE (*arg);
13408
13409   return result;
13410 }
13411
13412 /* Most parms like fn_type_unification.
13413
13414    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
13415    arguments of a function or method parameter of a function
13416    template). */
13417
13418 static int
13419 type_unification_real (tree tparms,
13420                        tree targs,
13421                        tree xparms,
13422                        const tree *xargs,
13423                        unsigned int xnargs,
13424                        int subr,
13425                        unification_kind_t strict,
13426                        int flags)
13427 {
13428   tree parm, arg, arg_expr;
13429   int i;
13430   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
13431   int sub_strict;
13432   int saw_undeduced = 0;
13433   tree parms;
13434   const tree *args;
13435   unsigned int nargs;
13436   unsigned int ia;
13437
13438   gcc_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC);
13439   gcc_assert (xparms == NULL_TREE || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST);
13440   gcc_assert (ntparms > 0);
13441
13442   /* Reset the number of non-defaulted template arguments contained
13443      in in TARGS.  */
13444   NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs) = NULL_TREE;
13445
13446   switch (strict)
13447     {
13448     case DEDUCE_CALL:
13449       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
13450                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
13451       break;
13452
13453     case DEDUCE_CONV:
13454       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
13455       break;
13456
13457     case DEDUCE_EXACT:
13458       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
13459       break;
13460
13461     default:
13462       gcc_unreachable ();
13463     }
13464
13465  again:
13466   parms = xparms;
13467   args = xargs;
13468   nargs = xnargs;
13469
13470   ia = 0;
13471   while (parms && parms != void_list_node
13472          && ia < nargs)
13473     {
13474       if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parms)) == TYPE_PACK_EXPANSION)
13475         break;
13476
13477       parm = TREE_VALUE (parms);
13478       parms = TREE_CHAIN (parms);
13479       arg = args[ia];
13480       ++ia;
13481       arg_expr = NULL;
13482
13483       if (arg == error_mark_node)
13484         return 1;
13485       if (arg == unknown_type_node)
13486         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
13487            template args from other function args.  */
13488         continue;
13489
13490       /* Conversions will be performed on a function argument that
13491          corresponds with a function parameter that contains only
13492          non-deducible template parameters and explicitly specified
13493          template parameters.  */
13494       if (!uses_template_parms (parm))
13495         {
13496           tree type;
13497
13498           if (!TYPE_P (arg))
13499             type = TREE_TYPE (arg);
13500           else
13501             type = arg;
13502
13503           if (same_type_p (parm, type))
13504             continue;
13505           if (strict != DEDUCE_EXACT
13506               && can_convert_arg (parm, type, TYPE_P (arg) ? NULL_TREE : arg,
13507                                   flags))
13508             continue;
13509
13510           return 1;
13511         }
13512
13513       if (!TYPE_P (arg))
13514         {
13515           gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
13516           if (type_unknown_p (arg))
13517             {
13518               /* [temp.deduct.type] 
13519
13520                  A template-argument can be deduced from a pointer to
13521                  function or pointer to member function argument if
13522                  the set of overloaded functions does not contain
13523                  function templates and at most one of a set of
13524                  overloaded functions provides a unique match.  */
13525               if (resolve_overloaded_unification
13526                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict))
13527                 continue;
13528
13529               return 1;
13530             }
13531           arg_expr = arg;
13532           arg = unlowered_expr_type (arg);
13533           if (arg == error_mark_node)
13534             return 1;
13535         }
13536
13537       {
13538         int arg_strict = sub_strict;
13539
13540         if (!subr)
13541           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg,
13542                                                           arg_expr);
13543
13544         if (arg == init_list_type_node && arg_expr)
13545           arg = arg_expr;
13546         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
13547           return 1;
13548       }
13549     }
13550
13551
13552   if (parms 
13553       && parms != void_list_node
13554       && TREE_CODE (TREE_VALUE (parms)) == TYPE_PACK_EXPANSION)
13555     {
13556       /* Unify the remaining arguments with the pack expansion type.  */
13557       tree argvec;
13558       tree parmvec = make_tree_vec (1);
13559
13560       /* Allocate a TREE_VEC and copy in all of the arguments */ 
13561       argvec = make_tree_vec (nargs - ia);
13562       for (i = 0; ia < nargs; ++ia, ++i)
13563         TREE_VEC_ELT (argvec, i) = args[ia];
13564
13565       /* Copy the parameter into parmvec.  */
13566       TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = TREE_VALUE (parms);
13567       if (unify_pack_expansion (tparms, targs, parmvec, argvec, strict,
13568                                 /*call_args_p=*/true, /*subr=*/subr))
13569         return 1;
13570
13571       /* Advance to the end of the list of parameters.  */
13572       parms = TREE_CHAIN (parms);
13573     }
13574
13575   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
13576      are present, and the parm list isn't variadic.  */
13577   if (ia < nargs && parms == void_list_node)
13578     return 1;
13579   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
13580   if (parms && parms != void_list_node
13581       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
13582     return 1;
13583
13584   if (!subr)
13585     for (i = 0; i < ntparms; i++)
13586       if (!TREE_VEC_ELT (targs, i))
13587         {
13588           tree tparm;
13589
13590           if (TREE_VEC_ELT (tparms, i) == error_mark_node)
13591             continue;
13592
13593           tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
13594
13595           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
13596              a type parameter, try another pass; its type may have been
13597              deduced from a later argument than the one from which
13598              this parameter can be deduced.  */
13599           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
13600               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
13601               && !saw_undeduced++)
13602             goto again;
13603
13604           /* Core issue #226 (C++0x) [temp.deduct]:
13605
13606                If a template argument has not been deduced, its
13607                default template argument, if any, is used. 
13608
13609              When we are in C++98 mode, TREE_PURPOSE will either
13610              be NULL_TREE or ERROR_MARK_NODE, so we do not need
13611              to explicitly check cxx_dialect here.  */
13612           if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tparms, i)))
13613             {
13614               tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
13615               tree arg = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
13616               arg = tsubst_template_arg (arg, targs, tf_none, NULL_TREE);
13617               arg = convert_template_argument (parm, arg, targs, tf_none,
13618                                                i, NULL_TREE);
13619               if (arg == error_mark_node)
13620                 return 1;
13621               else
13622                 {
13623                   TREE_VEC_ELT (targs, i) = arg;
13624                   /* The position of the first default template argument,
13625                      is also the number of non-defaulted arguments in TARGS.
13626                      Record that.  */
13627                   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs))
13628                     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs, i);
13629                   continue;
13630                 }
13631             }
13632
13633           /* If the type parameter is a parameter pack, then it will
13634              be deduced to an empty parameter pack.  */
13635           if (template_parameter_pack_p (tparm))
13636             {
13637               tree arg;
13638
13639               if (TREE_CODE (tparm) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
13640                 {
13641                   arg = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
13642                   TREE_TYPE (arg)  = TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (tparm));
13643                   TREE_CONSTANT (arg) = 1;
13644                 }
13645               else
13646                 arg = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
13647
13648               SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (arg, make_tree_vec (0));
13649
13650               TREE_VEC_ELT (targs, i) = arg;
13651               continue;
13652             }
13653
13654           return 2;
13655         }
13656 #ifdef ENABLE_CHECKING
13657   if (!NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs))
13658     SET_NON_DEFAULT_TEMPLATE_ARGS_COUNT (targs, TREE_VEC_LENGTH (targs));
13659 #endif
13660
13661   return 0;
13662 }
13663
13664 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables
13665    at the call site.  ARG is an overloaded function (or template-id);
13666    we try deducing template args from each of the overloads, and if
13667    only one succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns
13668    true on success.  */
13669
13670 static bool
13671 resolve_overloaded_unification (tree tparms,
13672                                 tree targs,
13673                                 tree parm,
13674                                 tree arg,
13675                                 unification_kind_t strict,
13676                                 int sub_strict)
13677 {
13678   tree tempargs = copy_node (targs);
13679   int good = 0;
13680   tree goodfn = NULL_TREE;
13681   bool addr_p;
13682
13683   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
13684     {
13685       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
13686       addr_p = true;
13687     }
13688   else
13689     addr_p = false;
13690
13691   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
13692     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
13693        function name.  */
13694     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
13695
13696   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
13697     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
13698
13699   /* Strip baselink information.  */
13700   if (BASELINK_P (arg))
13701     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
13702
13703   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
13704     {
13705       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
13706          the affected templates before we try to unify, in case the
13707          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
13708
13709       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
13710       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
13711
13712       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
13713         {
13714           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
13715           tree subargs, elem;
13716
13717           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
13718             continue;
13719
13720           ++processing_template_decl;
13721           subargs = get_bindings (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
13722                                   expl_subargs, /*check_ret=*/false);
13723           if (subargs)
13724             {
13725               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
13726               if (try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
13727                                     elem, strict, sub_strict, addr_p)
13728                   && (!goodfn || !decls_match (goodfn, elem)))
13729                 {
13730                   goodfn = elem;
13731                   ++good;
13732                 }
13733             }
13734           --processing_template_decl;
13735         }
13736     }
13737   else if (TREE_CODE (arg) != OVERLOAD
13738            && TREE_CODE (arg) != FUNCTION_DECL)
13739     /* If ARG is, for example, "(0, &f)" then its type will be unknown
13740        -- but the deduction does not succeed because the expression is
13741        not just the function on its own.  */
13742     return false;
13743   else
13744     for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
13745       if (try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
13746                             TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
13747                             strict, sub_strict, addr_p)
13748           && (!goodfn || !decls_match (goodfn, OVL_CURRENT (arg))))
13749         {
13750           goodfn = OVL_CURRENT (arg);
13751           ++good;
13752         }
13753
13754   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
13755      to function or pointer to member function argument if the set of
13756      overloaded functions does not contain function templates and at most
13757      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
13758
13759      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
13760      deduce anything.  */
13761
13762   if (good == 1)
13763     {
13764       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
13765       for (; i--; )
13766         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
13767           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
13768     }
13769   if (good)
13770     return true;
13771
13772   return false;
13773 }
13774
13775 /* Core DR 115: In contexts where deduction is done and fails, or in
13776    contexts where deduction is not done, if a template argument list is
13777    specified and it, along with any default template arguments, identifies
13778    a single function template specialization, then the template-id is an
13779    lvalue for the function template specialization.  */
13780
13781 tree
13782 resolve_nondeduced_context (tree orig_expr)
13783 {
13784   tree expr, offset, baselink;
13785   bool addr;
13786
13787   if (!type_unknown_p (orig_expr))
13788     return orig_expr;
13789
13790   expr = orig_expr;
13791   addr = false;
13792   offset = NULL_TREE;
13793   baselink = NULL_TREE;
13794
13795   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
13796     {
13797       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
13798       addr = true;
13799     }
13800   if (TREE_CODE (expr) == OFFSET_REF)
13801     {
13802       offset = expr;
13803       expr = TREE_OPERAND (expr, 1);
13804     }
13805   if (TREE_CODE (expr) == BASELINK)
13806     {
13807       baselink = expr;
13808       expr = BASELINK_FUNCTIONS (expr);
13809     }
13810
13811   if (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_ID_EXPR)
13812     {
13813       int good = 0;
13814       tree goodfn = NULL_TREE;
13815
13816       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
13817          the affected templates before we try to unify, in case the
13818          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
13819
13820       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (expr, 1);
13821       tree arg = TREE_OPERAND (expr, 0);
13822       tree badfn = NULL_TREE;
13823       tree badargs = NULL_TREE;
13824
13825       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
13826         {
13827           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
13828           tree subargs, elem;
13829
13830           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
13831             continue;
13832
13833           ++processing_template_decl;
13834           subargs = get_bindings (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
13835                                   expl_subargs, /*check_ret=*/false);
13836           if (subargs && !any_dependent_template_arguments_p (subargs))
13837             {
13838               elem = instantiate_template (fn, subargs, tf_none);
13839               if (elem == error_mark_node)
13840                 {
13841                   badfn = fn;
13842                   badargs = subargs;
13843                 }
13844               else if (elem && (!goodfn || !decls_match (goodfn, elem)))
13845                 {
13846                   goodfn = elem;
13847                   ++good;
13848                 }
13849             }
13850           --processing_template_decl;
13851         }
13852       if (good == 1)
13853         {
13854           expr = goodfn;
13855           if (baselink)
13856             expr = build_baselink (BASELINK_BINFO (baselink),
13857                                    BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink),
13858                                    expr, BASELINK_OPTYPE (baselink));
13859           if (offset)
13860             expr = build2 (OFFSET_REF, TREE_TYPE (expr),
13861                            TREE_OPERAND (offset, 0), expr);
13862           if (addr)
13863             expr = build_address (expr);
13864           return expr;
13865         }
13866       else if (good == 0 && badargs)
13867         /* There were no good options and at least one bad one, so let the
13868            user know what the problem is.  */
13869         instantiate_template (badfn, badargs, tf_warning_or_error);
13870     }
13871   return orig_expr;
13872 }
13873
13874 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
13875    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
13876    different overloads deduce different arguments for a given parm.
13877    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
13878    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
13879
13880    Returns 1 on success.  */
13881
13882 static int
13883 try_one_overload (tree tparms,
13884                   tree orig_targs,
13885                   tree targs,
13886                   tree parm,
13887                   tree arg,
13888                   unification_kind_t strict,
13889                   int sub_strict,
13890                   bool addr_p)
13891 {
13892   int nargs;
13893   tree tempargs;
13894   int i;
13895
13896   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
13897      to function or pointer to member function argument if the set of
13898      overloaded functions does not contain function templates and at most
13899      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
13900
13901      So if this is a template, just return success.  */
13902
13903   if (uses_template_parms (arg))
13904     return 1;
13905
13906   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
13907     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
13908   else if (addr_p)
13909     arg = build_pointer_type (arg);
13910
13911   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg, NULL);
13912
13913   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
13914      some template args from previous args, unify would complain when we
13915      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
13916      there isn't really a conflict.  */
13917   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
13918   tempargs = make_tree_vec (nargs);
13919
13920   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
13921     return 0;
13922
13923   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
13924      explicitly specified args.  */
13925   for (i = nargs; i--; )
13926     {
13927       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
13928       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
13929
13930       if (!elt)
13931         /*NOP*/;
13932       else if (uses_template_parms (elt))
13933         /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in
13934            template args used in the function parm list with our own
13935            template parms.  Discard them.  */
13936         TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
13937       else if (oldelt && !template_args_equal (oldelt, elt))
13938         return 0;
13939     }
13940
13941   for (i = nargs; i--; )
13942     {
13943       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
13944
13945       if (elt)
13946         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
13947     }
13948
13949   return 1;
13950 }
13951
13952 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
13953    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
13954    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
13955    TARGS are as for unify.  */
13956
13957 static tree
13958 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
13959 {
13960   tree copy_of_targs;
13961
13962   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
13963       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg))
13964           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
13965     return NULL_TREE;
13966
13967   /* We need to make a new template argument vector for the call to
13968      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
13969      the attempted unification, even if this class didn't work out.
13970      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
13971      we've already done, since unification is supposed to be done on
13972      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
13973      following pathological case:
13974
13975        template <int I, int J, int K>
13976        struct S {};
13977
13978        template <int I, int J>
13979        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
13980
13981        template <int I, int J, int K>
13982        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
13983
13984        void g() {
13985          S<0, 0, 0> s0;
13986          S<0, 1, 2> s2;
13987
13988          f(s0, s2);
13989        }
13990
13991      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
13992      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
13993      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
13994      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
13995      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
13996      would reject the possibility I=1.  */
13997   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
13998
13999   /* If unification failed, we're done.  */
14000   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
14001              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
14002     return NULL_TREE;
14003
14004   return arg;
14005 }
14006
14007 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
14008    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
14009    ARG itself; only its base-classes.  If there is not exactly one
14010    appropriate base class, return NULL_TREE.  PARM may be the type of
14011    a partial specialization, as well as a plain template type.  Used
14012    by unify.  */
14013
14014 static tree
14015 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
14016 {
14017   tree rval = NULL_TREE;
14018   tree binfo;
14019
14020   gcc_assert (RECORD_OR_UNION_CODE_P (TREE_CODE (arg)));
14021
14022   binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
14023   if (!binfo)
14024     /* The type could not be completed.  */
14025     return NULL_TREE;
14026
14027   /* Walk in inheritance graph order.  The search order is not
14028      important, and this avoids multiple walks of virtual bases.  */
14029   for (binfo = TREE_CHAIN (binfo); binfo; binfo = TREE_CHAIN (binfo))
14030     {
14031       tree r = try_class_unification (tparms, targs, parm, BINFO_TYPE (binfo));
14032
14033       if (r)
14034         {
14035           /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
14036
14037                [temp.deduct.call]
14038
14039               If they yield more than one possible deduced A, the type
14040               deduction fails.
14041
14042              applies.  */
14043           if (rval && !same_type_p (r, rval))
14044             return NULL_TREE;
14045
14046           rval = r;
14047         }
14048     }
14049
14050   return rval;
14051 }
14052
14053 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
14054
14055 static int
14056 template_decl_level (tree decl)
14057 {
14058   switch (TREE_CODE (decl))
14059     {
14060     case TYPE_DECL:
14061     case TEMPLATE_DECL:
14062       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
14063
14064     case PARM_DECL:
14065       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
14066
14067     default:
14068       gcc_unreachable ();
14069     }
14070   return 0;
14071 }
14072
14073 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
14074    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
14075    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
14076
14077 static int
14078 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
14079 {
14080   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
14081   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
14082
14083   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14084       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
14085     {
14086       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
14087           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
14088           does not apply during deduction [14.8.2.4]/1, (even though
14089           that is not explicitly mentioned, [14.8.2.4]/9 indicates
14090           this).  Except when we're allowing additional CV qualifiers
14091           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
14092       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
14093            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
14094            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
14095           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
14096         return 0;
14097
14098       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
14099           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
14100         return 0;
14101     }
14102
14103   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
14104       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
14105     return 0;
14106
14107   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
14108       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
14109     return 0;
14110
14111   return 1;
14112 }
14113
14114 /* Determines the LEVEL and INDEX for the template parameter PARM.  */
14115 void 
14116 template_parm_level_and_index (tree parm, int* level, int* index)
14117 {
14118   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14119       || TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
14120       || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
14121     {
14122       *index = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
14123       *level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm);
14124     }
14125   else
14126     {
14127       *index = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
14128       *level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm);
14129     }
14130 }
14131
14132 /* Unifies the remaining arguments in PACKED_ARGS with the pack
14133    expansion at the end of PACKED_PARMS. Returns 0 if the type
14134    deduction succeeds, 1 otherwise. STRICT is the same as in
14135    unify. CALL_ARGS_P is true iff PACKED_ARGS is actually a function
14136    call argument list. We'll need to adjust the arguments to make them
14137    types. SUBR tells us if this is from a recursive call to
14138    type_unification_real.  */
14139 int
14140 unify_pack_expansion (tree tparms, tree targs, tree packed_parms, 
14141                       tree packed_args, int strict, bool call_args_p,
14142                       bool subr)
14143 {
14144   tree parm 
14145     = TREE_VEC_ELT (packed_parms, TREE_VEC_LENGTH (packed_parms) - 1);
14146   tree pattern = PACK_EXPANSION_PATTERN (parm);
14147   tree pack, packs = NULL_TREE;
14148   int i, start = TREE_VEC_LENGTH (packed_parms) - 1;
14149   int len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
14150
14151   /* Determine the parameter packs we will be deducing from the
14152      pattern, and record their current deductions.  */
14153   for (pack = PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (parm); 
14154        pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
14155     {
14156       tree parm_pack = TREE_VALUE (pack);
14157       int idx, level;
14158
14159       /* Determine the index and level of this parameter pack.  */
14160       template_parm_level_and_index (parm_pack, &level, &idx);
14161
14162       /* Keep track of the parameter packs and their corresponding
14163          argument packs.  */
14164       packs = tree_cons (parm_pack, TMPL_ARG (targs, level, idx), packs);
14165       TREE_TYPE (packs) = make_tree_vec (len - start);
14166     }
14167   
14168   /* Loop through all of the arguments that have not yet been
14169      unified and unify each with the pattern.  */
14170   for (i = start; i < len; i++)
14171     {
14172       tree parm = pattern;
14173
14174       /* For each parameter pack, clear out the deduced value so that
14175          we can deduce it again.  */
14176       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
14177         {
14178           int idx, level;
14179           template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
14180
14181           TMPL_ARG (targs, level, idx) = NULL_TREE;
14182         }
14183
14184       /* Unify the pattern with the current argument.  */
14185       {
14186         tree arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, i);
14187         tree arg_expr = NULL_TREE;
14188         int arg_strict = strict;
14189         bool skip_arg_p = false;
14190
14191         if (call_args_p)
14192           {
14193             int sub_strict;
14194
14195             /* This mirrors what we do in type_unification_real.  */
14196             switch (strict)
14197               {
14198               case DEDUCE_CALL:
14199                 sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 
14200                               | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
14201                               | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
14202                 break;
14203                 
14204               case DEDUCE_CONV:
14205                 sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
14206                 break;
14207                 
14208               case DEDUCE_EXACT:
14209                 sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
14210                 break;
14211                 
14212               default:
14213                 gcc_unreachable ();
14214               }
14215
14216             if (!TYPE_P (arg))
14217               {
14218                 gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
14219                 if (type_unknown_p (arg))
14220                   {
14221                     /* [temp.deduct.type] A template-argument can be
14222                        deduced from a pointer to function or pointer
14223                        to member function argument if the set of
14224                        overloaded functions does not contain function
14225                        templates and at most one of a set of
14226                        overloaded functions provides a unique
14227                        match.  */
14228
14229                     if (resolve_overloaded_unification
14230                         (tparms, targs, parm, arg,
14231                          (unification_kind_t) strict,
14232                          sub_strict)
14233                         != 0)
14234                       return 1;
14235                     skip_arg_p = true;
14236                   }
14237
14238                 if (!skip_arg_p)
14239                   {
14240                     arg_expr = arg;
14241                     arg = unlowered_expr_type (arg);
14242                     if (arg == error_mark_node)
14243                       return 1;
14244                   }
14245               }
14246       
14247             arg_strict = sub_strict;
14248
14249             if (!subr)
14250               arg_strict |= 
14251                 maybe_adjust_types_for_deduction ((unification_kind_t) strict,
14252                                                   &parm, &arg, arg_expr);
14253           }
14254
14255         if (!skip_arg_p)
14256           {
14257             /* For deduction from an init-list we need the actual list.  */
14258             if (arg_expr && BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (arg_expr))
14259               arg = arg_expr;
14260             if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
14261               return 1;
14262           }
14263       }
14264
14265       /* For each parameter pack, collect the deduced value.  */
14266       for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
14267         {
14268           int idx, level;
14269           template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
14270
14271           TREE_VEC_ELT (TREE_TYPE (pack), i - start) = 
14272             TMPL_ARG (targs, level, idx);
14273         }
14274     }
14275
14276   /* Verify that the results of unification with the parameter packs
14277      produce results consistent with what we've seen before, and make
14278      the deduced argument packs available.  */
14279   for (pack = packs; pack; pack = TREE_CHAIN (pack))
14280     {
14281       tree old_pack = TREE_VALUE (pack);
14282       tree new_args = TREE_TYPE (pack);
14283       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (new_args);
14284       int idx, level;
14285       bool nondeduced_p = false;
14286
14287       /* By default keep the original deduced argument pack.
14288          If necessary, more specific code is going to update the
14289          resulting deduced argument later down in this function.  */
14290       template_parm_level_and_index (TREE_PURPOSE (pack), &level, &idx);
14291       TMPL_ARG (targs, level, idx) = old_pack;
14292
14293       /* If NEW_ARGS contains any NULL_TREE entries, we didn't
14294          actually deduce anything.  */
14295       for (i = 0; i < len && !nondeduced_p; ++i)
14296         if (TREE_VEC_ELT (new_args, i) == NULL_TREE)
14297           nondeduced_p = true;
14298       if (nondeduced_p)
14299         continue;
14300
14301       if (old_pack && ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack))
14302         {
14303           /* Prepend the explicit arguments onto NEW_ARGS.  */
14304           tree explicit_args = ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack);
14305           tree old_args = new_args;
14306           int i, explicit_len = TREE_VEC_LENGTH (explicit_args);
14307           int len = explicit_len + TREE_VEC_LENGTH (old_args);
14308
14309           /* Copy the explicit arguments.  */
14310           new_args = make_tree_vec (len);
14311           for (i = 0; i < explicit_len; i++)
14312             TREE_VEC_ELT (new_args, i) = TREE_VEC_ELT (explicit_args, i);
14313
14314           /* Copy the deduced arguments.  */
14315           for (; i < len; i++)
14316             TREE_VEC_ELT (new_args, i) =
14317               TREE_VEC_ELT (old_args, i - explicit_len);
14318         }
14319
14320       if (!old_pack)
14321         {
14322           tree result;
14323           /* Build the deduced *_ARGUMENT_PACK.  */
14324           if (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (pack)) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
14325             {
14326               result = make_node (NONTYPE_ARGUMENT_PACK);
14327               TREE_TYPE (result) = 
14328                 TREE_TYPE (TEMPLATE_PARM_DECL (TREE_PURPOSE (pack)));
14329               TREE_CONSTANT (result) = 1;
14330             }
14331           else
14332             result = cxx_make_type (TYPE_ARGUMENT_PACK);
14333
14334           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (result, new_args);
14335
14336           /* Note the deduced argument packs for this parameter
14337              pack.  */
14338           TMPL_ARG (targs, level, idx) = result;
14339         }
14340       else if (ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack)
14341                && (ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack) 
14342                    == ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack)))
14343         {
14344           /* We only had the explicitly-provided arguments before, but
14345              now we have a complete set of arguments.  */
14346           tree explicit_args = ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack);
14347
14348           SET_ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack, new_args);
14349           ARGUMENT_PACK_INCOMPLETE_P (old_pack) = 1;
14350           ARGUMENT_PACK_EXPLICIT_ARGS (old_pack) = explicit_args;
14351         }
14352       else if (!comp_template_args (ARGUMENT_PACK_ARGS (old_pack),
14353                                     new_args))
14354         /* Inconsistent unification of this parameter pack.  */
14355         return 1;
14356     }
14357
14358   return 0;
14359 }
14360
14361 /* Deduce the value of template parameters.  TPARMS is the (innermost)
14362    set of template parameters to a template.  TARGS is the bindings
14363    for those template parameters, as determined thus far; TARGS may
14364    include template arguments for outer levels of template parameters
14365    as well.  PARM is a parameter to a template function, or a
14366    subcomponent of that parameter; ARG is the corresponding argument.
14367    This function attempts to match PARM with ARG in a manner
14368    consistent with the existing assignments in TARGS.  If more values
14369    are deduced, then TARGS is updated.
14370
14371    Returns 0 if the type deduction succeeds, 1 otherwise.  The
14372    parameter STRICT is a bitwise or of the following flags:
14373
14374      UNIFY_ALLOW_NONE:
14375        Require an exact match between PARM and ARG.
14376      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
14377        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
14378        conversion) than ARG.
14379      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
14380        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
14381      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
14382        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
14383        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
14384        ARG.
14385      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
14386        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
14387        case for more information.
14388      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
14389        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
14390        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
14391        have const qualified pointers leading up to the inner type which
14392        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
14393        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
14394        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
14395      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
14396        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
14397        qualified at this point.
14398      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
14399        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
14400        qualified at this point.  */
14401
14402 static int
14403 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
14404 {
14405   int idx;
14406   tree targ;
14407   tree tparm;
14408   int strict_in = strict;
14409
14410   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
14411      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
14412      signedness is the only information lost, and I think that will be
14413      okay.  */
14414   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
14415     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
14416
14417   if (arg == error_mark_node)
14418     return 1;
14419   if (arg == unknown_type_node
14420       || arg == init_list_type_node)
14421     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
14422        template args from other function args.  */
14423     return 0;
14424
14425   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
14426      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
14427      template parameters.  We might need them if we're trying to
14428      figure out which of two things is more specialized.  */
14429   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
14430     return 0;
14431
14432   /* Handle init lists early, so the rest of the function can assume
14433      we're dealing with a type. */
14434   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (arg))
14435     {
14436       tree elt, elttype;
14437       unsigned i;
14438       tree orig_parm = parm;
14439
14440       /* Replace T with std::initializer_list<T> for deduction.  */
14441       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14442           && flag_deduce_init_list)
14443         parm = listify (parm);
14444
14445       if (!is_std_init_list (parm))
14446         /* We can only deduce from an initializer list argument if the
14447            parameter is std::initializer_list; otherwise this is a
14448            non-deduced context. */
14449         return 0;
14450
14451       elttype = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_TI_ARGS (parm), 0);
14452
14453       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (arg), i, elt)
14454         {
14455           int elt_strict = strict;
14456           if (!BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (elt))
14457             {
14458               tree type = TREE_TYPE (elt);
14459               /* It should only be possible to get here for a call.  */
14460               gcc_assert (elt_strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL);
14461               elt_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction
14462                 (DEDUCE_CALL, &elttype, &type, elt);
14463               elt = type;
14464             }
14465
14466           if (unify (tparms, targs, elttype, elt, elt_strict))
14467             return 1;
14468         }
14469
14470       /* If the std::initializer_list<T> deduction worked, replace the
14471          deduced A with std::initializer_list<A>.  */
14472       if (orig_parm != parm)
14473         {
14474           idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (orig_parm);
14475           targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
14476           targ = listify (targ);
14477           TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = targ;
14478         }
14479       return 0;
14480     }
14481
14482   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
14483      cv-qualification mismatches.  */
14484   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
14485       && TYPE_P (arg)
14486       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
14487          type, and the elements might be template type parms. We'll check
14488          when we recurse.  */
14489       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
14490       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
14491          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
14492          PARM `T' for example, when computing which of two templates
14493          is more specialized, for example.  */
14494       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
14495       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
14496     return 1;
14497
14498   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
14499       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
14500     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
14501   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
14502   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
14503   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
14504   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
14505
14506   switch (TREE_CODE (parm))
14507     {
14508     case TYPENAME_TYPE:
14509     case SCOPE_REF:
14510     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
14511       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
14512          argument values cannot be deduced for template parameters used
14513          within the nested-name-specifier.  */
14514       return 0;
14515
14516     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
14517     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
14518     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
14519       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
14520       if (tparm == error_mark_node)
14521         return 1;
14522
14523       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
14524           != template_decl_level (tparm))
14525         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
14526            to see if it matches ARG.  */
14527         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
14528                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
14529       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
14530       targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
14531       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
14532
14533       /* Check for mixed types and values.  */
14534       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
14535            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
14536           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
14537               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
14538         return 1;
14539
14540       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
14541         {
14542           /* ARG must be constructed from a template class or a template
14543              template parameter.  */
14544           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
14545               && !CLASSTYPE_SPECIALIZATION_OF_PRIMARY_TEMPLATE_P (arg))
14546             return 1;
14547
14548           {
14549             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
14550             tree argvec = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TYPE_TI_ARGS (arg));
14551             tree parm_parms 
14552               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS
14553                   (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_DECL (parm));
14554             int i, len;
14555             int parm_variadic_p = 0;
14556
14557             /* The resolution to DR150 makes clear that default
14558                arguments for an N-argument may not be used to bind T
14559                to a template template parameter with fewer than N
14560                parameters.  It is not safe to permit the binding of
14561                default arguments as an extension, as that may change
14562                the meaning of a conforming program.  Consider:
14563
14564                   struct Dense { static const unsigned int dim = 1; };
14565
14566                   template <template <typename> class View,
14567                             typename Block>
14568                   void operator+(float, View<Block> const&);
14569
14570                   template <typename Block,
14571                             unsigned int Dim = Block::dim>
14572                   struct Lvalue_proxy { operator float() const; };
14573
14574                   void
14575                   test_1d (void) {
14576                     Lvalue_proxy<Dense> p;
14577                     float b;
14578                     b + p;
14579                   }
14580
14581               Here, if Lvalue_proxy is permitted to bind to View, then
14582               the global operator+ will be used; if they are not, the
14583               Lvalue_proxy will be converted to float.  */
14584             if (coerce_template_parms (parm_parms,
14585                                        argvec,
14586                                        TYPE_TI_TEMPLATE (parm),
14587                                        tf_none,
14588                                        /*require_all_args=*/true,
14589                                        /*use_default_args=*/false)
14590                 == error_mark_node)
14591               return 1;
14592
14593             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.
14594                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
14595                rather than the whole TREE_VEC since they can have
14596                different number of elements.  */
14597
14598             parmvec = expand_template_argument_pack (parmvec);
14599             argvec = expand_template_argument_pack (argvec);
14600
14601             len = TREE_VEC_LENGTH (parmvec);
14602
14603             /* Check if the parameters end in a pack, making them
14604                variadic.  */
14605             if (len > 0
14606                 && PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (parmvec, len - 1)))
14607               parm_variadic_p = 1;
14608             
14609             if (TREE_VEC_LENGTH (argvec) < len - parm_variadic_p)
14610               return 1;
14611
14612              for (i = 0; i < len - parm_variadic_p; ++i)
14613               {
14614                 if (unify (tparms, targs,
14615                            TREE_VEC_ELT (parmvec, i),
14616                            TREE_VEC_ELT (argvec, i),
14617                            UNIFY_ALLOW_NONE))
14618                   return 1;
14619               }
14620
14621             if (parm_variadic_p
14622                 && unify_pack_expansion (tparms, targs,
14623                                          parmvec, argvec,
14624                                          UNIFY_ALLOW_NONE,
14625                                          /*call_args_p=*/false,
14626                                          /*subr=*/false))
14627               return 1;
14628           }
14629           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
14630
14631           /* Fall through to deduce template name.  */
14632         }
14633
14634       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
14635           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
14636         {
14637           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
14638
14639           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
14640           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
14641             return 0;
14642           else if (targ)
14643             return 1;
14644         }
14645       else
14646         {
14647           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
14648              a match unless we are allowing additional qualification.
14649              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
14650              that binds `const int' to `T'.  */
14651           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL,
14652                                          arg, parm))
14653             return 1;
14654
14655           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
14656              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
14657           arg = cp_build_qualified_type_real
14658             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
14659           if (arg == error_mark_node)
14660             return 1;
14661
14662           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
14663           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
14664             return 0;
14665           else if (targ)
14666             return 1;
14667
14668           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
14669              that were talking about variable-sized arrays (like
14670              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
14671              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
14672              the bound of the array will not be computable in an
14673              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
14674              ISO C++, so we can do as we please here.  */
14675           if (variably_modified_type_p (arg, NULL_TREE))
14676             return 1;
14677
14678           /* Strip typedefs as in convert_template_argument.  */
14679           arg = strip_typedefs (arg);
14680         }
14681
14682       /* If ARG is a parameter pack or an expansion, we cannot unify
14683          against it unless PARM is also a parameter pack.  */
14684       if ((template_parameter_pack_p (arg) || PACK_EXPANSION_P (arg))
14685           && !template_parameter_pack_p (parm))
14686         return 1;
14687
14688       /* If the argument deduction results is a METHOD_TYPE,
14689          then there is a problem.
14690          METHOD_TYPE doesn't map to any real C++ type the result of
14691          the deduction can not be of that type.  */
14692       if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
14693         return 1;
14694
14695       TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = arg;
14696       return 0;
14697
14698     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
14699       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
14700       if (tparm == error_mark_node)
14701         return 1;
14702
14703       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm)
14704           != template_decl_level (tparm))
14705         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
14706            to see if it matches ARG.  */
14707         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
14708                  && cp_tree_equal (parm, arg));
14709
14710       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
14711       targ = TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx);
14712
14713       if (targ)
14714         return !cp_tree_equal (targ, arg);
14715
14716       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
14717          with a non-type template-parameter, the non-type
14718          template-parameter is used in an expression in the function
14719          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
14720          deduced, the template-argument type shall match the type of the
14721          template-parameter exactly, except that a template-argument
14722          deduced from an array bound may be of any integral type.
14723          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
14724       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
14725       if (!TREE_TYPE (arg))
14726         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
14727            It will later be processed in convert_template_argument.  */
14728         ;
14729       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
14730         /* OK */;
14731       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
14732                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
14733                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
14734         /* Convert the ARG to the type of PARM; the deduced non-type
14735            template argument must exactly match the types of the
14736            corresponding parameter.  */
14737         arg = fold (build_nop (tparm, arg));
14738       else if (uses_template_parms (tparm))
14739         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
14740            later.  */
14741         return 0;
14742       else
14743         return 1;
14744
14745       /* If ARG is a parameter pack or an expansion, we cannot unify
14746          against it unless PARM is also a parameter pack.  */
14747       if ((template_parameter_pack_p (arg) || PACK_EXPANSION_P (arg))
14748           && !TEMPLATE_PARM_PARAMETER_PACK (parm))
14749         return 1;
14750
14751       TREE_VEC_ELT (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs), idx) = arg;
14752       return 0;
14753
14754     case PTRMEM_CST:
14755      {
14756         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
14757          another constant.  */
14758       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
14759         return 1;
14760
14761       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
14762          wrong, depending on the strict flags) to unify also
14763          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
14764          arg refer to the same variable, even if through different
14765          classes. For instance:
14766
14767          struct A { int x; };
14768          struct B : A { };
14769
14770          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
14771       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
14772                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict);
14773      }
14774
14775     case POINTER_TYPE:
14776       {
14777         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
14778           return 1;
14779
14780         /* [temp.deduct.call]
14781
14782            A can be another pointer or pointer to member type that can
14783            be converted to the deduced A via a qualification
14784            conversion (_conv.qual_).
14785
14786            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
14787            This will allow for additional cv-qualification of the
14788            pointed-to types if appropriate.  */
14789
14790         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
14791           /* The derived-to-base conversion only persists through one
14792              level of pointers.  */
14793           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
14794
14795         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
14796                       TREE_TYPE (arg), strict);
14797       }
14798
14799     case REFERENCE_TYPE:
14800       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
14801         return 1;
14802       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
14803                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
14804
14805     case ARRAY_TYPE:
14806       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
14807         return 1;
14808       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
14809           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
14810         return 1;
14811       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE)
14812         {
14813           tree parm_max;
14814           tree arg_max;
14815           bool parm_cst;
14816           bool arg_cst;
14817
14818           /* Our representation of array types uses "N - 1" as the
14819              TYPE_MAX_VALUE for an array with "N" elements, if "N" is
14820              not an integer constant.  We cannot unify arbitrarily
14821              complex expressions, so we eliminate the MINUS_EXPRs
14822              here.  */
14823           parm_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (parm));
14824           parm_cst = TREE_CODE (parm_max) == INTEGER_CST;
14825           if (!parm_cst)
14826             {
14827               gcc_assert (TREE_CODE (parm_max) == MINUS_EXPR);
14828               parm_max = TREE_OPERAND (parm_max, 0);
14829             }
14830           arg_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (arg));
14831           arg_cst = TREE_CODE (arg_max) == INTEGER_CST;
14832           if (!arg_cst)
14833             {
14834               /* The ARG_MAX may not be a simple MINUS_EXPR, if we are
14835                  trying to unify the type of a variable with the type
14836                  of a template parameter.  For example:
14837
14838                    template <unsigned int N>
14839                    void f (char (&) [N]);
14840                    int g(); 
14841                    void h(int i) {
14842                      char a[g(i)];
14843                      f(a); 
14844                    }
14845
14846                 Here, the type of the ARG will be "int [g(i)]", and
14847                 may be a SAVE_EXPR, etc.  */
14848               if (TREE_CODE (arg_max) != MINUS_EXPR)
14849                 return 1;
14850               arg_max = TREE_OPERAND (arg_max, 0);
14851             }
14852
14853           /* If only one of the bounds used a MINUS_EXPR, compensate
14854              by adding one to the other bound.  */
14855           if (parm_cst && !arg_cst)
14856             parm_max = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR,
14857                                     integer_type_node,
14858                                     parm_max,
14859                                     integer_one_node);
14860           else if (arg_cst && !parm_cst)
14861             arg_max = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR,
14862                                    integer_type_node,
14863                                    arg_max,
14864                                    integer_one_node);
14865
14866           if (unify (tparms, targs, parm_max, arg_max, UNIFY_ALLOW_INTEGER))
14867             return 1;
14868         }
14869       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
14870                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
14871
14872     case REAL_TYPE:
14873     case COMPLEX_TYPE:
14874     case VECTOR_TYPE:
14875     case INTEGER_TYPE:
14876     case BOOLEAN_TYPE:
14877     case ENUMERAL_TYPE:
14878     case VOID_TYPE:
14879       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
14880         return 1;
14881
14882       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
14883          function.  */
14884       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
14885         return 1;
14886
14887       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
14888          will invalidate it if necessary.  */
14889       return 0;
14890
14891       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
14892       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
14893     case INTEGER_CST:
14894       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
14895         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
14896
14897       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
14898         return 1;
14899       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
14900
14901     case TREE_VEC:
14902       {
14903         int i;
14904         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
14905           return 1;
14906         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
14907           return 1;
14908         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
14909           if (unify (tparms, targs,
14910                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
14911                      UNIFY_ALLOW_NONE))
14912             return 1;
14913         return 0;
14914       }
14915
14916     case RECORD_TYPE:
14917     case UNION_TYPE:
14918       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
14919         return 1;
14920
14921       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
14922         {
14923           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
14924             return 1;
14925
14926           return unify (tparms, targs,
14927                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
14928                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
14929                         strict);
14930         }
14931
14932       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
14933         {
14934           tree t = NULL_TREE;
14935
14936           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
14937             {
14938               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
14939               t = try_class_unification (tparms, targs,
14940                                          parm, arg);
14941
14942               if (!t)
14943                 {
14944                   /* Fallback to the special case allowed in
14945                      [temp.deduct.call]:
14946
14947                        If P is a class, and P has the form
14948                        template-id, then A can be a derived class of
14949                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
14950                        a class of the form template-id, A can be a
14951                        pointer to a derived class pointed to by the
14952                        deduced A.  */
14953                   t = get_template_base (tparms, targs, parm, arg);
14954
14955                   if (!t)
14956                     return 1;
14957                 }
14958             }
14959           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
14960                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm)
14961                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
14962             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
14963                Then, we should unify `int' and `U'.  */
14964             t = arg;
14965           else
14966             /* There's no chance of unification succeeding.  */
14967             return 1;
14968
14969           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
14970                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
14971         }
14972       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
14973         return 1;
14974       return 0;
14975
14976     case METHOD_TYPE:
14977     case FUNCTION_TYPE:
14978       {
14979         unsigned int nargs;
14980         tree *args;
14981         tree a;
14982         unsigned int i;
14983
14984         if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
14985           return 1;
14986
14987         /* CV qualifications for methods can never be deduced, they must
14988            match exactly.  We need to check them explicitly here,
14989            because type_unification_real treats them as any other
14990            cv-qualified parameter.  */
14991         if (TREE_CODE (parm) == METHOD_TYPE
14992             && (!check_cv_quals_for_unify
14993                 (UNIFY_ALLOW_NONE,
14994                  TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (arg))),
14995                  TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (parm))))))
14996           return 1;
14997
14998         if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
14999                    TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
15000           return 1;
15001
15002         nargs = list_length (TYPE_ARG_TYPES (arg));
15003         args = XALLOCAVEC (tree, nargs);
15004         for (a = TYPE_ARG_TYPES (arg), i = 0;
15005              a != NULL_TREE && a != void_list_node;
15006              a = TREE_CHAIN (a), ++i)
15007           args[i] = TREE_VALUE (a);
15008         nargs = i;
15009
15010         return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
15011                                       args, nargs, 1, DEDUCE_EXACT,
15012                                       LOOKUP_NORMAL);
15013       }
15014
15015     case OFFSET_TYPE:
15016       /* Unify a pointer to member with a pointer to member function, which
15017          deduces the type of the member as a function type. */
15018       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
15019         {
15020           tree method_type;
15021           tree fntype;
15022           cp_cv_quals cv_quals;
15023
15024           /* Check top-level cv qualifiers */
15025           if (!check_cv_quals_for_unify (UNIFY_ALLOW_NONE, arg, parm))
15026             return 1;
15027
15028           if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
15029                      TYPE_PTRMEMFUNC_OBJECT_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
15030             return 1;
15031
15032           /* Determine the type of the function we are unifying against. */
15033           method_type = TREE_TYPE (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg));
15034           fntype =
15035             build_function_type (TREE_TYPE (method_type),
15036                                  TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (method_type)));
15037
15038           /* Extract the cv-qualifiers of the member function from the
15039              implicit object parameter and place them on the function
15040              type to be restored later. */
15041           cv_quals =
15042             cp_type_quals(TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (method_type))));
15043           fntype = build_qualified_type (fntype, cv_quals);
15044           return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), fntype, strict);
15045         }
15046
15047       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
15048         return 1;
15049       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
15050                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
15051         return 1;
15052       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
15053                     strict);
15054
15055     case CONST_DECL:
15056       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
15057         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
15058       if (arg != integral_constant_value (parm))
15059         return 1;
15060       return 0;
15061
15062     case FIELD_DECL:
15063     case TEMPLATE_DECL:
15064       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
15065       return 1;
15066
15067     case VAR_DECL:
15068       /* A non-type template parameter that is a variable should be a
15069          an integral constant, in which case, it whould have been
15070          folded into its (constant) value. So we should not be getting
15071          a variable here.  */
15072       gcc_unreachable ();
15073
15074     case TYPE_ARGUMENT_PACK:
15075     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
15076       {
15077         tree packed_parms = ARGUMENT_PACK_ARGS (parm);
15078         tree packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
15079         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (packed_parms);
15080         int argslen = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
15081         int parm_variadic_p = 0;
15082
15083         for (i = 0; i < len; ++i)
15084           {
15085             if (PACK_EXPANSION_P (TREE_VEC_ELT (packed_parms, i)))
15086               {
15087                 if (i == len - 1)
15088                   /* We can unify against something with a trailing
15089                      parameter pack.  */
15090                   parm_variadic_p = 1;
15091                 else
15092                   /* Since there is something following the pack
15093                      expansion, we cannot unify this template argument
15094                      list.  */
15095                   return 0;
15096               }
15097           }
15098           
15099
15100         /* If we don't have enough arguments to satisfy the parameters
15101            (not counting the pack expression at the end), or we have
15102            too many arguments for a parameter list that doesn't end in
15103            a pack expression, we can't unify.  */
15104         if (argslen < (len - parm_variadic_p)
15105             || (argslen > len && !parm_variadic_p))
15106           return 1;
15107
15108         /* Unify all of the parameters that precede the (optional)
15109            pack expression.  */
15110         for (i = 0; i < len - parm_variadic_p; ++i)
15111           {
15112             if (unify (tparms, targs, TREE_VEC_ELT (packed_parms, i),
15113                        TREE_VEC_ELT (packed_args, i), strict))
15114               return 1;
15115           }
15116
15117         if (parm_variadic_p)
15118           return unify_pack_expansion (tparms, targs, 
15119                                        packed_parms, packed_args,
15120                                        strict, /*call_args_p=*/false,
15121                                        /*subr=*/false);
15122         return 0;
15123       }
15124
15125       break;
15126
15127     case TYPEOF_TYPE:
15128     case DECLTYPE_TYPE:
15129       /* Cannot deduce anything from TYPEOF_TYPE or DECLTYPE_TYPE
15130          nodes.  */
15131       return 0;
15132
15133     case ERROR_MARK:
15134       /* Unification fails if we hit an error node.  */
15135       return 1;
15136
15137     default:
15138       gcc_assert (EXPR_P (parm));
15139
15140       /* We must be looking at an expression.  This can happen with
15141          something like:
15142
15143            template <int I>
15144            void foo(S<I>, S<I + 2>);
15145
15146          This is a "nondeduced context":
15147
15148            [deduct.type]
15149
15150            The nondeduced contexts are:
15151
15152            --A type that is a template-id in which one or more of
15153              the template-arguments is an expression that references
15154              a template-parameter.
15155
15156          In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
15157          actually infer any unifications.  */
15158
15159       if (!uses_template_parms (parm)
15160           && !template_args_equal (parm, arg))
15161         return 1;
15162       else
15163         return 0;
15164     }
15165 }
15166 \f
15167 /* Note that DECL can be defined in this translation unit, if
15168    required.  */
15169
15170 static void
15171 mark_definable (tree decl)
15172 {
15173   tree clone;
15174   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
15175   FOR_EACH_CLONE (clone, decl)
15176     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (clone) = 1;
15177 }
15178
15179 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
15180    explicitly instantiated class.  */
15181
15182 void
15183 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
15184 {
15185   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
15186
15187   /* If this entity has already been written out, it's too late to
15188      make any modifications.  */
15189   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
15190     return;
15191
15192   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
15193     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
15194        set correctly by tsubst.  */
15195     TREE_PUBLIC (result) = 1;
15196
15197   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
15198   DECL_COMDAT (result) = 0;
15199
15200   if (extern_p)
15201     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 0;
15202   else
15203     {
15204       mark_definable (result);
15205       /* Always make artificials weak.  */
15206       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
15207         comdat_linkage (result);
15208       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
15209          linkonce sections.  */
15210       else if (TREE_PUBLIC (result))
15211         maybe_make_one_only (result);
15212     }
15213
15214   /* If EXTERN_P, then this function will not be emitted -- unless
15215      followed by an explicit instantiation, at which point its linkage
15216      will be adjusted.  If !EXTERN_P, then this function will be
15217      emitted here.  In neither circumstance do we want
15218      import_export_decl to adjust the linkage.  */
15219   DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
15220 }
15221
15222 /* Subroutine of more_specialized_fn: check whether TARGS is missing any
15223    important template arguments.  If any are missing, we check whether
15224    they're important by using error_mark_node for substituting into any
15225    args that were used for partial ordering (the ones between ARGS and END)
15226    and seeing if it bubbles up.  */
15227
15228 static bool
15229 check_undeduced_parms (tree targs, tree args, tree end)
15230 {
15231   bool found = false;
15232   int i;
15233   for (i = TREE_VEC_LENGTH (targs) - 1; i >= 0; --i)
15234     if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
15235       {
15236         found = true;
15237         TREE_VEC_ELT (targs, i) = error_mark_node;
15238       }
15239   if (found)
15240     {
15241       for (; args != end; args = TREE_CHAIN (args))
15242         {
15243           tree substed = tsubst (TREE_VALUE (args), targs, tf_none, NULL_TREE);
15244           if (substed == error_mark_node)
15245             return true;
15246         }
15247     }
15248   return false;
15249 }
15250
15251 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
15252
15253    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
15254    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
15255    0 if neither is more specialized.
15256
15257    LEN indicates the number of parameters we should consider
15258    (defaulted parameters should not be considered).
15259
15260    The 1998 std underspecified function template partial ordering, and
15261    DR214 addresses the issue.  We take pairs of arguments, one from
15262    each of the templates, and deduce them against each other.  One of
15263    the templates will be more specialized if all the *other*
15264    template's arguments deduce against its arguments and at least one
15265    of its arguments *does* *not* deduce against the other template's
15266    corresponding argument.  Deduction is done as for class templates.
15267    The arguments used in deduction have reference and top level cv
15268    qualifiers removed.  Iff both arguments were originally reference
15269    types *and* deduction succeeds in both directions, the template
15270    with the more cv-qualified argument wins for that pairing (if
15271    neither is more cv-qualified, they both are equal).  Unlike regular
15272    deduction, after all the arguments have been deduced in this way,
15273    we do *not* verify the deduced template argument values can be
15274    substituted into non-deduced contexts.
15275
15276    The logic can be a bit confusing here, because we look at deduce1 and
15277    targs1 to see if pat2 is at least as specialized, and vice versa; if we
15278    can find template arguments for pat1 to make arg1 look like arg2, that
15279    means that arg2 is at least as specialized as arg1.  */
15280
15281 int
15282 more_specialized_fn (tree pat1, tree pat2, int len)
15283 {
15284   tree decl1 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1);
15285   tree decl2 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2);
15286   tree targs1 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat1));
15287   tree targs2 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat2));
15288   tree tparms1 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat1);
15289   tree tparms2 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat2);
15290   tree args1 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl1));
15291   tree args2 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl2));
15292   tree origs1, origs2;
15293   bool lose1 = false;
15294   bool lose2 = false;
15295
15296   /* Remove the this parameter from non-static member functions.  If
15297      one is a non-static member function and the other is not a static
15298      member function, remove the first parameter from that function
15299      also.  This situation occurs for operator functions where we
15300      locate both a member function (with this pointer) and non-member
15301      operator (with explicit first operand).  */
15302   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl1))
15303     {
15304       len--; /* LEN is the number of significant arguments for DECL1 */
15305       args1 = TREE_CHAIN (args1);
15306       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl2))
15307         args2 = TREE_CHAIN (args2);
15308     }
15309   else if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl2))
15310     {
15311       args2 = TREE_CHAIN (args2);
15312       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl1))
15313         {
15314           len--;
15315           args1 = TREE_CHAIN (args1);
15316         }
15317     }
15318
15319   /* If only one is a conversion operator, they are unordered.  */
15320   if (DECL_CONV_FN_P (decl1) != DECL_CONV_FN_P (decl2))
15321     return 0;
15322
15323   /* Consider the return type for a conversion function */
15324   if (DECL_CONV_FN_P (decl1))
15325     {
15326       args1 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl1)), args1);
15327       args2 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl2)), args2);
15328       len++;
15329     }
15330
15331   processing_template_decl++;
15332
15333   origs1 = args1;
15334   origs2 = args2;
15335
15336   while (len--
15337          /* Stop when an ellipsis is seen.  */
15338          && args1 != NULL_TREE && args2 != NULL_TREE)
15339     {
15340       tree arg1 = TREE_VALUE (args1);
15341       tree arg2 = TREE_VALUE (args2);
15342       int deduce1, deduce2;
15343       int quals1 = -1;
15344       int quals2 = -1;
15345
15346       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION
15347           && TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
15348         {
15349           /* When both arguments are pack expansions, we need only
15350              unify the patterns themselves.  */
15351           arg1 = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg1);
15352           arg2 = PACK_EXPANSION_PATTERN (arg2);
15353
15354           /* This is the last comparison we need to do.  */
15355           len = 0;
15356         }
15357
15358       if (TREE_CODE (arg1) == REFERENCE_TYPE)
15359         {
15360           arg1 = TREE_TYPE (arg1);
15361           quals1 = cp_type_quals (arg1);
15362         }
15363
15364       if (TREE_CODE (arg2) == REFERENCE_TYPE)
15365         {
15366           arg2 = TREE_TYPE (arg2);
15367           quals2 = cp_type_quals (arg2);
15368         }
15369
15370       if ((quals1 < 0) != (quals2 < 0))
15371         {
15372           /* Only of the args is a reference, see if we should apply
15373              array/function pointer decay to it.  This is not part of
15374              DR214, but is, IMHO, consistent with the deduction rules
15375              for the function call itself, and with our earlier
15376              implementation of the underspecified partial ordering
15377              rules.  (nathan).  */
15378           if (quals1 >= 0)
15379             {
15380               switch (TREE_CODE (arg1))
15381                 {
15382                 case ARRAY_TYPE:
15383                   arg1 = TREE_TYPE (arg1);
15384                   /* FALLTHROUGH. */
15385                 case FUNCTION_TYPE:
15386                   arg1 = build_pointer_type (arg1);
15387                   break;
15388
15389                 default:
15390                   break;
15391                 }
15392             }
15393           else
15394             {
15395               switch (TREE_CODE (arg2))
15396                 {
15397                 case ARRAY_TYPE:
15398                   arg2 = TREE_TYPE (arg2);
15399                   /* FALLTHROUGH. */
15400                 case FUNCTION_TYPE:
15401                   arg2 = build_pointer_type (arg2);
15402                   break;
15403
15404                 default:
15405                   break;
15406                 }
15407             }
15408         }
15409
15410       arg1 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg1);
15411       arg2 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg2);
15412
15413       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION)
15414         {
15415           int i, len2 = list_length (args2);
15416           tree parmvec = make_tree_vec (1);
15417           tree argvec = make_tree_vec (len2);
15418           tree ta = args2;
15419
15420           /* Setup the parameter vector, which contains only ARG1.  */
15421           TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = arg1;
15422
15423           /* Setup the argument vector, which contains the remaining
15424              arguments.  */
15425           for (i = 0; i < len2; i++, ta = TREE_CHAIN (ta))
15426             TREE_VEC_ELT (argvec, i) = TREE_VALUE (ta);
15427
15428           deduce1 = !unify_pack_expansion (tparms1, targs1, parmvec, 
15429                                            argvec, UNIFY_ALLOW_NONE, 
15430                                            /*call_args_p=*/false, 
15431                                            /*subr=*/0);
15432
15433           /* We cannot deduce in the other direction, because ARG1 is
15434              a pack expansion but ARG2 is not.  */
15435           deduce2 = 0;
15436         }
15437       else if (TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
15438         {
15439           int i, len1 = list_length (args1);
15440           tree parmvec = make_tree_vec (1);
15441           tree argvec = make_tree_vec (len1);
15442           tree ta = args1;
15443
15444           /* Setup the parameter vector, which contains only ARG1.  */
15445           TREE_VEC_ELT (parmvec, 0) = arg2;
15446
15447           /* Setup the argument vector, which contains the remaining
15448              arguments.  */
15449           for (i = 0; i < len1; i++, ta = TREE_CHAIN (ta))
15450             TREE_VEC_ELT (argvec, i) = TREE_VALUE (ta);
15451
15452           deduce2 = !unify_pack_expansion (tparms2, targs2, parmvec, 
15453                                            argvec, UNIFY_ALLOW_NONE, 
15454                                            /*call_args_p=*/false, 
15455                                            /*subr=*/0);
15456
15457           /* We cannot deduce in the other direction, because ARG2 is
15458              a pack expansion but ARG1 is not.*/
15459           deduce1 = 0;
15460         }
15461
15462       else
15463         {
15464           /* The normal case, where neither argument is a pack
15465              expansion.  */
15466           deduce1 = !unify (tparms1, targs1, arg1, arg2, UNIFY_ALLOW_NONE);
15467           deduce2 = !unify (tparms2, targs2, arg2, arg1, UNIFY_ALLOW_NONE);
15468         }
15469
15470       /* If we couldn't deduce arguments for tparms1 to make arg1 match
15471          arg2, then arg2 is not as specialized as arg1.  */
15472       if (!deduce1)
15473         lose2 = true;
15474       if (!deduce2)
15475         lose1 = true;
15476
15477       /* "If, for a given type, deduction succeeds in both directions
15478          (i.e., the types are identical after the transformations above)
15479          and if the type from the argument template is more cv-qualified
15480          than the type from the parameter template (as described above)
15481          that type is considered to be more specialized than the other. If
15482          neither type is more cv-qualified than the other then neither type
15483          is more specialized than the other."  */
15484
15485       if (deduce1 && deduce2
15486           && quals1 != quals2 && quals1 >= 0 && quals2 >= 0)
15487         {
15488           if ((quals1 & quals2) == quals2)
15489             lose2 = true;
15490           if ((quals1 & quals2) == quals1)
15491             lose1 = true;
15492         }
15493
15494       if (lose1 && lose2)
15495         /* We've failed to deduce something in either direction.
15496            These must be unordered.  */
15497         break;
15498
15499       if (TREE_CODE (arg1) == TYPE_PACK_EXPANSION
15500           || TREE_CODE (arg2) == TYPE_PACK_EXPANSION)
15501         /* We have already processed all of the arguments in our
15502            handing of the pack expansion type.  */
15503         len = 0;
15504
15505       args1 = TREE_CHAIN (args1);
15506       args2 = TREE_CHAIN (args2);
15507     }
15508
15509   /* "In most cases, all template parameters must have values in order for
15510      deduction to succeed, but for partial ordering purposes a template
15511      parameter may remain without a value provided it is not used in the
15512      types being used for partial ordering."
15513
15514      Thus, if we are missing any of the targs1 we need to substitute into
15515      origs1, then pat2 is not as specialized as pat1.  This can happen when
15516      there is a nondeduced context.  */
15517   if (!lose2 && check_undeduced_parms (targs1, origs1, args1))
15518     lose2 = true;
15519   if (!lose1 && check_undeduced_parms (targs2, origs2, args2))
15520     lose1 = true;
15521
15522   processing_template_decl--;
15523
15524   /* All things being equal, if the next argument is a pack expansion
15525      for one function but not for the other, prefer the
15526      non-variadic function.  FIXME this is bogus; see c++/41958.  */
15527   if (lose1 == lose2
15528       && args1 && TREE_VALUE (args1)
15529       && args2 && TREE_VALUE (args2))
15530     {
15531       lose1 = TREE_CODE (TREE_VALUE (args1)) == TYPE_PACK_EXPANSION;
15532       lose2 = TREE_CODE (TREE_VALUE (args2)) == TYPE_PACK_EXPANSION;
15533     }
15534
15535   if (lose1 == lose2)
15536     return 0;
15537   else if (!lose1)
15538     return 1;
15539   else
15540     return -1;
15541 }
15542
15543 /* Determine which of two partial specializations is more specialized.
15544
15545    PAT1 is a TREE_LIST whose TREE_TYPE is the _TYPE node corresponding
15546    to the first partial specialization.  The TREE_VALUE is the
15547    innermost set of template parameters for the partial
15548    specialization.  PAT2 is similar, but for the second template.
15549
15550    Return 1 if the first partial specialization is more specialized;
15551    -1 if the second is more specialized; 0 if neither is more
15552    specialized.
15553
15554    See [temp.class.order] for information about determining which of
15555    two templates is more specialized.  */
15556
15557 static int
15558 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2)
15559 {
15560   tree targs;
15561   tree tmpl1, tmpl2;
15562   int winner = 0;
15563   bool any_deductions = false;
15564
15565   tmpl1 = TREE_TYPE (pat1);
15566   tmpl2 = TREE_TYPE (pat2);
15567
15568   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between
15569      different class template specializations, we may encounter dependent
15570      types in the arguments, and we need our dependency check functions
15571      to behave correctly.  */
15572   ++processing_template_decl;
15573   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1),
15574                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl1),
15575                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl2));
15576   if (targs)
15577     {
15578       --winner;
15579       any_deductions = true;
15580     }
15581
15582   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2),
15583                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl2),
15584                               CLASSTYPE_TI_ARGS (tmpl1));
15585   if (targs)
15586     {
15587       ++winner;
15588       any_deductions = true;
15589     }
15590   --processing_template_decl;
15591
15592   /* In the case of a tie where at least one of the class templates
15593      has a parameter pack at the end, the template with the most
15594      non-packed parameters wins.  */
15595   if (winner == 0
15596       && any_deductions
15597       && (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat1))
15598           || template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat2))))
15599     {
15600       tree args1 = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TREE_PURPOSE (pat1));
15601       tree args2 = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TREE_PURPOSE (pat2));
15602       int len1 = TREE_VEC_LENGTH (args1);
15603       int len2 = TREE_VEC_LENGTH (args2);
15604
15605       /* We don't count the pack expansion at the end.  */
15606       if (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat1)))
15607         --len1;
15608       if (template_args_variadic_p (TREE_PURPOSE (pat2)))
15609         --len2;
15610
15611       if (len1 > len2)
15612         return 1;
15613       else if (len1 < len2)
15614         return -1;
15615     }
15616
15617   return winner;
15618 }
15619
15620 /* Return the template arguments that will produce the function signature
15621    DECL from the function template FN, with the explicit template
15622    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is true, the return type must
15623    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
15624    found.  */
15625
15626 static tree
15627 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args, bool check_rettype)
15628 {
15629   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
15630   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
15631   tree decl_type;
15632   tree decl_arg_types;
15633   tree *args;
15634   unsigned int nargs, ix;
15635   tree arg;
15636
15637   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
15638      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
15639      FN.  */
15640   decl_type = TREE_TYPE (decl);
15641   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
15642     {
15643       tree tmpl;
15644       tree converted_args;
15645
15646       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
15647         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
15648       else
15649         /* We can get here for some invalid specializations.  */
15650         return NULL_TREE;
15651
15652       converted_args
15653         = coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
15654                                  explicit_args, NULL_TREE,
15655                                  tf_none,
15656                                  /*require_all_args=*/false,
15657                                  /*use_default_args=*/false);
15658       if (converted_args == error_mark_node)
15659         return NULL_TREE;
15660
15661       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
15662       if (decl_type == error_mark_node)
15663         return NULL_TREE;
15664     }
15665
15666   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
15667   decl_arg_types = skip_artificial_parms_for (decl, 
15668                                               TYPE_ARG_TYPES (decl_type));
15669
15670   nargs = list_length (decl_arg_types);
15671   args = XALLOCAVEC (tree, nargs);
15672   for (arg = decl_arg_types, ix = 0;
15673        arg != NULL_TREE && arg != void_list_node;
15674        arg = TREE_CHAIN (arg), ++ix)
15675     args[ix] = TREE_VALUE (arg);
15676
15677   if (fn_type_unification (fn, explicit_args, targs,
15678                            args, ix,
15679                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
15680                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
15681                            DEDUCE_EXACT, LOOKUP_NORMAL))
15682     return NULL_TREE;
15683
15684   return targs;
15685 }
15686
15687 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
15688    template specialization whose innermost template parameters are
15689    TPARMS, and whose specialization arguments are SPEC_ARGS, yield the
15690    ARGS.
15691
15692    For example, suppose we have:
15693
15694      template <class T, class U> struct S {};
15695      template <class T> struct S<T*, int> {};
15696
15697    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
15698    {T}, the SPEC_ARGS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
15699    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
15700    is bound to `double'.  */
15701
15702 static tree
15703 get_class_bindings (tree tparms, tree spec_args, tree args)
15704 {
15705   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
15706   tree deduced_args;
15707   tree innermost_deduced_args;
15708
15709   innermost_deduced_args = make_tree_vec (ntparms);
15710   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
15711     {
15712       deduced_args = copy_node (args);
15713       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (deduced_args,
15714                            TMPL_ARGS_DEPTH (deduced_args),
15715                            innermost_deduced_args);
15716     }
15717   else
15718     deduced_args = innermost_deduced_args;
15719
15720   if (unify (tparms, deduced_args,
15721              INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (spec_args),
15722              INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
15723              UNIFY_ALLOW_NONE))
15724     return NULL_TREE;
15725
15726   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
15727     if (! TREE_VEC_ELT (innermost_deduced_args, i))
15728       return NULL_TREE;
15729
15730   /* Verify that nondeduced template arguments agree with the type
15731      obtained from argument deduction.
15732
15733      For example:
15734
15735        struct A { typedef int X; };
15736        template <class T, class U> struct C {};
15737        template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
15738
15739      Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
15740      `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
15741      is `int'.  */
15742   spec_args = tsubst (spec_args, deduced_args, tf_none, NULL_TREE);
15743   if (spec_args == error_mark_node
15744       /* We only need to check the innermost arguments; the other
15745          arguments will always agree.  */
15746       || !comp_template_args (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (spec_args),
15747                               INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args)))
15748     return NULL_TREE;
15749
15750   /* Now that we have bindings for all of the template arguments,
15751      ensure that the arguments deduced for the template template
15752      parameters have compatible template parameter lists.  See the use
15753      of template_template_parm_bindings_ok_p in fn_type_unification
15754      for more information.  */
15755   if (!template_template_parm_bindings_ok_p (tparms, deduced_args))
15756     return NULL_TREE;
15757
15758   return deduced_args;
15759 }
15760
15761 /* TEMPLATES is a TREE_LIST.  Each TREE_VALUE is a TEMPLATE_DECL.
15762    Return the TREE_LIST node with the most specialized template, if
15763    any.  If there is no most specialized template, the error_mark_node
15764    is returned.
15765
15766    Note that this function does not look at, or modify, the
15767    TREE_PURPOSE or TREE_TYPE of any of the nodes.  Since the node
15768    returned is one of the elements of INSTANTIATIONS, callers may
15769    store information in the TREE_PURPOSE or TREE_TYPE of the nodes,
15770    and retrieve it from the value returned.  */
15771
15772 tree
15773 most_specialized_instantiation (tree templates)
15774 {
15775   tree fn, champ;
15776
15777   ++processing_template_decl;
15778
15779   champ = templates;
15780   for (fn = TREE_CHAIN (templates); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
15781     {
15782       int fate = 0;
15783
15784       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
15785                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
15786                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
15787         fate--;
15788
15789       if (get_bindings (TREE_VALUE (fn),
15790                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
15791                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
15792         fate++;
15793
15794       if (fate == -1)
15795         champ = fn;
15796       else if (!fate)
15797         {
15798           /* Equally specialized, move to next function.  If there
15799              is no next function, nothing's most specialized.  */
15800           fn = TREE_CHAIN (fn);
15801           champ = fn;
15802           if (!fn)
15803             break;
15804         }
15805     }
15806
15807   if (champ)
15808     /* Now verify that champ is better than everything earlier in the
15809        instantiation list.  */
15810     for (fn = templates; fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
15811       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
15812                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
15813                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false)
15814           || !get_bindings (TREE_VALUE (fn),
15815                             DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
15816                             NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
15817         {
15818           champ = NULL_TREE;
15819           break;
15820         }
15821
15822   processing_template_decl--;
15823
15824   if (!champ)
15825     return error_mark_node;
15826
15827   return champ;
15828 }
15829
15830 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
15831    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
15832
15833    For example, given:
15834
15835      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
15836
15837    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
15838    the full template.  This function will not trace past partial
15839    specializations, however.  For example, given in addition:
15840
15841      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
15842
15843    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
15844    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
15845
15846 tree
15847 most_general_template (tree decl)
15848 {
15849   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
15850      an immediate specialization.  */
15851   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
15852     {
15853       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
15854         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
15855
15856         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
15857            template friend.  */
15858         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
15859           return NULL_TREE;
15860       } else
15861         return NULL_TREE;
15862     }
15863
15864   /* Look for more and more general templates.  */
15865   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
15866     {
15867       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
15868          (See cp-tree.h for details.)  */
15869       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
15870         break;
15871
15872       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
15873           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
15874         break;
15875
15876       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
15877       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
15878           && DECL_CONTEXT (decl)
15879           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
15880         break;
15881
15882       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
15883     }
15884
15885   return decl;
15886 }
15887
15888 /* Return the most specialized of the class template partial
15889    specializations of TMPL which can produce TYPE, a specialization of
15890    TMPL.  The value returned is actually a TREE_LIST; the TREE_TYPE is
15891    a _TYPE node corresponding to the partial specialization, while the
15892    TREE_PURPOSE is the set of template arguments that must be
15893    substituted into the TREE_TYPE in order to generate TYPE.
15894
15895    If the choice of partial specialization is ambiguous, a diagnostic
15896    is issued, and the error_mark_node is returned.  If there are no
15897    partial specializations of TMPL matching TYPE, then NULL_TREE is
15898    returned.  */
15899
15900 static tree
15901 most_specialized_class (tree type, tree tmpl)
15902 {
15903   tree list = NULL_TREE;
15904   tree t;
15905   tree champ;
15906   int fate;
15907   bool ambiguous_p;
15908   tree args;
15909   tree outer_args = NULL_TREE;
15910
15911   tmpl = most_general_template (tmpl);
15912   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
15913
15914   /* For determining which partial specialization to use, only the
15915      innermost args are interesting.  */
15916   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
15917     {
15918       outer_args = strip_innermost_template_args (args, 1);
15919       args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
15920     }
15921
15922   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
15923     {
15924       tree partial_spec_args;
15925       tree spec_args;
15926       tree parms = TREE_VALUE (t);
15927
15928       partial_spec_args = CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t));
15929       if (outer_args)
15930         {
15931           int i;
15932
15933           ++processing_template_decl;
15934
15935           /* Discard the outer levels of args, and then substitute in the
15936              template args from the enclosing class.  */
15937           partial_spec_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (partial_spec_args);
15938           partial_spec_args = tsubst_template_args
15939             (partial_spec_args, outer_args, tf_none, NULL_TREE);
15940
15941           /* PARMS already refers to just the innermost parms, but the
15942              template parms in partial_spec_args had their levels lowered
15943              by tsubst, so we need to do the same for the parm list.  We
15944              can't just tsubst the TREE_VEC itself, as tsubst wants to
15945              treat a TREE_VEC as an argument vector.  */
15946           parms = copy_node (parms);
15947           for (i = TREE_VEC_LENGTH (parms) - 1; i >= 0; --i)
15948             TREE_VEC_ELT (parms, i) =
15949               tsubst (TREE_VEC_ELT (parms, i), outer_args, tf_none, NULL_TREE);
15950
15951           --processing_template_decl;
15952         }
15953
15954       partial_spec_args =
15955           coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
15956                                  add_to_template_args (outer_args,
15957                                                        partial_spec_args),
15958                                  tmpl, tf_none,
15959                                  /*require_all_args=*/true,
15960                                  /*use_default_args=*/true);
15961
15962       if (partial_spec_args == error_mark_node)
15963         return error_mark_node;
15964
15965       spec_args = get_class_bindings (parms,
15966                                       partial_spec_args,
15967                                       args);
15968       if (spec_args)
15969         {
15970           if (outer_args)
15971             spec_args = add_to_template_args (outer_args, spec_args);
15972           list = tree_cons (spec_args, TREE_VALUE (t), list);
15973           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
15974         }
15975     }
15976
15977   if (! list)
15978     return NULL_TREE;
15979
15980   ambiguous_p = false;
15981   t = list;
15982   champ = t;
15983   t = TREE_CHAIN (t);
15984   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
15985     {
15986       fate = more_specialized_class (champ, t);
15987       if (fate == 1)
15988         ;
15989       else
15990         {
15991           if (fate == 0)
15992             {
15993               t = TREE_CHAIN (t);
15994               if (! t)
15995                 {
15996                   ambiguous_p = true;
15997                   break;
15998                 }
15999             }
16000           champ = t;
16001         }
16002     }
16003
16004   if (!ambiguous_p)
16005     for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
16006       {
16007         fate = more_specialized_class (champ, t);
16008         if (fate != 1)
16009           {
16010             ambiguous_p = true;
16011             break;
16012           }
16013       }
16014
16015   if (ambiguous_p)
16016     {
16017       const char *str;
16018       char *spaces = NULL;
16019       error ("ambiguous class template instantiation for %q#T", type);
16020       str = TREE_CHAIN (list) ? _("candidates are:") : _("candidate is:");
16021       for (t = list; t; t = TREE_CHAIN (t))
16022         {
16023           error ("%s %+#T", spaces ? spaces : str, TREE_TYPE (t));
16024           spaces = spaces ? spaces : get_spaces (str);
16025         }
16026       free (spaces);
16027       return error_mark_node;
16028     }
16029
16030   return champ;
16031 }
16032
16033 /* Explicitly instantiate DECL.  */
16034
16035 void
16036 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
16037 {
16038   tree result = NULL_TREE;
16039   int extern_p = 0;
16040
16041   if (!decl || decl == error_mark_node)
16042     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
16043        an appropriate message.  */
16044     return;
16045   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
16046     {
16047       error ("explicit instantiation of non-template %q#D", decl);
16048       return;
16049     }
16050   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
16051     {
16052       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
16053          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
16054          the latter, the DECL we get back will be marked as a
16055          template instantiation, and the appropriate
16056          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
16057          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
16058          should handle VAR_DECLs as it currently handles
16059          FUNCTION_DECLs.  */
16060       if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
16061         {
16062           error ("%qD is not a static data member of a class template", decl);
16063           return;
16064         }
16065       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
16066       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
16067         {
16068           error ("no matching template for %qD found", decl);
16069           return;
16070         }
16071       if (!same_type_p (TREE_TYPE (result), TREE_TYPE (decl)))
16072         {
16073           error ("type %qT for explicit instantiation %qD does not match "
16074                  "declared type %qT", TREE_TYPE (result), decl,
16075                  TREE_TYPE (decl));
16076           return;
16077         }
16078     }
16079   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
16080     {
16081       error ("explicit instantiation of %q#D", decl);
16082       return;
16083     }
16084   else
16085     result = decl;
16086
16087   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
16088      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
16089      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
16090      until we get here.  */
16091
16092   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
16093     {
16094       /* DR 259 [temp.spec].
16095
16096          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
16097          specialization shall not appear in a program unless the explicit
16098          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
16099
16100          For a given set of template parameters, if an explicit
16101          instantiation of a template appears after a declaration of an
16102          explicit specialization for that template, the explicit
16103          instantiation has no effect.  */
16104       return;
16105     }
16106   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
16107     {
16108       /* [temp.spec]
16109
16110          No program shall explicitly instantiate any template more
16111          than once.
16112
16113          We check DECL_NOT_REALLY_EXTERN so as not to complain when
16114          the first instantiation was `extern' and the second is not,
16115          and EXTERN_P for the opposite case.  */
16116       if (DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) && !extern_p)
16117         permerror (input_location, "duplicate explicit instantiation of %q#D", result);
16118       /* If an "extern" explicit instantiation follows an ordinary
16119          explicit instantiation, the template is instantiated.  */
16120       if (extern_p)
16121         return;
16122     }
16123   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
16124     {
16125       error ("no matching template for %qD found", result);
16126       return;
16127     }
16128   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
16129     {
16130       permerror (input_location, "explicit instantiation of non-template %q#D", result);
16131       return;
16132     }
16133
16134   if (storage == NULL_TREE)
16135     ;
16136   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
16137     {
16138       if (!in_system_header && (cxx_dialect == cxx98))
16139         pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
16140                  "ISO C++ 1998 forbids the use of %<extern%> on explicit "
16141                  "instantiations");
16142       extern_p = 1;
16143     }
16144   else
16145     error ("storage class %qD applied to template instantiation", storage);
16146
16147   check_explicit_instantiation_namespace (result);
16148   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
16149   if (! extern_p)
16150     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1,
16151                       /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
16152 }
16153
16154 static void
16155 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
16156 {
16157   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
16158   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
16159   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
16160   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
16161   if (! extern_p)
16162     {
16163       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
16164       rest_of_type_compilation (t, 1);
16165     }
16166 }
16167
16168 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
16169    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
16170 static void
16171 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
16172 {
16173   tree storage = *(tree *) data;
16174
16175   if (MAYBE_CLASS_TYPE_P (entry->type)
16176       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
16177     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
16178 }
16179
16180 /* Called from do_type_instantiation to instantiate a member
16181    (a member function or a static member variable) of an
16182    explicitly instantiated class template.  */
16183 static void
16184 instantiate_class_member (tree decl, int extern_p)
16185 {
16186   mark_decl_instantiated (decl, extern_p);
16187   if (! extern_p)
16188     instantiate_decl (decl, /*defer_ok=*/1,
16189                       /*expl_inst_class_mem_p=*/true);
16190 }
16191
16192 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
16193    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
16194    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
16195    since the standard is unclear (as detailed below).  */
16196
16197 void
16198 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
16199 {
16200   int extern_p = 0;
16201   int nomem_p = 0;
16202   int static_p = 0;
16203   int previous_instantiation_extern_p = 0;
16204
16205   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
16206     t = TREE_TYPE (t);
16207
16208   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
16209     {
16210       error ("explicit instantiation of non-template type %qT", t);
16211       return;
16212     }
16213
16214   complete_type (t);
16215
16216   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
16217     {
16218       if (complain & tf_error)
16219         error ("explicit instantiation of %q#T before definition of template",
16220                t);
16221       return;
16222     }
16223
16224   if (storage != NULL_TREE)
16225     {
16226       if (!in_system_header)
16227         {
16228           if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
16229             {
16230               if (cxx_dialect == cxx98)
16231                 pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
16232                          "ISO C++ 1998 forbids the use of %<extern%> on "
16233                          "explicit instantiations");
16234             }
16235           else
16236             pedwarn (input_location, OPT_pedantic, 
16237                      "ISO C++ forbids the use of %qE"
16238                      " on explicit instantiations", storage);
16239         }
16240
16241       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
16242         nomem_p = 1;
16243       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
16244         extern_p = 1;
16245       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
16246         static_p = 1;
16247       else
16248         {
16249           error ("storage class %qD applied to template instantiation",
16250                  storage);
16251           extern_p = 0;
16252         }
16253     }
16254
16255   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
16256     {
16257       /* DR 259 [temp.spec].
16258
16259          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
16260          specialization shall not appear in a program unless the explicit
16261          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
16262
16263          For a given set of template parameters, if an explicit
16264          instantiation of a template appears after a declaration of an
16265          explicit specialization for that template, the explicit
16266          instantiation has no effect.  */
16267       return;
16268     }
16269   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
16270     {
16271       /* [temp.spec]
16272
16273          No program shall explicitly instantiate any template more
16274          than once.
16275
16276          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
16277          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
16278          These cases are OK.  */
16279       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
16280
16281       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
16282           && (complain & tf_error))
16283         permerror (input_location, "duplicate explicit instantiation of %q#T", t);
16284
16285       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
16286       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
16287         return;
16288     }
16289
16290   check_explicit_instantiation_namespace (TYPE_NAME (t));
16291   mark_class_instantiated (t, extern_p);
16292
16293   if (nomem_p)
16294     return;
16295
16296   {
16297     tree tmp;
16298
16299     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
16300        declarations, and not the definitions, of members are
16301        instantiated, we have here:
16302
16303          [temp.explicit]
16304
16305          The explicit instantiation of a class template specialization
16306          implies the instantiation of all of its members not
16307          previously explicitly specialized in the translation unit
16308          containing the explicit instantiation.
16309
16310        Of course, we can't instantiate member template classes, since
16311        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
16312        is unclear on whether the instantiation of the members are
16313        *explicit* instantiations or not.  However, the most natural
16314        interpretation is that it should be an explicit instantiation.  */
16315
16316     if (! static_p)
16317       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
16318         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
16319             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
16320           instantiate_class_member (tmp, extern_p);
16321
16322     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
16323       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
16324         instantiate_class_member (tmp, extern_p);
16325
16326     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
16327       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
16328                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
16329   }
16330 }
16331
16332 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
16333    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
16334    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
16335    should occur for DECL, not the most general template.
16336
16337    One reason for doing this is a scenario like this:
16338
16339      template <class T>
16340      void f(const T&, int i);
16341
16342      void g() { f(3, 7); }
16343
16344      template <class T>
16345      void f(const T& t, const int i) { }
16346
16347    Note that when the template is first instantiated, with
16348    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
16349    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
16350    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
16351
16352 static void
16353 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
16354 {
16355   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
16356      template.  */
16357   tree args;
16358   tree code_pattern;
16359
16360   args = DECL_TI_ARGS (decl);
16361   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
16362
16363   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
16364      correctly.  */
16365   push_access_scope (decl);
16366
16367   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
16368     {
16369       tree decl_parm;
16370       tree pattern_parm;
16371       tree specs;
16372       int args_depth;
16373       int parms_depth;
16374
16375       args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
16376       parms_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
16377       if (args_depth > parms_depth)
16378         args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
16379
16380       specs = tsubst_exception_specification (TREE_TYPE (code_pattern),
16381                                               args, tf_error, NULL_TREE);
16382       if (specs)
16383         TREE_TYPE (decl) = build_exception_variant (TREE_TYPE (decl),
16384                                                     specs);
16385
16386       /* Merge parameter declarations.  */
16387       decl_parm = skip_artificial_parms_for (decl,
16388                                              DECL_ARGUMENTS (decl));
16389       pattern_parm
16390         = skip_artificial_parms_for (code_pattern,
16391                                      DECL_ARGUMENTS (code_pattern));
16392       while (decl_parm && !FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (pattern_parm))
16393         {
16394           tree parm_type;
16395           tree attributes;
16396           
16397           if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
16398             DECL_NAME (decl_parm) = DECL_NAME (pattern_parm);
16399           parm_type = tsubst (TREE_TYPE (pattern_parm), args, tf_error,
16400                               NULL_TREE);
16401           parm_type = type_decays_to (parm_type);
16402           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
16403             TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
16404           attributes = DECL_ATTRIBUTES (pattern_parm);
16405           if (DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) != attributes)
16406             {
16407               DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) = attributes;
16408               cplus_decl_attributes (&decl_parm, attributes, /*flags=*/0);
16409             }
16410           decl_parm = TREE_CHAIN (decl_parm);
16411           pattern_parm = TREE_CHAIN (pattern_parm);
16412         }
16413       /* Merge any parameters that match with the function parameter
16414          pack.  */
16415       if (pattern_parm && FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (pattern_parm))
16416         {
16417           int i, len;
16418           tree expanded_types;
16419           /* Expand the TYPE_PACK_EXPANSION that provides the types for
16420              the parameters in this function parameter pack.  */
16421           expanded_types = tsubst_pack_expansion (TREE_TYPE (pattern_parm), 
16422                                                  args, tf_error, NULL_TREE);
16423           len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_types);
16424           for (i = 0; i < len; i++)
16425             {
16426               tree parm_type;
16427               tree attributes;
16428           
16429               if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
16430                 /* Rename the parameter to include the index.  */
16431                 DECL_NAME (decl_parm) = 
16432                   make_ith_pack_parameter_name (DECL_NAME (pattern_parm), i);
16433               parm_type = TREE_VEC_ELT (expanded_types, i);
16434               parm_type = type_decays_to (parm_type);
16435               if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
16436                 TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
16437               attributes = DECL_ATTRIBUTES (pattern_parm);
16438               if (DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) != attributes)
16439                 {
16440                   DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) = attributes;
16441                   cplus_decl_attributes (&decl_parm, attributes, /*flags=*/0);
16442                 }
16443               decl_parm = TREE_CHAIN (decl_parm);
16444             }
16445         }
16446       /* Merge additional specifiers from the CODE_PATTERN.  */
16447       if (DECL_DECLARED_INLINE_P (code_pattern)
16448           && !DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
16449         DECL_DECLARED_INLINE_P (decl) = 1;
16450     }
16451   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
16452     DECL_INITIAL (decl) =
16453       tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args,
16454                    tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl),
16455                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
16456   else
16457     gcc_unreachable ();
16458
16459   pop_access_scope (decl);
16460 }
16461
16462 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
16463    substituted to get DECL.  */
16464
16465 tree
16466 template_for_substitution (tree decl)
16467 {
16468   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
16469
16470   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
16471      for the instantiation.  This is not always the most general
16472      template.  Consider, for example:
16473
16474         template <class T>
16475         struct S { template <class U> void f();
16476                    template <> void f<int>(); };
16477
16478      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
16479      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
16480   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
16481             more general template.  */
16482          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
16483            /* We must also deal with friend templates.  Given:
16484
16485                 template <class T> struct S {
16486                   template <class U> friend void f() {};
16487                 };
16488
16489               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
16490               so far as the language is concerned, but that's still
16491               where we get the pattern for the instantiation from.  On
16492               other hand, if the definition comes outside the class, say:
16493
16494                 template <class T> struct S {
16495                   template <class U> friend void f();
16496                 };
16497                 template <class U> friend void f() {}
16498
16499               we don't need to look any further.  That's what the check for
16500               DECL_INITIAL is for.  */
16501           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
16502               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
16503               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
16504     {
16505       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
16506          were a definition, we should be using it!  Note that we
16507          cannot restructure the loop to just keep going until we find
16508          a template with a definition, since that might go too far if
16509          a specialization was declared, but not defined.  */
16510       gcc_assert (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL
16511                   || DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
16512
16513       /* Fetch the more general template.  */
16514       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
16515     }
16516
16517   return tmpl;
16518 }
16519
16520 /* Returns true if we need to instantiate this template instance even if we
16521    know we aren't going to emit it..  */
16522
16523 bool
16524 always_instantiate_p (tree decl)
16525 {
16526   /* We always instantiate inline functions so that we can inline them.  An
16527      explicit instantiation declaration prohibits implicit instantiation of
16528      non-inline functions.  With high levels of optimization, we would
16529      normally inline non-inline functions -- but we're not allowed to do
16530      that for "extern template" functions.  Therefore, we check
16531      DECL_DECLARED_INLINE_P, rather than possibly_inlined_p.  */
16532   return ((TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
16533            && DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
16534           /* And we need to instantiate static data members so that
16535              their initializers are available in integral constant
16536              expressions.  */
16537           || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
16538               && DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (decl)));
16539 }
16540
16541 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
16542    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
16543    instantiation now; we just have to do it sometime.  Normally it is
16544    an error if this is an explicit instantiation but D is undefined.
16545    EXPL_INST_CLASS_MEM_P is true iff D is a member of an
16546    explicitly instantiated class template.  */
16547
16548 tree
16549 instantiate_decl (tree d, int defer_ok,
16550                   bool expl_inst_class_mem_p)
16551 {
16552   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
16553   tree gen_args;
16554   tree args;
16555   tree td;
16556   tree code_pattern;
16557   tree spec;
16558   tree gen_tmpl;
16559   bool pattern_defined;
16560   int need_push;
16561   location_t saved_loc = input_location;
16562   bool external_p;
16563
16564   /* This function should only be used to instantiate templates for
16565      functions and static member variables.  */
16566   gcc_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
16567               || TREE_CODE (d) == VAR_DECL);
16568
16569   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
16570      are instantiated right away.  That allows for better code in the
16571      case that an expression refers to the value of the variable --
16572      if the variable has a constant value the referring expression can
16573      take advantage of that fact.  */
16574   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
16575     defer_ok = 0;
16576
16577   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
16578      functions they cloned.  */
16579   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
16580     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
16581
16582   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d)
16583       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (d))
16584     /* D has already been instantiated or explicitly specialized, so
16585        there's nothing for us to do here.
16586
16587        It might seem reasonable to check whether or not D is an explicit
16588        instantiation, and, if so, stop here.  But when an explicit
16589        instantiation is deferred until the end of the compilation,
16590        DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is set, even though we still need to do
16591        the instantiation.  */
16592     return d;
16593
16594   /* Check to see whether we know that this template will be
16595      instantiated in some other file, as with "extern template"
16596      extension.  */
16597   external_p = (DECL_INTERFACE_KNOWN (d) && DECL_REALLY_EXTERN (d));
16598
16599   /* In general, we do not instantiate such templates.  */
16600   if (external_p && !always_instantiate_p (d))
16601     return d;
16602
16603   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
16604   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
16605
16606   if (tmpl != gen_tmpl)
16607     /* We should already have the extra args.  */
16608     gcc_assert (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl))
16609                 == TMPL_ARGS_DEPTH (gen_args));
16610   /* And what's in the hash table should match D.  */
16611   gcc_assert ((spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args, 0)) == d
16612               || spec == NULL_TREE);
16613
16614   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
16615   if (! push_tinst_level (d))
16616     return d;
16617
16618   timevar_push (TV_PARSE);
16619
16620   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
16621      for the instantiation.  */
16622   td = template_for_substitution (d);
16623   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
16624
16625   /* We should never be trying to instantiate a member of a class
16626      template or partial specialization.  */
16627   gcc_assert (d != code_pattern);
16628
16629   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
16630       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
16631     /* In the case of a friend template whose definition is provided
16632        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
16633        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
16634     args = get_innermost_template_args
16635       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
16636   else
16637     args = gen_args;
16638
16639   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
16640     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
16641   else
16642     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
16643
16644   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
16645   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
16646
16647   /* Unless an explicit instantiation directive has already determined
16648      the linkage of D, remember that a definition is available for
16649      this entity.  */
16650   if (pattern_defined
16651       && !DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
16652       && !DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
16653     mark_definable (d);
16654
16655   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
16656
16657   /* If D is a member of an explicitly instantiated class template,
16658      and no definition is available, treat it like an implicit
16659      instantiation.  */
16660   if (!pattern_defined && expl_inst_class_mem_p
16661       && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
16662     {
16663       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = 0;
16664       DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 0;
16665       SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (d);
16666     }
16667
16668   /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
16669      about ignoring cv qualifiers.  Don't do this for artificial decls,
16670      as it breaks the context-sensitive substitution for lambda op(). */
16671   if (!defer_ok && !DECL_ARTIFICIAL (d))
16672     {
16673       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
16674       tree type = TREE_TYPE (gen);
16675
16676       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
16677          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
16678          right context.  */
16679       push_access_scope (d);
16680
16681       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
16682         {
16683           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_warning_or_error, d);
16684           tsubst_exception_specification (type, gen_args, tf_warning_or_error,
16685                                           d);
16686           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
16687              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
16688              The function arguments are the same as the decl_arguments
16689              without the top level cv qualifiers.  */
16690           type = TREE_TYPE (type);
16691         }
16692       tsubst (type, gen_args, tf_warning_or_error, d);
16693
16694       pop_access_scope (d);
16695     }
16696
16697   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
16698      forbidden from doing so.  */
16699   if (/* If there is no definition, we cannot instantiate the
16700          template.  */
16701       ! pattern_defined
16702       /* If it's OK to postpone instantiation, do so.  */
16703       || defer_ok
16704       /* If this is a static data member that will be defined
16705          elsewhere, we don't want to instantiate the entire data
16706          member, but we do want to instantiate the initializer so that
16707          we can substitute that elsewhere.  */
16708       || (external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
16709     {
16710       /* The definition of the static data member is now required so
16711          we must substitute the initializer.  */
16712       if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL
16713           && !DECL_INITIAL (d)
16714           && DECL_INITIAL (code_pattern))
16715         {
16716           tree ns;
16717           tree init;
16718
16719           ns = decl_namespace_context (d);
16720           push_nested_namespace (ns);
16721           push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
16722           init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern),
16723                               args,
16724                               tf_warning_or_error, NULL_TREE,
16725                               /*integral_constant_expression_p=*/false);
16726           cp_finish_decl (d, init, /*init_const_expr_p=*/false,
16727                           /*asmspec_tree=*/NULL_TREE,
16728                           LOOKUP_ONLYCONVERTING);
16729           pop_nested_class ();
16730           pop_nested_namespace (ns);
16731         }
16732
16733       /* We restore the source position here because it's used by
16734          add_pending_template.  */
16735       input_location = saved_loc;
16736
16737       if (at_eof && !pattern_defined
16738           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d)
16739           && DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
16740         /* [temp.explicit]
16741
16742            The definition of a non-exported function template, a
16743            non-exported member function template, or a non-exported
16744            member function or static data member of a class template
16745            shall be present in every translation unit in which it is
16746            explicitly instantiated.  */
16747         permerror (input_location,  "explicit instantiation of %qD "
16748                    "but no definition available", d);
16749
16750       /* ??? Historically, we have instantiated inline functions, even
16751          when marked as "extern template".  */
16752       if (!(external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
16753         add_pending_template (d);
16754       goto out;
16755     }
16756   /* Tell the repository that D is available in this translation unit
16757      -- and see if it is supposed to be instantiated here.  */
16758   if (TREE_PUBLIC (d) && !DECL_REALLY_EXTERN (d) && !repo_emit_p (d))
16759     {
16760       /* In a PCH file, despite the fact that the repository hasn't
16761          requested instantiation in the PCH it is still possible that
16762          an instantiation will be required in a file that includes the
16763          PCH.  */
16764       if (pch_file)
16765         add_pending_template (d);
16766       /* Instantiate inline functions so that the inliner can do its
16767          job, even though we'll not be emitting a copy of this
16768          function.  */
16769       if (!(TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && possibly_inlined_p (d)))
16770         goto out;
16771     }
16772
16773   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
16774   if (need_push)
16775     push_to_top_level ();
16776
16777   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
16778      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
16779   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
16780
16781   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
16782      by a subsequent redeclaration.  */
16783   regenerate_decl_from_template (d, td);
16784
16785   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
16786      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
16787   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
16788
16789   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
16790     {
16791       tree init;
16792
16793       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
16794          since we've reset the type of the declaration.  */
16795       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
16796       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
16797
16798       /* The initializer is placed in DECL_INITIAL by
16799          regenerate_decl_from_template.  Pull it out so that
16800          cp_finish_decl can process it.  */
16801       init = DECL_INITIAL (d);
16802       DECL_INITIAL (d) = NULL_TREE;
16803       DECL_INITIALIZED_P (d) = 0;
16804
16805       /* Clear DECL_EXTERNAL so that cp_finish_decl will process the
16806          initializer.  That function will defer actual emission until
16807          we have a chance to determine linkage.  */
16808       DECL_EXTERNAL (d) = 0;
16809
16810       /* Enter the scope of D so that access-checking works correctly.  */
16811       push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
16812       cp_finish_decl (d, init, false, NULL_TREE, 0);
16813       pop_nested_class ();
16814     }
16815   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
16816     {
16817       htab_t saved_local_specializations;
16818       tree subst_decl;
16819       tree tmpl_parm;
16820       tree spec_parm;
16821
16822       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
16823          template from within the body of another.  */
16824       saved_local_specializations = local_specializations;
16825
16826       /* Set up the list of local specializations.  */
16827       local_specializations = htab_create (37,
16828                                            hash_local_specialization,
16829                                            eq_local_specializations,
16830                                            NULL);
16831
16832       /* Set up context.  */
16833       start_preparsed_function (d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
16834
16835       /* Create substitution entries for the parameters.  */
16836       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
16837       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
16838       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
16839       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
16840         {
16841           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
16842           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
16843           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
16844         }
16845       while (tmpl_parm && !FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (tmpl_parm))
16846         {
16847           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
16848           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
16849           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
16850         }
16851       if (tmpl_parm && FUNCTION_PARAMETER_PACK_P (tmpl_parm))
16852         {
16853           /* Register the (value) argument pack as a specialization of
16854              TMPL_PARM, then move on.  */
16855           tree argpack = make_fnparm_pack (spec_parm);
16856           register_local_specialization (argpack, tmpl_parm);
16857           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
16858           spec_parm = NULL_TREE;
16859         }
16860       gcc_assert (!spec_parm);
16861
16862       /* Substitute into the body of the function.  */
16863       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
16864                    tf_warning_or_error, tmpl,
16865                    /*integral_constant_expression_p=*/false);
16866
16867       /* Set the current input_location to the end of the function
16868          so that finish_function knows where we are.  */
16869       input_location = DECL_STRUCT_FUNCTION (code_pattern)->function_end_locus;
16870
16871       /* We don't need the local specializations any more.  */
16872       htab_delete (local_specializations);
16873       local_specializations = saved_local_specializations;
16874
16875       /* Finish the function.  */
16876       d = finish_function (0);
16877       expand_or_defer_fn (d);
16878     }
16879
16880   /* We're not deferring instantiation any more.  */
16881   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
16882
16883   if (need_push)
16884     pop_from_top_level ();
16885
16886 out:
16887   input_location = saved_loc;
16888   pop_deferring_access_checks ();
16889   pop_tinst_level ();
16890
16891   timevar_pop (TV_PARSE);
16892
16893   return d;
16894 }
16895
16896 /* Run through the list of templates that we wish we could
16897    instantiate, and instantiate any we can.  RETRIES is the
16898    number of times we retry pending template instantiation.  */
16899
16900 void
16901 instantiate_pending_templates (int retries)
16902 {
16903   int reconsider;
16904   location_t saved_loc = input_location;
16905
16906   /* Instantiating templates may trigger vtable generation.  This in turn
16907      may require further template instantiations.  We place a limit here
16908      to avoid infinite loop.  */
16909   if (pending_templates && retries >= max_tinst_depth)
16910     {
16911       tree decl = pending_templates->tinst->decl;
16912
16913       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d"
16914              " instantiating %q+D, possibly from virtual table generation"
16915              " (use -ftemplate-depth= to increase the maximum)",
16916              max_tinst_depth, decl);
16917       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
16918         /* Pretend that we defined it.  */
16919         DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
16920       return;
16921     }
16922
16923   do
16924     {
16925       struct pending_template **t = &pending_templates;
16926       struct pending_template *last = NULL;
16927       reconsider = 0;
16928       while (*t)
16929         {
16930           tree instantiation = reopen_tinst_level ((*t)->tinst);
16931           bool complete = false;
16932
16933           if (TYPE_P (instantiation))
16934             {
16935               tree fn;
16936
16937               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
16938                 {
16939                   instantiate_class_template (instantiation);
16940                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
16941                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation);
16942                          fn;
16943                          fn = TREE_CHAIN (fn))
16944                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
16945                         instantiate_decl (fn,
16946                                           /*defer_ok=*/0,
16947                                           /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
16948                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
16949                     reconsider = 1;
16950                 }
16951
16952               complete = COMPLETE_TYPE_P (instantiation);
16953             }
16954           else
16955             {
16956               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
16957                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
16958                 {
16959                   instantiation
16960                     = instantiate_decl (instantiation,
16961                                         /*defer_ok=*/0,
16962                                         /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
16963                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
16964                     reconsider = 1;
16965                 }
16966
16967               complete = (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
16968                           || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation));
16969             }
16970
16971           if (complete)
16972             /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
16973                need to consider it again in the future.  */
16974             *t = (*t)->next;
16975           else
16976             {
16977               last = *t;
16978               t = &(*t)->next;
16979             }
16980           tinst_depth = 0;
16981           current_tinst_level = NULL;
16982         }
16983       last_pending_template = last;
16984     }
16985   while (reconsider);
16986
16987   input_location = saved_loc;
16988 }
16989
16990 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
16991    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
16992    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
16993    instantiate_decl.  */
16994
16995 static tree
16996 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
16997 {
16998   tree inits = NULL_TREE;
16999
17000   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
17001     {
17002       tree decl;
17003       tree init;
17004       tree expanded_bases = NULL_TREE;
17005       tree expanded_arguments = NULL_TREE;
17006       int i, len = 1;
17007
17008       if (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (t)) == TYPE_PACK_EXPANSION)
17009         {
17010           tree expr;
17011           tree arg;
17012
17013           /* Expand the base class expansion type into separate base
17014              classes.  */
17015           expanded_bases = tsubst_pack_expansion (TREE_PURPOSE (t), argvec,
17016                                                  tf_warning_or_error,
17017                                                  NULL_TREE);
17018           if (expanded_bases == error_mark_node)
17019             continue;
17020           
17021           /* We'll be building separate TREE_LISTs of arguments for
17022              each base.  */
17023           len = TREE_VEC_LENGTH (expanded_bases);
17024           expanded_arguments = make_tree_vec (len);
17025           for (i = 0; i < len; i++)
17026             TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = NULL_TREE;
17027
17028           /* Build a dummy EXPR_PACK_EXPANSION that will be used to
17029              expand each argument in the TREE_VALUE of t.  */
17030           expr = make_node (EXPR_PACK_EXPANSION);
17031           PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (expr) =
17032             PACK_EXPANSION_PARAMETER_PACKS (TREE_PURPOSE (t));
17033
17034           if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
17035             /* VOID_TYPE_NODE is used to indicate
17036                value-initialization.  */
17037             {
17038               for (i = 0; i < len; i++)
17039                 TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = void_type_node;
17040             }
17041           else
17042             {
17043               /* Substitute parameter packs into each argument in the
17044                  TREE_LIST.  */
17045               in_base_initializer = 1;
17046               for (arg = TREE_VALUE (t); arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
17047                 {
17048                   tree expanded_exprs;
17049
17050                   /* Expand the argument.  */
17051                   SET_PACK_EXPANSION_PATTERN (expr, TREE_VALUE (arg));
17052                   expanded_exprs 
17053                     = tsubst_pack_expansion (expr, argvec,
17054                                              tf_warning_or_error,
17055                                              NULL_TREE);
17056                   if (expanded_exprs == error_mark_node)
17057                     continue;
17058
17059                   /* Prepend each of the expanded expressions to the
17060                      corresponding TREE_LIST in EXPANDED_ARGUMENTS.  */
17061                   for (i = 0; i < len; i++)
17062                     {
17063                       TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = 
17064                         tree_cons (NULL_TREE, 
17065                                    TREE_VEC_ELT (expanded_exprs, i),
17066                                    TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i));
17067                     }
17068                 }
17069               in_base_initializer = 0;
17070
17071               /* Reverse all of the TREE_LISTs in EXPANDED_ARGUMENTS,
17072                  since we built them backwards.  */
17073               for (i = 0; i < len; i++)
17074                 {
17075                   TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i) = 
17076                     nreverse (TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i));
17077                 }
17078             }
17079         }
17080
17081       for (i = 0; i < len; ++i)
17082         {
17083           if (expanded_bases)
17084             {
17085               decl = TREE_VEC_ELT (expanded_bases, i);
17086               decl = expand_member_init (decl);
17087               init = TREE_VEC_ELT (expanded_arguments, i);
17088             }
17089           else
17090             {
17091               decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, 
17092                                   tf_warning_or_error, NULL_TREE);
17093
17094               decl = expand_member_init (decl);
17095               if (decl && !DECL_P (decl))
17096                 in_base_initializer = 1;
17097
17098               init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, 
17099                                   tf_warning_or_error, NULL_TREE,
17100                                   /*integral_constant_expression_p=*/false);
17101               in_base_initializer = 0;
17102             }
17103
17104           if (decl)
17105             {
17106               init = build_tree_list (decl, init);
17107               TREE_CHAIN (init) = inits;
17108               inits = init;
17109             }
17110         }
17111     }
17112   return inits;
17113 }
17114
17115 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
17116
17117 static void
17118 set_current_access_from_decl (tree decl)
17119 {
17120   if (TREE_PRIVATE (decl))
17121     current_access_specifier = access_private_node;
17122   else if (TREE_PROTECTED (decl))
17123     current_access_specifier = access_protected_node;
17124   else
17125     current_access_specifier = access_public_node;
17126 }
17127
17128 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
17129    is the instantiation (which should have been created with
17130    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
17131
17132 static void
17133 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
17134 {
17135   tree e;
17136
17137   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
17138     {
17139       tree value;
17140       tree decl;
17141
17142       decl = TREE_VALUE (e);
17143       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
17144          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
17145       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl),
17146                            args, tf_warning_or_error, NULL_TREE,
17147                            /*integral_constant_expression_p=*/true);
17148
17149       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
17150       set_current_access_from_decl (decl);
17151
17152       /* Actually build the enumerator itself.  */
17153       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag);
17154     }
17155
17156   finish_enum (newtag);
17157   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
17158     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
17159 }
17160
17161 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
17162    its type -- but without substituting the innermost set of template
17163    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
17164    the type.  */
17165
17166 tree
17167 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
17168 {
17169   tree fn_type;
17170   tree tmpl;
17171   tree targs;
17172   tree tparms;
17173   int parm_depth;
17174
17175   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
17176   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
17177   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
17178   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
17179
17180   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
17181      of parameters.  */
17182   gcc_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs));
17183
17184   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
17185
17186   if (parm_depth == 1)
17187     /* No substitution is necessary.  */
17188     ;
17189   else
17190     {
17191       int i, save_access_control;
17192       tree partial_args;
17193
17194       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
17195          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
17196       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
17197       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
17198         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
17199                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
17200       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
17201                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
17202                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
17203
17204       /* Disable access control as this function is used only during
17205          name-mangling.  */
17206       save_access_control = flag_access_control;
17207       flag_access_control = 0;
17208
17209       ++processing_template_decl;
17210       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
17211          appropriate function type.  */
17212       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
17213       --processing_template_decl;
17214
17215       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
17216          innermost set of parameters.  This step is important if the
17217          innermost set of template parameters contains value
17218          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
17219       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
17220       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
17221
17222       flag_access_control = save_access_control;
17223     }
17224
17225   return fn_type;
17226 }
17227
17228 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
17229    the last one involved in diagnostics.  */
17230 int
17231 problematic_instantiation_changed (void)
17232 {
17233   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
17234 }
17235
17236 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
17237 void
17238 record_last_problematic_instantiation (void)
17239 {
17240   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
17241 }
17242
17243 struct tinst_level *
17244 current_instantiation (void)
17245 {
17246   return current_tinst_level;
17247 }
17248
17249 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
17250    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
17251    warning messages under control of COMPLAIN.  */
17252
17253 static int
17254 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
17255 {
17256   if (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type))
17257     return 0;
17258   else if (POINTER_TYPE_P (type))
17259     return 0;
17260   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
17261     return 0;
17262   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
17263     return 0;
17264   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
17265     return 0;
17266
17267   if (complain & tf_error)
17268     error ("%q#T is not a valid type for a template constant parameter", type);
17269   return 1;
17270 }
17271
17272 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
17273    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
17274
17275 static bool
17276 dependent_type_p_r (tree type)
17277 {
17278   tree scope;
17279
17280   /* [temp.dep.type]
17281
17282      A type is dependent if it is:
17283
17284      -- a template parameter. Template template parameters are types
17285         for us (since TYPE_P holds true for them) so we handle
17286         them here.  */
17287   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM
17288       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
17289     return true;
17290   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
17291         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
17292         names a dependent type.  */
17293   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
17294     return true;
17295   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
17296         dependent.  */
17297   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
17298   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
17299   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
17300     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
17301             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE
17302                                            (type)));
17303   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
17304            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
17305     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
17306   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
17307            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
17308     {
17309       tree arg_type;
17310
17311       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
17312         return true;
17313       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type);
17314            arg_type;
17315            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
17316         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
17317           return true;
17318       return false;
17319     }
17320   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
17321         size is specified by a constant expression that is
17322         value-dependent.  */
17323   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
17324     {
17325       if (TYPE_DOMAIN (type)
17326           && dependent_type_p (TYPE_DOMAIN (type)))
17327         return true;
17328       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
17329     }
17330   else if (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
17331            && !TREE_CONSTANT (TYPE_MAX_VALUE (type)))
17332     {
17333       /* If this is the TYPE_DOMAIN of an array type, consider it
17334          dependent.  We already checked for value-dependence in
17335          compute_array_index_type.  */
17336       return type_dependent_expression_p (TYPE_MAX_VALUE (type));
17337     }
17338
17339   /* -- a template-id in which either the template name is a template
17340      parameter ...  */
17341   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
17342     return true;
17343   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
17344         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
17345   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
17346            && (any_dependent_template_arguments_p
17347                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
17348     return true;
17349
17350   /* All TYPEOF_TYPEs and DECLTYPE_TYPEs are dependent; if the
17351      argument of the `typeof' expression is not type-dependent, then
17352      it should already been have resolved.  */
17353   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE
17354       || TREE_CODE (type) == DECLTYPE_TYPE)
17355     return true;
17356
17357   /* A template argument pack is dependent if any of its packed
17358      arguments are.  */
17359   if (TREE_CODE (type) == TYPE_ARGUMENT_PACK)
17360     {
17361       tree args = ARGUMENT_PACK_ARGS (type);
17362       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (args);
17363       for (i = 0; i < len; ++i)
17364         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
17365           return true;
17366     }
17367
17368   /* All TYPE_PACK_EXPANSIONs are dependent, because parameter packs must
17369      be template parameters.  */
17370   if (TREE_CODE (type) == TYPE_PACK_EXPANSION)
17371     return true;
17372
17373   /* The standard does not specifically mention types that are local
17374      to template functions or local classes, but they should be
17375      considered dependent too.  For example:
17376
17377        template <int I> void f() {
17378          enum E { a = I };
17379          S<sizeof (E)> s;
17380        }
17381
17382      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
17383      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
17384   scope = TYPE_CONTEXT (type);
17385   if (scope && TYPE_P (scope))
17386     return dependent_type_p (scope);
17387   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
17388     return type_dependent_expression_p (scope);
17389
17390   /* Other types are non-dependent.  */
17391   return false;
17392 }
17393
17394 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
17395    [temp.dep.type].  */
17396
17397 bool
17398 dependent_type_p (tree type)
17399 {
17400   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
17401      any dependent types.  */
17402   if (!processing_template_decl)
17403     {
17404       /* If we are not processing a template, then nobody should be
17405          providing us with a dependent type.  */
17406       gcc_assert (type);
17407       gcc_assert (TREE_CODE (type) != TEMPLATE_TYPE_PARM || is_auto (type));
17408       return false;
17409     }
17410
17411   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
17412      in question; in that case, the type is dependent.  */
17413   if (!type)
17414     return true;
17415
17416   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
17417   if (type == error_mark_node)
17418     return false;
17419
17420   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
17421      do so now.  */
17422   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
17423     {
17424       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
17425       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
17426     }
17427
17428   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
17429 }
17430
17431 /* Returns TRUE if SCOPE is a dependent scope, in which we can't do any
17432    lookup.  In other words, a dependent type that is not the current
17433    instantiation.  */
17434
17435 bool
17436 dependent_scope_p (tree scope)
17437 {
17438   return (scope && TYPE_P (scope) && dependent_type_p (scope)
17439           && !currently_open_class (scope));
17440 }
17441
17442 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
17443
17444 static bool
17445 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
17446 {
17447   tree scope;
17448   tree name;
17449
17450   gcc_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF);
17451
17452   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
17453     return true;
17454
17455   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
17456   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
17457
17458   /* [temp.dep.expr]
17459
17460      An id-expression is type-dependent if it contains a
17461      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
17462      dependent type.  */
17463   /* The suggested resolution to Core Issue 224 implies that if the
17464      qualifying type is the current class, then we must peek
17465      inside it.  */
17466   if (DECL_P (name)
17467       && currently_open_class (scope)
17468       && !criterion (name))
17469     return false;
17470   if (dependent_type_p (scope))
17471     return true;
17472
17473   return false;
17474 }
17475
17476 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
17477    [temp.dep.constexpr].  EXPRESSION is already known to be a constant
17478    expression.  */
17479
17480 bool
17481 value_dependent_expression_p (tree expression)
17482 {
17483   if (!processing_template_decl)
17484     return false;
17485
17486   /* A name declared with a dependent type.  */
17487   if (DECL_P (expression) && type_dependent_expression_p (expression))
17488     return true;
17489
17490   switch (TREE_CODE (expression))
17491     {
17492     case IDENTIFIER_NODE:
17493       /* A name that has not been looked up -- must be dependent.  */
17494       return true;
17495
17496     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
17497       /* A non-type template parm.  */
17498       return true;
17499
17500     case CONST_DECL:
17501       /* A non-type template parm.  */
17502       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
17503         return true;
17504       return value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression));
17505
17506     case VAR_DECL:
17507        /* A constant with integral or enumeration type and is initialized
17508           with an expression that is value-dependent.  */
17509       if (DECL_INITIAL (expression)
17510           && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
17511           && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
17512         return true;
17513       return false;
17514
17515     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
17516     case STATIC_CAST_EXPR:
17517     case CONST_CAST_EXPR:
17518     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
17519     case CAST_EXPR:
17520       /* These expressions are value-dependent if the type to which
17521          the cast occurs is dependent or the expression being casted
17522          is value-dependent.  */
17523       {
17524         tree type = TREE_TYPE (expression);
17525
17526         if (dependent_type_p (type))
17527           return true;
17528
17529         /* A functional cast has a list of operands.  */
17530         expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
17531         if (!expression)
17532           {
17533             /* If there are no operands, it must be an expression such
17534                as "int()". This should not happen for aggregate types
17535                because it would form non-constant expressions.  */
17536             gcc_assert (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type));
17537
17538             return false;
17539           }
17540
17541         if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
17542           return any_value_dependent_elements_p (expression);
17543
17544         return value_dependent_expression_p (expression);
17545       }
17546
17547     case SIZEOF_EXPR:
17548     case ALIGNOF_EXPR:
17549       /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
17550          type-dependent or is a pack expansion.  */
17551       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
17552       if (PACK_EXPANSION_P (expression))
17553         return true;
17554       else if (TYPE_P (expression))
17555         return dependent_type_p (expression);
17556       return type_dependent_expression_p (expression);
17557
17558     case SCOPE_REF:
17559       return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
17560
17561     case COMPONENT_REF:
17562       return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
17563               || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
17564
17565     case CALL_EXPR:
17566       /* A CALL_EXPR may appear in a constant expression if it is a
17567          call to a builtin function, e.g., __builtin_constant_p.  All
17568          such calls are value-dependent.  */
17569       return true;
17570
17571     case NONTYPE_ARGUMENT_PACK:
17572       /* A NONTYPE_ARGUMENT_PACK is value-dependent if any packed argument
17573          is value-dependent.  */
17574       {
17575         tree values = ARGUMENT_PACK_ARGS (expression);
17576         int i, len = TREE_VEC_LENGTH (values);
17577         
17578         for (i = 0; i < len; ++i)
17579           if (value_dependent_expression_p (TREE_VEC_ELT (values, i)))
17580             return true;
17581         
17582         return false;
17583       }
17584
17585     case TRAIT_EXPR:
17586       {
17587         tree type2 = TRAIT_EXPR_TYPE2 (expression);
17588         return (dependent_type_p (TRAIT_EXPR_TYPE1 (expression))
17589                 || (type2 ? dependent_type_p (type2) : false));
17590       }
17591
17592     case MODOP_EXPR:
17593       return ((value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
17594               || (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 2))));
17595
17596     default:
17597       /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
17598          value-dependent.  */
17599       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
17600         {
17601         case tcc_reference:
17602         case tcc_unary:
17603           return (value_dependent_expression_p
17604                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
17605
17606         case tcc_comparison:
17607         case tcc_binary:
17608           return ((value_dependent_expression_p
17609                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
17610                   || (value_dependent_expression_p
17611                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
17612
17613         case tcc_expression:
17614         case tcc_vl_exp:
17615           {
17616             int i;
17617             for (i = 0; i < TREE_OPERAND_LENGTH (expression); ++i)
17618               /* In some cases, some of the operands may be missing.
17619                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
17620                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
17621                  make the expression dependent.  */
17622               if (TREE_OPERAND (expression, i)
17623                   && (value_dependent_expression_p
17624                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
17625                 return true;
17626             return false;
17627           }
17628
17629         default:
17630           break;
17631         }
17632     }
17633
17634   /* The expression is not value-dependent.  */
17635   return false;
17636 }
17637
17638 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
17639    [temp.dep.expr].  */
17640
17641 bool
17642 type_dependent_expression_p (tree expression)
17643 {
17644   if (!processing_template_decl)
17645     return false;
17646
17647   if (expression == error_mark_node)
17648     return false;
17649
17650   /* An unresolved name is always dependent.  */
17651   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE
17652       || TREE_CODE (expression) == USING_DECL)
17653     return true;
17654
17655   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
17656   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
17657       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
17658       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
17659       || TREE_CODE (expression) == TRAIT_EXPR
17660       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
17661       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
17662       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
17663       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
17664     return false;
17665
17666   /* The types of these expressions depends only on the type to which
17667      the cast occurs.  */
17668   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
17669       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
17670       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
17671       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
17672       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
17673     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
17674
17675   /* The types of these expressions depends only on the type created
17676      by the expression.  */
17677   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
17678       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
17679     {
17680       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
17681          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
17682          operand 1.  */
17683       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
17684       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
17685         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
17686            as well.  */
17687         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
17688                || value_dependent_expression_p
17689                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
17690       else
17691         return dependent_type_p (type);
17692     }
17693
17694   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
17695       && dependent_scope_ref_p (expression,
17696                                 type_dependent_expression_p))
17697     return true;
17698
17699   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
17700       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
17701       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
17702       && (any_dependent_template_arguments_p
17703           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
17704     return true;
17705
17706   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
17707       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
17708     return false;
17709
17710   if (TREE_CODE (expression) == STMT_EXPR)
17711     expression = stmt_expr_value_expr (expression);
17712
17713   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (expression))
17714     {
17715       tree elt;
17716       unsigned i;
17717
17718       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (expression), i, elt)
17719         {
17720           if (type_dependent_expression_p (elt))
17721             return true;
17722         }
17723       return false;
17724     }
17725
17726   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
17727     {
17728       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
17729         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
17730       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
17731           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
17732         {
17733           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
17734             return true;
17735           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
17736           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
17737             return false;
17738         }
17739       /* SCOPE_REF with non-null TREE_TYPE is always non-dependent.  */
17740       if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
17741         return false;
17742
17743       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
17744         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
17745
17746       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
17747         {
17748           if (any_dependent_template_arguments_p
17749               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
17750             return true;
17751           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
17752         }
17753       gcc_assert (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD
17754                   || TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL);
17755
17756       while (expression)
17757         {
17758           if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
17759             return true;
17760           expression = OVL_NEXT (expression);
17761         }
17762       return false;
17763     }
17764
17765   gcc_assert (TREE_CODE (expression) != TYPE_DECL);
17766
17767   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
17768 }
17769
17770 /* Like type_dependent_expression_p, but it also works while not processing
17771    a template definition, i.e. during substitution or mangling.  */
17772
17773 bool
17774 type_dependent_expression_p_push (tree expr)
17775 {
17776   bool b;
17777   ++processing_template_decl;
17778   b = type_dependent_expression_p (expr);
17779   --processing_template_decl;
17780   return b;
17781 }
17782
17783 /* Returns TRUE if ARGS contains a type-dependent expression.  */
17784
17785 bool
17786 any_type_dependent_arguments_p (const VEC(tree,gc) *args)
17787 {
17788   unsigned int i;
17789   tree arg;
17790
17791   for (i = 0; VEC_iterate (tree, args, i, arg); ++i)
17792     {
17793       if (type_dependent_expression_p (arg))
17794         return true;
17795     }
17796   return false;
17797 }
17798
17799 /* Returns TRUE if LIST (a TREE_LIST whose TREE_VALUEs are
17800    expressions) contains any value-dependent expressions.  */
17801
17802 bool
17803 any_value_dependent_elements_p (const_tree list)
17804 {
17805   for (; list; list = TREE_CHAIN (list))
17806     if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (list)))
17807       return true;
17808
17809   return false;
17810 }
17811
17812 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
17813
17814 bool
17815 dependent_template_arg_p (tree arg)
17816 {
17817   if (!processing_template_decl)
17818     return false;
17819
17820   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
17821       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
17822     return dependent_template_p (arg);
17823   else if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
17824     {
17825       tree args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
17826       int i, len = TREE_VEC_LENGTH (args);
17827       for (i = 0; i < len; ++i)
17828         {
17829           if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (args, i)))
17830             return true;
17831         }
17832
17833       return false;
17834     }
17835   else if (TYPE_P (arg))
17836     return dependent_type_p (arg);
17837   else
17838     return (type_dependent_expression_p (arg)
17839             || value_dependent_expression_p (arg));
17840 }
17841
17842 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
17843    any types that require structural equality testing.  */
17844
17845 bool
17846 any_template_arguments_need_structural_equality_p (tree args)
17847 {
17848   int i;
17849   int j;
17850
17851   if (!args)
17852     return false;
17853   if (args == error_mark_node)
17854     return true;
17855
17856   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
17857     {
17858       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
17859       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
17860         {
17861           tree arg = TREE_VEC_ELT (level, j);
17862           tree packed_args = NULL_TREE;
17863           int k, len = 1;
17864
17865           if (ARGUMENT_PACK_P (arg))
17866             {
17867               /* Look inside the argument pack.  */
17868               packed_args = ARGUMENT_PACK_ARGS (arg);
17869               len = TREE_VEC_LENGTH (packed_args);
17870             }
17871
17872           for (k = 0; k < len; ++k)
17873             {
17874               if (packed_args)
17875                 arg = TREE_VEC_ELT (packed_args, k);
17876
17877               if (error_operand_p (arg))
17878                 return true;
17879               else if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
17880                        || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
17881                 continue;
17882               else if (TYPE_P (arg) && TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (arg))
17883                 return true;
17884               else if (!TYPE_P (arg) && TREE_TYPE (arg)
17885                        && TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P (TREE_TYPE (arg)))
17886                 return true;
17887             }
17888         }
17889     }
17890
17891   return false;
17892 }
17893
17894 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
17895    any dependent arguments.  */
17896
17897 bool
17898 any_dependent_template_arguments_p (const_tree args)
17899 {
17900   int i;
17901   int j;
17902
17903   if (!args)
17904     return false;
17905   if (args == error_mark_node)
17906     return true;
17907
17908   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
17909     {
17910       const_tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
17911       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
17912         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
17913           return true;
17914     }
17915
17916   return false;
17917 }
17918
17919 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
17920
17921 bool
17922 dependent_template_p (tree tmpl)
17923 {
17924   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
17925     {
17926       while (tmpl)
17927         {
17928           if (dependent_template_p (OVL_FUNCTION (tmpl)))
17929             return true;
17930           tmpl = OVL_CHAIN (tmpl);
17931         }
17932       return false;
17933     }
17934
17935   /* Template template parameters are dependent.  */
17936   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
17937       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
17938     return true;
17939   /* So are names that have not been looked up.  */
17940   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF
17941       || TREE_CODE (tmpl) == IDENTIFIER_NODE)
17942     return true;
17943   /* So are member templates of dependent classes.  */
17944   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
17945     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
17946   return false;
17947 }
17948
17949 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
17950
17951 bool
17952 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
17953 {
17954   return (dependent_template_p (tmpl)
17955           || any_dependent_template_arguments_p (args));
17956 }
17957
17958 /* Returns TRUE if OMP_FOR with DECLV, INITV, CONDV and INCRV vectors
17959    is dependent.  */
17960
17961 bool
17962 dependent_omp_for_p (tree declv, tree initv, tree condv, tree incrv)
17963 {
17964   int i;
17965
17966   if (!processing_template_decl)
17967     return false;
17968
17969   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (declv); i++)
17970     {
17971       tree decl = TREE_VEC_ELT (declv, i);
17972       tree init = TREE_VEC_ELT (initv, i);
17973       tree cond = TREE_VEC_ELT (condv, i);
17974       tree incr = TREE_VEC_ELT (incrv, i);
17975
17976       if (type_dependent_expression_p (decl))
17977         return true;
17978
17979       if (init && type_dependent_expression_p (init))
17980         return true;
17981
17982       if (type_dependent_expression_p (cond))
17983         return true;
17984
17985       if (COMPARISON_CLASS_P (cond)
17986           && (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (cond, 0))
17987               || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (cond, 1))))
17988         return true;
17989
17990       if (TREE_CODE (incr) == MODOP_EXPR)
17991         {
17992           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 0))
17993               || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 2)))
17994             return true;
17995         }
17996       else if (type_dependent_expression_p (incr))
17997         return true;
17998       else if (TREE_CODE (incr) == MODIFY_EXPR)
17999         {
18000           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (incr, 0)))
18001             return true;
18002           else if (BINARY_CLASS_P (TREE_OPERAND (incr, 1)))
18003             {
18004               tree t = TREE_OPERAND (incr, 1);
18005               if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (t, 0))
18006                   || type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
18007                 return true;
18008             }
18009         }
18010     }
18011
18012   return false;
18013 }
18014
18015 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
18016    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns the original TYPENAME_TYPE if
18017    no such TYPE can be found.  Note that this function peers inside
18018    uninstantiated templates and therefore should be used only in
18019    extremely limited situations.  ONLY_CURRENT_P restricts this
18020    peering to the currently open classes hierarchy (which is required
18021    when comparing types).  */
18022
18023 tree
18024 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
18025 {
18026   tree scope;
18027   tree name;
18028   tree decl;
18029   int quals;
18030   tree pushed_scope;
18031   tree result;
18032
18033   gcc_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE);
18034
18035   scope = TYPE_CONTEXT (type);
18036   /* Usually the non-qualified identifier of a TYPENAME_TYPE is
18037      TYPE_IDENTIFIER (type). But when 'type' is a typedef variant of
18038      a TYPENAME_TYPE node, then TYPE_NAME (type) is set to the TYPE_DECL representing
18039      the typedef. In that case TYPE_IDENTIFIER (type) is not the non-qualified
18040      identifier  of the TYPENAME_TYPE anymore.
18041      So by getting the TYPE_IDENTIFIER of the _main declaration_ of the
18042      TYPENAME_TYPE instead, we avoid messing up with a possible
18043      typedef variant case.  */
18044   name = TYPE_IDENTIFIER (TYPE_MAIN_VARIANT (type));
18045
18046   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
18047      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
18048   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
18049     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
18050   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
18051      TYPENAME_TYPE.  */
18052   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
18053     return type;
18054   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
18055      resolving the name.  */
18056   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
18057     return type;
18058   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
18059      to look inside it.  */
18060   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
18061     return type;
18062   /* If this is a typedef, we don't want to look inside (c++/11987).  */
18063   if (typedef_variant_p (type))
18064     return type;
18065   /* If SCOPE isn't the template itself, it will not have a valid
18066      TYPE_FIELDS list.  */
18067   if (same_type_p (scope, CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope)))
18068     /* scope is either the template itself or a compatible instantiation
18069        like X<T>, so look up the name in the original template.  */
18070     scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
18071   else
18072     /* scope is a partial instantiation, so we can't do the lookup or we
18073        will lose the template arguments.  */
18074     return type;
18075   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
18076      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
18077      longer be considered a dependent type.  */
18078   pushed_scope = push_scope (scope);
18079   /* Look up the declaration.  */
18080   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
18081
18082   result = NULL_TREE;
18083   
18084   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
18085      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
18086   if (!decl)
18087     /*nop*/;
18088   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
18089            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
18090     {
18091       result = TREE_TYPE (decl);
18092       if (result == error_mark_node)
18093         result = NULL_TREE;
18094     }
18095   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
18096            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
18097     {
18098       tree tmpl;
18099       tree args;
18100       /* Obtain the template and the arguments.  */
18101       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
18102       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
18103       /* Instantiate the template.  */
18104       result = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
18105                                       /*entering_scope=*/0,
18106                                       tf_error | tf_user);
18107       if (result == error_mark_node)
18108         result = NULL_TREE;
18109     }
18110   
18111   /* Leave the SCOPE.  */
18112   if (pushed_scope)
18113     pop_scope (pushed_scope);
18114
18115   /* If we failed to resolve it, return the original typename.  */
18116   if (!result)
18117     return type;
18118   
18119   /* If lookup found a typename type, resolve that too.  */
18120   if (TREE_CODE (result) == TYPENAME_TYPE && !TYPENAME_IS_RESOLVING_P (result))
18121     {
18122       /* Ill-formed programs can cause infinite recursion here, so we
18123          must catch that.  */
18124       TYPENAME_IS_RESOLVING_P (type) = 1;
18125       result = resolve_typename_type (result, only_current_p);
18126       TYPENAME_IS_RESOLVING_P (type) = 0;
18127     }
18128   
18129   /* Qualify the resulting type.  */
18130   quals = cp_type_quals (type);
18131   if (quals)
18132     result = cp_build_qualified_type (result, cp_type_quals (result) | quals);
18133
18134   return result;
18135 }
18136
18137 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
18138    for EXPR that can be used to compute the types of larger
18139    expressions containing EXPR.  */
18140
18141 tree
18142 build_non_dependent_expr (tree expr)
18143 {
18144   tree inner_expr;
18145
18146   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like
18147      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
18148   if (null_ptr_cst_p (expr))
18149     return expr;
18150   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
18151      types.  */
18152   inner_expr = expr;
18153   if (TREE_CODE (inner_expr) == STMT_EXPR)
18154     inner_expr = stmt_expr_value_expr (inner_expr);
18155   if (TREE_CODE (inner_expr) == ADDR_EXPR)
18156     inner_expr = TREE_OPERAND (inner_expr, 0);
18157   if (TREE_CODE (inner_expr) == COMPONENT_REF)
18158     inner_expr = TREE_OPERAND (inner_expr, 1);
18159   if (is_overloaded_fn (inner_expr)
18160       || TREE_CODE (inner_expr) == OFFSET_REF)
18161     return expr;
18162   /* There is no need to return a proxy for a variable.  */
18163   if (TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
18164     return expr;
18165   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
18166      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
18167      cannot be used to initialize a "char *".  */
18168   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
18169     return expr;
18170   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
18171      reason to create a new node.  */
18172   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
18173     return expr;
18174   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
18175      There is at least one place where we want to know that a
18176      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
18177      expression, there are special rules if the second or third
18178      argument is a throw-expression.  */
18179   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
18180     return expr;
18181
18182   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
18183     return build3 (COND_EXPR,
18184                    TREE_TYPE (expr),
18185                    TREE_OPERAND (expr, 0),
18186                    (TREE_OPERAND (expr, 1)
18187                     ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
18188                     : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
18189                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
18190   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
18191       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
18192     return build2 (COMPOUND_EXPR,
18193                    TREE_TYPE (expr),
18194                    TREE_OPERAND (expr, 0),
18195                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
18196
18197   /* If the type is unknown, it can't really be non-dependent */
18198   gcc_assert (TREE_TYPE (expr) != unknown_type_node);
18199
18200   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.
18201
18202      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
18203      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
18204      example:
18205
18206        template <typename T> void f<T& g>() { g(); }
18207
18208      In the body of "f", the expression for "g" will have
18209      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
18210      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
18211      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
18212      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
18213      stripped here.  */
18214   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
18215 }
18216
18217 /* ARGS is a vector of expressions as arguments to a function call.
18218    Replace the arguments with equivalent non-dependent expressions.
18219    This modifies ARGS in place.  */
18220
18221 void
18222 make_args_non_dependent (VEC(tree,gc) *args)
18223 {
18224   unsigned int ix;
18225   tree arg;
18226
18227   for (ix = 0; VEC_iterate (tree, args, ix, arg); ++ix)
18228     {
18229       tree newarg = build_non_dependent_expr (arg);
18230       if (newarg != arg)
18231         VEC_replace (tree, args, ix, newarg);
18232     }
18233 }
18234
18235 /* Returns a type which represents 'auto'.  We use a TEMPLATE_TYPE_PARM
18236    with a level one deeper than the actual template parms.  */
18237
18238 tree
18239 make_auto (void)
18240 {
18241   tree au = cxx_make_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
18242   TYPE_NAME (au) = build_decl (BUILTINS_LOCATION,
18243                                TYPE_DECL, get_identifier ("auto"), au);
18244   TYPE_STUB_DECL (au) = TYPE_NAME (au);
18245   TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (au) = build_template_parm_index
18246     (0, processing_template_decl + 1, processing_template_decl + 1,
18247      TYPE_NAME (au), NULL_TREE);
18248   TYPE_CANONICAL (au) = canonical_type_parameter (au);
18249   DECL_ARTIFICIAL (TYPE_NAME (au)) = 1;
18250   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (TYPE_NAME (au));
18251
18252   return au;
18253 }
18254
18255 /* Given type ARG, return std::initializer_list<ARG>.  */
18256
18257 static tree
18258 listify (tree arg)
18259 {
18260   tree std_init_list = namespace_binding
18261     (get_identifier ("initializer_list"), std_node);
18262   tree argvec;
18263   if (!std_init_list || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (std_init_list))
18264     {    
18265       error ("deducing from brace-enclosed initializer list requires "
18266              "#include <initializer_list>");
18267       return error_mark_node;
18268     }
18269   argvec = make_tree_vec (1);
18270   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = arg;
18271   return lookup_template_class (std_init_list, argvec, NULL_TREE,
18272                                 NULL_TREE, 0, tf_warning_or_error);
18273 }
18274
18275 /* Replace auto in TYPE with std::initializer_list<auto>.  */
18276
18277 static tree
18278 listify_autos (tree type, tree auto_node)
18279 {
18280   tree init_auto = listify (auto_node);
18281   tree argvec = make_tree_vec (1);
18282   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = init_auto;
18283   if (processing_template_decl)
18284     argvec = add_to_template_args (current_template_args (), argvec);
18285   return tsubst (type, argvec, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
18286 }
18287
18288 /* walk_tree helper for do_auto_deduction.  */
18289
18290 static tree
18291 contains_auto_r (tree *tp, int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED,
18292                  void *type)
18293 {
18294   /* Is this a variable with the type we're looking for?  */
18295   if (DECL_P (*tp)
18296       && TREE_TYPE (*tp) == type)
18297     return *tp;
18298   else
18299     return NULL_TREE;
18300 }
18301
18302 /* Replace occurrences of 'auto' in TYPE with the appropriate type deduced
18303    from INIT.  AUTO_NODE is the TEMPLATE_TYPE_PARM used for 'auto' in TYPE.  */
18304
18305 tree
18306 do_auto_deduction (tree type, tree init, tree auto_node)
18307 {
18308   tree parms, tparms, targs;
18309   tree args[1];
18310   tree decl;
18311   int val;
18312
18313   /* The name of the object being declared shall not appear in the
18314      initializer expression.  */
18315   decl = cp_walk_tree_without_duplicates (&init, contains_auto_r, type);
18316   if (decl)
18317     {
18318       error ("variable %q#D with %<auto%> type used in its own "
18319              "initializer", decl);
18320       return error_mark_node;
18321     }
18322
18323   /* [dcl.spec.auto]: Obtain P from T by replacing the occurrences of auto
18324      with either a new invented type template parameter U or, if the
18325      initializer is a braced-init-list (8.5.4), with
18326      std::initializer_list<U>.  */
18327   if (BRACE_ENCLOSED_INITIALIZER_P (init))
18328     type = listify_autos (type, auto_node);
18329
18330   parms = build_tree_list (NULL_TREE, type);
18331   args[0] = init;
18332   tparms = make_tree_vec (1);
18333   targs = make_tree_vec (1);
18334   TREE_VEC_ELT (tparms, 0)
18335     = build_tree_list (NULL_TREE, TYPE_NAME (auto_node));
18336   val = type_unification_real (tparms, targs, parms, args, 1, 0,
18337                                DEDUCE_CALL, LOOKUP_NORMAL);
18338   if (val > 0)
18339     {
18340       error ("unable to deduce %qT from %qE", type, init);
18341       return error_mark_node;
18342     }
18343
18344   /* If the list of declarators contains more than one declarator, the type
18345      of each declared variable is determined as described above. If the
18346      type deduced for the template parameter U is not the same in each
18347      deduction, the program is ill-formed.  */
18348   if (TREE_TYPE (auto_node)
18349       && !same_type_p (TREE_TYPE (auto_node), TREE_VEC_ELT (targs, 0)))
18350     {
18351       error ("inconsistent deduction for %qT: %qT and then %qT",
18352              auto_node, TREE_TYPE (auto_node), TREE_VEC_ELT (targs, 0));
18353       return error_mark_node;
18354     }
18355   TREE_TYPE (auto_node) = TREE_VEC_ELT (targs, 0);
18356
18357   if (processing_template_decl)
18358     targs = add_to_template_args (current_template_args (), targs);
18359   return tsubst (type, targs, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
18360 }
18361
18362 /* Substitutes LATE_RETURN_TYPE for 'auto' in TYPE and returns the
18363    result.  */
18364
18365 tree
18366 splice_late_return_type (tree type, tree late_return_type)
18367 {
18368   tree argvec;
18369
18370   if (late_return_type == NULL_TREE)
18371     return type;
18372   argvec = make_tree_vec (1);
18373   TREE_VEC_ELT (argvec, 0) = late_return_type;
18374   if (processing_template_decl)
18375     argvec = add_to_template_args (current_template_args (), argvec);
18376   return tsubst (type, argvec, tf_warning_or_error, NULL_TREE);
18377 }
18378
18379 /* Returns true iff TYPE is a TEMPLATE_TYPE_PARM representing 'auto'.  */
18380
18381 bool
18382 is_auto (const_tree type)
18383 {
18384   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM
18385       && TYPE_IDENTIFIER (type) == get_identifier ("auto"))
18386     return true;
18387   else
18388     return false;
18389 }
18390
18391 /* Returns true iff TYPE contains a use of 'auto'.  Since auto can only
18392    appear as a type-specifier for the declaration in question, we don't
18393    have to look through the whole type.  */
18394
18395 tree
18396 type_uses_auto (tree type)
18397 {
18398   enum tree_code code;
18399   if (is_auto (type))
18400     return type;
18401
18402   code = TREE_CODE (type);
18403
18404   if (code == POINTER_TYPE || code == REFERENCE_TYPE
18405       || code == OFFSET_TYPE || code == FUNCTION_TYPE
18406       || code == METHOD_TYPE || code == ARRAY_TYPE)
18407     return type_uses_auto (TREE_TYPE (type));
18408
18409   if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
18410     return type_uses_auto (TREE_TYPE (TREE_TYPE
18411                                    (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (type))));
18412
18413   return NULL_TREE;
18414 }
18415
18416 /* For a given template T, return the vector of typedefs referenced
18417    in T for which access check is needed at T instantiation time.
18418    T is either  a FUNCTION_DECL or a RECORD_TYPE.
18419    Those typedefs were added to T by the function
18420    append_type_to_template_for_access_check.  */
18421
18422 VEC(qualified_typedef_usage_t,gc)*
18423 get_types_needing_access_check (tree t)
18424 {
18425   tree ti;
18426   VEC(qualified_typedef_usage_t,gc) *result = NULL;
18427
18428   if (!t || t == error_mark_node)
18429     return NULL;
18430
18431   if (!(ti = get_template_info (t)))
18432     return NULL;
18433
18434   if (CLASS_TYPE_P (t)
18435       || TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
18436     {
18437       if (!TI_TEMPLATE (ti))
18438         return NULL;
18439
18440       result = TI_TYPEDEFS_NEEDING_ACCESS_CHECKING (ti);
18441     }
18442
18443   return result;
18444 }
18445
18446 /* Append the typedef TYPE_DECL used in template T to a list of typedefs
18447    tied to T. That list of typedefs will be access checked at
18448    T instantiation time.
18449    T is either a FUNCTION_DECL or a RECORD_TYPE.
18450    TYPE_DECL is a TYPE_DECL node representing a typedef.
18451    SCOPE is the scope through which TYPE_DECL is accessed.
18452    LOCATION is the location of the usage point of TYPE_DECL.
18453
18454    This function is a subroutine of
18455    append_type_to_template_for_access_check.  */
18456
18457 static void
18458 append_type_to_template_for_access_check_1 (tree t,
18459                                             tree type_decl,
18460                                             tree scope,
18461                                             location_t location)
18462 {
18463   qualified_typedef_usage_t typedef_usage;
18464   tree ti;
18465
18466   if (!t || t == error_mark_node)
18467     return;
18468
18469   gcc_assert ((TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
18470                || CLASS_TYPE_P (t))
18471               && type_decl
18472               && TREE_CODE (type_decl) == TYPE_DECL
18473               && scope);
18474
18475   if (!(ti = get_template_info (t)))
18476     return;
18477
18478   gcc_assert (TI_TEMPLATE (ti));
18479
18480   typedef_usage.typedef_decl = type_decl;
18481   typedef_usage.context = scope;
18482   typedef_usage.locus = location;
18483
18484   VEC_safe_push (qualified_typedef_usage_t, gc,
18485                  TI_TYPEDEFS_NEEDING_ACCESS_CHECKING (ti),
18486                  &typedef_usage);
18487 }
18488
18489 /* Append TYPE_DECL to the template TEMPL.
18490    TEMPL is either a class type, a FUNCTION_DECL or a a TEMPLATE_DECL.
18491    At TEMPL instanciation time, TYPE_DECL will be checked to see
18492    if it can be accessed through SCOPE.
18493    LOCATION is the location of the usage point of TYPE_DECL.
18494
18495    e.g. consider the following code snippet:
18496
18497      class C
18498      {
18499        typedef int myint;
18500      };
18501
18502      template<class U> struct S
18503      {
18504        C::myint mi; // <-- usage point of the typedef C::myint
18505      };
18506
18507      S<char> s;
18508
18509    At S<char> instantiation time, we need to check the access of C::myint
18510    In other words, we need to check the access of the myint typedef through
18511    the C scope. For that purpose, this function will add the myint typedef
18512    and the scope C through which its being accessed to a list of typedefs
18513    tied to the template S. That list will be walked at template instantiation
18514    time and access check performed on each typedefs it contains.
18515    Note that this particular code snippet should yield an error because
18516    myint is private to C.  */
18517
18518 void
18519 append_type_to_template_for_access_check (tree templ,
18520                                           tree type_decl,
18521                                           tree scope,
18522                                           location_t location)
18523 {
18524   qualified_typedef_usage_t *iter;
18525   int i;
18526
18527   gcc_assert (type_decl && (TREE_CODE (type_decl) == TYPE_DECL));
18528
18529   /* Make sure we don't append the type to the template twice.  */
18530   for (i = 0;
18531        VEC_iterate (qualified_typedef_usage_t,
18532                     get_types_needing_access_check (templ),
18533                     i, iter);
18534        ++i)
18535     if (iter->typedef_decl == type_decl && scope == iter->context)
18536       return;
18537
18538   append_type_to_template_for_access_check_1 (templ, type_decl,
18539                                               scope, location);
18540 }
18541
18542 /* Set up the hash tables for template instantiations.  */
18543
18544 void
18545 init_template_processing (void)
18546 {
18547   decl_specializations = htab_create_ggc (37,
18548                                           hash_specialization,
18549                                           eq_specializations,
18550                                           ggc_free);
18551   type_specializations = htab_create_ggc (37,
18552                                           hash_specialization,
18553                                           eq_specializations,
18554                                           ggc_free);
18555 }
18556
18557 #include "gt-cp-pt.h"