OSDN Git Service

gcc/
[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  Free Software Foundation, Inc.
4    Written by Ken Raeburn (raeburn@cygnus.com) while at Watchmaker Computing.
5    Rewritten by Jason Merrill (jason@cygnus.com).
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
10 it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12 any later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
15 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 GNU General Public License for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
21 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
22 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
23
24 /* Known bugs or deficiencies include:
25
26      all methods must be provided in header files; can't use a source
27      file that contains only the method templates and "just win".  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "obstack.h"
34 #include "tree.h"
35 #include "pointer-set.h"
36 #include "flags.h"
37 #include "c-common.h"
38 #include "cp-tree.h"
39 #include "cp-objcp-common.h"
40 #include "tree-inline.h"
41 #include "decl.h"
42 #include "output.h"
43 #include "except.h"
44 #include "toplev.h"
45 #include "rtl.h"
46 #include "timevar.h"
47 #include "tree-iterator.h"
48
49 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
50    returning an int.  */
51 typedef int (*tree_fn_t) (tree, void*);
52
53 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
54    instantiations have been deferred, either because their definitions
55    were not yet available, or because we were putting off doing the work.
56    The TREE_PURPOSE of each entry is either a DECL (for a function or
57    static data member), or a TYPE (for a class) indicating what we are
58    hoping to instantiate.  The TREE_VALUE is not used.  */
59 static GTY(()) tree pending_templates;
60 static GTY(()) tree last_pending_template;
61
62 int processing_template_parmlist;
63 static int template_header_count;
64
65 static GTY(()) tree saved_trees;
66 static GTY(()) varray_type inline_parm_levels;
67 static size_t inline_parm_levels_used;
68
69 static GTY(()) tree current_tinst_level;
70
71 static GTY(()) tree saved_access_scope;
72
73 /* Live only within one (recursive) call to tsubst_expr.  We use
74    this to pass the statement expression node from the STMT_EXPR
75    to the EXPR_STMT that is its result.  */
76 static tree cur_stmt_expr;
77
78 /* A map from local variable declarations in the body of the template
79    presently being instantiated to the corresponding instantiated
80    local variables.  */
81 static htab_t local_specializations;
82
83 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
84 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
85 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
86 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
87 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
88 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL 16
89 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL 32
90 #define UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL 64
91
92 static void push_access_scope (tree);
93 static void pop_access_scope (tree);
94 static int resolve_overloaded_unification (tree, tree, tree, tree,
95                                            unification_kind_t, int);
96 static int try_one_overload (tree, tree, tree, tree, tree,
97                              unification_kind_t, int, bool);
98 static int unify (tree, tree, tree, tree, int);
99 static void add_pending_template (tree);
100 static void reopen_tinst_level (tree);
101 static tree classtype_mangled_name (tree);
102 static char* mangle_class_name_for_template (const char *, tree, tree);
103 static tree tsubst_initializer_list (tree, tree);
104 static tree get_class_bindings (tree, tree, tree);
105 static tree coerce_template_parms (tree, tree, tree, tsubst_flags_t, int);
106 static void tsubst_enum (tree, tree, tree);
107 static tree add_to_template_args (tree, tree);
108 static tree add_outermost_template_args (tree, tree);
109 static bool check_instantiated_args (tree, tree, tsubst_flags_t);
110 static int maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t, tree*, tree*);
111 static int  type_unification_real (tree, tree, tree, tree,
112                                    int, unification_kind_t, int);
113 static void note_template_header (int);
114 static tree convert_nontype_argument_function (tree, tree);
115 static tree convert_nontype_argument (tree, tree);
116 static tree convert_template_argument (tree, tree, tree,
117                                        tsubst_flags_t, int, tree);
118 static int for_each_template_parm (tree, tree_fn_t, void*,
119                                    struct pointer_set_t*);
120 static tree build_template_parm_index (int, int, int, tree, tree);
121 static int inline_needs_template_parms (tree);
122 static void push_inline_template_parms_recursive (tree, int);
123 static tree retrieve_local_specialization (tree);
124 static void register_local_specialization (tree, tree);
125 static tree reduce_template_parm_level (tree, tree, int);
126 static int mark_template_parm (tree, void *);
127 static int template_parm_this_level_p (tree, void *);
128 static tree tsubst_friend_function (tree, tree);
129 static tree tsubst_friend_class (tree, tree);
130 static int can_complete_type_without_circularity (tree);
131 static tree get_bindings (tree, tree, tree, bool);
132 static int template_decl_level (tree);
133 static int check_cv_quals_for_unify (int, tree, tree);
134 static tree tsubst_template_arg (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
135 static tree tsubst_template_args (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
136 static tree tsubst_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t);
137 static void regenerate_decl_from_template (tree, tree);
138 static tree most_specialized (tree, tree, tree);
139 static tree most_specialized_class (tree, tree);
140 static int template_class_depth_real (tree, int);
141 static tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
142 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
143 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
144 static void check_specialization_scope (void);
145 static tree process_partial_specialization (tree);
146 static void set_current_access_from_decl (tree);
147 static void check_default_tmpl_args (tree, tree, int, int);
148 static tree tsubst_call_declarator_parms (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
149 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
150 static int verify_class_unification (tree, tree, tree);
151 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
152 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
153                                            tree, tree);
154 static tree determine_specialization (tree, tree, tree *, int, int);
155 static int template_args_equal (tree, tree);
156 static void tsubst_default_arguments (tree);
157 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
158 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
159 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
160 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
161 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
162 static bool dependent_type_p_r (tree);
163 static tree tsubst (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
164 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
165 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
166
167 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
168    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
169    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
170    instantiate_decl).  */
171
172 static void
173 push_access_scope (tree t)
174 {
175   gcc_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
176               || TREE_CODE (t) == VAR_DECL);
177
178   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
179     push_nested_class (DECL_FRIEND_CONTEXT (t));
180   else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
181     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
182   else
183     push_to_top_level ();
184
185   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
186     {
187       saved_access_scope = tree_cons
188         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
189       current_function_decl = t;
190     }
191 }
192
193 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
194    are processing.  */
195
196 static void
197 pop_access_scope (tree t)
198 {
199   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
200     {
201       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
202       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
203     }
204
205   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t) || DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
206     pop_nested_class ();
207   else
208     pop_from_top_level ();
209 }
210
211 /* Do any processing required when DECL (a member template
212    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
213    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
214    itself is returned.  */
215
216 tree
217 finish_member_template_decl (tree decl)
218 {
219   if (decl == error_mark_node)
220     return error_mark_node;
221
222   gcc_assert (DECL_P (decl));
223
224   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
225     {
226       tree type;
227
228       type = TREE_TYPE (decl);
229       if (IS_AGGR_TYPE (type)
230           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
231           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
232         {
233           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
234           check_member_template (tmpl);
235           return tmpl;
236         }
237       return NULL_TREE;
238     }
239   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
240     error ("data member %qD cannot be a member template", decl);
241   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
242     {
243       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
244         {
245           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
246           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
247         }
248       else
249         return decl;
250     }
251   else
252     error ("invalid member template declaration %qD", decl);
253
254   return error_mark_node;
255 }
256
257 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
258
259    For example, in:
260      template <class T>
261      struct A
262      {
263        template <class U>
264        struct B {};
265      };
266
267    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.
268    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
269    COUNT_SPECIALIZATIONS is 0 or if they are instantiations, not
270    specializations.
271
272    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
273    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
274    always safe.  */
275
276 static int
277 template_class_depth_real (tree type, int count_specializations)
278 {
279   int depth;
280
281   for (depth = 0;
282        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
283        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL)
284          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
285     {
286       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
287         {
288           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
289               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
290               && ((count_specializations
291                    && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
292                   || uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
293             ++depth;
294         }
295       else
296         {
297           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
298               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
299               && ((count_specializations
300                    && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
301                   || uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type))))
302             ++depth;
303         }
304     }
305
306   return depth;
307 }
308
309 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
310    Like template_class_depth_real, but instantiations do not count in
311    the depth.  */
312
313 int
314 template_class_depth (tree type)
315 {
316   return template_class_depth_real (type, /*count_specializations=*/0);
317 }
318
319 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
320    needs us to push template parms.  */
321
322 static int
323 inline_needs_template_parms (tree decl)
324 {
325   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
326     return 0;
327
328   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
329           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
330 }
331
332 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
333    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
334    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
335    innermost first.  */
336
337 static void
338 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
339 {
340   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
341   int i;
342
343   if (levels > 1)
344     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
345
346   ++processing_template_decl;
347   current_template_parms
348     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
349                  parms, current_template_parms);
350   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
351
352   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
353                NULL);
354   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i)
355     {
356       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
357       gcc_assert (DECL_P (parm));
358
359       switch (TREE_CODE (parm))
360         {
361         case TYPE_DECL:
362         case TEMPLATE_DECL:
363           pushdecl (parm);
364           break;
365
366         case PARM_DECL:
367           {
368             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
369                It is ugly that we recreate this here; the original
370                version built in process_template_parm is no longer
371                available.  */
372             tree decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
373                                     TREE_TYPE (parm));
374             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
375             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
376             TREE_INVARIANT (decl) = 1;
377             TREE_READONLY (decl) = 1;
378             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
379             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
380             pushdecl (decl);
381           }
382           break;
383
384         default:
385           gcc_unreachable ();
386         }
387     }
388 }
389
390 /* Restore the template parameter context for a member template or
391    a friend template defined in a class definition.  */
392
393 void
394 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
395 {
396   tree parms;
397   int levels = 0;
398
399   if (inline_needs_template_parms (decl))
400     {
401       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
402       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
403
404       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
405         {
406           --levels;
407           parms = TREE_CHAIN (parms);
408         }
409
410       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
411     }
412
413   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
414      we can pop them later.  */
415   if (!inline_parm_levels)
416     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
417   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
418     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
419   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
420   ++inline_parm_levels_used;
421 }
422
423 /* Undo the effects of maybe_begin_member_template_processing.  */
424
425 void
426 maybe_end_member_template_processing (void)
427 {
428   int i;
429
430   if (!inline_parm_levels_used)
431     return;
432
433   --inline_parm_levels_used;
434   for (i = 0;
435        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
436        ++i)
437     {
438       --processing_template_decl;
439       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
440       poplevel (0, 0, 0);
441     }
442 }
443
444 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
445    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
446
447 static tree
448 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
449 {
450   tree new_args;
451   int extra_depth;
452   int i;
453   int j;
454
455   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
456   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
457
458   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
459     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
460
461   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
462     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
463
464   return new_args;
465 }
466
467 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
468    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
469    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
470    the template arguments from a partial instantiation with the
471    template arguments used to attain the full instantiation from the
472    partial instantiation.  */
473
474 static tree
475 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
476 {
477   tree new_args;
478
479   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
480      something very fishy is going on.  */
481   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args));
482
483   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
484      them.  */
485   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
486     return extra_args;
487
488   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
489   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
490
491   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
492
493   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
494   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
495
496   return new_args;
497 }
498
499 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
500
501 tree
502 get_innermost_template_args (tree args, int n)
503 {
504   tree new_args;
505   int extra_levels;
506   int i;
507
508   gcc_assert (n >= 0);
509
510   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
511   if (n == 1)
512     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
513
514   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
515      given.  */
516   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
517   gcc_assert (extra_levels >= 0);
518   if (extra_levels == 0)
519     return args;
520
521   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
522   new_args = make_tree_vec (n);
523   for (i = 1; i <= n; ++i)
524     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i,
525                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
526
527   return new_args;
528 }
529
530 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
531    the parms.  */
532
533 void
534 begin_template_parm_list (void)
535 {
536   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
537      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
538      namespace scope.  This is the right thing, since we want
539      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
540      global template class, push_template_decl handles putting the
541      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
542      e.g.:
543
544        template <class T> struct S1 {
545          template <class T> struct S2 {};
546        };
547
548      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
549      TEMPLATE_DECL for S2.  */
550   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
551   ++processing_template_decl;
552   ++processing_template_parmlist;
553   note_template_header (0);
554 }
555
556 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
557    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
558
559 static void
560 check_specialization_scope (void)
561 {
562   tree scope = current_scope ();
563
564   /* [temp.expl.spec]
565
566      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
567      which the template is a member, or, for member templates, in the
568      namespace of which the enclosing class or enclosing class
569      template is a member.  An explicit specialization of a member
570      function, member class or static data member of a class template
571      shall be declared in the namespace of which the class template
572      is a member.  */
573   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
574     error ("explicit specialization in non-namespace scope %qD", scope);
575
576   /* [temp.expl.spec]
577
578      In an explicit specialization declaration for a member of a class
579      template or a member template that appears in namespace scope,
580      the member template and some of its enclosing class templates may
581      remain unspecialized, except that the declaration shall not
582      explicitly specialize a class member template if its enclosing
583      class templates are not explicitly specialized as well.  */
584   if (current_template_parms)
585     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
586 }
587
588 /* We've just seen template <>.  */
589
590 void
591 begin_specialization (void)
592 {
593   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
594   note_template_header (1);
595   check_specialization_scope ();
596 }
597
598 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
599    template<>.  */
600
601 void
602 end_specialization (void)
603 {
604   finish_scope ();
605   reset_specialization ();
606 }
607
608 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
609    function specialization.  */
610
611 void
612 reset_specialization (void)
613 {
614   processing_specialization = 0;
615   template_header_count = 0;
616 }
617
618 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
619    it was of the form template <>.  */
620
621 static void
622 note_template_header (int specialization)
623 {
624   processing_specialization = specialization;
625   template_header_count++;
626 }
627
628 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
629
630 void
631 begin_explicit_instantiation (void)
632 {
633   gcc_assert (!processing_explicit_instantiation);
634   processing_explicit_instantiation = true;
635 }
636
637
638 void
639 end_explicit_instantiation (void)
640 {
641   gcc_assert (processing_explicit_instantiation);
642   processing_explicit_instantiation = false;
643 }
644
645 /* An explicit specialization or partial specialization TMPL is being
646    declared.  Check that the namespace in which the specialization is
647    occurring is permissible.  Returns false iff it is invalid to
648    specialize TMPL in the current namespace.  */
649
650 static bool
651 check_specialization_namespace (tree tmpl)
652 {
653   tree tpl_ns = decl_namespace_context (tmpl);
654
655   /* [tmpl.expl.spec]
656
657      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
658      which the template is a member, or, for member templates, in the
659      namespace of which the enclosing class or enclosing class
660      template is a member.  An explicit specialization of a member
661      function, member class or static data member of a class template
662      shall be declared in the namespace of which the class template is
663      a member.  */
664   if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
665     /* Same or super-using namespace.  */
666     return true;
667   else
668     {
669       pedwarn ("specialization of %qD in different namespace", tmpl);
670       pedwarn ("  from definition of %q+#D", tmpl);
671       return false;
672     }
673 }
674
675 /* SPEC is an explicit instantiation.  Check that it is valid to
676    perform this explicit instantiation in the current namespace.  */
677
678 static void
679 check_explicit_instantiation_namespace (tree spec)
680 {
681   tree ns;
682
683   /* DR 275: An explicit instantiation shall appear in an enclosing
684      namespace of its template.  */ 
685   ns = decl_namespace_context (spec);
686   if (!is_ancestor (current_namespace, ns))
687     pedwarn ("explicit instantiation of %qD in namespace %qD "
688              "(which does not enclose namespace %qD)",
689              spec, current_namespace, ns);
690 }
691
692 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
693    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
694
695 void
696 maybe_process_partial_specialization (tree type)
697 {
698   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
699   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
700
701   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
702     {
703       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
704          specialization of a template class such as:
705
706            template <> class C<int>;
707
708          or:
709
710            template <class T> class C<T*>;
711
712          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
713
714       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
715           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
716         {
717           check_specialization_namespace (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
718           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
719           if (processing_template_decl)
720             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
721         }
722       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
723         error ("specialization of %qT after instantiation", type);
724     }
725   else if (CLASS_TYPE_P (type)
726            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
727            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
728            && context && CLASS_TYPE_P (context)
729            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
730     {
731       /* This is for an explicit specialization of member class
732          template according to [temp.expl.spec/18]:
733
734            template <> template <class U> class C<int>::D;
735
736          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
737          Otherwise this is just a member class template declared
738          earlier like:
739
740            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
741            template <> template <class U> class C<int>::D;
742
743          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
744          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
745          and `C<T>::D' may not exist.  */
746
747       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
748           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
749         {
750           tree t;
751
752           if (current_namespace
753               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
754             {
755               pedwarn ("specializing %q#T in different namespace", type);
756               pedwarn ("  from definition of %q+#D",
757                        CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
758             }
759
760           /* Check for invalid specialization after instantiation:
761
762                template <> template <> class C<int>::D<int>;
763                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
764
765           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
766                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
767                t; t = TREE_CHAIN (t))
768             if (TREE_VALUE (t) != type
769                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
770               error ("specialization %qT after instantiation %qT",
771                      type, TREE_VALUE (t));
772
773           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
774              have one level of template argument for the innermost
775              class template.  */
776           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
777           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
778             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
779         }
780     }
781   else if (processing_specialization)
782     error ("explicit specialization of non-template %qT", type);
783 }
784
785 /* Returns nonzero if we can optimize the retrieval of specializations
786    for TMPL, a TEMPLATE_DECL.  In particular, for such a template, we
787    do not use DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS at all.  */
788
789 static inline bool
790 optimize_specialization_lookup_p (tree tmpl)
791 {
792   return (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
793           && DECL_CLASS_SCOPE_P (tmpl)
794           /* DECL_CLASS_SCOPE_P holds of T::f even if T is a template
795              parameter.  */
796           && CLASS_TYPE_P (DECL_CONTEXT (tmpl))
797           /* The optimized lookup depends on the fact that the
798              template arguments for the member function template apply
799              purely to the containing class, which is not true if the
800              containing class is an explicit or partial
801              specialization.  */
802           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (tmpl))
803           && !DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl)
804           && !DECL_CONV_FN_P (tmpl)
805           /* It is possible to have a template that is not a member
806              template and is not a member of a template class:
807
808              template <typename T>
809              struct S { friend A::f(); };
810
811              Here, the friend function is a template, but the context does
812              not have template information.  The optimized lookup relies
813              on having ARGS be the template arguments for both the class
814              and the function template.  */
815           && !DECL_FRIEND_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
816 }
817
818 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
819    specialization is either an instantiation or an explicit
820    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
821    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
822    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
823    templates with more than one level of parameters.
824
825    If TMPL is a type template and CLASS_SPECIALIZATIONS_P is true,
826    then we search for a partial specialization matching ARGS.  This
827    parameter is ignored if TMPL is not a class template.  */
828
829 static tree
830 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args,
831                          bool class_specializations_p)
832 {
833   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
834
835   /* There should be as many levels of arguments as there are
836      levels of parameters.  */
837   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args)
838               == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)));
839
840   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
841     {
842       tree class_template;
843       tree class_specialization;
844       VEC(tree,gc) *methods;
845       tree fns;
846       int idx;
847
848       /* The template arguments actually apply to the containing
849          class.  Find the class specialization with those
850          arguments.  */
851       class_template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (tmpl));
852       class_specialization
853         = retrieve_specialization (class_template, args,
854                                    /*class_specializations_p=*/false);
855       if (!class_specialization)
856         return NULL_TREE;
857       /* Now, find the appropriate entry in the CLASSTYPE_METHOD_VEC
858          for the specialization.  */
859       idx = class_method_index_for_fn (class_specialization, tmpl);
860       if (idx == -1)
861         return NULL_TREE;
862       /* Iterate through the methods with the indicated name, looking
863          for the one that has an instance of TMPL.  */
864       methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (class_specialization);
865       for (fns = VEC_index (tree, methods, idx); fns; fns = OVL_NEXT (fns))
866         {
867           tree fn = OVL_CURRENT (fns);
868           if (DECL_TEMPLATE_INFO (fn) && DECL_TI_TEMPLATE (fn) == tmpl)
869             return fn;
870         }
871       return NULL_TREE;
872     }
873   else
874     {
875       tree *sp;
876       tree *head;
877
878       /* Class templates store their instantiations on the
879          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS list; other templates use the
880          DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS list.  */
881       if (!class_specializations_p
882           && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) == TYPE_DECL)
883         sp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl);
884       else
885         sp = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
886       head = sp;
887       /* Iterate through the list until we find a matching template.  */
888       while (*sp != NULL_TREE)
889         {
890           tree spec = *sp;
891
892           if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (spec), args))
893             {
894               /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
895                  searches.  */
896               if (spec != *head)
897                 {
898                   *sp = TREE_CHAIN (*sp);
899                   TREE_CHAIN (spec) = *head;
900                   *head = spec;
901                 }
902               return TREE_VALUE (spec);
903             }
904           sp = &TREE_CHAIN (spec);
905         }
906     }
907
908   return NULL_TREE;
909 }
910
911 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
912
913 static tree
914 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
915 {
916   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
917                                    htab_hash_pointer (tmpl));
918   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
919 }
920
921 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
922
923 int
924 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
925 {
926   tree t;
927
928   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
929     {
930       for (t = decl;
931            t != NULL_TREE;
932            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
933         if (t == tmpl)
934           return 1;
935     }
936   else
937     {
938       gcc_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
939
940       for (t = TREE_TYPE (decl);
941            t != NULL_TREE;
942            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
943              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
944         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
945           return 1;
946     }
947
948   return 0;
949 }
950
951 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
952    FRIEND according to [temp.friend].  */
953
954 bool
955 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend)
956 {
957   bool need_template = true;
958   int template_depth;
959
960   gcc_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
961               || TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
962
963   /* For [temp.friend/6] when FRIEND is an ordinary member function
964      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
965      if this.  */
966   if (TREE_CODE (friend) == FUNCTION_DECL
967       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend)
968       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend))
969     {
970       /* We want a TEMPLATE_DECL for `is_specialization_of'.  */
971       friend = DECL_TI_TEMPLATE (friend);
972       need_template = false;
973     }
974   else if (TREE_CODE (friend) == TEMPLATE_DECL
975            && !PRIMARY_TEMPLATE_P (friend))
976     need_template = false;
977
978   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
979   if (TREE_CODE (friend) != TEMPLATE_DECL)
980     return false;
981
982   if (is_specialization_of (decl, friend))
983     return true;
984
985   /* [temp.friend/6]
986      A member of a class template may be declared to be a friend of a
987      non-template class.  In this case, the corresponding member of
988      every specialization of the class template is a friend of the
989      class granting friendship.
990
991      For example, given a template friend declaration
992
993        template <class T> friend void A<T>::f();
994
995      the member function below is considered a friend
996
997        template <> struct A<int> {
998          void f();
999        };
1000
1001      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
1002      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
1003      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
1004
1005   template_depth = template_class_depth (DECL_CONTEXT (friend));
1006   if (template_depth
1007       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
1008       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)),
1009                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend))))
1010     {
1011       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
1012          a few tricky cases, such as when FRIEND's are
1013
1014            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
1015            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
1016
1017          and DECL's are
1018
1019            void A<int>::g(int);
1020            template <int> void A<int>::h();
1021
1022          we need to figure out ARGS, the template arguments from
1023          the context of DECL.  This is required for template substitution
1024          of `T' in the function parameter of `g' and template parameter
1025          of `h' in the above examples.  Here ARGS corresponds to `int'.  */
1026
1027       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
1028       tree args = NULL_TREE;
1029       int current_depth = 0;
1030
1031       while (current_depth < template_depth)
1032         {
1033           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
1034             {
1035               if (current_depth == 0)
1036                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
1037               else
1038                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
1039               current_depth++;
1040             }
1041           context = TYPE_CONTEXT (context);
1042         }
1043
1044       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1045         {
1046           bool is_template;
1047           tree friend_type;
1048           tree decl_type;
1049           tree friend_args_type;
1050           tree decl_args_type;
1051
1052           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
1053              non-templates.  */
1054           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
1055                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1056           if (need_template ^ is_template)
1057             return false;
1058           else if (is_template)
1059             {
1060               /* If both are templates, check template parameter list.  */
1061               tree friend_parms
1062                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
1063                                          args, tf_none);
1064               if (!comp_template_parms
1065                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
1066                       friend_parms))
1067                 return false;
1068
1069               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1070             }
1071           else
1072             decl_type = TREE_TYPE (decl);
1073
1074           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend), args,
1075                                               tf_none, NULL_TREE);
1076           if (friend_type == error_mark_node)
1077             return false;
1078
1079           /* Check if return types match.  */
1080           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
1081             return false;
1082
1083           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1084              `this' parameter.  */
1085           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1086           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1087           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend))
1088             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1089           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1090             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1091
1092           return compparms (decl_args_type, friend_args_type);
1093         }
1094       else
1095         {
1096           /* DECL is a TYPE_DECL */
1097           bool is_template;
1098           tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
1099
1100           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
1101              non-templates.  */
1102           is_template
1103             = CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (decl_type)
1104               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type));
1105
1106           if (need_template ^ is_template)
1107             return false;
1108           else if (is_template)
1109             {
1110               tree friend_parms;
1111               /* If both are templates, check the name of the two
1112                  TEMPLATE_DECL's first because is_friend didn't.  */
1113               if (DECL_NAME (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type))
1114                   != DECL_NAME (friend))
1115                 return false;
1116
1117               /* Now check template parameter list.  */
1118               friend_parms
1119                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
1120                                          args, tf_none);
1121               return comp_template_parms
1122                 (DECL_TEMPLATE_PARMS (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type)),
1123                  friend_parms);
1124             }
1125           else
1126             return (DECL_NAME (decl)
1127                     == DECL_NAME (friend));
1128         }
1129     }
1130   return false;
1131 }
1132
1133 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1134    the indicated ARGS.  IS_FRIEND indicates whether the specialization
1135    is actually just a friend declaration.  Returns SPEC, or an
1136    equivalent prior declaration, if available.  */
1137
1138 static tree
1139 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args, bool is_friend)
1140 {
1141   tree fn;
1142
1143   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
1144
1145   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL
1146       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1147     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1148        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1149        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1150        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1151        with default function arguments.  In particular, given
1152        something like this:
1153
1154           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1155
1156        the default argument expression is not substituted for in an
1157        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1158     return spec;
1159
1160   fn = retrieve_specialization (tmpl, args,
1161                                 /*class_specializations_p=*/false);
1162   /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1163      already got.  In particular, regenerate_decl_from_template calls
1164      duplicate_decls which will update the specialization list.  But,
1165      we'll still get called again here anyhow.  It's more convenient
1166      to simply allow this than to try to prevent it.  */
1167   if (fn == spec)
1168     return spec;
1169   else if (fn && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1170     {
1171       if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1172         {
1173           if (TREE_USED (fn)
1174               || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1175             {
1176               error ("specialization of %qD after instantiation",
1177                      fn);
1178               return spec;
1179             }
1180           else
1181             {
1182               tree clone;
1183               /* This situation should occur only if the first
1184                  specialization is an implicit instantiation, the
1185                  second is an explicit specialization, and the
1186                  implicit instantiation has not yet been used.  That
1187                  situation can occur if we have implicitly
1188                  instantiated a member function and then specialized
1189                  it later.
1190
1191                  We can also wind up here if a friend declaration that
1192                  looked like an instantiation turns out to be a
1193                  specialization:
1194
1195                    template <class T> void foo(T);
1196                    class S { friend void foo<>(int) };
1197                    template <> void foo(int);
1198
1199                  We transform the existing DECL in place so that any
1200                  pointers to it become pointers to the updated
1201                  declaration.
1202
1203                  If there was a definition for the template, but not
1204                  for the specialization, we want this to look as if
1205                  there were no definition, and vice versa.  */
1206               DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1207               duplicate_decls (spec, fn, is_friend);
1208               /* The call to duplicate_decls will have applied
1209                  [temp.expl.spec]: 
1210
1211                    An explicit specialization of a function template
1212                    is inline only if it is explicitly declared to be,
1213                    and independently of whether its function tempalte
1214                    is.
1215
1216                 to the primary function; now copy the inline bits to
1217                 the various clones.  */   
1218               FOR_EACH_CLONE (clone, fn)
1219                 {
1220                   DECL_DECLARED_INLINE_P (clone)
1221                     = DECL_DECLARED_INLINE_P (fn);
1222                   DECL_INLINE (clone)
1223                     = DECL_INLINE (fn);
1224                 }
1225               check_specialization_namespace (fn);
1226
1227               return fn;
1228             }
1229         }
1230       else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1231         {
1232           if (!duplicate_decls (spec, fn, is_friend) && DECL_INITIAL (spec))
1233             /* Dup decl failed, but this is a new definition. Set the
1234                line number so any errors match this new
1235                definition.  */
1236             DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1237
1238           return fn;
1239         }
1240     }
1241
1242   /* A specialization must be declared in the same namespace as the
1243      template it is specializing.  */
1244   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec)
1245       && !check_specialization_namespace (tmpl))
1246     DECL_CONTEXT (spec) = decl_namespace_context (tmpl);
1247
1248   if (!optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1249     DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
1250       = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
1251
1252   return spec;
1253 }
1254
1255 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1256    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1257    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
1258
1259 bool
1260 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
1261 {
1262   tree* s;
1263
1264   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
1265        *s != NULL_TREE;
1266        s = &TREE_CHAIN (*s))
1267     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
1268       {
1269         if (!new_spec)
1270           *s = TREE_CHAIN (*s);
1271         else
1272           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1273         return 1;
1274       }
1275
1276   return 0;
1277 }
1278
1279 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1280    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1281    DECL).  */
1282
1283 static int
1284 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1285 {
1286   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1287 }
1288
1289 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1290
1291 static hashval_t
1292 hash_local_specialization (const void* p1)
1293 {
1294   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1295 }
1296
1297 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1298    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1299
1300 static void
1301 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1302 {
1303   void **slot;
1304
1305   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl,
1306                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1307   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1308 }
1309
1310 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1311
1312 void
1313 print_candidates (tree fns)
1314 {
1315   tree fn;
1316
1317   const char *str = "candidates are:";
1318
1319   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1320     {
1321       tree f;
1322
1323       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1324         error ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1325       str = "               ";
1326     }
1327 }
1328
1329 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1330    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1331    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1332    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1333    TEMPLATE_ID are non-members.
1334
1335    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1336    specialization of a member template.
1337
1338    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1339    template classes that appeared in the name of the function. See
1340    check_explicit_specialization for a more accurate description.
1341
1342    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1343    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1344
1345    If it is impossible to determine the result, an error message is
1346    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1347
1348 static tree
1349 determine_specialization (tree template_id,
1350                           tree decl,
1351                           tree* targs_out,
1352                           int need_member_template,
1353                           int template_count)
1354 {
1355   tree fns;
1356   tree targs;
1357   tree explicit_targs;
1358   tree candidates = NULL_TREE;
1359   tree templates = NULL_TREE;
1360   int header_count;
1361   struct cp_binding_level *b;
1362
1363   *targs_out = NULL_TREE;
1364
1365   if (template_id == error_mark_node)
1366     return error_mark_node;
1367
1368   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1369   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1370
1371   if (fns == error_mark_node)
1372     return error_mark_node;
1373
1374   /* Check for baselinks.  */
1375   if (BASELINK_P (fns))
1376     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1377
1378   if (!is_overloaded_fn (fns))
1379     {
1380       error ("%qD is not a function template", fns);
1381       return error_mark_node;
1382     }
1383
1384   /* Count the number of template headers specified for this
1385      specialization.  */
1386   header_count = 0;
1387   for (b = current_binding_level;
1388        b->kind == sk_template_parms;
1389        b = b->level_chain)
1390     ++header_count;
1391
1392   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1393     {
1394       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1395
1396       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1397         {
1398           tree decl_arg_types;
1399           tree fn_arg_types;
1400
1401           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1402
1403           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1404           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1405           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn)
1406               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1407             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1408
1409           /* Check that the number of function parameters matches.
1410              For example,
1411                template <class T> void f(int i = 0);
1412                template <> void f<int>();
1413              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1414              by get_bindings below.  */
1415
1416           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1417           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1418             continue;
1419
1420           /* For a non-static member function, we need to make sure that
1421              the const qualification is the same. This can be done by
1422              checking the 'this' in the argument list.  */
1423           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1424               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types),
1425                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1426             continue;
1427
1428           /* In case of explicit specialization, we need to check if
1429              the number of template headers appearing in the specialization
1430              is correct. This is usually done in check_explicit_specialization,
1431              but the check done there cannot be exhaustive when specializing
1432              member functions. Consider the following code:
1433
1434              template <> void A<int>::f(int);
1435              template <> template <> void A<int>::f(int);
1436
1437              Assuming that A<int> is not itself an explicit specialization
1438              already, the first line specializes "f" which is a non-template
1439              member function, whilst the second line specializes "f" which
1440              is a template member function. So both lines are syntactically
1441              correct, and check_explicit_specialization does not reject
1442              them.
1443
1444              Here, we can do better, as we are matching the specialization
1445              against the declarations. We count the number of template
1446              headers, and we check if they match TEMPLATE_COUNT + 1
1447              (TEMPLATE_COUNT is the number of qualifying template classes,
1448              plus there must be another header for the member template
1449              itself).
1450
1451              Notice that if header_count is zero, this is not a
1452              specialization but rather a template instantiation, so there
1453              is no check we can perform here.  */
1454           if (header_count && header_count != template_count + 1)
1455             continue;
1456
1457           /* Check that the number of template arguments at the
1458              innermost level for DECL is the same as for FN.  */
1459           if (current_binding_level->kind == sk_template_parms
1460               && !current_binding_level->explicit_spec_p
1461               && (TREE_VEC_LENGTH (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn))
1462                   != TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (current_template_parms))))
1463             continue;
1464
1465           /* See whether this function might be a specialization of this
1466              template.  */
1467           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs, /*check_ret=*/true);
1468
1469           if (!targs)
1470             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1471                specialize TMPL will produce DECL.  */
1472             continue;
1473
1474           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1475           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1476         }
1477       else if (need_member_template)
1478         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1479            specialization of a member template.  */
1480         ;
1481       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1482         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1483            cases.  */
1484         ;
1485       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1486         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1487            be a specialization of that.  */
1488         ;
1489       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1490         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1491         ;
1492       else
1493         {
1494           tree decl_arg_types;
1495
1496           /* This is an ordinary member function.  However, since
1497              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1498              template class.  For example,
1499
1500                template <typename T> struct S { void f(); };
1501                template <> void S<int>::f() {}
1502
1503              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1504              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1505              might be in business.  */
1506
1507           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1508             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1509                of a template class.  This is not a candidate.  */
1510             continue;
1511
1512           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1513                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1514             /* The return types differ.  */
1515             continue;
1516
1517           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1518           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1519           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn)
1520               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1521             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1522
1523           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)),
1524                          decl_arg_types))
1525             /* They match!  */
1526             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1527         }
1528     }
1529
1530   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1531     {
1532       /* We have:
1533
1534            [temp.expl.spec]
1535
1536            It is possible for a specialization with a given function
1537            signature to be instantiated from more than one function
1538            template.  In such cases, explicit specification of the
1539            template arguments must be used to uniquely identify the
1540            function template specialization being specialized.
1541
1542          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1543          determine which of the candidate templates is most
1544          specialized.  However, we, also have:
1545
1546            [temp.func.order]
1547
1548            Partial ordering of overloaded function template
1549            declarations is used in the following contexts to select
1550            the function template to which a function template
1551            specialization refers:
1552
1553            -- when an explicit specialization refers to a function
1554               template.
1555
1556          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1557          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1558          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1559          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1560          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1561          that the committee simply forgot to delete the wording in
1562          [temp.expl.spec].  */
1563      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1564      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1565        {
1566          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs, /*check_ret=*/true);
1567          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1568        }
1569     }
1570
1571   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1572     {
1573       error ("template-id %qD for %q+D does not match any template "
1574              "declaration", template_id, decl);
1575       return error_mark_node;
1576     }
1577   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1578            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1579            || (templates && candidates))
1580     {
1581       error ("ambiguous template specialization %qD for %q+D",
1582              template_id, decl);
1583       chainon (candidates, templates);
1584       print_candidates (candidates);
1585       return error_mark_node;
1586     }
1587
1588   /* We have one, and exactly one, match.  */
1589   if (candidates)
1590     {
1591       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1592          template class.  */
1593       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1594       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1595     }
1596
1597   /* It was a specialization of a template.  */
1598   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1599   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1600     {
1601       *targs_out = copy_node (targs);
1602       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out,
1603                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1604                            TREE_PURPOSE (templates));
1605     }
1606   else
1607     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1608   return TREE_VALUE (templates);
1609 }
1610
1611 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1612    but with the default argument values filled in from those in the
1613    TMPL_TYPES.  */
1614
1615 static tree
1616 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1617                                       tree tmpl_types)
1618 {
1619   tree new_spec_types;
1620
1621   if (!spec_types)
1622     return NULL_TREE;
1623
1624   if (spec_types == void_list_node)
1625     return void_list_node;
1626
1627   /* Substitute into the rest of the list.  */
1628   new_spec_types =
1629     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1630                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1631
1632   /* Add the default argument for this parameter.  */
1633   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1634                          TREE_VALUE (spec_types),
1635                          new_spec_types);
1636 }
1637
1638 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1639    from the template it specializes.  (That way, code like:
1640
1641      template <class T> void f(T = 3);
1642      template <> void f(double);
1643      void g () { f (); }
1644
1645    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1646    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1647    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1648
1649 static void
1650 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1651 {
1652   tree tmpl;
1653   tree spec_types;
1654   tree tmpl_types;
1655   tree new_spec_types;
1656   tree old_type;
1657   tree new_type;
1658   tree t;
1659   tree object_type = NULL_TREE;
1660   tree in_charge = NULL_TREE;
1661   tree vtt = NULL_TREE;
1662
1663   /* See if there's anything we need to do.  */
1664   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1665   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1666   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1667     if (TREE_PURPOSE (t))
1668       break;
1669   if (!t)
1670     return;
1671
1672   old_type = TREE_TYPE (decl);
1673   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1674
1675   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1676     {
1677       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1678          CV quals.  */
1679       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1680       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1681       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1682
1683       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1684         {
1685           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1686              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1687           in_charge = spec_types;
1688           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1689         }
1690       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1691         {
1692           vtt = spec_types;
1693           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1694         }
1695     }
1696
1697   /* Compute the merged default arguments.  */
1698   new_spec_types =
1699     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1700
1701   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1702   if (object_type)
1703     {
1704       if (vtt)
1705         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1706                                          TREE_VALUE (vtt),
1707                                          new_spec_types);
1708
1709       if (in_charge)
1710         /* Put the in-charge parameter back.  */
1711         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1712                                          TREE_VALUE (in_charge),
1713                                          new_spec_types);
1714
1715       new_type = build_method_type_directly (object_type,
1716                                              TREE_TYPE (old_type),
1717                                              new_spec_types);
1718     }
1719   else
1720     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1721                                     new_spec_types);
1722   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
1723                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1724   new_type = build_exception_variant (new_type,
1725                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1726   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1727 }
1728
1729 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1730    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1731    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1732    instantiation at this point.
1733
1734    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1735    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1736    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1737    recoverable.
1738
1739    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags:
1740
1741    2: The function has a definition.
1742    4: The function is a friend.
1743
1744    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1745    template classes that appeared in the name of the function.  For
1746    example, in
1747
1748      template <class T> struct S { void f(); };
1749      void S<int>::f();
1750
1751    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1752    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1753
1754      template <class T> struct S {};
1755      template <> struct S<int> { void f(); }
1756      template <> void S<int>::f();
1757
1758    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1759    invalid; there should be no template <>.)
1760
1761    If the function is a specialization, it is marked as such via
1762    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1763    is set up correctly, and it is added to the list of specializations
1764    for that template.  */
1765
1766 tree
1767 check_explicit_specialization (tree declarator,
1768                                tree decl,
1769                                int template_count,
1770                                int flags)
1771 {
1772   int have_def = flags & 2;
1773   int is_friend = flags & 4;
1774   int specialization = 0;
1775   int explicit_instantiation = 0;
1776   int member_specialization = 0;
1777   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1778   tree dname = DECL_NAME (decl);
1779   tmpl_spec_kind tsk;
1780
1781   if (is_friend)
1782     {
1783       if (!processing_specialization)
1784         tsk = tsk_none;
1785       else
1786         tsk = tsk_excessive_parms;
1787     }
1788   else
1789     tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1790
1791   switch (tsk)
1792     {
1793     case tsk_none:
1794       if (processing_specialization)
1795         {
1796           specialization = 1;
1797           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1798         }
1799       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1800         {
1801           if (is_friend)
1802             /* This could be something like:
1803
1804                template <class T> void f(T);
1805                class S { friend void f<>(int); }  */
1806             specialization = 1;
1807           else
1808             {
1809               /* This case handles bogus declarations like template <>
1810                  template <class T> void f<int>(); */
1811
1812               error ("template-id %qD in declaration of primary template",
1813                      declarator);
1814               return decl;
1815             }
1816         }
1817       break;
1818
1819     case tsk_invalid_member_spec:
1820       /* The error has already been reported in
1821          check_specialization_scope.  */
1822       return error_mark_node;
1823
1824     case tsk_invalid_expl_inst:
1825       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1826
1827       /* Fall through.  */
1828
1829     case tsk_expl_inst:
1830       if (have_def)
1831         error ("definition provided for explicit instantiation");
1832
1833       explicit_instantiation = 1;
1834       break;
1835
1836     case tsk_excessive_parms:
1837     case tsk_insufficient_parms:
1838       if (tsk == tsk_excessive_parms)
1839         error ("too many template parameter lists in declaration of %qD",
1840                decl);
1841       else if (template_header_count)
1842         error("too few template parameter lists in declaration of %qD", decl);
1843       else
1844         error("explicit specialization of %qD must be introduced by "
1845               "%<template <>%>", decl);
1846
1847       /* Fall through.  */
1848     case tsk_expl_spec:
1849       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1850       if (ctype)
1851         member_specialization = 1;
1852       else
1853         specialization = 1;
1854       break;
1855
1856     case tsk_template:
1857       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1858         {
1859           /* This case handles bogus declarations like template <>
1860              template <class T> void f<int>(); */
1861
1862           if (uses_template_parms (declarator))
1863             error ("function template partial specialization %qD "
1864                    "is not allowed", declarator);
1865           else
1866             error ("template-id %qD in declaration of primary template",
1867                    declarator);
1868           return decl;
1869         }
1870
1871       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1872         /* This is a specialization of a member template, without
1873            specialization the containing class.  Something like:
1874
1875              template <class T> struct S {
1876                template <class U> void f (U);
1877              };
1878              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1879
1880            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1881         specialization = 1;
1882       break;
1883
1884     default:
1885       gcc_unreachable ();
1886     }
1887
1888   if (specialization || member_specialization)
1889     {
1890       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1891       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1892         if (TREE_PURPOSE (t))
1893           {
1894             pedwarn
1895               ("default argument specified in explicit specialization");
1896             break;
1897           }
1898     }
1899
1900   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1901     {
1902       tree tmpl = NULL_TREE;
1903       tree targs = NULL_TREE;
1904
1905       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1906       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1907         {
1908           tree fns;
1909
1910           gcc_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE);
1911           if (ctype)
1912             fns = dname;
1913           else
1914             {
1915               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1916                  must be at namespace scope.  */
1917               gcc_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl));
1918
1919               /* Find the namespace binding, using the declaration
1920                  context.  */
1921               fns = namespace_binding (dname, CP_DECL_CONTEXT (decl));
1922               if (!fns || !is_overloaded_fn (fns))
1923                 {
1924                   error ("%qD is not a template function", dname);
1925                   fns = error_mark_node;
1926                 }
1927             }
1928
1929           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1930         }
1931
1932       if (declarator == error_mark_node)
1933         return error_mark_node;
1934
1935       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1936         {
1937           if (!explicit_instantiation)
1938             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1939                but the error will already have been flagged by
1940                check_specialization_scope.  */
1941             return error_mark_node;
1942           else
1943             {
1944               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1945                  class scope, e.g.:
1946
1947                    class C { template void f(); }
1948
1949                    This case is caught by the parser.  However, on
1950                    something like:
1951
1952                    template class C { void f(); };
1953
1954                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1955                    issued later.  */
1956               ;
1957             }
1958
1959           return decl;
1960         }
1961       else if (ctype != NULL_TREE
1962                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1963                    IDENTIFIER_NODE))
1964         {
1965           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1966              name as the declared function.  */
1967           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1968           tree fns = NULL_TREE;
1969           int idx;
1970
1971           if (constructor_name_p (name, ctype))
1972             {
1973               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1974
1975               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1976                   : !CLASSTYPE_DESTRUCTORS (ctype))
1977                 {
1978                   /* From [temp.expl.spec]:
1979
1980                      If such an explicit specialization for the member
1981                      of a class template names an implicitly-declared
1982                      special member function (clause _special_), the
1983                      program is ill-formed.
1984
1985                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1986                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1987                   return error_mark_node;
1988                 }
1989
1990               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1991             }
1992
1993           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1994             {
1995               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1996               if (idx >= 0)
1997                 fns = VEC_index (tree, CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1998             }
1999           else
2000             {
2001               VEC(tree,gc) *methods;
2002               tree ovl;
2003
2004               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
2005                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
2006                  int' which will be a specialization of `operator T'.
2007                  So, we find *all* the conversion operators, and then
2008                  select from them.  */
2009               fns = NULL_TREE;
2010
2011               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
2012               if (methods)
2013                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
2014                      VEC_iterate (tree, methods, idx, ovl);
2015                      ++idx)
2016                   {
2017                     if (!DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
2018                       /* There are no more conversion functions.  */
2019                       break;
2020
2021                     /* Glue all these conversion functions together
2022                        with those we already have.  */
2023                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
2024                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
2025                   }
2026             }
2027
2028           if (fns == NULL_TREE)
2029             {
2030               error ("no member function %qD declared in %qT", name, ctype);
2031               return error_mark_node;
2032             }
2033           else
2034             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
2035         }
2036
2037       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
2038          Note that for an explicit instantiation, even one for a
2039          member function, we cannot tell apriori whether the
2040          instantiation is for a member template, or just a member
2041          function of a template class.  Even if a member template is
2042          being instantiated, the member template arguments may be
2043          elided if they can be deduced from the rest of the
2044          declaration.  */
2045       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
2046                                        &targs,
2047                                        member_specialization,
2048                                        template_count);
2049
2050       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
2051         /* We couldn't figure out what this declaration was
2052            specializing.  */
2053         return error_mark_node;
2054       else
2055         {
2056           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
2057
2058           if (explicit_instantiation)
2059             {
2060               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
2061                  is done by do_decl_instantiation later.  */
2062
2063               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
2064               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2065
2066               if (arg_depth > parm_depth)
2067                 {
2068                   /* If TMPL is not the most general template (for
2069                      example, if TMPL is a friend template that is
2070                      injected into namespace scope), then there will
2071                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
2072                      here.  */
2073                   int i;
2074                   tree new_targs;
2075
2076                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
2077                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
2078                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
2079                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
2080                   targs = new_targs;
2081                 }
2082
2083               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
2084             }
2085
2086           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
2087              turns out to be specializing a static member function,
2088              make DECL a static member function as well.  */
2089           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
2090               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2091             revert_static_member_fn (decl);
2092
2093           /* If this is a specialization of a member template of a
2094              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
2095              not the specialization of it.  */
2096           if (tsk == tsk_template)
2097             {
2098               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2099               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
2100               if (have_def)
2101                 {
2102                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2103                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
2104                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2105                   /* We want to use the argument list specified in the
2106                      definition, not in the original declaration.  */
2107                   DECL_ARGUMENTS (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
2108                     = DECL_ARGUMENTS (decl);
2109                 }
2110               return tmpl;
2111             }
2112
2113           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
2114           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
2115
2116           /* Inherit default function arguments from the template
2117              DECL is specializing.  */
2118           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
2119
2120           /* This specialization has the same protection as the
2121              template it specializes.  */
2122           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
2123           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
2124           /* The specialization has the same visibility as the
2125              template it specializes.  */
2126           if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (gen_tmpl))
2127             {
2128               DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (decl) = 1;
2129               DECL_VISIBILITY (decl) = DECL_VISIBILITY (gen_tmpl);
2130             }
2131           /* If DECL is a friend declaration, declared using an
2132              unqualified name, the namespace associated with DECL may
2133              have been set incorrectly.  For example, in:
2134              
2135                template <typename T> void f(T); 
2136                namespace N {
2137                  struct S { friend void f<int>(int); }
2138                }
2139
2140              we will have set the DECL_CONTEXT for the friend
2141              declaration to N, rather than to the global namespace.  */
2142           if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl))
2143             DECL_CONTEXT (decl) = DECL_CONTEXT (tmpl);
2144
2145           if (is_friend && !have_def)
2146             /* This is not really a declaration of a specialization.
2147                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
2148                a request for an instantiation, either.  */
2149             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
2150           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2151             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
2152                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
2153                versions in V3 ABI.  */
2154             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
2155
2156           /* Register this specialization so that we can find it
2157              again.  */
2158           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs, is_friend);
2159         }
2160     }
2161
2162   return decl;
2163 }
2164
2165 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2166    parameters.  These are represented in the same format used for
2167    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2168
2169 int
2170 comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
2171 {
2172   tree p1;
2173   tree p2;
2174
2175   if (parms1 == parms2)
2176     return 1;
2177
2178   for (p1 = parms1, p2 = parms2;
2179        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2180        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2181     {
2182       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2183       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2184       int i;
2185
2186       gcc_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC);
2187       gcc_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC);
2188
2189       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2190         return 0;
2191
2192       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i)
2193         {
2194           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2195           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2196
2197           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2198             return 0;
2199
2200           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
2201             continue;
2202           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2203             return 0;
2204         }
2205     }
2206
2207   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2208     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2209        other.  */
2210     return 0;
2211
2212   return 1;
2213 }
2214
2215 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
2216
2217    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
2218    scope (including nested scopes).  */
2219
2220 void
2221 check_template_shadow (tree decl)
2222 {
2223   tree olddecl;
2224
2225   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
2226      parameter.  */
2227   if (!current_template_parms)
2228     return;
2229
2230   /* Figure out what we're shadowing.  */
2231   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
2232     decl = OVL_CURRENT (decl);
2233   olddecl = innermost_non_namespace_value (DECL_NAME (decl));
2234
2235   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
2236      anything, let alone a template parameter.  */
2237   if (!olddecl)
2238     return;
2239
2240   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
2241      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
2242      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
2243      node.  */
2244   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
2245     return;
2246
2247   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
2248      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
2249      inline member templates.  */
2250   if (decl == olddecl
2251       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
2252     return;
2253
2254   error ("declaration of %q+#D", decl);
2255   error (" shadows template parm %q+#D", olddecl);
2256 }
2257
2258 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
2259    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
2260
2261 static tree
2262 build_template_parm_index (int index,
2263                            int level,
2264                            int orig_level,
2265                            tree decl,
2266                            tree type)
2267 {
2268   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
2269   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
2270   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
2271   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
2272   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
2273   TREE_TYPE (t) = type;
2274   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
2275   TREE_INVARIANT (t) = TREE_INVARIANT (decl);
2276   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
2277
2278   return t;
2279 }
2280
2281 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
2282    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
2283    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
2284    new one is created.  */
2285
2286 static tree
2287 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
2288 {
2289   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
2290       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
2291           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
2292     {
2293       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
2294       tree decl, t;
2295
2296       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
2297       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
2298       TREE_INVARIANT (decl) = TREE_INVARIANT (orig_decl);
2299       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2300       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2301       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2302
2303       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2304                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2305                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2306                                      decl, type);
2307       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2308
2309         /* Template template parameters need this.  */
2310       if (TREE_CODE (decl) != CONST_DECL)
2311         DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2312           = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2313     }
2314
2315   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2316 }
2317
2318 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2319    LIST being built.  This new parameter is a non-type parameter iff
2320    IS_NON_TYPE is true.  */
2321
2322 tree
2323 process_template_parm (tree list, tree next, bool is_non_type)
2324 {
2325   tree parm;
2326   tree decl = 0;
2327   tree defval;
2328   int idx;
2329
2330   parm = next;
2331   gcc_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST);
2332   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2333
2334   if (list)
2335     {
2336       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2337
2338       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2339         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2340       else
2341         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2342       ++idx;
2343     }
2344   else
2345     idx = 0;
2346
2347   if (is_non_type)
2348     {
2349       parm = TREE_VALUE (parm);
2350
2351       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2352
2353       /* [temp.param]
2354
2355          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2356          ignored when determining its type.  */
2357       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2358
2359       /* A template parameter is not modifiable.  */
2360       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2361       TREE_INVARIANT (parm) = 1;
2362       TREE_READONLY (parm) = 1;
2363       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2364         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2365       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2366       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
2367       TREE_INVARIANT (decl) = 1;
2368       TREE_READONLY (decl) = 1;
2369       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl)
2370         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2371                                      processing_template_decl,
2372                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2373     }
2374   else
2375     {
2376       tree t;
2377       parm = TREE_VALUE (TREE_VALUE (parm));
2378
2379       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2380         {
2381           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2382           /* This is for distinguishing between real templates and template
2383              template parameters */
2384           TREE_TYPE (parm) = t;
2385           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2386           decl = parm;
2387         }
2388       else
2389         {
2390           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2391           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
2392           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2393         }
2394
2395       TYPE_NAME (t) = decl;
2396       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2397       parm = decl;
2398       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2399         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2400                                      processing_template_decl,
2401                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2402     }
2403   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2404   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2405   pushdecl (decl);
2406   parm = build_tree_list (defval, parm);
2407   return chainon (list, parm);
2408 }
2409
2410 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2411    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2412    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2413    as PARM_DECLs.  */
2414
2415 tree
2416 end_template_parm_list (tree parms)
2417 {
2418   int nparms;
2419   tree parm, next;
2420   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2421
2422   current_template_parms
2423     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2424                  saved_parmlist, current_template_parms);
2425
2426   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2427     {
2428       next = TREE_CHAIN (parm);
2429       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2430       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2431     }
2432
2433   --processing_template_parmlist;
2434
2435   return saved_parmlist;
2436 }
2437
2438 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2439
2440 void
2441 end_template_decl (void)
2442 {
2443   reset_specialization ();
2444
2445   if (! processing_template_decl)
2446     return;
2447
2448   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2449   finish_scope ();
2450
2451   --processing_template_decl;
2452   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2453 }
2454
2455 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2456    The innermost PARMS are given first.  */
2457
2458 tree
2459 current_template_args (void)
2460 {
2461   tree header;
2462   tree args = NULL_TREE;
2463   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2464   int l = length;
2465
2466   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2467      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2468      TREE_VEC containing the arguments.  */
2469   if (length > 1)
2470     args = make_tree_vec (length);
2471
2472   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2473     {
2474       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2475       int i;
2476
2477       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2478       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2479         {
2480           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2481
2482           /* T will be a list if we are called from within a
2483              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2484              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2485           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
2486             {
2487               t = TREE_VALUE (t);
2488
2489               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL
2490                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2491                 t = TREE_TYPE (t);
2492               else
2493                 t = DECL_INITIAL (t);
2494               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2495             }
2496         }
2497
2498       if (length > 1)
2499         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2500       else
2501         args = a;
2502     }
2503
2504   return args;
2505 }
2506
2507 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2508    template PARMS.  If MEMBER_TEMPLATE_P is true, the new template is
2509    a member template.  Used by push_template_decl below.  */
2510
2511 static tree
2512 build_template_decl (tree decl, tree parms, bool member_template_p)
2513 {
2514   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2515   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2516   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2517   DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl) = member_template_p;
2518   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2519     {
2520       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2521       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2522       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2523       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2524       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2525       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2526         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl,
2527                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2528     }
2529
2530   return tmpl;
2531 }
2532
2533 struct template_parm_data
2534 {
2535   /* The level of the template parameters we are currently
2536      processing.  */
2537   int level;
2538
2539   /* The index of the specialization argument we are currently
2540      processing.  */
2541   int current_arg;
2542
2543   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2544      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2545      of the arguments processed so far.  */
2546   int* parms;
2547
2548   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2549      elements are nonzero if the argument makes use of template
2550      parameters of this level.  */
2551   int* arg_uses_template_parms;
2552 };
2553
2554 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2555    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2556    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2557    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2558    appropriately.  */
2559
2560 static int
2561 mark_template_parm (tree t, void* data)
2562 {
2563   int level;
2564   int idx;
2565   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2566
2567   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2568     {
2569       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2570       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2571     }
2572   else
2573     {
2574       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2575       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2576     }
2577
2578   if (level == tpd->level)
2579     {
2580       tpd->parms[idx] = 1;
2581       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2582     }
2583
2584   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2585      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2586   return 0;
2587 }
2588
2589 /* Process the partial specialization DECL.  */
2590
2591 static tree
2592 process_partial_specialization (tree decl)
2593 {
2594   tree type = TREE_TYPE (decl);
2595   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2596   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2597   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2598   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2599   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2600   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2601   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2602   int  i;
2603   int did_error_intro = 0;
2604   struct template_parm_data tpd;
2605   struct template_parm_data tpd2;
2606
2607   /* We check that each of the template parameters given in the
2608      partial specialization is used in the argument list to the
2609      specialization.  For example:
2610
2611        template <class T> struct S;
2612        template <class T> struct S<T*>;
2613
2614      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2615      parameter T, whereas
2616
2617        template <class T> struct S<int>;
2618
2619      is no good.  Even trickier is:
2620
2621        template <class T>
2622        struct S1
2623        {
2624           template <class U>
2625           struct S2;
2626           template <class U>
2627           struct S2<T>;
2628        };
2629
2630      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2631      full-specialization.  Of course,
2632
2633           template <class U>
2634           struct S2<T (*)(U)>;
2635
2636      or some such would have been OK.  */
2637   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2638   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2639   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2640
2641   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2642   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2643   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2644     {
2645       tpd.current_arg = i;
2646       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2647                               &mark_template_parm,
2648                               &tpd,
2649                               NULL);
2650     }
2651   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2652     if (tpd.parms[i] == 0)
2653       {
2654         /* One of the template parms was not used in the
2655            specialization.  */
2656         if (!did_error_intro)
2657           {
2658             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2659             did_error_intro = 1;
2660           }
2661
2662         error ("        %qD", TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2663       }
2664
2665   /* [temp.class.spec]
2666
2667      The argument list of the specialization shall not be identical to
2668      the implicit argument list of the primary template.  */
2669   if (comp_template_args
2670       (inner_args,
2671        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2672                                                    (maintmpl)))))
2673     error ("partial specialization %qT does not specialize any template arguments", type);
2674
2675   /* [temp.class.spec]
2676
2677      A partially specialized non-type argument expression shall not
2678      involve template parameters of the partial specialization except
2679      when the argument expression is a simple identifier.
2680
2681      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2682      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2683      specialization.  */
2684   gcc_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl));
2685   tpd2.parms = 0;
2686   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2687     {
2688       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2689       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2690           !TYPE_P (arg)
2691           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2692           /* This next line is the `argument expression is not just a
2693              simple identifier' condition and also the `specialized
2694              non-type argument' bit.  */
2695           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2696         {
2697           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2698             error ("template argument %qE involves template parameter(s)", arg);
2699           else
2700             {
2701               /* Look at the corresponding template parameter,
2702                  marking which template parameters its type depends
2703                  upon.  */
2704               tree type =
2705                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms,
2706                                                      i)));
2707
2708               if (!tpd2.parms)
2709                 {
2710                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2711                   tpd2.arg_uses_template_parms
2712                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2713                   /* The number of parameters here is the number in the
2714                      main template, which, as checked in the assertion
2715                      above, is NARGS.  */
2716                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2717                   tpd2.level =
2718                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2719                 }
2720
2721               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2722                  looking for the template parameters of the main
2723                  template, not in the specialization.  */
2724               tpd2.current_arg = i;
2725               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2726               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2727               for_each_template_parm (type,
2728                                       &mark_template_parm,
2729                                       &tpd2,
2730                                       NULL);
2731
2732               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2733                 {
2734                   /* The type depended on some template parameters.
2735                      If they are fully specialized in the
2736                      specialization, that's OK.  */
2737                   int j;
2738                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2739                     if (tpd2.parms[j] != 0
2740                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2741                       {
2742                         error ("type %qT of template argument %qE depends "
2743                                "on template parameter(s)",
2744                                type,
2745                                arg);
2746                         break;
2747                       }
2748                 }
2749             }
2750         }
2751     }
2752
2753   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs,
2754                                /*class_specializations_p=*/true))
2755     /* We've already got this specialization.  */
2756     return decl;
2757
2758   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2759     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2760                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2761   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2762   return decl;
2763 }
2764
2765 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2766    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2767    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2768    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2769
2770 static void
2771 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2772 {
2773   const char *msg;
2774   int last_level_to_check;
2775   tree parm_level;
2776
2777   /* [temp.param]
2778
2779      A default template-argument shall not be specified in a
2780      function template declaration or a function template definition, nor
2781      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2782      class template.  */
2783
2784   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2785     /* You can't have a function template declaration in a local
2786        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2787        local scope.  */
2788     return;
2789
2790   if (current_class_type
2791       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2792       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2793       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2794          or a member function.  */
2795       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2796           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2797           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2798           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2799           : false)
2800       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2801          the scope of the class.  */
2802       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2803           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2804     /* We already checked these parameters when the template was
2805        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2806        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2807        that the class is complete.  */
2808     return;
2809
2810   /* [temp.param]
2811
2812      If a template-parameter has a default template-argument, all
2813      subsequent template-parameters shall have a default
2814      template-argument supplied.  */
2815   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2816     {
2817       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2818       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2819       int seen_def_arg_p = 0;
2820       int i;
2821
2822       for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2823         {
2824           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2825           if (TREE_PURPOSE (parm))
2826             seen_def_arg_p = 1;
2827           else if (seen_def_arg_p)
2828             {
2829               error ("no default argument for %qD", TREE_VALUE (parm));
2830               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2831                  there should have been a default argument.  */
2832               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2833             }
2834         }
2835     }
2836
2837   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2838     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2839        allowed at the innermost level, e.g.:
2840          template <class T = int>
2841          struct S {};
2842        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2843        there, as we have in [temp.class.spec]:
2844
2845          The template parameter list of a specialization shall not
2846          contain default template argument values.
2847
2848        So, for a partial specialization, or for a function template,
2849        we look at all of them.  */
2850     ;
2851   else
2852     /* But, for a primary class template that is not a partial
2853        specialization we look at all template parameters except the
2854        innermost ones.  */
2855     parms = TREE_CHAIN (parms);
2856
2857   /* Figure out what error message to issue.  */
2858   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2859     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2860   else if (is_partial)
2861     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2862   else
2863     msg = "default argument for template parameter for class enclosing %qD";
2864
2865   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2866     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2867        examine the parameters to the class itself.  On the one
2868        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2869        on the other, default arguments are valid in things like:
2870          template <class T = double>
2871          struct S { template <class U> void f(U); };
2872        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2873        declaration of `f'.  */
2874     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2875   else
2876     /* Check everything.  */
2877     last_level_to_check = 0;
2878
2879   for (parm_level = parms;
2880        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check;
2881        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2882     {
2883       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2884       int i;
2885       int ntparms;
2886
2887       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2888       for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2889         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2890           {
2891             if (msg)
2892               {
2893                 error (msg, decl);
2894                 msg = 0;
2895               }
2896
2897             /* Clear out the default argument so that we are not
2898                confused later.  */
2899             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2900           }
2901
2902       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2903          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2904       if (msg)
2905         msg = "default argument for template parameter for class enclosing %qD";
2906     }
2907 }
2908
2909 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2910    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2911    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2912    parameter of that level, return nonzero.  */
2913
2914 static int
2915 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2916 {
2917   int this_level = *(int *)data;
2918   int level;
2919
2920   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2921     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2922   else
2923     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2924   return level == this_level;
2925 }
2926
2927 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2928    parameters given by current_template_args, or reuses a
2929    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2930    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.
2931
2932    If IS_FRIEND is true, DECL is a friend declaration.  */
2933
2934 tree
2935 push_template_decl_real (tree decl, bool is_friend)
2936 {
2937   tree tmpl;
2938   tree args;
2939   tree info;
2940   tree ctx;
2941   int primary;
2942   int is_partial;
2943   int new_template_p = 0;
2944   /* True if the template is a member template, in the sense of
2945      [temp.mem].  */
2946   bool member_template_p = false;
2947
2948   if (decl == error_mark_node)
2949     return decl;
2950
2951   /* See if this is a partial specialization.  */
2952   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2953                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2954                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2955
2956   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl))
2957     is_friend = true;
2958
2959   if (is_friend)
2960     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2961        the type of which it is a friend.  */
2962     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2963   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2964            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2965     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2966        it is defined.  */
2967     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2968   else
2969     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2970        is assumed to be a member of the class.  */
2971     ctx = current_scope ();
2972
2973   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2974     ctx = NULL_TREE;
2975
2976   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2977     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2978
2979   /* See if this is a primary template.  */
2980   primary = template_parm_scope_p ();
2981
2982   if (primary)
2983     {
2984       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
2985         member_template_p = true;
2986       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
2987           && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl)))
2988         error ("template class without a name");
2989       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2990         {
2991           if (DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2992             {
2993               /* [temp.mem]
2994
2995                  A destructor shall not be a member template.  */
2996               error ("destructor %qD declared as member template", decl);
2997               return error_mark_node;
2998             }
2999           if (NEW_DELETE_OPNAME_P (DECL_NAME (decl))
3000               && (!TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl))
3001                   || TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)) == void_list_node
3002                   || !TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)))
3003                   || (TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES ((TREE_TYPE (decl))))
3004                       == void_list_node)))
3005             {
3006               /* [basic.stc.dynamic.allocation]
3007
3008                  An allocation function can be a function
3009                  template. ... Template allocation functions shall
3010                  have two or more parameters.  */
3011               error ("invalid template declaration of %qD", decl);
3012               return decl;
3013             }
3014         }
3015       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
3016                && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
3017         /* OK */;
3018       else
3019         {
3020           error ("template declaration of %q#D", decl);
3021           return error_mark_node;
3022         }
3023     }
3024
3025   /* Check to see that the rules regarding the use of default
3026      arguments are not being violated.  */
3027   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms,
3028                            primary, is_partial);
3029
3030   if (is_partial)
3031     return process_partial_specialization (decl);
3032
3033   args = current_template_args ();
3034
3035   if (!ctx
3036       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
3037       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
3038       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
3039     {
3040       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
3041           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
3042           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
3043         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
3044       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
3045          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
3046          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
3047       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
3048                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
3049                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
3050         {
3051           /* Since a template declaration already existed for this
3052              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
3053              that the redeclaration is valid.  */
3054           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
3055                                     current_template_parms);
3056           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
3057              one we already had.  */
3058           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
3059         }
3060       else
3061         {
3062           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms,
3063                                       member_template_p);
3064           new_template_p = 1;
3065
3066           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
3067               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
3068             {
3069               /* A specialization of a member template of a template
3070                  class.  */
3071               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
3072               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
3073               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
3074             }
3075         }
3076     }
3077   else
3078     {
3079       tree a, t, current, parms;
3080       int i;
3081
3082       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
3083         {
3084           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
3085                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
3086               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
3087               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
3088             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
3089           else
3090             {
3091               error ("%qD does not declare a template type", decl);
3092               return decl;
3093             }
3094         }
3095       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
3096         {
3097           error ("template definition of non-template %q#D", decl);
3098           return decl;
3099         }
3100       else
3101         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
3102
3103       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
3104           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl)
3105           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
3106           && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl))
3107         {
3108           tree new_tmpl;
3109
3110           /* The declaration is a specialization of a member
3111              template, declared outside the class.  Therefore, the
3112              innermost template arguments will be NULL, so we
3113              replace them with the arguments determined by the
3114              earlier call to check_explicit_specialization.  */
3115           args = DECL_TI_ARGS (decl);
3116
3117           new_tmpl
3118             = build_template_decl (decl, current_template_parms,
3119                                    member_template_p);
3120           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
3121           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
3122           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
3123           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
3124           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl)
3125             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3126
3127           register_specialization (new_tmpl,
3128                                    most_general_template (tmpl),
3129                                    args,
3130                                    is_friend);
3131           return decl;
3132         }
3133
3134       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
3135
3136       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3137       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
3138       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
3139         {
3140           error ("expected %d levels of template parms for %q#D, got %d",
3141                  i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
3142         }
3143       else
3144         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
3145           {
3146             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
3147             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3148
3149             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
3150               {
3151                 if (current == decl)
3152                   error ("got %d template parameters for %q#D",
3153                          TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
3154                 else
3155                   error ("got %d template parameters for %q#T",
3156                          TREE_VEC_LENGTH (a), current);
3157                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
3158                 return error_mark_node;
3159               }
3160
3161             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
3162                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
3163
3164             if (current == decl)
3165               current = ctx;
3166             else
3167               current = TYPE_CONTEXT (current);
3168           }
3169     }
3170
3171   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
3172   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
3173
3174   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
3175      that we do not try to push a global template friend declared in a
3176      template class; such a thing may well depend on the template
3177      parameters of the class.  */
3178   if (new_template_p && !ctx
3179       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
3180     {
3181       tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl, is_friend);
3182       if (tmpl == error_mark_node)
3183         return error_mark_node;
3184
3185       /* Hide template friend classes that haven't been declared yet.  */
3186       if (is_friend && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
3187         {
3188           DECL_ANTICIPATED (tmpl) = 1;
3189           DECL_FRIEND_P (tmpl) = 1;
3190         }
3191     }
3192
3193   if (primary)
3194     {
3195       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
3196       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
3197         {
3198           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
3199
3200           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
3201              depends on innermost template operands.  */
3202
3203           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
3204                                          depth))
3205             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
3206         }
3207     }
3208
3209   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
3210      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
3211      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
3212      argument levels if necessary.  */
3213   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
3214     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
3215
3216   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3217
3218   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
3219     {
3220       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
3221       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
3222           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
3223           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
3224           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
3225         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
3226     }
3227   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
3228     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
3229
3230   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
3231 }
3232
3233 tree
3234 push_template_decl (tree decl)
3235 {
3236   return push_template_decl_real (decl, false);
3237 }
3238
3239 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
3240    template PARMS, e.g.:
3241
3242      template <class T> struct S;
3243      template <class T> struct S {};  */
3244
3245 void
3246 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
3247 {
3248   tree tmpl;
3249   tree tmpl_parms;
3250   int i;
3251
3252   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3253     {
3254       error ("%qT is not a template type", type);
3255       return;
3256     }
3257
3258   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
3259   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3260     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
3261        about here; there are no new template parameters for the nested
3262        type.  */
3263     return;
3264
3265   if (!parms)
3266     {
3267       error ("template specifiers not specified in declaration of %qD",
3268              tmpl);
3269       return;
3270     }
3271
3272   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3273   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3274
3275   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
3276     {
3277       error ("previous declaration %q+D", tmpl);
3278       error ("used %d template parameter(s) instead of %d",
3279              TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms),
3280              TREE_VEC_LENGTH (parms));
3281       return;
3282     }
3283
3284   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
3285     {
3286       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3287       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3288       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3289       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3290
3291       /* TMPL_PARM and PARM can be either TYPE_DECL, PARM_DECL, or
3292          TEMPLATE_DECL.  */
3293       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm)
3294           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != TYPE_DECL
3295               && !same_type_p (TREE_TYPE (tmpl_parm), TREE_TYPE (parm))))
3296         {
3297           error ("template parameter %q+#D", tmpl_parm);
3298           error ("redeclared here as %q#D", parm);
3299           return;
3300         }
3301
3302       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
3303         {
3304           /* We have in [temp.param]:
3305
3306              A template-parameter may not be given default arguments
3307              by two different declarations in the same scope.  */
3308           error ("redefinition of default argument for %q#D", parm);
3309           error ("%J  original definition appeared here", tmpl_parm);
3310           return;
3311         }
3312
3313       if (parm_default != NULL_TREE)
3314         /* Update the previous template parameters (which are the ones
3315            that will really count) with the new default value.  */
3316         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
3317       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
3318         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
3319            parameters for any members.  */
3320         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
3321     }
3322 }
3323
3324 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
3325    (possibly simplified) expression.  */
3326
3327 tree
3328 fold_non_dependent_expr (tree expr)
3329 {
3330   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
3331      it.  We're supposed to treat:
3332
3333        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
3334        template <typename T> void f(T[2]);
3335
3336      as two declarations of the same function, for example.  */
3337   if (processing_template_decl
3338       && !type_dependent_expression_p (expr)
3339       && !value_dependent_expression_p (expr))
3340     {
3341       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
3342
3343       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
3344       processing_template_decl = 0;
3345       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
3346                                     /*args=*/NULL_TREE,
3347                                     tf_error,
3348                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
3349                                     /*function_p=*/false);
3350       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
3351     }
3352   return expr;
3353 }
3354
3355 /* EXPR is an expression which is used in a constant-expression context.
3356    For instance, it could be a VAR_DECL with a constant initializer.
3357    Extract the innest constant expression.
3358
3359    This is basically a more powerful version of
3360    integral_constant_value, which can be used also in templates where
3361    initializers can maintain a syntactic rather than semantic form
3362    (even if they are non-dependent, for access-checking purposes).  */
3363
3364 tree
3365 fold_decl_constant_value (tree expr)
3366 {
3367   tree const_expr = expr;
3368   do
3369     {
3370       expr = fold_non_dependent_expr (const_expr);
3371       const_expr = integral_constant_value (expr);
3372     }
3373   while (expr != const_expr);
3374
3375   return expr;
3376 }
3377
3378 /* Subroutine of convert_nontype_argument. Converts EXPR to TYPE, which
3379    must be a function or a pointer-to-function type, as specified
3380    in [temp.arg.nontype]: disambiguate EXPR if it is an overload set,
3381    and check that the resulting function has external linkage.  */
3382
3383 static tree
3384 convert_nontype_argument_function (tree type, tree expr)
3385 {
3386   tree fns = expr;
3387   tree fn, fn_no_ptr;
3388
3389   fn = instantiate_type (type, fns, tf_none);
3390   if (fn == error_mark_node)
3391     return error_mark_node;
3392
3393   fn_no_ptr = fn;
3394   if (TREE_CODE (fn_no_ptr) == ADDR_EXPR)
3395     fn_no_ptr = TREE_OPERAND (fn_no_ptr, 0);
3396
3397   /* [temp.arg.nontype]/1
3398
3399      A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
3400      shall be one of:
3401      [...]
3402      -- the address of an object or function with external linkage.  */
3403   if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn_no_ptr))
3404     {
3405       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3406              "because function %qD has not external linkage",
3407              expr, type, fn_no_ptr);
3408       return NULL_TREE;
3409     }
3410
3411   return fn;
3412 }
3413
3414 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
3415    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
3416    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
3417    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
3418    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
3419    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
3420    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
3421    must be non-dependent.
3422
3423    The conversion follows the special rules described in
3424    [temp.arg.nontype], and it is much more strict than an implicit
3425    conversion.
3426
3427    This function is called twice for each template argument (see
3428    lookup_template_class for a more accurate description of this
3429    problem). This means that we need to handle expressions which
3430    are not valid in a C++ source, but can be created from the
3431    first call (for instance, casts to perform conversions). These
3432    hacks can go away after we fix the double coercion problem.  */
3433
3434 static tree
3435 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
3436 {
3437   tree expr_type;
3438
3439   /* Detect immediately string literals as invalid non-type argument.
3440      This special-case is not needed for correctness (we would easily
3441      catch this later), but only to provide better diagnostic for this
3442      common user mistake. As suggested by DR 100, we do not mention
3443      linkage issues in the diagnostic as this is not the point.  */
3444   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
3445     {
3446       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3447              "because string literals can never be used in this context",
3448              expr, type);
3449       return NULL_TREE;
3450     }
3451
3452   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
3453      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
3454      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
3455      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
3456      so that access checking can be performed when the template is
3457      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
3458      convert the argument.  */
3459   expr = fold_non_dependent_expr (expr);
3460   expr_type = TREE_TYPE (expr);
3461
3462   /* HACK: Due to double coercion, we can get a
3463      NOP_EXPR<REFERENCE_TYPE>(ADDR_EXPR<POINTER_TYPE> (arg)) here,
3464      which is the tree that we built on the first call (see
3465      below when coercing to reference to object or to reference to
3466      function). We just strip everything and get to the arg.
3467      See g++.old-deja/g++.oliva/template4.C and g++.dg/template/nontype9.C
3468      for examples.  */
3469   if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR)
3470     {
3471       if (TYPE_REF_OBJ_P (type) || TYPE_REFFN_P (type))
3472         {
3473           /* ??? Maybe we could use convert_from_reference here, but we
3474              would need to relax its constraints because the NOP_EXPR
3475              could actually change the type to something more cv-qualified,
3476              and this is not folded by convert_from_reference.  */
3477           tree addr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3478           gcc_assert (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE);
3479           gcc_assert (TREE_CODE (addr) == ADDR_EXPR);
3480           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (addr)) == POINTER_TYPE);
3481           gcc_assert (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p
3482                       (TREE_TYPE (expr_type),
3483                        TREE_TYPE (TREE_TYPE (addr))));
3484
3485           expr = TREE_OPERAND (addr, 0);
3486           expr_type = TREE_TYPE (expr);
3487         }
3488
3489       /* We could also generate a NOP_EXPR(ADDR_EXPR()) when the
3490          parameter is a pointer to object, through decay and
3491          qualification conversion. Let's strip everything.  */
3492       else if (TYPE_PTROBV_P (type))
3493         {
3494           STRIP_NOPS (expr);
3495           gcc_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR);
3496           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == POINTER_TYPE);
3497           /* Skip the ADDR_EXPR only if it is part of the decay for
3498              an array. Otherwise, it is part of the original argument
3499              in the source code.  */
3500           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))) == ARRAY_TYPE)
3501             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3502           expr_type = TREE_TYPE (expr);
3503         }
3504     }
3505
3506   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 1
3507
3508      For a non-type template-parameter of integral or enumeration type,
3509      integral promotions (_conv.prom_) and integral conversions
3510      (_conv.integral_) are applied.  */
3511   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
3512     {
3513       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3514         return error_mark_node;
3515
3516       expr = fold_decl_constant_value (expr);
3517       /* Notice that there are constant expressions like '4 % 0' which
3518          do not fold into integer constants.  */
3519       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3520         {
3521           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3522                  "because it is a non-constant expression", expr, type);
3523           return NULL_TREE;
3524         }
3525
3526       /* At this point, an implicit conversion does what we want,
3527          because we already know that the expression is of integral
3528          type.  */
3529       expr = ocp_convert (type, expr, CONV_IMPLICIT, LOOKUP_PROTECT);
3530       if (expr == error_mark_node)
3531         return error_mark_node;
3532
3533       /* Conversion was allowed: fold it to a bare integer constant.  */
3534       expr = fold (expr);
3535     }
3536   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 2
3537
3538      For a non-type template-parameter of type pointer to object,
3539      qualification conversions (_conv.qual_) and the array-to-pointer
3540      conversion (_conv.array_) are applied.  */
3541   else if (TYPE_PTROBV_P (type))
3542     {
3543       /* [temp.arg.nontype]/1  (TC1 version, DR 49):
3544
3545          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
3546          shall be one of: [...]
3547
3548          -- the name of a non-type template-parameter;
3549          -- the address of an object or function with external linkage, [...]
3550             expressed as "& id-expression" where the & is optional if the name
3551             refers to a function or array, or if the corresponding
3552             template-parameter is a reference.
3553
3554         Here, we do not care about functions, as they are invalid anyway
3555         for a parameter of type pointer-to-object.  */
3556       bool constant_address_p =
3557         (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR
3558          || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3559          || (DECL_P (expr) && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expr)));
3560
3561       expr = decay_conversion (expr);
3562       if (expr == error_mark_node)
3563         return error_mark_node;
3564
3565       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
3566       if (expr == error_mark_node)
3567         return error_mark_node;
3568
3569       if (!constant_address_p)
3570         {
3571             error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3572                   "because it is not a constant pointer", expr, type);
3573             return NULL_TREE;
3574         }
3575     }
3576   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 3
3577
3578      For a non-type template-parameter of type reference to object, no
3579      conversions apply. The type referred to by the reference may be more
3580      cv-qualified than the (otherwise identical) type of the
3581      template-argument. The template-parameter is bound directly to the
3582      template-argument, which must be an lvalue.  */
3583   else if (TYPE_REF_OBJ_P (type))
3584     {
3585       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (TREE_TYPE (type),
3586                                                       expr_type))
3587         return error_mark_node;
3588
3589       if (!at_least_as_qualified_p (TREE_TYPE (type), expr_type))
3590         {
3591           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3592                  "because of conflicts in cv-qualification", expr, type);
3593           return NULL_TREE;
3594         }
3595
3596       if (!real_lvalue_p (expr))
3597         {
3598           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3599                  "because it is not a lvalue", expr, type);
3600           return NULL_TREE;
3601         }
3602
3603       /* [temp.arg.nontype]/1
3604
3605          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
3606          shall be one of: [...]
3607
3608          -- the address of an object or function with external linkage.  */
3609       if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (expr))
3610         {
3611           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3612                  "because object %qD has not external linkage",
3613                  expr, type, expr);
3614           return NULL_TREE;
3615         }
3616
3617       expr = build_nop (type, build_address (expr));
3618     }
3619   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 4
3620
3621      For a non-type template-parameter of type pointer to function, only
3622      the function-to-pointer conversion (_conv.func_) is applied. If the
3623      template-argument represents a set of overloaded functions (or a
3624      pointer to such), the matching function is selected from the set
3625      (_over.over_).  */
3626   else if (TYPE_PTRFN_P (type))
3627     {
3628       /* If the argument is a template-id, we might not have enough
3629          context information to decay the pointer.  */
3630       if (!type_unknown_p (expr_type))
3631         {
3632           expr = decay_conversion (expr);
3633           if (expr == error_mark_node)
3634             return error_mark_node;
3635         }
3636
3637       expr = convert_nontype_argument_function (type, expr);
3638       if (!expr || expr == error_mark_node)
3639         return expr;
3640     }
3641   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 5
3642
3643      For a non-type template-parameter of type reference to function, no
3644      conversions apply. If the template-argument represents a set of
3645      overloaded functions, the matching function is selected from the set
3646      (_over.over_).  */
3647   else if (TYPE_REFFN_P (type))
3648     {
3649       if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3650         {
3651           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3652                  "because it is a pointer", expr, type);
3653           inform ("try using %qE instead", TREE_OPERAND (expr, 0));
3654           return NULL_TREE;
3655         }
3656
3657       expr = convert_nontype_argument_function (TREE_TYPE (type), expr);
3658       if (!expr || expr == error_mark_node)
3659         return expr;
3660
3661       expr = build_nop (type, build_address (expr));
3662     }
3663   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 6
3664
3665      For a non-type template-parameter of type pointer to member function,
3666      no conversions apply. If the template-argument represents a set of
3667      overloaded member functions, the matching member function is selected
3668      from the set (_over.over_).  */
3669   else if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
3670     {
3671       expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3672       if (expr == error_mark_node)
3673         return error_mark_node;
3674
3675       /* There is no way to disable standard conversions in
3676          resolve_address_of_overloaded_function (called by
3677          instantiate_type). It is possible that the call succeeded by
3678          converting &B::I to &D::I (where B is a base of D), so we need
3679          to reject this conversion here.
3680
3681          Actually, even if there was a way to disable standard conversions,
3682          it would still be better to reject them here so that we can
3683          provide a superior diagnostic.  */
3684       if (!same_type_p (TREE_TYPE (expr), type))
3685         {
3686           /* Make sure we are just one standard conversion off.  */
3687           gcc_assert (can_convert (type, TREE_TYPE (expr)));
3688           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3689                  "because it is of type %qT", expr, type,
3690                  TREE_TYPE (expr));
3691           inform ("standard conversions are not allowed in this context");
3692           return NULL_TREE;
3693         }
3694     }
3695   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 7
3696
3697      For a non-type template-parameter of type pointer to data member,
3698      qualification conversions (_conv.qual_) are applied.  */
3699   else if (TYPE_PTRMEM_P (type))
3700     {
3701       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
3702       if (expr == error_mark_node)
3703         return expr;
3704     }
3705   /* A template non-type parameter must be one of the above.  */
3706   else
3707     gcc_unreachable ();
3708
3709   /* Sanity check: did we actually convert the argument to the
3710      right type?  */
3711   gcc_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)));
3712   return expr;
3713 }
3714
3715
3716 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for
3717    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are
3718    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL
3719    or PARM_DECL.
3720
3721    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is
3722    the case, then extra parameters must have default arguments.
3723
3724    Consider the example:
3725      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3726      template<template <class U> class TT> class C;
3727
3728    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code
3729    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for
3730    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to
3731    substitute the TT parameter.  */
3732
3733 static int
3734 coerce_template_template_parms (tree parm_parms,
3735                                 tree arg_parms,
3736                                 tsubst_flags_t complain,
3737                                 tree in_decl,
3738                                 tree outer_args)
3739 {
3740   int nparms, nargs, i;
3741   tree parm, arg;
3742
3743   gcc_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC);
3744   gcc_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC);
3745
3746   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3747   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3748
3749   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3750   if (nargs < nparms
3751       || (nargs > nparms
3752           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3753     return 0;
3754
3755   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3756     {
3757       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3758       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3759
3760       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3761           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3762         return 0;
3763
3764       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3765         return 0;
3766
3767       switch (TREE_CODE (parm))
3768         {
3769         case TYPE_DECL:
3770           break;
3771
3772         case TEMPLATE_DECL:
3773           /* We encounter instantiations of templates like
3774                template <template <template <class> class> class TT>
3775                class C;  */
3776           {
3777             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3778             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3779
3780             if (!coerce_template_template_parms
3781                 (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
3782               return 0;
3783           }
3784           break;
3785
3786         case PARM_DECL:
3787           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3788
3789                template <int> class C {};
3790                template <class T, template <T> class TT> class D {};
3791                D<int, C> d;
3792
3793              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3794           if (!dependent_type_p (TREE_TYPE (arg))
3795               && !same_type_p
3796                     (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
3797                              TREE_TYPE (arg)))
3798             return 0;
3799           break;
3800
3801         default:
3802           gcc_unreachable ();
3803         }
3804     }
3805   return 1;
3806 }
3807
3808 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3809    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3810    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3811    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3812    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3813    the full set of template arguments deduced so far.  */
3814
3815 static tree
3816 convert_template_argument (tree parm,
3817                            tree arg,
3818                            tree args,
3819                            tsubst_flags_t complain,
3820                            int i,
3821                            tree in_decl)
3822 {
3823   tree val;
3824   tree inner_args;
3825   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3826
3827   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3828
3829   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST
3830       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3831     {
3832       /* The template argument was the name of some
3833          member function.  That's usually
3834          invalid, but static members are OK.  In any
3835          case, grab the underlying fields/functions
3836          and issue an error later if required.  */
3837       arg = TREE_VALUE (arg);
3838       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3839     }
3840
3841   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3842   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3843                    || requires_tmpl_type);
3844
3845   is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3846                    && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3847                   || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3848                   || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3849
3850   if (is_tmpl_type
3851       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3852           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3853     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3854
3855   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3856
3857   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3858       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3859     {
3860       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, "
3861                "use %<typename %E%>", arg);
3862
3863       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3864                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3865                                 typename_type,
3866                                 complain & tf_error);
3867       is_type = 1;
3868     }
3869   if (is_type != requires_type)
3870     {
3871       if (in_decl)
3872         {
3873           if (complain & tf_error)
3874             {
3875               error ("type/value mismatch at argument %d in template "
3876                      "parameter list for %qD",
3877                      i + 1, in_decl);
3878               if (is_type)
3879                 error ("  expected a constant of type %qT, got %qT",
3880                        TREE_TYPE (parm),
3881                        (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3882               else if (requires_tmpl_type)
3883                 error ("  expected a class template, got %qE", arg);
3884               else
3885                 error ("  expected a type, got %qE", arg);
3886             }
3887         }
3888       return error_mark_node;
3889     }
3890   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3891     {
3892       if (in_decl && (complain & tf_error))
3893         {
3894           error ("type/value mismatch at argument %d in template "
3895                  "parameter list for %qD",
3896                  i + 1, in_decl);
3897           if (is_tmpl_type)
3898             error ("  expected a type, got %qT", DECL_NAME (arg));
3899           else
3900             error ("  expected a class template, got %qT", arg);
3901         }
3902       return error_mark_node;
3903     }
3904
3905   if (is_type)
3906     {
3907       if (requires_tmpl_type)
3908         {
3909           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3910             /* The number of argument required is not known yet.
3911                Just accept it for now.  */
3912             val = TREE_TYPE (arg);
3913           else
3914             {
3915               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3916               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3917
3918               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3919                                                   complain, in_decl,
3920                                                   inner_args))
3921                 {
3922                   val = arg;
3923
3924                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over
3925                      TEMPLATE_DECL.  */
3926                   if (val != error_mark_node
3927                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3928                     val = TREE_TYPE (val);
3929                 }
3930               else
3931                 {
3932                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3933                     {
3934                       error ("type/value mismatch at argument %d in "
3935                              "template parameter list for %qD",
3936                              i + 1, in_decl);
3937                       error ("  expected a template of type %qD, got %qD",
3938                              parm, arg);
3939                     }
3940
3941                   val = error_mark_node;
3942                 }
3943             }
3944         }
3945       else
3946         val = arg;
3947       /* We only form one instance of each template specialization.
3948          Therefore, if we use a non-canonical variant (i.e., a
3949          typedef), any future messages referring to the type will use 
3950          the typedef, which is confusing if those future uses do not
3951          themselves also use the typedef.  */
3952       if (TYPE_P (val))
3953         val = canonical_type_variant (val);
3954     }
3955   else
3956     {
3957       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3958
3959       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3960         return error_mark_node;
3961
3962       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3963         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3964            will report errors, which we don't want when complain
3965            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3966            hard to convert things: for example, `0' should not be
3967            converted to pointer type at this point according to
3968            the standard.  Accepting this is not merely an
3969            extension, since deciding whether or not these
3970            conversions can occur is part of determining which
3971            function template to call, or whether a given explicit
3972            argument specification is valid.  */
3973         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3974       else
3975         val = arg;
3976
3977       if (val == NULL_TREE)
3978         val = error_mark_node;
3979       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3980         error ("could not convert template argument %qE to %qT",  arg, t);
3981     }
3982
3983   return val;
3984 }
3985
3986 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3987    return a vector containing the innermost resulting template
3988    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3989    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3990
3991    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3992    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3993    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3994    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3995
3996 static tree
3997 coerce_template_parms (tree parms,
3998                        tree args,
3999                        tree in_decl,
4000                        tsubst_flags_t complain,
4001                        int require_all_arguments)
4002 {
4003   int nparms, nargs, i, lost = 0;
4004   tree inner_args;
4005   tree new_args;
4006   tree new_inner_args;
4007
4008   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
4009   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
4010   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
4011
4012   if (nargs > nparms
4013       || (nargs < nparms
4014           && require_all_arguments
4015           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
4016     {
4017       if (complain & tf_error)
4018         {
4019           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
4020                  nargs, nparms);
4021
4022           if (in_decl)
4023             error ("provided for %q+D", in_decl);
4024         }
4025
4026       return error_mark_node;
4027     }
4028
4029   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
4030   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
4031   for (i = 0; i < nparms; i++)
4032     {
4033       tree arg;
4034       tree parm;
4035
4036       /* Get the Ith template parameter.  */
4037       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
4038
4039       /* Calculate the Ith argument.  */
4040       if (i < nargs)
4041         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
4042       else if (require_all_arguments)
4043         /* There must be a default arg in this case.  */
4044         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
4045                                    complain, in_decl);
4046       else
4047         break;
4048
4049       gcc_assert (arg);
4050       if (arg == error_mark_node)
4051         {
4052           if (complain & tf_error)
4053             error ("template argument %d is invalid", i + 1);
4054         }
4055       else
4056         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm),
4057                                          arg, new_args, complain, i,
4058                                          in_decl);
4059
4060       if (arg == error_mark_node)
4061         lost++;
4062       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
4063     }
4064
4065   if (lost)
4066     return error_mark_node;
4067
4068   return new_inner_args;
4069 }
4070
4071 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
4072
4073 static int
4074 template_args_equal (tree ot, tree nt)
4075 {
4076   if (nt == ot)
4077     return 1;
4078
4079   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
4080     /* For member templates */
4081     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
4082   else if (TYPE_P (nt))
4083     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
4084   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
4085     return 0;
4086   else
4087     return cp_tree_equal (ot, nt);
4088 }
4089
4090 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
4091    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
4092
4093 int
4094 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
4095 {
4096   int i;
4097
4098   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
4099     return 0;
4100
4101   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
4102     {
4103       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
4104       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
4105
4106       if (! template_args_equal (ot, nt))
4107         return 0;
4108     }
4109   return 1;
4110 }
4111
4112 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
4113    for the instantiation.  */
4114
4115 static char *
4116 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
4117 {
4118   static struct obstack scratch_obstack;
4119   static char *scratch_firstobj;
4120   int i, nparms;
4121
4122   if (!scratch_firstobj)
4123     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
4124   else
4125     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
4126   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
4127
4128 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
4129 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
4130
4131   cat (name);
4132   ccat ('<');
4133   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
4134   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
4135   gcc_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist));
4136   for (i = 0; i < nparms; i++)
4137     {
4138       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
4139       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
4140
4141       if (i)
4142         ccat (',');
4143
4144       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
4145         {
4146           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
4147           continue;
4148         }
4149       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
4150         {
4151           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
4152             {
4153               /* Already substituted with real template.  Just output
4154                  the template name here */
4155               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
4156               if (context)
4157                 {
4158                   /* The template may be defined in a namespace, or
4159                      may be a member template.  */
4160                   gcc_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
4161                               || CLASS_TYPE_P (context));
4162                   cat (decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg),
4163                                       TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
4164                   cat ("::");
4165                 }
4166               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
4167             }
4168           else
4169             /* Output the parameter declaration.  */
4170             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
4171           continue;
4172         }
4173       else
4174         gcc_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL);
4175
4176       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
4177          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
4178       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
4179     }
4180   {
4181     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
4182     int offset = 0;
4183     while (bufp[offset - 1] == ' ')
4184       offset--;
4185     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
4186
4187     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
4188     if (bufp[offset - 1] == '>')
4189       ccat (' ');
4190   }
4191   ccat ('>');
4192   ccat ('\0');
4193   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
4194 }
4195
4196 static tree
4197 classtype_mangled_name (tree t)
4198 {
4199   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
4200       /* Specializations have already had their names set up in
4201          lookup_template_class.  */
4202       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
4203     {
4204       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
4205
4206       /* For non-primary templates, the template parameters are
4207          implicit from their surrounding context.  */
4208       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
4209         {
4210           tree name = DECL_NAME (tmpl);
4211           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
4212             (IDENTIFIER_POINTER (name),
4213              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
4214              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
4215           tree id = get_identifier (mangled_name);
4216           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
4217           return id;
4218         }
4219     }
4220
4221   return TYPE_IDENTIFIER (t);
4222 }
4223
4224 static void
4225 add_pending_template (tree d)
4226 {
4227   tree ti = (TYPE_P (d)
4228              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
4229              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
4230   tree pt;
4231   int level;
4232
4233   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
4234     return;
4235
4236   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
4237      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
4238      Compensate.  */
4239   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
4240
4241   if (level)
4242     push_tinst_level (d);
4243
4244   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
4245   if (last_pending_template)
4246     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
4247   else
4248     pending_templates = pt;
4249
4250   last_pending_template = pt;
4251
4252   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
4253
4254   if (level)
4255     pop_tinst_level ();
4256 }
4257
4258
4259 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
4260    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
4261    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
4262
4263 tree
4264 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
4265 {
4266   tree type;
4267
4268   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
4269     return error_mark_node;
4270
4271   gcc_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC);
4272   gcc_assert (fns && (is_overloaded_fn (fns)
4273                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE));
4274
4275   if (BASELINK_P (fns))
4276     {
4277       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build2 (TEMPLATE_ID_EXPR,
4278                                          unknown_type_node,
4279                                          BASELINK_FUNCTIONS (fns),
4280                                          arglist);
4281       return fns;
4282     }
4283
4284   type = TREE_TYPE (fns);
4285   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
4286     type = unknown_type_node;
4287
4288   return build2 (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
4289 }
4290
4291 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
4292    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
4293    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
4294    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
4295    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
4296    DECL is returned.  */
4297
4298 tree
4299 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
4300 {
4301   return (decl != NULL_TREE
4302           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4303           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
4304           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
4305           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl)))
4306     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
4307 }
4308
4309 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
4310    parameters, find the desired type.
4311
4312    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
4313
4314    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
4315    instantiate.
4316
4317    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
4318    the class we are looking up.
4319
4320    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
4321
4322    If the template class is really a local class in a template
4323    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
4324    being instantiated.
4325
4326    ??? Note that this function is currently called *twice* for each
4327    template-id: the first time from the parser, while creating the
4328    incomplete type (finish_template_type), and the second type during the
4329    real instantiation (instantiate_template_class). This is surely something
4330    that we want to avoid. It also causes some problems with argument
4331    coercion (see convert_nontype_argument for more information on this).  */
4332
4333 tree
4334 lookup_template_class (tree d1,
4335                        tree arglist,
4336                        tree in_decl,
4337                        tree context,
4338                        int entering_scope,
4339                        tsubst_flags_t complain)
4340 {
4341   tree template = NULL_TREE, parmlist;
4342   tree t;
4343
4344   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
4345
4346   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
4347     {
4348       tree value = innermost_non_namespace_value (d1);
4349       if (value && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (value))
4350         template = value;
4351       else
4352         {
4353           if (context)
4354             push_decl_namespace (context);
4355           template = lookup_name (d1);
4356           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
4357           if (context)
4358             pop_decl_namespace ();
4359         }
4360       if (template)
4361         context = DECL_CONTEXT (template);
4362     }
4363   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
4364     {
4365       tree type = TREE_TYPE (d1);
4366
4367       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
4368          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
4369       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
4370         type = TREE_TYPE (type);
4371
4372       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
4373         {
4374           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
4375           d1 = DECL_NAME (template);
4376         }
4377     }
4378   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE
4379            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
4380     {
4381       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
4382       d1 = DECL_NAME (template);
4383     }
4384   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
4385            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
4386     {
4387       template = d1;
4388       d1 = DECL_NAME (template);
4389       context = DECL_CONTEXT (template);
4390     }
4391
4392   /* Issue an error message if we didn't find a template.  */
4393   if (! template)
4394     {
4395       if (complain & tf_error)
4396         error ("%qT is not a template", d1);
4397       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4398     }
4399
4400   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
4401          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
4402             the user.  */
4403       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
4404           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
4405     {
4406       if (complain & tf_error)
4407         {
4408           error ("non-template type %qT used as a template", d1);
4409           if (in_decl)
4410             error ("for template declaration %q+D", in_decl);
4411         }
4412       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4413     }
4414
4415   complain &= ~tf_user;
4416
4417   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4418     {
4419       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4420          template arguments */
4421
4422       tree parm;
4423       tree arglist2;
4424
4425       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4426
4427       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4428
4429            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4430
4431          The template parameter level of T and U are one level larger than
4432          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an
4433          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4434          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4435          available when not appearing as default template argument, can be
4436          obtained from `current_template_args ()'.
4437
4438          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4439          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4440          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4441          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4442
4443       if (current_template_parms)
4444         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4445
4446       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4447                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4448       if (arglist2 == error_mark_node
4449           || (!uses_template_parms (arglist2)
4450               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4451         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4452
4453       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4454       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4455     }
4456   else
4457     {
4458       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4459       tree gen_tmpl;
4460       tree type_decl;
4461       tree found = NULL_TREE;
4462       int arg_depth;
4463       int parm_depth;
4464       int is_partial_instantiation;
4465
4466       gen_tmpl = most_general_template (template);
4467       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4468       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4469       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4470
4471       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4472         {
4473           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4474              For example, given:
4475
4476                template <class T> struct S1 {
4477                  template <class U> struct S2 {};
4478                  template <class U> struct S2<U*> {};
4479                 };
4480
4481              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4482              TEMPLATE will be `template <class T> template
4483              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4484              arguments.  */
4485           arglist
4486             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4487                                            arglist);
4488           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4489         }
4490
4491       /* Now we should have enough arguments.  */
4492       gcc_assert (parm_depth == arg_depth);
4493
4494       /* From here on, we're only interested in the most general
4495          template.  */
4496       template = gen_tmpl;
4497
4498       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4499          actually tsubst'd into the definition to create the
4500          instantiation.  */
4501       if (parm_depth > 1)
4502         {
4503           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4504           int i;
4505           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4506
4507           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4508
4509           for (i = saved_depth,
4510                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template);
4511                i > 0 && t != NULL_TREE;
4512                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4513             {
4514               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4515                                               arglist, template,
4516                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4517
4518               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4519               if (a == error_mark_node)
4520                 {
4521                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4522                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4523                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4524                 }
4525
4526               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4527
4528               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4529                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4530                  corresponding to the template parameters it is
4531                  examining.  */
4532               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4533             }
4534
4535           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4536           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4537
4538           arglist = bound_args;
4539         }
4540       else
4541         arglist
4542           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4543                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4544                                    template,
4545                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4546
4547       if (arglist == error_mark_node)
4548         /* We were unable to bind the arguments.  */
4549         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4550
4551       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4552          template class refer to the type of the template, not any
4553          instantiation of it.  For example, in:
4554
4555            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4556
4557          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4558          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4559       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4560                               arglist))
4561         {
4562           found = template_type;
4563
4564           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4565             {
4566               tree ctx;
4567
4568               for (ctx = current_class_type;
4569                    ctx && TREE_CODE (ctx) != NAMESPACE_DECL;
4570                    ctx = (TYPE_P (ctx)
4571                           ? TYPE_CONTEXT (ctx)
4572                           : DECL_CONTEXT (ctx)))
4573                 if (TYPE_P (ctx) && same_type_p (ctx, template_type))
4574                   goto found_ctx;
4575
4576               /* We're not in the scope of the class, so the
4577                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4578               found = NULL_TREE;
4579             found_ctx:;
4580             }
4581         }
4582       if (found)
4583         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4584
4585       /* If we already have this specialization, return it.  */
4586       found = retrieve_specialization (template, arglist,
4587                                        /*class_specializations_p=*/false);
4588       if (found)
4589         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4590
4591       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4592          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4593          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4594          well.  */
4595       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4596
4597       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
4598          failed.  */
4599       if (!is_partial_instantiation
4600           && check_instantiated_args (template,
4601                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4602                                       complain))
4603         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4604
4605       if (!is_partial_instantiation
4606           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4607           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4608         {
4609           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4610                                       DECL_NAME (template),
4611                                       /*tag_scope=*/ts_global);
4612           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4613         }
4614
4615       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4616                         complain, in_decl);
4617       if (!context)
4618         context = global_namespace;
4619
4620       /* Create the type.  */
4621       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4622         {
4623           if (!is_partial_instantiation)
4624             {
4625               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4626               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4627             }
4628           else
4629             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4630                the values for the enumeration constants may involve
4631                template parameters.  And, no one should be interested
4632                in the enumeration constants for such a type.  */
4633             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4634         }
4635       else
4636         {
4637           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4638           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t)
4639             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4640           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4641           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4642
4643           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4644           if (context == current_function_decl)
4645             pushtag (DECL_NAME (template), t, /*tag_scope=*/ts_current);
4646         }
4647
4648       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4649          will already be set up.  */
4650       if (!TYPE_NAME (t))
4651         {
4652           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4653
4654           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4655           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4656           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4657           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl)
4658             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4659         }
4660       else
4661         type_decl = TYPE_NAME (t);
4662
4663       TREE_PRIVATE (type_decl)
4664         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4665       TREE_PROTECTED (type_decl)
4666         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4667       DECL_IN_SYSTEM_HEADER (type_decl)
4668         = DECL_IN_SYSTEM_HEADER (template);
4669       if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (template_type))
4670         {
4671           DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (type_decl) = 1;
4672           DECL_VISIBILITY (type_decl) = CLASSTYPE_VISIBILITY (template_type);
4673         }
4674
4675       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4676          template is the immediate parent if this is a full
4677          instantiation.  */
4678       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4679           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4680         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4681         found = template;
4682       else
4683         {
4684           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4685              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4686
4687           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4688                found; found = TREE_CHAIN (found))
4689             {
4690               int success;
4691               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4692
4693               /* We only want partial instantiations, here, not
4694                  specializations or full instantiations.  */
4695               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4696                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4697                 continue;
4698
4699               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4700                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4701                  last set of arguments.  */
4702               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4703               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4704
4705               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4706                  the partial instantiation we want.  */
4707               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4708
4709               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4710               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4711               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4712
4713               if (success)
4714                 {
4715                   found = tmpl;
4716                   break;
4717                 }
4718             }
4719
4720           if (!found)
4721             {
4722               /* There was no partial instantiation. This happens
4723                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4724                  in something like
4725
4726                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4727                   B<float>;
4728
4729                  Create the partial instantiation.
4730                */
4731               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4732               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4733               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4734             }
4735         }
4736
4737       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));
4738       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template)
4739         = tree_cons (arglist, t,
4740                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4741
4742       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE
4743           && !is_partial_instantiation)
4744         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4745            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4746            constants may involve the enumeration type itself, we make
4747            sure to register the type first, and then create the
4748            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4749            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4750            the instantiation and exit above.  */
4751         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4752
4753       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4754          is set up.  */
4755       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4756         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4757       if (is_partial_instantiation)
4758         /* If the type makes use of template parameters, the
4759            code that generates debugging information will crash.  */
4760         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4761
4762       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4763     }
4764   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4765 }
4766 \f
4767 struct pair_fn_data
4768 {
4769   tree_fn_t fn;
4770   void *data;
4771   struct pointer_set_t *visited;
4772 };
4773
4774 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4775
4776 static tree
4777 for_each_template_parm_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void *d)
4778 {
4779   tree t = *tp;
4780   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4781   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4782   void *data = pfd->data;
4783
4784   if (TYPE_P (t)
4785       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4786     return error_mark_node;
4787
4788   switch (TREE_CODE (t))
4789     {
4790     case RECORD_TYPE:
4791       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4792         break;
4793       /* Fall through.  */
4794
4795     case UNION_TYPE:
4796     case ENUMERAL_TYPE:
4797       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4798         *walk_subtrees = 0;
4799       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4800                                        fn, data, pfd->visited))
4801         return error_mark_node;
4802       break;
4803
4804     case METHOD_TYPE:
4805       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4806          explicitly here.  */
4807       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4808                                   pfd->visited))
4809         return error_mark_node;
4810       /* Fall through.  */
4811
4812     case FUNCTION_TYPE:
4813       /* Check the return type.  */
4814       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4815         return error_mark_node;
4816
4817       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4818          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4819          contain expressions that involve template parameters.  But,
4820          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4821          instantiated, they don't contain template parameters, so
4822          there's no point in looking at them then, either.  */
4823       {
4824         tree parm;
4825
4826         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4827           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4828                                       pfd->visited))
4829             return error_mark_node;
4830
4831         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4832            want walk_tree walking into them itself.  */
4833         *walk_subtrees = 0;
4834       }
4835       break;
4836
4837     case TYPEOF_TYPE:
4838       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data,
4839                                   pfd->visited))
4840         return error_mark_node;
4841       break;
4842
4843     case FUNCTION_DECL:
4844     case VAR_DECL:
4845       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4846           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4847                                      pfd->visited))
4848         return error_mark_node;
4849       /* Fall through.  */
4850
4851     case PARM_DECL:
4852     case CONST_DECL:
4853       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4854           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4855                                      pfd->visited))
4856         return error_mark_node;
4857       if (DECL_CONTEXT (t)
4858           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4859                                      pfd->visited))
4860         return error_mark_node;
4861       break;
4862
4863     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4864       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4865       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4866         return error_mark_node;
4867       /* Fall through.  */
4868
4869     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4870     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4871     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4872       if (fn && (*fn)(t, data))
4873         return error_mark_node;
4874       else if (!fn)
4875         return error_mark_node;
4876       break;
4877
4878     case TEMPLATE_DECL:
4879       /* A template template parameter is encountered.  */
4880       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4881           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4882         return error_mark_node;
4883
4884       /* Already substituted template template parameter */
4885       *walk_subtrees = 0;
4886       break;
4887
4888     case TYPENAME_TYPE:
4889       if (!fn
4890           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4891                                      data, pfd->visited))
4892         return error_mark_node;
4893       break;
4894
4895     case CONSTRUCTOR:
4896       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4897           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4898                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4899                                      pfd->visited))
4900         return error_mark_node;
4901       break;
4902
4903     case INDIRECT_REF:
4904     case COMPONENT_REF:
4905       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4906          involving template parameters.  */
4907       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4908         return error_mark_node;
4909       break;
4910
4911     case MODOP_EXPR:
4912     case CAST_EXPR:
4913     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4914     case CONST_CAST_EXPR:
4915     case STATIC_CAST_EXPR:
4916     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4917     case ARROW_EXPR:
4918     case DOTSTAR_EXPR:
4919     case TYPEID_EXPR:
4920     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4921       if (!fn)
4922         return error_mark_node;
4923       break;
4924
4925     case BASELINK:
4926       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4927          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4928          confuses walk_tree.  */
4929       *walk_subtrees = 0;
4930       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4931                                   pfd->visited))
4932         return error_mark_node;
4933       break;
4934
4935     default:
4936       break;
4937     }
4938
4939   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4940   return NULL_TREE;
4941 }
4942
4943 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM,
4944    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T,
4945    call FN with the parameter and the DATA.
4946    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4947    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4948    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4949    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4950    considered to be the function which always returns 1.  */
4951
4952 static int
4953 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data,
4954                         struct pointer_set_t *visited)
4955 {
4956   struct pair_fn_data pfd;
4957   int result;
4958
4959   /* Set up.  */
4960   pfd.fn = fn;
4961   pfd.data = data;
4962
4963   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4964      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4965      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4966      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4967      visited list.)  */
4968   if (visited)
4969     pfd.visited = visited;
4970   else
4971     pfd.visited = pointer_set_create ();
4972   result = walk_tree (&t,
4973                       for_each_template_parm_r,
4974                       &pfd,
4975                       pfd.visited) != NULL_TREE;
4976
4977   /* Clean up.  */
4978   if (!visited)
4979     {
4980       pointer_set_destroy (pfd.visited);
4981       pfd.visited = 0;
4982     }
4983
4984   return result;
4985 }
4986
4987 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
4988
4989 int
4990 uses_template_parms (tree t)
4991 {
4992   bool dependent_p;
4993   int saved_processing_template_decl;
4994
4995   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
4996   if (!saved_processing_template_decl)
4997     processing_template_decl = 1;
4998   if (TYPE_P (t))
4999     dependent_p = dependent_type_p (t);
5000   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
5001     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
5002   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
5003     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
5004                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
5005   else if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
5006     dependent_p = dependent_type_p (TREE_TYPE (t));
5007   else if (DECL_P (t)
5008            || EXPR_P (t)
5009            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
5010            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
5011            || TREE_CODE (t) == BASELINK
5012            || TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE
5013            || CONSTANT_CLASS_P (t))
5014     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
5015                    || value_dependent_expression_p (t));
5016   else
5017     {
5018       gcc_assert (t == error_mark_node);
5019       dependent_p = false;
5020     }
5021
5022   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
5023
5024   return dependent_p;
5025 }
5026
5027 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
5028
5029 int
5030 uses_template_parms_level (tree t, int level)
5031 {
5032   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL);
5033 }
5034
5035 static int tinst_depth;
5036 extern int max_tinst_depth;
5037 #ifdef GATHER_STATISTICS
5038 int depth_reached;
5039 #endif
5040 static int tinst_level_tick;
5041 static int last_template_error_tick;
5042
5043 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
5044    for diagnostics and to restore it later.  */
5045
5046 int
5047 push_tinst_level (tree d)
5048 {
5049   tree new;
5050
5051   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
5052     {
5053       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
5054          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
5055          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
5056       if (uses_template_parms (d))
5057         return 0;
5058
5059       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
5060       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use "
5061              "-ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating %qD",
5062              max_tinst_depth, d);
5063
5064       print_instantiation_context ();
5065
5066       return 0;
5067     }
5068
5069   new = make_node (TINST_LEVEL);
5070   TINST_DECL (new) = d;
5071   TINST_LOCATION (new) = input_location;
5072   TINST_IN_SYSTEM_HEADER_P (new) = in_system_header;
5073   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
5074   current_tinst_level = new;
5075
5076   ++tinst_depth;
5077 #ifdef GATHER_STATISTICS
5078   if (tinst_depth > depth_reached)
5079     depth_reached = tinst_depth;
5080 #endif
5081
5082   ++tinst_level_tick;
5083   return 1;
5084 }
5085
5086 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
5087    context.  */
5088
5089 void
5090 pop_tinst_level (void)
5091 {
5092   tree old = current_tinst_level;
5093
5094   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
5095      this instantiation.  */
5096   input_location = TINST_LOCATION (old);
5097   in_system_header = TINST_IN_SYSTEM_HEADER_P (old);
5098   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
5099   --tinst_depth;
5100   ++tinst_level_tick;
5101 }
5102
5103 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
5104    instantiation context in which the instantiation was requested, which
5105    is one step out from LEVEL.  */
5106
5107 static void
5108 reopen_tinst_level (tree level)
5109 {
5110   tree t;
5111
5112   tinst_depth = 0;
5113   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
5114     ++tinst_depth;
5115
5116   current_tinst_level = level;
5117   pop_tinst_level ();
5118 }
5119
5120 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
5121    vector of template arguments, as for tsubst.
5122
5123    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
5124
5125 static tree
5126 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
5127 {
5128   tree new_friend;
5129
5130   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
5131       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
5132       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
5133     /* This was a friend declared with an explicit template
5134        argument list, e.g.:
5135
5136        friend void f<>(T);
5137
5138        to indicate that f was a template instantiation, not a new
5139        function declaration.  Now, we have to figure out what
5140        instantiation of what template.  */
5141     {
5142       tree template_id, arglist, fns;
5143       tree new_args;
5144       tree tmpl;
5145       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
5146
5147       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
5148          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
5149          current cless with same name.  */
5150       push_nested_namespace (ns);
5151       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
5152                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5153       pop_nested_namespace (ns);
5154       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
5155                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5156       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
5157
5158       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5159       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
5160                                        &new_args,
5161                                        /*need_member_template=*/0,
5162                                        TREE_VEC_LENGTH (args));
5163       return instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
5164     }
5165
5166   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5167
5168   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
5169      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
5170      the language.  For example, we might have had:
5171
5172      template <class T> struct S {
5173        template <class U> friend void f(T, U);
5174      };
5175
5176      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
5177      instantiation of anything.  */
5178   if (new_friend == error_mark_node)
5179     return error_mark_node;
5180
5181   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
5182   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
5183     {
5184       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
5185       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
5186         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
5187     }
5188
5189   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
5190      is not a template instantiation and should not be mangled like
5191      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
5192      later if we need it.  */
5193   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
5194     {
5195       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
5196       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
5197     }
5198
5199   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
5200     {
5201       tree old_decl;
5202       tree new_friend_template_info;
5203       tree new_friend_result_template_info;
5204       tree ns;
5205       int  new_friend_is_defn;
5206
5207       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
5208          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
5209          possible.  */
5210       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
5211       new_friend_is_defn =
5212             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT
5213                            (template_for_substitution (new_friend)))
5214              != NULL_TREE);
5215       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
5216         {
5217           /* This declaration is a `primary' template.  */
5218           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
5219
5220           new_friend_result_template_info
5221             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
5222         }
5223       else
5224         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
5225
5226       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
5227          current namespace. However, the friend function should go
5228          into the namespace of the template.  */
5229       ns = decl_namespace_context (new_friend);
5230       push_nested_namespace (ns);
5231       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend, /*is_friend=*/true);
5232       pop_nested_namespace (ns);
5233
5234       if (old_decl != new_friend)
5235         {
5236           /* This new friend declaration matched an existing
5237              declaration.  For example, given:
5238
5239                template <class T> void f(T);
5240                template <class U> class C {
5241                  template <class T> friend void f(T) {}
5242                };
5243
5244              the friend declaration actually provides the definition
5245              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
5246              old_decl will be the out-of-class template declaration,
5247              while new_friend is the in-class definition.
5248
5249              But, if `f' was called before this point, the
5250              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
5251              to `T' but not to `U', references to which might appear
5252              in the definition of `f'.  Previously, the most general
5253              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
5254              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
5255              run through all specialization of `f', adding to their
5256              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
5257              new set of outer arguments, corresponding to the
5258              arguments for this class instantiation.
5259
5260              The same situation can arise with something like this:
5261
5262                friend void f(int);
5263                template <class T> class C {
5264                  friend void f(T) {}
5265                };
5266
5267              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
5268              in the class.  */
5269
5270           if (!new_friend_is_defn)
5271             /* On the other hand, if the in-class declaration does
5272                *not* provide a definition, then we don't want to alter
5273                existing definitions.  We can just leave everything
5274                alone.  */
5275             ;
5276           else
5277             {
5278               /* Overwrite whatever template info was there before, if
5279                  any, with the new template information pertaining to
5280                  the declaration.  */
5281               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
5282
5283               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
5284                 reregister_specialization (new_friend,
5285                                            most_general_template (old_decl),
5286                                            old_decl);
5287               else
5288                 {
5289                   tree t;
5290                   tree new_friend_args;
5291
5292                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl))
5293                     = new_friend_result_template_info;
5294
5295                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
5296                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl);
5297                        t != NULL_TREE;
5298                        t = TREE_CHAIN (t))
5299                     {
5300                       tree spec = TREE_VALUE (t);
5301
5302                       DECL_TI_ARGS (spec)
5303                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
5304                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
5305                     }
5306
5307                   /* Now, since specializations are always supposed to
5308                      hang off of the most general template, we must move
5309                      them.  */
5310                   t = most_general_template (old_decl);
5311                   if (t != old_decl)
5312                     {
5313                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
5314                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
5315                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
5316                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
5317                     }
5318                 }
5319             }
5320
5321           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
5322              by duplicate_decls.  */
5323           new_friend = old_decl;
5324         }
5325     }
5326   else
5327     {
5328       tree context = DECL_CONTEXT (new_friend);
5329       bool dependent_p;
5330
5331       /* In the code
5332            template <class T> class C {
5333              template <class U> friend void C1<U>::f (); // case 1
5334              friend void C2<T>::f ();                    // case 2
5335            };
5336          we only need to make sure CONTEXT is a complete type for
5337          case 2.  To distinguish between the two cases, we note that
5338          CONTEXT of case 1 remains dependent type after tsubst while
5339          this isn't true for case 2.  */
5340       ++processing_template_decl;
5341       dependent_p = dependent_type_p (context);
5342       --processing_template_decl;
5343
5344       if (!dependent_p
5345           && !complete_type_or_else (context, NULL_TREE))
5346         return error_mark_node;
5347
5348       if (COMPLETE_TYPE_P (context))
5349         {
5350           /* Check to see that the declaration is really present, and,
5351              possibly obtain an improved declaration.  */
5352           tree fn = check_classfn (context,
5353                                    new_friend, NULL_TREE);
5354
5355           if (fn)
5356             new_friend = fn;
5357         }
5358     }
5359
5360   return new_friend;
5361 }
5362
5363 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
5364    template arguments, as for tsubst.
5365
5366    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
5367    failure.  */
5368
5369 static tree
5370 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
5371 {
5372   tree friend_type;
5373   tree tmpl;
5374   tree context;
5375
5376   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
5377
5378   if (context)
5379     {
5380       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5381         push_nested_namespace (context);
5382       else
5383         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE));
5384     }
5385
5386   /* First, we look for a class template.  */
5387   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl));
5388
5389   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
5390      situation like this:
5391
5392        template <class T>
5393        struct S {
5394          template <class U>
5395          friend struct S;
5396        };
5397
5398      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
5399      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
5400   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5401     {
5402       tmpl = lookup_name_prefer_type (DECL_NAME (friend_tmpl), 1);
5403       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
5404     }
5405
5406   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5407     {
5408       /* The friend template has already been declared.  Just
5409          check to see that the declarations match, and install any new
5410          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
5411          of course.  We only need the innermost template parameters
5412          because that is all that redeclare_class_template will look
5413          at.  */
5414       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
5415           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
5416         {
5417           tree parms;
5418           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
5419                                          args, tf_error | tf_warning);
5420           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
5421         }
5422
5423       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
5424     }
5425   else
5426     {
5427       /* The friend template has not already been declared.  In this
5428          case, the instantiation of the template class will cause the
5429          injection of this template into the global scope.  */
5430       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5431
5432       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
5433          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
5434          the new type because that is supposed to be the corresponding
5435          template decl, i.e., TMPL.  */
5436       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5437       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5438       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5439       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
5440         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
5441
5442       /* Inject this template into the global scope.  */
5443       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level_maybe_friend (tmpl, true));
5444     }
5445
5446   if (context)
5447     {
5448       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5449         pop_nested_namespace (context);
5450       else
5451         pop_nested_class ();
5452     }
5453
5454   return friend_type;
5455 }
5456
5457 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5458    Otherwise returns one.  */
5459
5460 static int
5461 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5462 {
5463   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5464     return 0;
5465   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5466     return 1;
5467   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5468     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5469   else if (CLASS_TYPE_P (type)
5470            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5471     return 0;
5472   else
5473     return 1;
5474 }
5475
5476 tree
5477 instantiate_class_template (tree type)
5478 {
5479   tree template, args, pattern, t, member;
5480   tree typedecl;
5481   tree pbinfo;
5482   tree base_list;
5483
5484   if (type == error_mark_node)
5485     return error_mark_node;
5486
5487   if (TYPE_BEING_DEFINED (type)
5488       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5489       || dependent_type_p (type))
5490     return type;
5491
5492   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5493   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5494   gcc_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL);
5495
5496   /* Figure out which arguments are being used to do the
5497      instantiation.  */
5498   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5499
5500   /* Determine what specialization of the original template to
5501      instantiate.  */
5502   t = most_specialized_class (template, args);
5503   if (t == error_mark_node)
5504     {
5505       const char *str = "candidates are:";
5506       error ("ambiguous class template instantiation for %q#T", type);
5507       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t;
5508            t = TREE_CHAIN (t))
5509         {
5510           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args))
5511             {
5512               error ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5513               str = "               ";
5514             }
5515         }
5516       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5517       return error_mark_node;
5518     }
5519
5520   if (t)
5521     pattern = TREE_TYPE (t);
5522   else
5523     pattern = TREE_TYPE (template);
5524
5525   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5526      there's nothing we can do.  */
5527   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5528     return type;
5529
5530   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5531   if (! push_tinst_level (type))
5532     return type;
5533
5534   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5535      the process of being defined.  */
5536   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5537
5538   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5539      it now.  */
5540   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5541
5542   push_to_top_level ();
5543
5544   if (t)
5545     {
5546       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5547          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5548          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5549          given:
5550
5551            template <class T> struct S {};
5552            template <class T> struct S<T*> {};
5553
5554          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5555          present be {int*} but we need {int}.  */
5556       tree inner_args
5557         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5558                               args);
5559
5560       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5561          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5562          want, so we make a copy first.  */
5563       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5564         {
5565           args = copy_node (args);
5566           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5567         }
5568       else
5569         args = inner_args;
5570     }
5571
5572   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5573
5574   /* Set the input location to the template definition. This is needed
5575      if tsubsting causes an error.  */
5576   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5577   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5578   in_system_header = DECL_IN_SYSTEM_HEADER (typedecl);
5579
5580   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5581   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5582   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5583   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5584   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5585   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5586   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5587   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5588   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5589   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5590   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5591   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5592   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5593   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5594   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5595     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5596   if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (pattern))
5597     {
5598       CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (type) = 1;
5599       CLASSTYPE_VISIBILITY (type) = CLASSTYPE_VISIBILITY (pattern);
5600     }
5601
5602   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5603
5604   /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
5605      class; we need to look up the nested class by name before we can
5606      instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
5607      class.  */
5608   gcc_assert (!DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
5609               || COMPLETE_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type))
5610               || TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_CONTEXT (type)));
5611
5612   base_list = NULL_TREE;
5613   if (BINFO_N_BASE_BINFOS (pbinfo))
5614     {
5615       tree pbase_binfo;
5616       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
5617       tree pushed_scope;
5618       int i;
5619
5620       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
5621          the accessibility of types named in dependent bases are
5622          looked up from.  */
5623       pushed_scope = push_scope (context ? context : global_namespace);
5624
5625       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5626          basetypes.  */
5627       for (i = 0; BINFO_BASE_ITERATE (pbinfo, i, pbase_binfo); i++)
5628         {
5629           tree base;
5630           tree access = BINFO_BASE_ACCESS (pbinfo, i);
5631
5632           /* Substitute to figure out the base class.  */
5633           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase_binfo), args, tf_error, NULL_TREE);
5634           if (base == error_mark_node)
5635             continue;
5636
5637           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5638           if (BINFO_VIRTUAL_P (pbase_binfo))
5639             TREE_TYPE (base_list) = integer_type_node;
5640         }
5641
5642       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5643       base_list = nreverse (base_list);
5644
5645       if (pushed_scope)
5646         pop_scope (pushed_scope);
5647     }
5648   /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5649      information.  */
5650   xref_basetypes (type, base_list);
5651
5652
5653   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5654      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5655      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5656      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5657      class.  */
5658   pushclass (type);
5659
5660   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5661   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
5662        member; member = TREE_CHAIN (member))
5663     {
5664       tree t = TREE_VALUE (member);
5665
5666       if (TREE_PURPOSE (member))
5667         {
5668           if (TYPE_P (t))
5669             {
5670               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5671
5672               tree tag = t;
5673               tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
5674               tree newtag;
5675               bool class_template_p;
5676
5677               class_template_p = (TREE_CODE (tag) != ENUMERAL_TYPE
5678                                   && TYPE_LANG_SPECIFIC (tag)
5679                                   && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag));
5680               /* If the member is a class template, then -- even after
5681                  substitution -- there may be dependent types in the
5682                  template argument list for the class.  We increment
5683                  PROCESSING_TEMPLATE_DECL so that dependent_type_p, as
5684                  that function will assume that no types are dependent
5685                  when outside of a template.  */
5686               if (class_template_p)
5687                 ++processing_template_decl;
5688               newtag = tsubst (tag, args, tf_error, NULL_TREE);
5689               if (class_template_p)
5690                 --processing_template_decl;
5691               if (newtag == error_mark_node)
5692                 continue;
5693
5694               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5695                 {
5696                   if (class_template_p)
5697                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5698                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5699                        instantiation (i.e., for the type of a member
5700                        template class nested within a template class.)
5701                        This behavior is required for
5702                        maybe_process_partial_specialization to work
5703                        correctly, but is not accurate in this case;
5704                        the TAG is not an instantiation of anything.
5705                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
5706                        instantiation, but the TYPE is not.) */
5707                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5708
5709                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5710                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5711                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5712                      this for enums because it will already have been done in
5713                      tsubst_enum.  */
5714                   if (name)
5715                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5716                   pushtag (name, newtag, /*tag_scope=*/ts_current);
5717                 }
5718             }
5719           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
5720                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5721             {
5722               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5723               tree r;
5724
5725               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5726                 ++processing_template_decl;
5727               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5728               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5729                 --processing_template_decl;
5730               set_current_access_from_decl (r);
5731               grok_special_member_properties (r);
5732               finish_member_declaration (r);
5733             }
5734           else
5735             {
5736               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5737
5738               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5739                 {
5740                   tree r;
5741
5742                   /* The the file and line for this declaration, to
5743                      assist in error message reporting.  Since we
5744                      called push_tinst_level above, we don't need to
5745                      restore these.  */
5746                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5747
5748                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5749                     ++processing_template_decl;
5750                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5751                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5752                     --processing_template_decl;
5753                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5754                     {
5755                       /* In [temp.inst]:
5756
5757                            [t]he initialization (and any associated
5758                            side-effects) of a static data member does
5759                            not occur unless the static data member is
5760                            itself used in a way that requires the
5761                            definition of the static data member to
5762                            exist.  
5763
5764                          Therefore, we do not substitute into the
5765                          initialized for the static data member here.  */
5766                       finish_static_data_member_decl 
5767                         (r, 
5768                          /*init=*/NULL_TREE, 
5769                          /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, 
5770                          /*flags=*/0);
5771                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5772                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5773                     }
5774                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5775                     {
5776                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5777                          completed later.  If R is invalid, then it is
5778                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5779                          added to TYPE_FIELDS.  */
5780                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5781                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5782                         complete_type (rtype);
5783
5784                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5785                         {
5786                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5787                           r = error_mark_node;
5788                         }
5789                     }
5790
5791                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5792                      such a thing will already have been added to the field
5793                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5794                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5795                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5796                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5797                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5798                     {
5799                       set_current_access_from_decl (r);
5800                       finish_member_declaration (r);
5801                     }
5802                 }
5803             }
5804         }
5805       else
5806         {
5807           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5808             {
5809               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5810
5811               tree friend_type = t;
5812               bool adjust_processing_template_decl = false;
5813
5814               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5815                 {
5816                   /* template <class T> friend class C;  */
5817                   friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5818                   adjust_processing_template_decl = true;
5819                 }
5820               else if (TREE_CODE (friend_type) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
5821                 {
5822                   /* template <class T> friend class C::D;  */
5823                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
5824                                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5825                   if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5826                     friend_type = TREE_TYPE (friend_type);
5827                   adjust_processing_template_decl = true;
5828                 }
5829               else if (TREE_CODE (friend_type) == TYPENAME_TYPE)
5830                 {
5831                   /* This could be either
5832
5833                        friend class T::C;
5834
5835                      when dependent_type_p is false or
5836
5837                        template <class U> friend class T::C;
5838
5839                      otherwise.  */
5840                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
5841                                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5842                   /* Bump processing_template_decl for correct
5843                      dependent_type_p calculation.  */
5844                   ++processing_template_decl;
5845                   if (dependent_type_p (friend_type))
5846                     adjust_processing_template_decl = true;
5847                   --processing_template_decl;
5848                 }
5849               else if (!CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type)
5850                        && hidden_name_p (TYPE_NAME (friend_type)))
5851                 {
5852                   /* friend class C;
5853
5854                      where C hasn't been declared yet.  Let's lookup name
5855                      from namespace scope directly, bypassing any name that
5856                      come from dependent base class.  */
5857                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5858
5859                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5860                      classes.  */
5861                   push_nested_namespace (ns);
5862                   friend_type =
5863                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE,
5864                                         /*tag_scope=*/ts_current);
5865                   pop_nested_namespace (ns);
5866                 }
5867               else if (uses_template_parms (friend_type))
5868                 /* friend class C<T>;  */
5869                 friend_type = tsubst (friend_type, args,
5870                                       tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5871               /* Otherwise it's
5872
5873                    friend class C;
5874
5875                  where C is already declared or
5876
5877                    friend class C<int>;
5878
5879                  We don't have to do anything in these cases.  */
5880
5881               if (adjust_processing_template_decl)
5882                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5883                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5884                    important that we use make_friend_class since it will
5885                    perform some error-checking and output cross-reference
5886                    information.  */
5887                 ++processing_template_decl;
5888
5889               if (friend_type != error_mark_node)
5890                 make_friend_class (type, friend_type, /*complain=*/false);
5891
5892               if (adjust_processing_template_decl)
5893                 --processing_template_decl;
5894             }
5895           else
5896             {
5897               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5898               tree r;
5899
5900               /* The the file and line for this declaration, to
5901                  assist in error message reporting.  Since we
5902                  called push_tinst_level above, we don't need to
5903                  restore these.  */
5904               input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5905
5906               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5907                 {
5908                   ++processing_template_decl;
5909                   push_deferring_access_checks (dk_no_check);
5910                 }
5911
5912               r = tsubst_friend_function (t, args);
5913               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
5914               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5915                 {
5916                   pop_deferring_access_checks ();
5917                   --processing_template_decl;
5918                 }
5919             }
5920         }
5921     }
5922
5923   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5924      the class itself.  This puts error messages involving generated
5925      implicit functions at a predictable point, and the same point
5926      that would be used for non-template classes.  */
5927   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5928
5929   unreverse_member_declarations (type);
5930   finish_struct_1 (type);
5931   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5932
5933   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5934      any member functions.  We don't do this earlier because the
5935      default arguments may reference members of the class.  */
5936   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5937     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5938       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
5939           /* Implicitly generated member functions will not have template
5940              information; they are not instantiations, but instead are
5941              created "fresh" for each instantiation.  */
5942           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5943         tsubst_default_arguments (t);
5944
5945   popclass ();
5946   pop_from_top_level ();
5947   pop_deferring_access_checks ();
5948   pop_tinst_level ();
5949
5950   /* The vtable for a template class can be emitted in any translation
5951      unit in which the class is instantiated.  When there is no key
5952      method, however, finish_struct_1 will already have added TYPE to
5953      the keyed_classes list.  */
5954   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type) && CLASSTYPE_KEY_METHOD (type))
5955     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5956
5957   return type;
5958 }
5959
5960 static tree
5961 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5962 {
5963   tree r;
5964
5965   if (!t)
5966     r = t;
5967   else if (TYPE_P (t))
5968     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5969   else
5970     {
5971       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5972       r = fold_non_dependent_expr (r);
5973     }
5974   return r;
5975 }
5976
5977 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5978
5979 static tree
5980 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5981 {
5982   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
5983   int need_new = 0, i;
5984   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5985
5986   for (i = 0; i < len; i++)
5987     {
5988       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5989       tree new_arg;
5990
5991       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5992         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5993       else
5994         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5995
5996       if (new_arg == error_mark_node)
5997         return error_mark_node;
5998
5999       elts[i] = new_arg;
6000       if (new_arg != orig_arg)
6001         need_new = 1;
6002     }
6003
6004   if (!need_new)
6005     return t;
6006
6007   t = make_tree_vec (len);
6008   for (i = 0; i < len; i++)
6009     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
6010
6011   return t;
6012 }
6013
6014 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
6015    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
6016    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
6017    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
6018    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
6019    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
6020
6021 static tree
6022 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
6023 {
6024   tree r = NULL_TREE;
6025   tree* new_parms;
6026
6027   /* When substituting into a template, we must set
6028      PROCESSING_TEMPLATE_DECL as the template parameters may be
6029      dependent if they are based on one-another, and the dependency
6030      predicates are short-circuit outside of templates.  */
6031   ++processing_template_decl;
6032
6033   for (new_parms = &r;
6034        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6035        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
6036          parms = TREE_CHAIN (parms))
6037     {
6038       tree new_vec =
6039         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
6040       int i;
6041
6042       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
6043         {
6044           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
6045           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
6046           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
6047
6048           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
6049           if (TREE_CODE (parm_decl) == PARM_DECL
6050               && invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm_decl), complain))
6051             parm_decl = error_mark_node;
6052           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
6053                                                complain, NULL_TREE);
6054
6055           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
6056           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
6057         }
6058
6059       *new_parms =
6060         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms)
6061                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
6062                    new_vec, NULL_TREE);
6063     }
6064
6065   --processing_template_decl;
6066
6067   return r;
6068 }
6069
6070 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
6071    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
6072    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
6073    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
6074    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
6075
6076 static tree
6077 tsubst_aggr_type (tree t,
6078                   tree args,
6079                   tsubst_flags_t complain,
6080                   tree in_decl,
6081                   int entering_scope)
6082 {
6083   if (t == NULL_TREE)
6084     return NULL_TREE;
6085
6086   switch (TREE_CODE (t))
6087     {
6088     case RECORD_TYPE:
6089       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
6090         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6091
6092       /* Else fall through.  */
6093     case ENUMERAL_TYPE:
6094     case UNION_TYPE:
6095       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
6096         {
6097           tree argvec;
6098           tree context;
6099           tree r;
6100           bool saved_skip_evaluation;
6101
6102           /* In "sizeof(X<I>)" we need to evaluate "I".  */
6103           saved_skip_evaluation = skip_evaluation;
6104           skip_evaluation = false;
6105
6106           /* First, determine the context for the type we are looking
6107              up.  */
6108           context = TYPE_CONTEXT (t);
6109           if (context)
6110             context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
6111                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
6112
6113           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
6114              type we are trying to find.  For example, given:
6115
6116                template <class T> struct S;
6117                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
6118
6119              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
6120              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
6121              S we only want {double}.  */
6122           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6123                                          complain, in_decl);
6124           if (argvec == error_mark_node)
6125             r = error_mark_node;
6126           else
6127             {
6128               r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
6129                                          entering_scope, complain);
6130               r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6131             }
6132           
6133           skip_evaluation = saved_skip_evaluation;
6134
6135           return r;
6136         }
6137       else
6138         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
6139         return t;
6140
6141     default:
6142       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
6143     }
6144 }
6145
6146 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
6147    FN), which has the indicated TYPE.  */
6148
6149 tree
6150 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
6151 {
6152   tree saved_class_ptr = NULL_TREE;
6153   tree saved_class_ref = NULL_TREE;
6154
6155   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
6156      default argument here, not in tsubst.  In the case of
6157      something like:
6158
6159        template <class T>
6160        struct S {
6161          static T t();
6162          void f(T = t());
6163        };
6164
6165      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
6166      rather than in the current class.  */
6167   push_access_scope (fn);
6168   /* The "this" pointer is not valid in a default argument.  */
6169   if (cfun)
6170     {
6171       saved_class_ptr = current_class_ptr;
6172       cp_function_chain->x_current_class_ptr = NULL_TREE;
6173       saved_class_ref = current_class_ref;
6174       cp_function_chain->x_current_class_ref = NULL_TREE;
6175     }
6176
6177   push_deferring_access_checks(dk_no_deferred);
6178   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
6179                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
6180   pop_deferring_access_checks();
6181
6182   /* Restore the "this" pointer.  */
6183   if (cfun)
6184     {
6185       cp_function_chain->x_current_class_ptr = saved_class_ptr;
6186       cp_function_chain->x_current_class_ref = saved_class_ref;
6187     }
6188
6189   pop_access_scope (fn);
6190
6191   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
6192   arg = check_default_argument (type, arg);
6193
6194   return arg;
6195 }
6196
6197 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
6198
6199 static void
6200 tsubst_default_arguments (tree fn)
6201 {
6202   tree arg;
6203   tree tmpl_args;
6204
6205   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
6206
6207   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
6208      its default arguments.  */
6209   if (uses_template_parms (tmpl_args))
6210     return;
6211
6212   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
6213        arg;
6214        arg = TREE_CHAIN (arg))
6215     if (TREE_PURPOSE (arg))
6216       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn,
6217                                                     TREE_VALUE (arg),
6218                                                     TREE_PURPOSE (arg));
6219 }
6220
6221 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  Return the
6222    result of the substitution.  Issue error and warning messages under
6223    control of COMPLAIN.  */
6224
6225 static tree
6226 tsubst_decl (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain)
6227 {
6228   location_t saved_loc;
6229   tree r = NULL_TREE;
6230   tree in_decl = t;
6231
6232   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
6233   saved_loc = input_location;
6234   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
6235
6236   switch (TREE_CODE (t))
6237     {
6238     case TEMPLATE_DECL:
6239       {
6240         /* We can get here when processing a member function template,
6241            member class template, and template template parameter of
6242            a template class.  */
6243         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
6244         tree spec;
6245         tree tmpl_args;
6246         tree full_args;
6247
6248         if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
6249           {
6250             /* Template template parameter is treated here.  */
6251             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6252             if (new_type == error_mark_node)
6253               return error_mark_node;
6254
6255             r = copy_decl (t);
6256             TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6257             TREE_TYPE (r) = new_type;
6258             DECL_TEMPLATE_RESULT (r)
6259               = build_decl (TYPE_DECL, DECL_NAME (decl), new_type);
6260             DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
6261               = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
6262                                        complain);
6263             TYPE_NAME (new_type) = r;
6264             break;
6265           }
6266
6267         /* We might already have an instance of this template.
6268            The ARGS are for the surrounding class type, so the
6269            full args contain the tsubst'd args for the context,
6270            plus the innermost args from the template decl.  */
6271         tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t)
6272           ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
6273           : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
6274         /* Because this is a template, the arguments will still be
6275            dependent, even after substitution.  If
6276            PROCESSING_TEMPLATE_DECL is not set, the dependency
6277            predicates will short-circuit.  */
6278         ++processing_template_decl;
6279         full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
6280                                           complain, in_decl);
6281         --processing_template_decl;
6282         if (full_args == error_mark_node)
6283           return error_mark_node;
6284
6285         /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
6286            nothing changed.  But, *something* should have
6287            changed.  */
6288         gcc_assert (full_args != tmpl_args);
6289
6290         spec = retrieve_specialization (t, full_args,
6291                                         /*class_specializations_p=*/true);
6292         if (spec != NULL_TREE)
6293           {
6294             r = spec;
6295             break;
6296           }
6297
6298         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
6299            original, but will record the current template arguments.
6300            We also create a new function declaration, which is just
6301            like the old one, but points to this new template, rather
6302            than the old one.  */
6303         r = copy_decl (t);
6304         gcc_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0);
6305         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6306
6307         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
6308
6309         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
6310           {
6311             tree new_type;
6312             ++processing_template_decl;
6313             new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6314             --processing_template_decl; 
6315             if (new_type == error_mark_node)
6316               return error_mark_node;
6317
6318             TREE_TYPE (r) = new_type;
6319             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
6320             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
6321             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
6322             DECL_CONTEXT (r) = TYPE_CONTEXT (new_type);
6323           }
6324         else
6325           {
6326             tree new_decl;
6327             ++processing_template_decl;
6328             new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6329             --processing_template_decl;
6330             if (new_decl == error_mark_node)
6331               return error_mark_node;
6332
6333             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6334             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
6335             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6336             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
6337             DECL_CONTEXT (r) = DECL_CONTEXT (new_decl); 
6338           }
6339
6340         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6341         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
6342         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
6343
6344         /* The template parameters for this new template are all the
6345            template parameters for the old template, except the
6346            outermost level of parameters.  */
6347         DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
6348           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
6349                                    complain);
6350
6351         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
6352           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
6353
6354         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
6355           /* Record this non-type partial instantiation.  */
6356           register_specialization (r, t,
6357                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)),
6358                                    false);
6359       }
6360       break;
6361
6362     case FUNCTION_DECL:
6363       {
6364         tree ctx;
6365         tree argvec = NULL_TREE;
6366         tree *friends;
6367         tree gen_tmpl;
6368         tree type;
6369         int member;
6370         int args_depth;
6371         int parms_depth;
6372
6373         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
6374         gcc_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE);
6375
6376         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
6377           {
6378             tree spec;
6379             bool dependent_p;
6380
6381             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
6382                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
6383                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
6384                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
6385             ++processing_template_decl;
6386             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
6387             --processing_template_decl;
6388             if (!dependent_p)
6389               return t;
6390
6391             /* Calculate the most general template of which R is a
6392                specialization, and the complete set of arguments used to
6393                specialize R.  */
6394             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
6395             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS
6396                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
6397                                            args, complain, in_decl);
6398
6399             /* Check to see if we already have this specialization.  */
6400             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec,
6401                                             /*class_specializations_p=*/false);
6402
6403             if (spec)
6404               {
6405                 r = spec;
6406                 break;
6407               }
6408
6409             /* We can see more levels of arguments than parameters if
6410                there was a specialization of a member template, like
6411                this:
6412
6413                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
6414                  template <> template <class U> void S<int>::f(U);
6415
6416                Here, we'll be substituting into the specialization,
6417                because that's where we can find the code we actually
6418                want to generate, but we'll have enough arguments for
6419                the most general template.
6420
6421                We also deal with the peculiar case:
6422
6423                  template <class T> struct S {
6424                    template <class U> friend void f();
6425                  };
6426                  template <class U> void f() {}
6427                  template S<int>;
6428                  template void f<double>();
6429
6430                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
6431                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
6432                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
6433                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
6434                situations like:
6435
6436                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
6437                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
6438
6439                which we can spot because the pattern will be a
6440                specialization in this case.  */
6441             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6442             parms_depth =
6443               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t)));
6444             if (args_depth > parms_depth
6445                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
6446               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
6447           }
6448         else
6449           {
6450             /* This special case arises when we have something like this:
6451
6452                  template <class T> struct S {
6453                    friend void f<int>(int, double);
6454                  };
6455
6456                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
6457                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
6458                tsubst_friend_function, and we want only to create a
6459                new decl (R) with appropriate types so that we can call
6460                determine_specialization.  */
6461             gen_tmpl = NULL_TREE;
6462           }
6463
6464         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
6465           {
6466             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
6467               member = 2;
6468             else
6469               member = 1;
6470             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args,
6471                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
6472           }
6473         else
6474           {
6475             member = 0;
6476             ctx = DECL_CONTEXT (t);
6477           }
6478         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6479         if (type == error_mark_node)
6480           return error_mark_node;
6481
6482         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
6483            point, as they may not represent instantiations of this
6484            template, and in any case are considered separate under the
6485            discrete model.  */
6486         r = copy_decl (t);
6487         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
6488         TREE_TYPE (r) = type;
6489         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6490         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6491         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6492         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6493         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6494
6495         if (member && DECL_CONV_FN_P (r))
6496           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
6497              case it's the name of one of the template's parameters.  */
6498           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
6499
6500         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
6501                                      complain, t);
6502         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
6503
6504         TREE_STATIC (r) = 0;
6505         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
6506         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6507         /* If this is an instantiation of a function with internal
6508            linkage, we already know what object file linkage will be
6509            assigned to the instantiation.  */
6510         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = !TREE_PUBLIC (r);
6511         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
6512         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6513         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
6514         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
6515         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
6516         TREE_USED (r) = 0;
6517         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
6518           {
6519             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
6520                                                args, complain, t);
6521             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
6522             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
6523           }
6524
6525         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
6526            this in the special friend case mentioned above where
6527            GEN_TMPL is NULL.  */
6528         if (gen_tmpl)
6529           {
6530             DECL_TEMPLATE_INFO (r)
6531               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
6532             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6533             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false);
6534
6535             /* We're not supposed to instantiate default arguments
6536                until they are called, for a template.  But, for a
6537                declaration like:
6538
6539                  template <class T> void f ()
6540                  { extern void g(int i = T()); }
6541
6542                we should do the substitution when the template is
6543                instantiated.  We handle the member function case in
6544                instantiate_class_template since the default arguments
6545                might refer to other members of the class.  */
6546             if (!member
6547                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6548                 && !uses_template_parms (argvec))
6549               tsubst_default_arguments (r);
6550           }
6551         else
6552           DECL_TEMPLATE_INFO (r) = NULL_TREE;
6553
6554         /* Copy the list of befriending classes.  */
6555         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
6556              *friends;
6557              friends = &TREE_CHAIN (*friends))
6558           {
6559             *friends = copy_node (*friends);
6560             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
6561                                             args, complain,
6562                                             in_decl);
6563           }
6564
6565         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6566           {
6567             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6568             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6569               grok_ctor_properties (ctx, r);
6570             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6571                If it isn't, that'll be handled by
6572                clone_constructors_and_destructors.  */
6573             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6574               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6575           }
6576         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6577           grok_op_properties (r, (complain & tf_error) != 0);
6578
6579         if (DECL_FRIEND_P (t) && DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
6580           SET_DECL_FRIEND_CONTEXT (r,
6581                                    tsubst (DECL_FRIEND_CONTEXT (t),
6582                                             args, complain, in_decl));
6583       }
6584       break;
6585
6586     case PARM_DECL:
6587       {
6588         tree type;
6589
6590         r = copy_node (t);
6591         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6592           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6593
6594         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6595         type = type_decays_to (type);
6596         TREE_TYPE (r) = type;
6597         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6598
6599         if (DECL_INITIAL (r))
6600           {
6601             if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6602               DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6603             else
6604               DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6605                                          complain, in_decl);
6606           }
6607
6608         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6609
6610         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6611           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6612         if (TREE_CHAIN (t))
6613           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6614                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6615       }
6616       break;
6617
6618     case FIELD_DECL:
6619       {
6620         tree type;
6621
6622         r = copy_decl (t);
6623         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6624         if (type == error_mark_node)
6625           return error_mark_node;
6626         TREE_TYPE (r) = type;
6627         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6628
6629         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6630            finish_member_declaration.  */
6631         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6632                                         complain, in_decl);
6633         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6634         if (VOID_TYPE_P (type))
6635           error ("instantiation of %q+D as type %qT", r, type);
6636       }
6637       break;
6638
6639     case USING_DECL:
6640       /* We reach here only for member using decls.  */
6641       if (DECL_DEPENDENT_P (t))
6642         {
6643           r = do_class_using_decl
6644             (tsubst_copy (USING_DECL_SCOPE (t), args, complain, in_decl),
6645              tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl));
6646           if (!r)
6647             r = error_mark_node;
6648         }
6649       else
6650         {
6651           r = copy_node (t);
6652           TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6653         }
6654       break;
6655
6656     case TYPE_DECL:
6657     case VAR_DECL:
6658       {
6659         tree argvec = NULL_TREE;
6660         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6661         tree spec;
6662         tree tmpl = NULL_TREE;
6663         tree ctx;
6664         tree type = NULL_TREE;
6665         int local_p;
6666
6667         if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
6668           {
6669             type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6670             if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6671                 || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6672               {
6673                 /* If this is the canonical decl, we don't have to
6674                    mess with instantiations, and often we can't (for
6675                    typename, template type parms and such).  Note that
6676                    TYPE_NAME is not correct for the above test if
6677                    we've copied the type for a typedef.  */
6678                 r = TYPE_NAME (type);
6679                 break;
6680               }
6681           }
6682
6683         /* Assume this is a non-local variable.  */
6684         local_p = 0;
6685
6686         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6687           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args,
6688                                   complain,
6689                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6690         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6691           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6692         else
6693           {
6694             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6695             ctx = NULL_TREE;
6696             local_p = 1;
6697           }
6698
6699         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6700         if (!local_p)
6701           {
6702             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6703             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6704             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6705             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec,
6706                                             /*class_specializations_p=*/false);
6707           }
6708         else
6709           spec = retrieve_local_specialization (t);
6710
6711         if (spec)
6712           {
6713             r = spec;
6714             break;
6715           }
6716
6717         r = copy_decl (t);
6718         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6719           {
6720             /* Even if the original location is out of scope, the
6721                newly substituted one is not.  */
6722             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6723             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6724             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (r) = 0;
6725             type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6726             if (type == error_mark_node)
6727               return error_mark_node;
6728             type = complete_type (type);
6729             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6730               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6731             type = check_var_type (DECL_NAME (r), type);
6732
6733             if (DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (t))
6734               {
6735                 tree ve = DECL_VALUE_EXPR (t);
6736                 ve = tsubst_expr (ve, args, complain, in_decl);
6737                 SET_DECL_VALUE_EXPR (r, ve);
6738               }
6739           }
6740         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6741           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6742         TREE_TYPE (r) = type;
6743         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6744         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6745         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6746         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6747         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
6748           SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6749         /* The initializer must not be expanded until it is required;
6750            see [temp.inst].  */
6751         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6752         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
6753           SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6754         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6755
6756         if (!local_p)
6757           {
6758             /* A static data member declaration is always marked
6759                external when it is declared in-class, even if an
6760                initializer is present.  We mimic the non-template
6761                processing here.  */
6762             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6763
6764             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false);
6765             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6766             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6767           }
6768         else
6769           register_local_specialization (r, t);
6770
6771         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6772         layout_decl (r, 0);
6773       }
6774       break;
6775
6776     default:
6777       gcc_unreachable ();
6778     }
6779
6780   /* Restore the file and line information.  */
6781   input_location = saved_loc;
6782
6783   return r;
6784 }
6785
6786 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6787
6788 static tree
6789 tsubst_arg_types (tree arg_types,
6790                   tree args,
6791                   tsubst_flags_t complain,
6792                   tree in_decl)
6793 {
6794   tree remaining_arg_types;
6795   tree type;
6796   tree default_arg;
6797   tree result = NULL_TREE;
6798
6799   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6800     return arg_types;
6801
6802   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6803                                           args, complain, in_decl);
6804   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6805     return error_mark_node;
6806
6807   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6808   if (type == error_mark_node)
6809     return error_mark_node;
6810   if (VOID_TYPE_P (type))
6811     {
6812       if (complain & tf_error)
6813         {
6814           error ("invalid parameter type %qT", type);
6815           if (in_decl)
6816             error ("in declaration %q+D", in_decl);
6817         }
6818       return error_mark_node;
6819     }
6820
6821   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6822      top-level qualifiers as required.  */
6823   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6824
6825   /* We do not substitute into default arguments here.  The standard
6826      mandates that they be instantiated only when needed, which is
6827      done in build_over_call.  */
6828   default_arg = TREE_PURPOSE (arg_types);
6829
6830   if (default_arg && TREE_CODE (default_arg) == DEFAULT_ARG)
6831     {
6832       /* We've instantiated a template before its default arguments
6833          have been parsed.  This can happen for a nested template
6834          class, and is not an error unless we require the default
6835          argument in a call of this function.  */
6836       result = tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
6837       VEC_safe_push (tree, gc, DEFARG_INSTANTIATIONS (default_arg), result);
6838     }
6839   else
6840     result = hash_tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
6841
6842   return result;
6843 }
6844
6845 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6846    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6847    initial substitution of explicitly provided template parameters
6848    during argument deduction forbids substitution into the
6849    exception-specification:
6850
6851      [temp.deduct]
6852
6853      All references in the function type of the function template to  the
6854      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6855      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6856      in  the function type of the function template results in an invalid
6857      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6858      exception specifications is done only when the function is instanti-
6859      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6860      results in an invalid type.]  */
6861
6862 static tree
6863 tsubst_function_type (tree t,
6864                       tree args,
6865                       tsubst_flags_t complain,
6866                       tree in_decl)
6867 {
6868   tree return_type;
6869   tree arg_types;
6870   tree fntype;
6871
6872   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6873   gcc_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE);
6874
6875   /* Substitute the return type.  */
6876   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6877   if (return_type == error_mark_node)
6878     return error_mark_node;
6879   /* The standard does not presently indicate that creation of a
6880      function type with an invalid return type is a deduction failure.
6881      However, that is clearly analogous to creating an array of "void"
6882      or a reference to a reference.  This is core issue #486.  */
6883   if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE
6884       || TREE_CODE (return_type) == FUNCTION_TYPE)
6885     {
6886       if (complain & tf_error)
6887         {
6888           if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE)
6889             error ("function returning an array");
6890           else
6891             error ("function returning a function");
6892         }
6893       return error_mark_node;
6894     }
6895
6896   /* Substitute the argument types.  */
6897   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6898                                 complain, in_decl);
6899   if (arg_types == error_mark_node)
6900     return error_mark_node;
6901
6902   /* Construct a new type node and return it.  */
6903   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6904     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6905   else
6906     {
6907       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6908       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6909         {
6910           /* [temp.deduct]
6911
6912              Type deduction may fail for any of the following
6913              reasons:
6914
6915              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6916              is not a class type.  */
6917           if (complain & tf_error)
6918             error ("creating pointer to member function of non-class type %qT",
6919                       r);
6920           return error_mark_node;
6921         }
6922
6923       fntype = build_method_type_directly (r, return_type,
6924                                            TREE_CHAIN (arg_types));
6925     }
6926   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6927   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6928
6929   return fntype;
6930 }
6931
6932 /* FNTYPE is a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  Substitute the template
6933    ARGS into that specification, and return the substituted
6934    specification.  If there is no specification, return NULL_TREE.  */
6935
6936 static tree
6937 tsubst_exception_specification (tree fntype,
6938                                 tree args,
6939                                 tsubst_flags_t complain,
6940                                 tree in_decl)
6941 {
6942   tree specs;
6943   tree new_specs;
6944
6945   specs = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (fntype);
6946   new_specs = NULL_TREE;
6947   if (specs)
6948     {
6949       if (! TREE_VALUE (specs))
6950         new_specs = specs;
6951       else
6952         while (specs)
6953           {
6954             tree spec;
6955             spec = tsubst (TREE_VALUE (specs), args, complain, in_decl);
6956             if (spec == error_mark_node)
6957               return spec;
6958             new_specs = add_exception_specifier (new_specs, spec, complain);
6959             specs = TREE_CHAIN (specs);
6960           }
6961     }
6962   return new_specs;
6963 }
6964
6965 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6966
6967 static tree
6968 tsubst_call_declarator_parms (tree parms,
6969                               tree args,
6970                               tsubst_flags_t complain,
6971                               tree in_decl)
6972 {
6973   tree new_parms;
6974   tree type;
6975   tree defarg;
6976
6977   if (!parms || parms == void_list_node)
6978     return parms;
6979
6980   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6981                                             args, complain, in_decl);
6982
6983   /* Figure out the type of this parameter.  */
6984   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6985
6986   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6987      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6988   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6989
6990   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6991      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6992      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6993   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6994
6995   return new_parms;
6996 }
6997
6998 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6999    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
7000    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
7001    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
7002    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
7003    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
7004    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
7005    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
7006    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
7007    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
7008    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
7009    yet.
7010
7011    This function is used for dealing with types, decls and the like;
7012    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
7013
7014 static tree
7015 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7016 {
7017   tree type, r;
7018
7019   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
7020       || t == integer_type_node
7021       || t == void_type_node
7022       || t == char_type_node
7023       || t == unknown_type_node
7024       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
7025     return t;
7026
7027   if (DECL_P (t))
7028     return tsubst_decl (t, args, complain);
7029
7030   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
7031     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
7032   else
7033     type = TREE_TYPE (t);
7034
7035   gcc_assert (type != unknown_type_node);
7036
7037   if (type
7038       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
7039       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
7040       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
7041       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
7042     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
7043   if (type == error_mark_node)
7044     return error_mark_node;
7045
7046   switch (TREE_CODE (t))
7047     {
7048     case RECORD_TYPE:
7049     case UNION_TYPE:
7050     case ENUMERAL_TYPE:
7051       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
7052                                /*entering_scope=*/0);
7053
7054     case ERROR_MARK:
7055     case IDENTIFIER_NODE:
7056     case VOID_TYPE:
7057     case REAL_TYPE:
7058     case COMPLEX_TYPE:
7059     case VECTOR_TYPE:
7060     case BOOLEAN_TYPE:
7061     case INTEGER_CST:
7062     case REAL_CST:
7063     case STRING_CST:
7064       return t;
7065
7066     case INTEGER_TYPE:
7067       if (t == integer_type_node)
7068         return t;
7069
7070       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
7071           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
7072         return t;
7073
7074       {
7075         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
7076
7077         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
7078            in that we want to fold it as much as possible.  */
7079         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
7080         max = fold_decl_constant_value (max);
7081
7082         /* [temp.deduct]
7083
7084            Type deduction may fail for any of the following
7085            reasons:
7086
7087              Attempting to create an array with a size that is
7088              zero or negative.  */
7089         if (integer_zerop (max) && !(complain & tf_error))
7090           /* We must fail if performing argument deduction (as
7091              indicated by the state of complain), so that
7092              another substitution can be found.  */
7093           return error_mark_node;
7094
7095         else if (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST
7096                  && INT_CST_LT (max, integer_zero_node))
7097           {
7098             if (complain & tf_error)
7099               error ("creating array with negative size (%qE)", max);
7100
7101             return error_mark_node;
7102           }
7103
7104         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
7105       }
7106
7107     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7108     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7109     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7110     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7111       {
7112         int idx;
7113         int level;
7114         int levels;
7115         tree arg = NULL_TREE;
7116
7117         r = NULL_TREE;
7118
7119         gcc_assert (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0);
7120         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
7121             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
7122             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7123           {
7124             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
7125             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
7126           }
7127         else
7128           {
7129             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
7130             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
7131           }
7132
7133         levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
7134         if (level <= levels)
7135           arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
7136
7137         if (arg == error_mark_node)
7138           return error_mark_node;
7139         else if (arg != NULL_TREE)
7140           {
7141             if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
7142               {
7143                 gcc_assert (TYPE_P (arg));
7144                 return cp_build_qualified_type_real
7145                   (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
7146                    complain | tf_ignore_bad_quals);
7147               }
7148             else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7149               {
7150                 /* We are processing a type constructed from a
7151                    template template parameter.  */
7152                 tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
7153                                       args, complain, in_decl);
7154                 if (argvec == error_mark_node)
7155                   return error_mark_node;
7156
7157                 /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when we
7158                    are resolving nested-types in the signature of a
7159                    member function templates.  Otherwise ARG is a
7160                    TEMPLATE_DECL and is the real template to be
7161                    instantiated.  */
7162                 if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7163                   arg = TYPE_NAME (arg);
7164
7165                 r = lookup_template_class (arg,
7166                                            argvec, in_decl,
7167                                            DECL_CONTEXT (arg),
7168                                             /*entering_scope=*/0,
7169                                            complain);
7170                 return cp_build_qualified_type_real
7171                   (r, TYPE_QUALS (t), complain);
7172               }
7173             else
7174               /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
7175               return arg;
7176           }
7177
7178         if (level == 1)
7179           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
7180              unify.  This means that we don't yet have any information
7181              about the template parameter in question.  */
7182           return t;
7183
7184         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
7185            more deeply nested template.  Make a new version of this
7186            template parameter, but with a lower level.  */
7187         switch (TREE_CODE (t))
7188           {
7189           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7190           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7191           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7192             if (cp_type_quals (t))
7193               {
7194                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
7195                 r = cp_build_qualified_type_real
7196                   (r, cp_type_quals (t),
7197                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
7198                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
7199               }
7200             else
7201               {
7202                 r = copy_type (t);
7203                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
7204                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
7205                                                 r, levels);
7206                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
7207                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
7208                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
7209                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
7210
7211                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7212                   {
7213                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
7214                                           complain, in_decl);
7215                     if (argvec == error_mark_node)
7216                       return error_mark_node;
7217
7218                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
7219                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
7220                   }
7221               }
7222             break;
7223
7224           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7225             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
7226             break;
7227
7228           default:
7229             gcc_unreachable ();
7230           }
7231
7232         return r;
7233       }
7234
7235     case TREE_LIST:
7236       {
7237         tree purpose, value, chain;
7238
7239         if (t == void_list_node)
7240           return t;
7241
7242         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7243         if (purpose)
7244           {
7245             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
7246             if (purpose == error_mark_node)
7247               return error_mark_node;
7248           }
7249         value = TREE_VALUE (t);
7250         if (value)
7251           {
7252             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
7253             if (value == error_mark_node)
7254               return error_mark_node;
7255           }
7256         chain = TREE_CHAIN (t);
7257         if (chain && chain != void_type_node)
7258           {
7259             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
7260             if (chain == error_mark_node)
7261               return error_mark_node;
7262           }
7263         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7264             && value == TREE_VALUE (t)
7265             && chain == TREE_CHAIN (t))
7266           return t;
7267         return hash_tree_cons (purpose, value, chain);
7268       }
7269
7270     case TREE_BINFO:
7271       /* We should never be tsubsting a binfo.  */
7272       gcc_unreachable ();
7273
7274     case TREE_VEC:
7275       /* A vector of template arguments.  */
7276       gcc_assert (!type);
7277       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
7278
7279     case POINTER_TYPE:
7280     case REFERENCE_TYPE:
7281       {
7282         enum tree_code code;
7283
7284         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
7285           return t;
7286
7287         code = TREE_CODE (t);
7288
7289
7290         /* [temp.deduct]
7291
7292            Type deduction may fail for any of the following
7293            reasons:
7294
7295            -- Attempting to create a pointer to reference type.
7296            -- Attempting to create a reference to a reference type or
7297               a reference to void.  */
7298         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
7299             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
7300           {
7301             static location_t last_loc;
7302
7303             /* We keep track of the last time we issued this error
7304                message to avoid spewing a ton of messages during a
7305                single bad template instantiation.  */
7306             if (complain & tf_error
7307 #ifdef USE_MAPPED_LOCATION
7308                 && last_loc != input_location
7309 #else
7310                 && (last_loc.line != input_line
7311                     || last_loc.file != input_filename)
7312 #endif
7313                   )
7314               {
7315                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
7316                   error ("forming reference to void");
7317                 else
7318                   error ("forming %s to reference type %qT",
7319                          (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
7320                          type);
7321                 last_loc = input_location;
7322               }
7323
7324             return error_mark_node;
7325           }
7326         else if (code == POINTER_TYPE)
7327           {
7328             r = build_pointer_type (type);
7329             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
7330               r = build_ptrmemfunc_type (r);
7331           }
7332         else
7333           r = build_reference_type (type);
7334         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
7335
7336         if (r != error_mark_node)
7337           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
7338           layout_type (r);
7339
7340         return r;
7341       }
7342     case OFFSET_TYPE:
7343       {
7344         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
7345         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
7346           {
7347             /* [temp.deduct]
7348
7349                Type deduction may fail for any of the following
7350                reasons:
7351
7352                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
7353                   is not a class type.  */
7354             if (complain & tf_error)
7355               error ("creating pointer to member of non-class type %qT", r);
7356             return error_mark_node;
7357           }
7358         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7359           {
7360             if (complain & tf_error)
7361               error ("creating pointer to member reference type %qT", type);
7362             return error_mark_node;
7363           }
7364         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
7365           {
7366             if (complain & tf_error)
7367               error ("creating pointer to member of type void");
7368             return error_mark_node;
7369           }
7370         gcc_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE);
7371         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
7372           {
7373             /* The type of the implicit object parameter gets its
7374                cv-qualifiers from the FUNCTION_TYPE. */
7375             tree method_type;
7376             tree this_type = cp_build_qualified_type (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
7377                                                       cp_type_quals (type));
7378             tree memptr;
7379             method_type = build_method_type_directly (this_type,
7380                                                       TREE_TYPE (type),
7381                                                       TYPE_ARG_TYPES (type));
7382             memptr = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
7383             return cp_build_qualified_type_real (memptr, cp_type_quals (t),
7384                                                  complain);
7385           }
7386         else
7387           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
7388                                                TYPE_QUALS (t),
7389                                                complain);
7390       }
7391     case FUNCTION_TYPE:
7392     case METHOD_TYPE:
7393       {
7394         tree fntype;
7395         tree specs;
7396         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
7397         if (fntype == error_mark_node)
7398           return error_mark_node;
7399
7400         /* Substitute the exception specification.  */
7401         specs = tsubst_exception_specification (t, args, complain,
7402                                                 in_decl);
7403         if (specs == error_mark_node)
7404           return error_mark_node;
7405         if (specs)
7406           fntype = build_exception_variant (fntype, specs);
7407         return fntype;
7408       }
7409     case ARRAY_TYPE:
7410       {
7411         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
7412         if (domain == error_mark_node)
7413           return error_mark_node;
7414
7415         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
7416            it will obviously be the same as T.  */
7417         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
7418           return t;
7419
7420         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.
7421
7422            [temp.deduct]
7423
7424            The deduction may fail for any of the following reasons:
7425
7426            -- Attempting to create an array with an element type that
7427               is void, a function type, or a reference type, or [DR337]
7428               an abstract class type.  */
7429         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE
7430             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
7431             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7432           {
7433             if (complain & tf_error)
7434               error ("creating array of %qT", type);
7435             return error_mark_node;
7436           }
7437         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
7438           {
7439             if (complain & tf_error)
7440               error ("creating array of %qT, which is an abstract class type",
7441                      type);
7442             return error_mark_node;
7443           }
7444
7445         r = build_cplus_array_type (type, domain);
7446         return r;
7447       }
7448
7449     case PLUS_EXPR:
7450     case MINUS_EXPR:
7451       {
7452         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7453         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7454
7455         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7456           return error_mark_node;
7457
7458         return fold_build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2);
7459       }
7460
7461     case NEGATE_EXPR:
7462     case NOP_EXPR:
7463       {
7464         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7465         if (e == error_mark_node)
7466           return error_mark_node;
7467
7468         return fold_build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e);
7469       }
7470
7471     case TYPENAME_TYPE:
7472       {
7473         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7474                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7475         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
7476                               complain, in_decl);
7477
7478         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
7479           return error_mark_node;
7480
7481         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
7482           {
7483             if (complain & tf_error)
7484               error ("%qT is not a class, struct, or union type", ctx);
7485             return error_mark_node;
7486           }
7487         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
7488           {
7489             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
7490                have complete type in order to allow things like:
7491
7492                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
7493
7494                But, such constructs have already been resolved by this
7495                point, so here CTX really should have complete type, unless
7496                it's a partial instantiation.  */
7497             ctx = complete_type (ctx);
7498             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
7499               {
7500                 if (complain & tf_error)
7501                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
7502                 return error_mark_node;
7503               }
7504           }
7505
7506         f = make_typename_type (ctx, f, typename_type,
7507                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
7508         if (f == error_mark_node)
7509           return f;
7510         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
7511           {
7512             complain |= tf_ignore_bad_quals;
7513             f = TREE_TYPE (f);
7514           }
7515
7516         if (TREE_CODE (f) != TYPENAME_TYPE)
7517           {
7518             if (TYPENAME_IS_ENUM_P (t) && TREE_CODE (f) != ENUMERAL_TYPE)
7519               error ("%qT resolves to %qT, which is not an enumeration type",
7520                      t, f);
7521             else if (TYPENAME_IS_CLASS_P (t) && !CLASS_TYPE_P (f))
7522               error ("%qT resolves to %qT, which is is not a class type",
7523                      t, f);
7524           }
7525
7526         return cp_build_qualified_type_real
7527           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
7528       }
7529
7530     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7531       {
7532         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7533                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7534         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
7535         tree parm_list = DECL_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (t));
7536
7537         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
7538           return error_mark_node;
7539
7540         if (parm_list)
7541           parm_list = tsubst_template_parms (parm_list, args, complain);
7542         return make_unbound_class_template (ctx, name, parm_list, complain);
7543       }
7544
7545     case INDIRECT_REF:
7546     case ADDR_EXPR:
7547     case CALL_EXPR:
7548       gcc_unreachable ();
7549
7550     case ARRAY_REF:
7551       {
7552         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7553         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7554         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7555           return error_mark_node;
7556
7557         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, NULL_TREE, NULL_TREE);
7558       }
7559
7560     case SCOPE_REF:
7561       {
7562         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7563         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7564         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7565           return error_mark_node;
7566
7567         return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
7568                                      e1, e2, QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (t));
7569       }
7570
7571     case TYPEOF_TYPE:
7572       {
7573         tree type;
7574
7575         type = finish_typeof (tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
7576                                            complain, in_decl));
7577         return cp_build_qualified_type_real (type,
7578                                              cp_type_quals (t)
7579                                              | cp_type_quals (type),
7580                                              complain);
7581       }
7582
7583     default:
7584       sorry ("use of %qs in template",
7585              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
7586       return error_mark_node;
7587     }
7588 }
7589
7590 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
7591    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
7592    operator.  */
7593
7594 static tree
7595 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7596                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7597 {
7598     tree name;
7599     tree qualifying_scope;
7600     tree fns;
7601     tree template_args = 0;
7602     bool template_id_p = false;
7603
7604     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7605        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7606        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7607        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7608        class, rather than the instantiated class.
7609
7610        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7611        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again.  */
7612     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7613     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7614     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7615       {
7616         template_id_p = true;
7617         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7618         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7619         if (template_args)
7620           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7621                                                 complain, in_decl);
7622       }
7623     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7624     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7625
7626     /* If lookup found a single function, mark it as used at this
7627        point.  (If it lookup found multiple functions the one selected
7628        later by overload resolution will be marked as used at that
7629        point.)  */
7630     if (BASELINK_P (baselink))
7631       fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7632     if (!template_id_p && !really_overloaded_fn (fns))
7633       mark_used (OVL_CURRENT (fns));
7634
7635     /* Add back the template arguments, if present.  */
7636     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7637       BASELINK_FUNCTIONS (baselink)
7638         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7639                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7640                     template_args);
7641
7642     if (!object_type)
7643       object_type = current_class_type;
7644     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink,
7645                                                    qualifying_scope,
7646                                                    object_type);
7647 }
7648
7649 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7650    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7651    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7652    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7653    of "&".  */
7654
7655 static tree
7656 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args,
7657                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7658                      bool done, bool address_p)
7659 {
7660   tree expr;
7661   tree scope;
7662   tree name;
7663   bool is_template;
7664   tree template_args;
7665
7666   gcc_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF);
7667
7668   /* Figure out what name to look up.  */
7669   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7670   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7671     {
7672       is_template = true;
7673       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
7674       if (template_args)
7675         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7676                                               complain, in_decl);
7677       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7678     }
7679   else
7680     {
7681       is_template = false;
7682       template_args = NULL_TREE;
7683     }
7684
7685   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7686      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7687      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7688      substituting will not help.  */
7689   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7690   if (args)
7691     {
7692       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7693       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7694     }
7695   else
7696     expr = name;
7697
7698   if (dependent_type_p (scope))
7699     return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE, 
7700                                  scope, expr, 
7701                                  QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id));
7702
7703   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7704     {
7705       if (TREE_CODE (expr) == BIT_NOT_EXPR)
7706         /* If this were actually a destructor call, it would have been
7707            parsed as such by the parser.  */
7708         expr = error_mark_node;
7709       else
7710         expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7711       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
7712                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
7713         {
7714           if (complain & tf_error)
7715             {
7716               error ("dependent-name %qE is parsed as a non-type, but "
7717                      "instantiation yields a type", qualified_id);
7718               inform ("say %<typename %E%> if a type is meant", qualified_id);
7719             }
7720           return error_mark_node;
7721         }
7722     }
7723
7724   if (DECL_P (expr))
7725     {
7726       check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
7727                                            scope);
7728       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7729       mark_used (expr);
7730     }
7731
7732   if (expr == error_mark_node || TREE_CODE (expr) == TREE_LIST)
7733     {
7734       if (complain & tf_error)
7735         qualified_name_lookup_error (scope,
7736                                      TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
7737                                      expr);
7738       return error_mark_node;
7739     }
7740
7741   if (is_template)
7742     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7743
7744   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7745     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
7746                                  expr);
7747   else if (TYPE_P (scope))
7748     {
7749       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
7750               (expr, scope, current_class_type));
7751       expr = (finish_qualified_id_expr 
7752               (scope, expr, done, address_p,
7753                QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id),
7754                /*template_arg_p=*/false));
7755     }
7756
7757   if (TREE_CODE (expr) != SCOPE_REF)
7758     expr = convert_from_reference (expr);
7759
7760   return expr;
7761 }
7762
7763 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7764    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7765    tsubst_expr.  */
7766
7767 static tree
7768 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7769 {
7770   enum tree_code code;
7771   tree r;
7772
7773   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7774     return t;
7775
7776   code = TREE_CODE (t);
7777
7778   switch (code)
7779     {
7780     case PARM_DECL:
7781       r = retrieve_local_specialization (t);
7782       gcc_assert (r != NULL);
7783       mark_used (r);
7784       return r;
7785
7786     case CONST_DECL:
7787       {
7788         tree enum_type;
7789         tree v;
7790
7791         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7792           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7793         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7794            enumerators.  */
7795         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7796           return t;
7797         /* If ARGS is NULL, then T is known to be non-dependent.  */
7798         if (args == NULL_TREE)
7799           return integral_constant_value (t);
7800
7801         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7802            Consider:
7803
7804              template <int I> int f() {
7805              enum E { a = I };
7806              struct S { void g() { E e = a; } };
7807              };
7808
7809            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7810            clever enough to find f<7>::a.  */
7811         enum_type
7812           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl,
7813                               /*entering_scope=*/0);
7814
7815         for (v = TYPE_VALUES (enum_type);
7816              v != NULL_TREE;
7817              v = TREE_CHAIN (v))
7818           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7819             return TREE_VALUE (v);
7820
7821           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7822              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7823              should find it again here during instantiation.  */
7824         gcc_unreachable ();
7825       }
7826       return t;
7827
7828     case FIELD_DECL:
7829       if (DECL_CONTEXT (t))
7830         {
7831           tree ctx;
7832
7833           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7834                                   /*entering_scope=*/1);
7835           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7836             {
7837               tree r = lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7838               if (!r)
7839                 {
7840                   if (complain & tf_error)
7841                     error ("using invalid field %qD", t);
7842                   return error_mark_node;
7843                 }
7844               return r;
7845             }
7846         }
7847
7848       return t;
7849
7850     case VAR_DECL:
7851     case FUNCTION_DECL:
7852       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7853           || local_variable_p (t))
7854         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7855       mark_used (t);
7856       return t;
7857
7858     case BASELINK:
7859       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7860
7861     case TEMPLATE_DECL:
7862       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7863         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)),
7864                        args, complain, in_decl);
7865       else if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t) && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (t))
7866         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7867       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7868                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7869         {
7870           /* Template template argument like the following example need
7871              special treatment:
7872
7873                template <template <class> class TT> struct C {};
7874                template <class T> struct D {
7875                  template <class U> struct E {};
7876                  C<E> c;                                // #1
7877                };
7878                D<int> d;                                // #2
7879
7880              We are processing the template argument `E' in #1 for
7881              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7882              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7883              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7884
7885           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7886           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7887         }
7888       else
7889         /* Ordinary template template argument.  */
7890         return t;
7891
7892     case CAST_EXPR:
7893     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7894     case CONST_CAST_EXPR:
7895     case STATIC_CAST_EXPR:
7896     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7897     case NOP_EXPR:
7898       return build1
7899         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7900          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7901
7902     case INDIRECT_REF:
7903     case NEGATE_EXPR:
7904     case TRUTH_NOT_EXPR:
7905     case BIT_NOT_EXPR:
7906     case ADDR_EXPR:
7907     case UNARY_PLUS_EXPR:      /* Unary + */
7908     case SIZEOF_EXPR:
7909     case ALIGNOF_EXPR:
7910     case ARROW_EXPR:
7911     case THROW_EXPR:
7912     case TYPEID_EXPR:
7913     case REALPART_EXPR:
7914     case IMAGPART_EXPR:
7915       return build1
7916         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7917          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7918
7919     case COMPONENT_REF:
7920       {
7921         tree object;
7922         tree name;
7923
7924         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7925         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7926         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR)
7927           {
7928             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7929                                 complain, in_decl);
7930             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7931           }
7932         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7933                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7934           {
7935             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7936                                      complain, in_decl);
7937             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7938             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7939                                 complain, in_decl);
7940             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7941             name = build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
7942                                          base, name, 
7943                                          /*template_p=*/false);
7944           }
7945         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7946           name = tsubst_baselink (name,
7947                                   non_reference (TREE_TYPE (object)),
7948                                   args, complain,
7949                                   in_decl);
7950         else
7951           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7952         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name, NULL_TREE);
7953       }
7954
7955     case PLUS_EXPR:
7956     case MINUS_EXPR:
7957     case MULT_EXPR:
7958     case TRUNC_DIV_EXPR:
7959     case CEIL_DIV_EXPR:
7960     case FLOOR_DIV_EXPR:
7961     case ROUND_DIV_EXPR:
7962     case EXACT_DIV_EXPR:
7963     case BIT_AND_EXPR:
7964     case BIT_IOR_EXPR:
7965     case BIT_XOR_EXPR:
7966     case TRUNC_MOD_EXPR:
7967     case FLOOR_MOD_EXPR:
7968     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7969     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7970     case TRUTH_AND_EXPR:
7971     case TRUTH_OR_EXPR:
7972     case RSHIFT_EXPR:
7973     case LSHIFT_EXPR:
7974     case RROTATE_EXPR:
7975     case LROTATE_EXPR:
7976     case EQ_EXPR:
7977     case NE_EXPR:
7978     case MAX_EXPR:
7979     case MIN_EXPR:
7980     case LE_EXPR:
7981     case GE_EXPR:
7982     case LT_EXPR:
7983     case GT_EXPR:
7984     case COMPOUND_EXPR:
7985     case DOTSTAR_EXPR:
7986     case MEMBER_REF:
7987     case PREDECREMENT_EXPR:
7988     case PREINCREMENT_EXPR:
7989     case POSTDECREMENT_EXPR:
7990     case POSTINCREMENT_EXPR:
7991       return build_nt
7992         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7993          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7994
7995     case SCOPE_REF:
7996       return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
7997                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0),
7998                                                 args, complain, in_decl),
7999                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1),
8000                                                 args, complain, in_decl),
8001                                    QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (t));
8002
8003     case ARRAY_REF:
8004       return build_nt
8005         (ARRAY_REF,
8006          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
8007          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
8008          NULL_TREE, NULL_TREE);
8009
8010     case CALL_EXPR:
8011       return build_nt (code,
8012                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
8013                                     complain, in_decl),
8014                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
8015                                     in_decl),
8016                        NULL_TREE);
8017
8018     case COND_EXPR:
8019     case MODOP_EXPR:
8020     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8021       {
8022         r = build_nt
8023           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
8024            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
8025            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
8026         TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
8027         return r;
8028       }
8029
8030     case NEW_EXPR:
8031       {
8032         r = build_nt
8033         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
8034          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
8035          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
8036         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
8037         return r;
8038       }
8039
8040     case DELETE_EXPR:
8041       {
8042         r = build_nt
8043         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
8044          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
8045         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
8046         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
8047         return r;
8048       }
8049
8050     case TEMPLATE_ID_EXPR:
8051       {
8052         /* Substituted template arguments */
8053         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
8054         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
8055
8056         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
8057         if (targs)
8058           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
8059
8060         return lookup_template_function (fn, targs);
8061       }
8062
8063     case TREE_LIST:
8064       {
8065         tree purpose, value, chain;
8066
8067         if (t == void_list_node)
8068           return t;
8069
8070         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8071         if (purpose)
8072           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
8073         value = TREE_VALUE (t);
8074         if (value)
8075           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
8076         chain = TREE_CHAIN (t);
8077         if (chain && chain != void_type_node)
8078           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
8079         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8080             && value == TREE_VALUE (t)
8081             && chain == TREE_CHAIN (t))
8082           return t;
8083         return tree_cons (purpose, value, chain);
8084       }
8085
8086     case RECORD_TYPE:
8087     case UNION_TYPE:
8088     case ENUMERAL_TYPE:
8089     case INTEGER_TYPE:
8090     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
8091     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
8092     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
8093     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
8094     case POINTER_TYPE:
8095     case REFERENCE_TYPE:
8096     case OFFSET_TYPE:
8097     case FUNCTION_TYPE:
8098     case METHOD_TYPE:
8099     case ARRAY_TYPE:
8100     case TYPENAME_TYPE:
8101     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
8102     case TYPEOF_TYPE:
8103     case TYPE_DECL:
8104       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
8105
8106     case IDENTIFIER_NODE:
8107       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
8108         {
8109           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8110           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
8111         }
8112       else
8113         return t;
8114
8115     case CONSTRUCTOR:
8116       /* This is handled by tsubst_copy_and_build.  */
8117       gcc_unreachable ();
8118
8119     case VA_ARG_EXPR:
8120       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
8121                                           in_decl),
8122                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
8123
8124     case CLEANUP_POINT_EXPR:
8125       /* We shouldn't have built any of these during initial template
8126          generation.  Instead, they should be built during instantiation
8127          in response to the saved STMT_IS_FULL_EXPR_P setting.  */
8128       gcc_unreachable ();
8129
8130     default:
8131       return t;
8132     }
8133 }
8134
8135 /* Like tsubst_copy_and_build, but unshare TREE_LIST nodes.  */
8136
8137 static tree
8138 tsubst_copy_asm_operands (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain,
8139                           tree in_decl)
8140 {
8141 #define RECUR(t) tsubst_copy_asm_operands (t, args, complain, in_decl)
8142
8143   tree purpose, value, chain;
8144
8145   if (t == NULL)
8146     return t;
8147
8148   if (TREE_CODE (t) != TREE_LIST)
8149     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8150                                   /*function_p=*/false);
8151
8152   if (t == void_list_node)
8153     return t;
8154
8155   purpose = TREE_PURPOSE (t);
8156   if (purpose)
8157     purpose = RECUR (purpose);
8158   value = TREE_VALUE (t);
8159   if (value)
8160     value = RECUR (value);
8161   chain = TREE_CHAIN (t);
8162   if (chain && chain != void_type_node)
8163     chain = RECUR (chain);
8164   return tree_cons (purpose, value, chain);
8165 #undef RECUR
8166 }
8167
8168 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
8169    processing.  */
8170
8171 static tree
8172 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
8173 {
8174   tree stmt, tmp;
8175
8176   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
8177     return t;
8178
8179   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
8180     input_location = EXPR_LOCATION (t);
8181   if (STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
8182     current_stmt_tree ()->stmts_are_full_exprs_p = STMT_IS_FULL_EXPR_P (t);
8183
8184   switch (TREE_CODE (t))
8185     {
8186     case STATEMENT_LIST:
8187       {
8188         tree_stmt_iterator i;
8189         for (i = tsi_start (t); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
8190           tsubst_expr (tsi_stmt (i), args, complain, in_decl);
8191         break;
8192       }
8193
8194     case CTOR_INITIALIZER:
8195       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list
8196                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
8197       break;
8198
8199     case RETURN_EXPR:
8200       finish_return_stmt (tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 0),
8201                                        args, complain, in_decl));
8202       break;
8203
8204     case EXPR_STMT:
8205       tmp = tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t), args, complain, in_decl);
8206       if (EXPR_STMT_STMT_EXPR_RESULT (t))
8207         finish_stmt_expr_expr (tmp, cur_stmt_expr);
8208       else
8209         finish_expr_stmt (tmp);
8210       break;
8211
8212     case USING_STMT:
8213       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
8214                                        args, complain, in_decl));
8215       break;
8216
8217     case DECL_EXPR:
8218       {
8219         tree decl;
8220         tree init;
8221
8222         decl = DECL_EXPR_DECL (t);
8223         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
8224           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
8225         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
8226           {
8227             tree scope = USING_DECL_SCOPE (decl);
8228             tree name = DECL_NAME (decl);
8229             tree decl;
8230
8231             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
8232             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
8233                                           /*is_type_p=*/false,
8234                                           /*complain=*/false);
8235             if (decl == error_mark_node || TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
8236               qualified_name_lookup_error (scope, name, decl);
8237             else
8238               do_local_using_decl (decl, scope, name);
8239           }
8240         else
8241           {
8242             init = DECL_INITIAL (decl);
8243             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8244             if (decl != error_mark_node)
8245               {
8246                 if (init)
8247                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
8248                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
8249                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
8250                    handle local variables, and since we've already done
8251                    all that needs to be done, that's the right thing to
8252                    do.  */
8253                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
8254                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
8255                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
8256                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
8257                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
8258                   finish_anon_union (decl);
8259                 else
8260                   {
8261                     maybe_push_decl (decl);
8262                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
8263                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
8264                       {
8265                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
8266                            initializer.  */
8267                         const char *const name
8268                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
8269                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
8270                       }
8271                     else
8272                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
8273                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
8274                   }
8275               }
8276           }
8277
8278         /* A DECL_EXPR can also be used as an expression, in the condition
8279            clause of an if/for/while construct.  */
8280         return decl;
8281       }
8282
8283     case FOR_STMT:
8284       stmt = begin_for_stmt ();
8285       tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
8286       finish_for_init_stmt (stmt);
8287       tmp = tsubst_expr (FOR_COND (t), args, complain, in_decl);
8288       finish_for_cond (tmp, stmt);
8289       tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
8290       finish_for_expr (tmp, stmt);
8291       tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
8292       finish_for_stmt (stmt);
8293       break;
8294
8295     case WHILE_STMT:
8296       stmt = begin_while_stmt ();
8297       tmp = tsubst_expr (WHILE_COND (t), args, complain, in_decl);
8298       finish_while_stmt_cond (tmp, stmt);
8299       tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
8300       finish_while_stmt (stmt);
8301       break;
8302
8303     case DO_STMT:
8304       stmt = begin_do_stmt ();
8305       tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
8306       finish_do_body (stmt);
8307       tmp = tsubst_expr (DO_COND (t), args, complain, in_decl);
8308       finish_do_stmt (tmp, stmt);
8309       break;
8310
8311     case IF_STMT:
8312       stmt = begin_if_stmt ();
8313       tmp = tsubst_expr (IF_COND (t), args, complain, in_decl);
8314       finish_if_stmt_cond (tmp, stmt);
8315       tsubst_expr (THEN_CLAUSE (t), args, complain, in_decl);
8316       finish_then_clause (stmt);
8317
8318       if (ELSE_CLAUSE (t))
8319         {
8320           begin_else_clause (stmt);
8321           tsubst_expr (ELSE_CLAUSE (t), args, complain, in_decl);
8322           finish_else_clause (stmt);
8323         }
8324
8325       finish_if_stmt (stmt);
8326       break;
8327
8328     case BIND_EXPR:
8329       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
8330         stmt = begin_function_body ();
8331       else
8332         stmt = begin_compound_stmt (BIND_EXPR_TRY_BLOCK (t)
8333                                     ? BCS_TRY_BLOCK : 0);
8334
8335       tsubst_expr (BIND_EXPR_BODY (t), args, complain, in_decl);
8336
8337       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
8338         finish_function_body (stmt);
8339       else
8340         finish_compound_stmt (stmt);
8341       break;
8342
8343     case BREAK_STMT:
8344       finish_break_stmt ();
8345       break;
8346
8347     case CONTINUE_STMT:
8348       finish_continue_stmt ();
8349       break;
8350
8351     case SWITCH_STMT:
8352       stmt = begin_switch_stmt ();
8353       tmp = tsubst_expr (SWITCH_STMT_COND (t), args, complain, in_decl);
8354       finish_switch_cond (tmp, stmt);
8355       tsubst_expr (SWITCH_STMT_BODY (t), args, complain, in_decl);
8356       finish_switch_stmt (stmt);
8357       break;
8358
8359     case CASE_LABEL_EXPR:
8360       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
8361                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
8362                                       in_decl));
8363       break;
8364
8365     case LABEL_EXPR:
8366       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_EXPR_LABEL (t)));
8367       break;
8368
8369     case GOTO_EXPR:
8370       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
8371       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
8372         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
8373            non-computed gotos must not be; the identifier in question
8374            will have no binding.  */
8375         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
8376       else
8377         tmp = DECL_NAME (tmp);
8378       finish_goto_stmt (tmp);
8379       break;
8380
8381     case ASM_EXPR:
8382       tmp = finish_asm_stmt
8383         (ASM_VOLATILE_P (t),
8384          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
8385          tsubst_copy_asm_operands (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
8386          tsubst_copy_asm_operands (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl),
8387          tsubst_copy_asm_operands (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
8388       {
8389         tree asm_expr = tmp;
8390         if (TREE_CODE (asm_expr) == CLEANUP_POINT_EXPR)
8391           asm_expr = TREE_OPERAND (asm_expr, 0);
8392         ASM_INPUT_P (asm_expr) = ASM_INPUT_P (t);
8393       }
8394       break;
8395
8396     case TRY_BLOCK:
8397       if (CLEANUP_P (t))
8398         {
8399           stmt = begin_try_block ();
8400           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8401           finish_cleanup_try_block (stmt);
8402           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
8403                                        complain, in_decl),
8404                           stmt);
8405         }
8406       else
8407         {
8408           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8409             stmt = begin_function_try_block ();
8410           else
8411             stmt = begin_try_block ();
8412
8413           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8414
8415           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8416             finish_function_try_block (stmt);
8417           else
8418             finish_try_block (stmt);
8419
8420           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
8421           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8422             finish_function_handler_sequence (stmt);
8423           else
8424             finish_handler_sequence (stmt);
8425         }
8426       break;
8427
8428     case HANDLER:
8429       {
8430         tree decl;
8431
8432         stmt = begin_handler ();
8433         if (HANDLER_PARMS (t))
8434           {
8435             decl = HANDLER_PARMS (t);
8436             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8437             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
8438                this variable.  We've already done all that needs to be
8439                done.  */
8440             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
8441           }
8442         else
8443           decl = NULL_TREE;
8444         finish_handler_parms (decl, stmt);
8445         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
8446         finish_handler (stmt);
8447       }
8448       break;
8449
8450     case TAG_DEFN:
8451       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
8452       break;
8453
8454     default:
8455       gcc_assert (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)));
8456
8457       return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8458                                     /*function_p=*/false);
8459     }
8460
8461   return NULL_TREE;
8462 }
8463
8464 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
8465    call.  Return the substituted version of T.  */
8466
8467 static tree
8468 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args,
8469                                     tsubst_flags_t complain,
8470                                     tree in_decl)
8471 {
8472   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
8473     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
8474                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
8475   else
8476     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8477                                /*function_p=*/false);
8478
8479   return t;
8480 }
8481
8482 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
8483    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
8484
8485 tree
8486 tsubst_copy_and_build (tree t,
8487                        tree args,
8488                        tsubst_flags_t complain,
8489                        tree in_decl,
8490                        bool function_p)
8491 {
8492 #define RECUR(NODE) \
8493   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
8494
8495   tree op1;
8496
8497   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
8498     return t;
8499
8500   switch (TREE_CODE (t))
8501     {
8502     case USING_DECL:
8503       t = DECL_NAME (t);
8504       /* Fall through.  */
8505     case IDENTIFIER_NODE:
8506       {
8507         tree decl;
8508         cp_id_kind idk;
8509         bool non_integral_constant_expression_p;
8510         const char *error_msg;
8511
8512         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
8513           {
8514             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8515             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
8516           }
8517
8518         /* Look up the name.  */
8519         decl = lookup_name (t);
8520
8521         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
8522            failure, not NULL_TREE.  */
8523         if (decl == NULL_TREE)
8524           decl = error_mark_node;
8525
8526         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
8527                                      &idk,
8528                                      /*integral_constant_expression_p=*/false,
8529                                      /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/false,
8530                                      &non_integral_constant_expression_p,
8531                                      /*template_p=*/false,
8532                                      /*done=*/true,
8533                                      /*address_p=*/false,
8534                                      /*template_arg_p=*/false,
8535                                      &error_msg);
8536         if (error_msg)
8537           error (error_msg);
8538         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
8539           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
8540         return decl;
8541       }
8542
8543     case TEMPLATE_ID_EXPR:
8544       {
8545         tree object;
8546         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8547         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
8548
8549         if (targs)
8550           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
8551
8552         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
8553           {
8554             object = TREE_OPERAND (template, 0);
8555             template = TREE_OPERAND (template, 1);
8556           }
8557         else
8558           object = NULL_TREE;
8559         template = lookup_template_function (template, targs);
8560
8561         if (object)
8562           return build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template),
8563                          object, template, NULL_TREE);
8564         else
8565           return template;
8566       }
8567
8568     case INDIRECT_REF:
8569       {
8570         tree r = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8571
8572         if (REFERENCE_REF_P (t))
8573           {
8574             /* A type conversion to reference type will be enclosed in
8575                such an indirect ref, but the substitution of the cast
8576                will have also added such an indirect ref.  */
8577             if (TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == REFERENCE_TYPE)
8578               r = convert_from_reference (r);
8579           }
8580         else
8581           r = build_x_indirect_ref (r, "unary *");
8582         return r;
8583       }
8584
8585     case NOP_EXPR:
8586       return build_nop
8587         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8588          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8589
8590     case CAST_EXPR:
8591       return build_functional_cast
8592         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8593          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8594
8595     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
8596       return build_reinterpret_cast
8597         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8598          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8599
8600     case CONST_CAST_EXPR:
8601       return build_const_cast
8602         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8603          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8604
8605     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
8606       return build_dynamic_cast
8607         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8608          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8609
8610     case STATIC_CAST_EXPR:
8611       return build_static_cast
8612         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8613          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8614
8615     case POSTDECREMENT_EXPR:
8616     case POSTINCREMENT_EXPR:
8617       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8618                                                 args, complain, in_decl);
8619       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
8620
8621     case PREDECREMENT_EXPR:
8622     case PREINCREMENT_EXPR:
8623     case NEGATE_EXPR:
8624     case BIT_NOT_EXPR:
8625     case ABS_EXPR:
8626     case TRUTH_NOT_EXPR:
8627     case UNARY_PLUS_EXPR:  /* Unary + */
8628     case REALPART_EXPR:
8629     case IMAGPART_EXPR:
8630       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8631
8632     case ADDR_EXPR:
8633       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8634       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
8635         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl,
8636                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
8637       else
8638         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain,
8639                                                   in_decl);
8640       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
8641         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1));
8642       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
8643
8644     case PLUS_EXPR:
8645     case MINUS_EXPR:
8646     case MULT_EXPR:
8647     case TRUNC_DIV_EXPR:
8648     case CEIL_DIV_EXPR:
8649     case FLOOR_DIV_EXPR:
8650     case ROUND_DIV_EXPR:
8651     case EXACT_DIV_EXPR:
8652     case BIT_AND_EXPR:
8653     case BIT_IOR_EXPR:
8654     case BIT_XOR_EXPR:
8655     case TRUNC_MOD_EXPR:
8656     case FLOOR_MOD_EXPR:
8657     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8658     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8659     case TRUTH_AND_EXPR:
8660     case TRUTH_OR_EXPR:
8661     case RSHIFT_EXPR:
8662     case LSHIFT_EXPR:
8663     case RROTATE_EXPR:
8664     case LROTATE_EXPR:
8665     case EQ_EXPR:
8666     case NE_EXPR:
8667     case MAX_EXPR:
8668     case MIN_EXPR:
8669     case LE_EXPR:
8670     case GE_EXPR:
8671     case LT_EXPR:
8672     case GT_EXPR:
8673     case MEMBER_REF:
8674     case DOTSTAR_EXPR:
8675       return build_x_binary_op
8676         (TREE_CODE (t),
8677          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8678          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8679          /*overloaded_p=*/NULL);
8680
8681     case SCOPE_REF:
8682       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8683                                   /*address_p=*/false);
8684     case ARRAY_REF:
8685       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8686                                                 args, complain, in_decl);
8687       return build_x_binary_op (ARRAY_REF, op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8688                                 /*overloaded_p=*/NULL);
8689
8690     case SIZEOF_EXPR:
8691     case ALIGNOF_EXPR:
8692       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8693       if (!args)
8694         {
8695           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8696              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8697              the substitutions may not work.  */
8698           if (!TYPE_P (op1))
8699             op1 = TREE_TYPE (op1);
8700         }
8701       else
8702         {
8703           ++skip_evaluation;
8704           op1 = RECUR (op1);
8705           --skip_evaluation;
8706         }
8707       if (TYPE_P (op1))
8708         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), true);
8709       else
8710         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t));
8711
8712     case MODOP_EXPR:
8713       {
8714         tree r = build_x_modify_expr
8715           (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8716            TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8717            RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8718         /* TREE_NO_WARNING must be set if either the expression was
8719            parenthesized or it uses an operator such as >>= rather
8720            than plain assignment.  In the former case, it was already
8721            set and must be copied.  In the latter case,
8722            build_x_modify_expr sets it and it must not be reset
8723            here.  */
8724         if (TREE_NO_WARNING (t))
8725           TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
8726         return r;
8727       }
8728
8729     case ARROW_EXPR:
8730       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8731                                                 args, complain, in_decl);
8732       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8733       if (DECL_P (op1))
8734         mark_used (op1);
8735       return build_x_arrow (op1);
8736
8737     case NEW_EXPR:
8738       return build_new
8739         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8740          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8741          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8742          RECUR (TREE_OPERAND (t, 3)),
8743          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8744
8745     case DELETE_EXPR:
8746      return delete_sanity
8747        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8748         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8749         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8750         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8751
8752     case COMPOUND_EXPR:
8753       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8754                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8755
8756     case CALL_EXPR:
8757       {
8758         tree function;
8759         tree call_args;
8760         bool qualified_p;
8761         bool koenig_p;
8762
8763         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8764         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
8765            not Koenig lookup should be performed.  */
8766         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
8767         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8768           {
8769             qualified_p = true;
8770             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8771                                             /*done=*/false,
8772                                             /*address_p=*/false);
8773           }
8774         else
8775           {
8776             if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8777               {
8778                 tree op = TREE_OPERAND (function, 1);
8779
8780                 qualified_p = (TREE_CODE (op) == SCOPE_REF
8781                                || (BASELINK_P (op)
8782                                    && BASELINK_QUALIFIED_P (op)));
8783               }
8784             else
8785               qualified_p = false;
8786             
8787             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain,
8788                                               in_decl,
8789                                               !qualified_p);
8790             if (BASELINK_P (function))
8791               qualified_p = true;
8792           }
8793
8794         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8795
8796         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
8797            lookup finds a non-function, in accordance with the
8798            expected resolution of DR 218.  */
8799         if (koenig_p
8800             && ((is_overloaded_fn (function)
8801                  /* If lookup found a member function, the Koenig lookup is
8802                     not appropriate, even if an unqualified-name was used
8803                     to denote the function.  */
8804                  && !DECL_FUNCTION_MEMBER_P (get_first_fn (function)))
8805                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8806           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8807
8808         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8809           {
8810             unqualified_name_lookup_error (function);
8811             return error_mark_node;
8812           }
8813
8814         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8815         if (DECL_P (function))
8816           mark_used (function);
8817
8818         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8819           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8820         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8821           {
8822             if (!BASELINK_P (TREE_OPERAND (function, 1)))
8823               return finish_call_expr (function, call_args,
8824                                        /*disallow_virtual=*/false,
8825                                        /*koenig_p=*/false);
8826             else
8827               return (build_new_method_call
8828                       (TREE_OPERAND (function, 0),
8829                        TREE_OPERAND (function, 1),
8830                        call_args, NULL_TREE,
8831                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8832           }
8833         return finish_call_expr (function, call_args,
8834                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p,
8835                                  koenig_p);
8836       }
8837
8838     case COND_EXPR:
8839       return build_x_conditional_expr
8840         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8841          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8842          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8843
8844     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8845       return finish_pseudo_destructor_expr
8846         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8847          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8848          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8849
8850     case TREE_LIST:
8851       {
8852         tree purpose, value, chain;
8853
8854         if (t == void_list_node)
8855           return t;
8856
8857         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8858         if (purpose)
8859           purpose = RECUR (purpose);
8860         value = TREE_VALUE (t);
8861         if (value)
8862           value = RECUR (value);
8863         chain = TREE_CHAIN (t);
8864         if (chain && chain != void_type_node)
8865           chain = RECUR (chain);
8866         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8867             && value == TREE_VALUE (t)
8868             && chain == TREE_CHAIN (t))
8869           return t;
8870         return tree_cons (purpose, value, chain);
8871       }
8872
8873     case COMPONENT_REF:
8874       {
8875         tree object;
8876         tree member;
8877
8878         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8879                                                      args, complain, in_decl);
8880         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8881         if (DECL_P (object))
8882           mark_used (object);
8883
8884         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8885         if (BASELINK_P (member))
8886           member = tsubst_baselink (member,
8887                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8888                                     args, complain, in_decl);
8889         else
8890           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8891
8892         if (member == error_mark_node)
8893           return error_mark_node;
8894         else if (!CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (object)))
8895           {
8896             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8897               return finish_pseudo_destructor_expr (object,
8898                                                     NULL_TREE,
8899                                                     TREE_TYPE (object));
8900             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8901                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8902               return finish_pseudo_destructor_expr (object,
8903                                                     object,
8904                                                     TREE_TYPE (object));
8905           }
8906         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8907                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8908           {
8909             tree tmpl;
8910             tree args;
8911
8912             /* Lookup the template functions now that we know what the
8913                scope is.  */
8914             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8915             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8916             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl,
8917                                             /*is_type_p=*/false,
8918                                             /*complain=*/false);
8919             if (BASELINK_P (member))
8920               {
8921                 BASELINK_FUNCTIONS (member)
8922                   = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8923                               args);
8924                 member = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
8925                           (member, BINFO_TYPE (BASELINK_BINFO (member)),
8926                            TREE_TYPE (object)));
8927               }
8928             else
8929               {
8930                 qualified_name_lookup_error (TREE_TYPE (object), tmpl,
8931                                              member);
8932                 return error_mark_node;
8933               }
8934           }
8935         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8936                  && !CLASS_TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0))
8937                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 0)) != NAMESPACE_DECL)
8938           {
8939             if (complain & tf_error)
8940               {
8941                 if (TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0)))
8942                   error ("%qT is not a class or namespace",
8943                          TREE_OPERAND (member, 0));
8944                 else
8945                   error ("%qD is not a class or namespace",
8946                          TREE_OPERAND (member, 0));
8947               }
8948             return error_mark_node;
8949           }
8950         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8951           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8952
8953         return finish_class_member_access_expr (object, member,
8954                                                 /*template_p=*/false);
8955       }
8956
8957     case THROW_EXPR:
8958       return build_throw
8959         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8960
8961     case CONSTRUCTOR:
8962       {
8963         VEC(constructor_elt,gc) *n;
8964         constructor_elt *ce;
8965         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
8966         tree r;
8967         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8968         bool process_index_p;
8969
8970         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8971         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8972           return t;
8973
8974         /* We do not want to process the index of aggregate
8975            initializers as they are identifier nodes which will be
8976            looked up by digest_init.  */
8977         process_index_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8978
8979         n = VEC_copy (constructor_elt, gc, CONSTRUCTOR_ELTS (t));
8980         for (idx = 0; VEC_iterate (constructor_elt, n, idx, ce); idx++)
8981           {
8982             if (ce->index && process_index_p)
8983               ce->index = RECUR (ce->index);
8984             ce->value = RECUR (ce->value);
8985           }
8986
8987         r = build_constructor (NULL_TREE, n);
8988         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8989
8990         if (type)
8991           return digest_init (type, r);
8992         return r;
8993       }
8994
8995     case TYPEID_EXPR:
8996       {
8997         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8998         if (TYPE_P (operand_0))
8999           return get_typeid (operand_0);
9000         return build_typeid (operand_0);
9001       }
9002
9003     case VAR_DECL:
9004       if (!args)
9005         return t;
9006       /* Fall through */
9007
9008     case PARM_DECL:
9009       {
9010         tree r = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
9011
9012         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) != REFERENCE_TYPE)
9013           /* If the original type was a reference, we'll be wrapped in
9014              the appropriate INDIRECT_REF.  */
9015           r = convert_from_reference (r);
9016         return r;
9017       }
9018
9019     case VA_ARG_EXPR:
9020       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
9021                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain,
9022                                           in_decl));
9023
9024     case OFFSETOF_EXPR:
9025       return fold_offsetof (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
9026
9027     case STMT_EXPR:
9028       {
9029         tree old_stmt_expr = cur_stmt_expr;
9030         tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
9031
9032         cur_stmt_expr = stmt_expr;
9033         tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args, complain, in_decl);
9034         stmt_expr = finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
9035         cur_stmt_expr = old_stmt_expr;
9036
9037         return stmt_expr;
9038       }
9039
9040     case CONST_DECL:
9041       t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
9042       /* As in finish_id_expression, we resolve enumeration constants
9043          to their underlying values.  */
9044       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL)
9045         return DECL_INITIAL (t);
9046       return t;
9047
9048     default:
9049       /* Handle Objective-C++ constructs, if appropriate.  */
9050       {
9051         tree subst
9052           = objcp_tsubst_copy_and_build (t, args, complain,
9053                                          in_decl, /*function_p=*/false);
9054         if (subst)
9055           return subst;
9056       }
9057       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
9058     }
9059
9060 #undef RECUR
9061 }
9062
9063 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
9064    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
9065    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
9066    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
9067
9068 static bool
9069 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
9070 {
9071   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
9072   bool result = false;
9073
9074   for (ix = 0; ix != len; ix++)
9075     {
9076       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
9077
9078       if (TYPE_P (t))
9079         {
9080           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
9081              of a class or enumeration declared in a local scope)
9082              shall not be used to declare an entity with linkage.
9083              This implies that names with no linkage cannot be used as
9084              template arguments.  */
9085           tree nt = no_linkage_check (t, /*relaxed_p=*/false);
9086
9087           if (nt)
9088             {
9089               /* DR 488 makes use of a type with no linkage cause
9090                  type deduction to fail.  */ 
9091               if (complain & tf_error)
9092                 {
9093                   if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
9094                     error ("%qT is/uses anonymous type", t);
9095                   else
9096                     error ("%qT uses local type %qT", t, nt);
9097                 }
9098               result = true;
9099             }
9100           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
9101              allow variably-modified types as template arguments.  */
9102           else if (variably_modified_type_p (t, NULL_TREE))
9103             {
9104               if (complain & tf_error)
9105                 error ("%qT is a variably modified type", t);
9106               result = true;
9107             }
9108         }
9109       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
9110          constant.  */
9111       else if (TREE_TYPE (t)
9112                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
9113                && !TREE_CONSTANT (t))
9114         {
9115           if (complain & tf_error)
9116             error ("integral expression %qE is not constant", t);
9117           result = true;
9118         }
9119     }
9120   if (result && (complain & tf_error))
9121     error ("  trying to instantiate %qD", tmpl);
9122   return result;
9123 }
9124
9125 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
9126    the template arguments in TARG_PTR.  */
9127
9128 tree
9129 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
9130 {
9131   tree fndecl;
9132   tree gen_tmpl;
9133   tree spec;
9134
9135   if (tmpl == error_mark_node)
9136     return error_mark_node;
9137
9138   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
9139
9140   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
9141   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
9142     {
9143       tree spec;
9144       tree clone;
9145
9146       spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
9147                                    complain);
9148       if (spec == error_mark_node)
9149         return error_mark_node;
9150
9151       /* Look for the clone.  */
9152       FOR_EACH_CLONE (clone, spec)
9153         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
9154           return clone;
9155       /* We should always have found the clone by now.  */
9156       gcc_unreachable ();
9157       return NULL_TREE;
9158     }
9159
9160   /* Check to see if we already have this specialization.  */
9161   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr,
9162                                   /*class_specializations_p=*/false);
9163   if (spec != NULL_TREE)
9164     return spec;
9165
9166   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
9167   if (tmpl != gen_tmpl)
9168     {
9169       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
9170          arguments we must add the arguments used to perform the
9171          partial instantiation.  */
9172       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
9173                                               targ_ptr);
9174
9175       /* Check to see if we already have this specialization.  */
9176       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr,
9177                                       /*class_specializations_p=*/false);
9178       if (spec != NULL_TREE)
9179         return spec;
9180     }
9181
9182   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
9183                                complain))
9184     return error_mark_node;
9185
9186   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
9187      parameters and return types have to be checked.  However this
9188      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
9189      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
9190      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
9191   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
9192
9193   /* Substitute template parameters.  */
9194   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
9195                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
9196
9197   /* Now we know the specialization, compute access previously
9198      deferred.  */
9199   push_access_scope (fndecl);
9200   perform_deferred_access_checks ();
9201   pop_access_scope (fndecl);
9202   pop_deferring_access_checks ();
9203
9204   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
9205      template, not the most general template.  */
9206   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
9207
9208   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
9209      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
9210      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
9211      instantiating the template clones.  */
9212   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
9213     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
9214
9215   return fndecl;
9216 }
9217
9218 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
9219    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
9220    into which the deduced template arguments are placed.
9221
9222    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
9223    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
9224    printed only for an incomplete match.
9225
9226    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
9227    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
9228
9229    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
9230    template-id.
9231
9232    The parameter STRICT is one of:
9233
9234    DEDUCE_CALL:
9235      We are deducing arguments for a function call, as in
9236      [temp.deduct.call].
9237
9238    DEDUCE_CONV:
9239      We are deducing arguments for a conversion function, as in
9240      [temp.deduct.conv].
9241
9242    DEDUCE_EXACT:
9243      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
9244      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
9245      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
9246      template, as in [temp.deduct.funcaddr].  */
9247
9248 int
9249 fn_type_unification (tree fn,
9250                      tree explicit_targs,
9251                      tree targs,
9252                      tree args,
9253                      tree return_type,
9254                      unification_kind_t strict,
9255                      int flags)
9256 {
9257   tree parms;
9258   tree fntype;
9259   int result;
9260
9261   gcc_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL);
9262
9263   fntype = TREE_TYPE (fn);
9264   if (explicit_targs)
9265     {
9266       /* [temp.deduct]
9267
9268          The specified template arguments must match the template
9269          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
9270          must not be more arguments than there are parameters;
9271          otherwise type deduction fails.
9272
9273          Nontype arguments must match the types of the corresponding
9274          nontype template parameters, or must be convertible to the
9275          types of the corresponding nontype parameters as specified in
9276          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
9277
9278          All references in the function type of the function template
9279          to the corresponding template parameters are replaced by the
9280          specified template argument values.  If a substitution in a
9281          template parameter or in the function type of the function
9282          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
9283       int i;
9284       tree converted_args;
9285       bool incomplete;
9286
9287       if (explicit_targs == error_mark_node)
9288         return 1;
9289
9290       converted_args
9291         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn),
9292                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none,
9293                                   /*require_all_arguments=*/0));
9294       if (converted_args == error_mark_node)
9295         return 1;
9296
9297       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
9298          necessary so that, for instance, explicitly declared function
9299          arguments can match null pointed constants.  If we were given
9300          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
9301          processing during substitution as we could create partial
9302          instantiations.  */
9303       incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
9304       processing_template_decl += incomplete;
9305       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
9306       processing_template_decl -= incomplete;
9307
9308       if (fntype == error_mark_node)
9309         return 1;
9310
9311       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
9312       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
9313         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
9314     }
9315
9316   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
9317   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
9318   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
9319     parms = TREE_CHAIN (parms);
9320
9321   if (return_type)
9322     {
9323       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
9324       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
9325     }
9326
9327   /* We allow incomplete unification without an error message here
9328      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
9329      callers must be ready to deal with unification failures in any
9330      event.  */
9331   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn),
9332                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
9333                                   strict, flags);
9334
9335   if (result == 0)
9336     /* All is well so far.  Now, check:
9337
9338        [temp.deduct]
9339
9340        When all template arguments have been deduced, all uses of
9341        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
9342        the corresponding deduced argument values.  If the
9343        substitution results in an invalid type, as described above,
9344        type deduction fails.  */
9345     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
9346         == error_mark_node)
9347       return 1;
9348
9349   return result;
9350 }
9351
9352 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
9353    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
9354    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
9355    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
9356    the argument passed to the call, or the type of the value
9357    initialized with the result of the conversion function.  */
9358
9359 static int
9360 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict,
9361                                   tree* parm,
9362                                   tree* arg)
9363 {
9364   int result = 0;
9365
9366   switch (strict)
9367     {
9368     case DEDUCE_CALL:
9369       break;
9370
9371     case DEDUCE_CONV:
9372       {
9373         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
9374            function; the handling is precisely symmetric since PARM
9375            will initialize ARG rather than vice versa.  */
9376         tree* temp = parm;
9377         parm = arg;
9378         arg = temp;
9379         break;
9380       }
9381
9382     case DEDUCE_EXACT:
9383       /* There is nothing to do in this case.  */
9384       return 0;
9385
9386     default:
9387       gcc_unreachable ();
9388     }
9389
9390   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
9391     {
9392       /* [temp.deduct.call]
9393
9394          If P is not a reference type:
9395
9396          --If A is an array type, the pointer type produced by the
9397          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
9398          used in place of A for type deduction; otherwise,
9399
9400          --If A is a function type, the pointer type produced by
9401          the function-to-pointer standard conversion
9402          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
9403          otherwise,
9404
9405          --If A is a cv-qualified type, the top level
9406          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
9407          deduction.  */
9408       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
9409         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
9410       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
9411         *arg = build_pointer_type (*arg);
9412       else
9413         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
9414     }
9415
9416   /* [temp.deduct.call]
9417
9418      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
9419      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
9420      reference type, the type referred to by P is used for
9421      type deduction.  */
9422   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
9423   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
9424     {
9425       *parm = TREE_TYPE (*parm);
9426       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9427     }
9428
9429   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
9430      too (which has been swapped into ARG).  */
9431   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
9432     *arg = TREE_TYPE (*arg);
9433
9434   return result;
9435 }
9436
9437 /* Most parms like fn_type_unification.
9438
9439    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
9440    arguments of a function or method parameter of a function
9441    template). */
9442
9443 static int
9444 type_unification_real (tree tparms,
9445                        tree targs,
9446                        tree xparms,
9447                        tree xargs,
9448                        int subr,
9449                        unification_kind_t strict,
9450                        int flags)
9451 {
9452   tree parm, arg;
9453   int i;
9454   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
9455   int sub_strict;
9456   int saw_undeduced = 0;
9457   tree parms, args;
9458
9459   gcc_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC);
9460   gcc_assert (xparms == NULL_TREE || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST);
9461   gcc_assert (!xargs || TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST);
9462   gcc_assert (ntparms > 0);
9463
9464   switch (strict)
9465     {
9466     case DEDUCE_CALL:
9467       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
9468                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9469       break;
9470
9471     case DEDUCE_CONV:
9472       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
9473       break;
9474
9475     case DEDUCE_EXACT:
9476       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
9477       break;
9478
9479     default:
9480       gcc_unreachable ();
9481     }
9482
9483  again:
9484   parms = xparms;
9485   args = xargs;
9486
9487   while (parms && parms != void_list_node
9488          && args && args != void_list_node)
9489     {
9490       parm = TREE_VALUE (parms);
9491       parms = TREE_CHAIN (parms);
9492       arg = TREE_VALUE (args);
9493       args = TREE_CHAIN (args);
9494
9495       if (arg == error_mark_node)
9496         return 1;
9497       if (arg == unknown_type_node)
9498         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9499            template args from other function args.  */
9500         continue;
9501
9502       /* Conversions will be performed on a function argument that
9503          corresponds with a function parameter that contains only
9504          non-deducible template parameters and explicitly specified
9505          template parameters.  */
9506       if (!uses_template_parms (parm))
9507         {
9508           tree type;
9509
9510           if (!TYPE_P (arg))
9511             type = TREE_TYPE (arg);
9512           else
9513             type = arg;
9514
9515           if (same_type_p (parm, type))
9516             continue;
9517           if (strict != DEDUCE_EXACT
9518               && can_convert_arg (parm, type, TYPE_P (arg) ? NULL_TREE : arg, 
9519                                   flags))
9520             continue;
9521           
9522           return 1;
9523         }
9524
9525       if (!TYPE_P (arg))
9526         {
9527           gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
9528           if (type_unknown_p (arg))
9529             {
9530               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
9531                  a pointer to function or pointer to member function
9532                  argument if the set of overloaded functions does not
9533                  contain function templates and at most one of a set of
9534                  overloaded functions provides a unique match.  */
9535
9536               if (resolve_overloaded_unification
9537                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
9538                   != 0)
9539                 return 1;
9540               continue;
9541             }
9542           arg = TREE_TYPE (arg);
9543           if (arg == error_mark_node)
9544             return 1;
9545         }
9546
9547       {
9548         int arg_strict = sub_strict;
9549
9550         if (!subr)
9551           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9552
9553         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
9554           return 1;
9555       }
9556     }
9557
9558   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
9559      are present, and the parm list isn't variadic.  */
9560   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
9561     return 1;
9562   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
9563   if (parms && parms != void_list_node
9564       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
9565     return 1;
9566
9567   if (!subr)
9568     for (i = 0; i < ntparms; i++)
9569       if (!TREE_VEC_ELT (targs, i))
9570         {
9571           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
9572
9573           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
9574              a type parameter, try another pass; its type may have been
9575              deduced from a later argument than the one from which
9576              this parameter can be deduced.  */
9577           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
9578               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
9579               && !saw_undeduced++)
9580             goto again;
9581
9582           return 2;
9583         }
9584
9585   return 0;
9586 }
9587
9588 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
9589    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
9590    deducing template args from each of the overloads, and if only one
9591    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
9592
9593 static int
9594 resolve_overloaded_unification (tree tparms,
9595                                 tree targs,
9596                                 tree parm,
9597                                 tree arg,
9598                                 unification_kind_t strict,
9599                                 int sub_strict)
9600 {
9601   tree tempargs = copy_node (targs);
9602   int good = 0;
9603   bool addr_p;
9604
9605   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
9606     {
9607       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9608       addr_p = true;
9609     }
9610   else
9611     addr_p = false;
9612
9613   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
9614     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
9615        function name.  */
9616     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9617
9618   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
9619     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9620
9621   /* Strip baselink information.  */
9622   if (BASELINK_P (arg))
9623     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
9624
9625   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
9626     {
9627       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
9628          the affected templates before we try to unify, in case the
9629          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
9630
9631       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
9632       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9633
9634       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9635         {
9636           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
9637           tree subargs, elem;
9638
9639           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
9640             continue;
9641
9642           subargs = get_bindings (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
9643                                   expl_subargs, /*check_ret=*/false);
9644           if (subargs)
9645             {
9646               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
9647               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
9648                                         elem, strict, sub_strict, addr_p);
9649             }
9650         }
9651     }
9652   else
9653     {
9654       gcc_assert (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
9655                   || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL);
9656
9657       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9658         good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
9659                                   TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
9660                                   strict, sub_strict, addr_p);
9661     }
9662
9663   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9664      to function or pointer to member function argument if the set of
9665      overloaded functions does not contain function templates and at most
9666      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9667
9668      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
9669      deduce anything.  */
9670
9671   if (good == 1)
9672     {
9673       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9674       for (; i--; )
9675         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9676           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9677     }
9678   if (good)
9679     return 0;
9680
9681   return 1;
9682 }
9683
9684 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9685    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9686    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9687    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
9688    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
9689
9690    Returns 1 on success.  */
9691
9692 static int
9693 try_one_overload (tree tparms,
9694                   tree orig_targs,
9695                   tree targs,
9696                   tree parm,
9697                   tree arg,
9698                   unification_kind_t strict,
9699                   int sub_strict,
9700                   bool addr_p)
9701 {
9702   int nargs;
9703   tree tempargs;
9704   int i;
9705
9706   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9707      to function or pointer to member function argument if the set of
9708      overloaded functions does not contain function templates and at most
9709      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9710
9711      So if this is a template, just return success.  */
9712
9713   if (uses_template_parms (arg))
9714     return 1;
9715
9716   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9717     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
9718   else if (addr_p)
9719     arg = build_pointer_type (arg);
9720
9721   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9722
9723   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9724      some template args from previous args, unify would complain when we
9725      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9726      there isn't really a conflict.  */
9727   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9728   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9729
9730   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9731     return 0;
9732
9733   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9734      explicitly specified args.  */
9735   for (i = nargs; i--; )
9736     {
9737       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9738       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9739
9740       if (!elt)
9741         /*NOP*/;
9742       else if (uses_template_parms (elt))
9743         /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in
9744            template args used in the function parm list with our own
9745            template parms.  Discard them.  */
9746         TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9747       else if (oldelt && !template_args_equal (oldelt, elt))
9748         return 0;
9749     }
9750
9751   for (i = nargs; i--; )
9752     {
9753       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9754
9755       if (elt)
9756         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9757     }
9758
9759   return 1;
9760 }
9761
9762 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9763    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9764    verification fails.
9765
9766    For example:
9767
9768      struct A { typedef int X; };
9769      template <class T, class U> struct C {};
9770      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9771
9772    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9773    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9774    is `int'.  This function ensure that they agree.
9775
9776    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9777    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9778
9779 static int
9780 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9781 {
9782   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9783                   tf_none, NULL_TREE);
9784   if (parms == error_mark_node)
9785     return 1;
9786
9787   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9788 }
9789
9790 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9791    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9792    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9793    TARGS are as for unify.  */
9794
9795 static tree
9796 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9797 {
9798   tree copy_of_targs;
9799
9800   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9801       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg))
9802           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9803     return NULL_TREE;
9804
9805   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9806      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9807      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9808      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9809      we've already done, since unification is supposed to be done on
9810      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9811      following pathological case:
9812
9813        template <int I, int J, int K>
9814        struct S {};
9815
9816        template <int I, int J>
9817        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9818
9819        template <int I, int J, int K>
9820        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9821
9822        void g() {
9823          S<0, 0, 0> s0;
9824          S<0, 1, 2> s2;
9825
9826          f(s0, s2);
9827        }
9828
9829      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9830      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9831      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9832      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9833      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9834      would reject the possibility I=1.  */
9835   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9836
9837   /* If unification failed, we're done.  */
9838   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9839              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9840     return NULL_TREE;
9841
9842   return arg;
9843 }
9844
9845 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9846    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9847    ARG itself; only its base-classes.  If there is not exactly one
9848    appropriate base class, return NULL_TREE.  PARM may be the type of
9849    a partial specialization, as well as a plain template type.  Used
9850    by unify.  */
9851
9852 static tree
9853 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9854 {
9855   tree rval = NULL_TREE;
9856   tree binfo;
9857
9858   gcc_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)));
9859
9860   binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9861   if (!binfo)
9862     /* The type could not be completed.  */
9863     return NULL_TREE;
9864
9865   /* Walk in inheritance graph order.  The search order is not
9866      important, and this avoids multiple walks of virtual bases.  */
9867   for (binfo = TREE_CHAIN (binfo); binfo; binfo = TREE_CHAIN (binfo))
9868     {
9869       tree r = try_class_unification (tparms, targs, parm, BINFO_TYPE (binfo));
9870
9871       if (r)
9872         {
9873           /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9874
9875                [temp.deduct.call]
9876
9877               If they yield more than one possible deduced A, the type
9878               deduction fails.
9879
9880              applies.  */
9881           if (rval && !same_type_p (r, rval))
9882             return NULL_TREE;
9883
9884           rval = r;
9885         }
9886     }
9887
9888   return rval;
9889 }
9890
9891 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9892
9893 static int
9894 template_decl_level (tree decl)
9895 {
9896   switch (TREE_CODE (decl))
9897     {
9898     case TYPE_DECL:
9899     case TEMPLATE_DECL:
9900       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9901
9902     case PARM_DECL:
9903       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9904
9905     default:
9906       gcc_unreachable ();
9907     }
9908   return 0;
9909 }
9910
9911 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9912    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9913    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
9914
9915 static int
9916 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9917 {
9918   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9919   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9920
9921   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9922       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9923     {
9924       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
9925           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
9926           does not apply during deduction [14.8.2.4]/1, (even though
9927           that is not explicitly mentioned, [14.8.2.4]/9 indicates
9928           this).  Except when we're allowing additional CV qualifiers
9929           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
9930       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
9931            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
9932            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9933           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
9934         return 0;
9935
9936       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9937           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
9938         return 0;
9939     }
9940
9941   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9942       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9943     return 0;
9944
9945   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9946       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9947     return 0;
9948
9949   return 1;
9950 }
9951
9952 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9953    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9954    bitwise or of the following flags:
9955
9956      UNIFY_ALLOW_NONE:
9957        Require an exact match between PARM and ARG.
9958      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9959        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9960        conversion) than ARG.
9961      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9962        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9963      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9964        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9965        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9966        ARG.
9967      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9968        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9969        case for more information.
9970      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9971        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9972        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9973        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9974        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9975        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9976        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9977      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9978        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9979        qualified at this point.
9980      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9981        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9982        qualified at this point.  */
9983
9984 static int
9985 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9986 {
9987   int idx;
9988   tree targ;
9989   tree tparm;
9990   int strict_in = strict;
9991
9992   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9993      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9994      signedness is the only information lost, and I think that will be
9995      okay.  */
9996   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9997     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9998
9999   if (arg == error_mark_node)
10000     return 1;
10001   if (arg == unknown_type_node)
10002     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
10003        template args from other function args.  */
10004     return 0;
10005
10006   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
10007      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
10008      template parameters.  We might need them if we're trying to
10009      figure out which of two things is more specialized.  */
10010   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
10011     return 0;
10012
10013   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
10014      cv-qualification mismatches.  */
10015   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
10016       && TYPE_P (arg)
10017       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
10018          type, and the elements might be template type parms. We'll check
10019          when we recurse.  */
10020       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
10021       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
10022          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
10023          PARM `T' for example, when computing which of two templates
10024          is more specialized, for example.  */
10025       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
10026       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
10027     return 1;
10028
10029   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
10030       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
10031     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
10032   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
10033   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
10034   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
10035   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
10036
10037   switch (TREE_CODE (parm))
10038     {
10039     case TYPENAME_TYPE:
10040     case SCOPE_REF:
10041     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
10042       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
10043          argument values cannot be deduced for template parameters used
10044          within the nested-name-specifier.  */
10045       return 0;
10046
10047     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
10048     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10049     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10050       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
10051
10052       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
10053           != template_decl_level (tparm))
10054         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
10055            to see if it matches ARG.  */
10056         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
10057                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
10058       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
10059       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
10060       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
10061
10062       /* Check for mixed types and values.  */
10063       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
10064            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
10065           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
10066               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
10067         return 1;
10068
10069       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10070         {
10071           /* ARG must be constructed from a template class or a template
10072              template parameter.  */
10073           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
10074               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
10075             return 1;
10076
10077           {
10078             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
10079             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
10080             tree argvec = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TYPE_TI_ARGS (arg));
10081             tree argtmplvec
10082               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
10083             int i;
10084
10085             /* The parameter and argument roles have to be switched here
10086                in order to handle default arguments properly.  For example,
10087                template<template <class> class TT> void f(TT<int>)
10088                should be able to accept vector<int> which comes from
10089                template <class T, class Allocator = allocator>
10090                class vector.  */
10091
10092             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
10093                 == error_mark_node)
10094               return 1;
10095
10096             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.
10097                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
10098                rather than the whole TREE_VEC since they can have
10099                different number of elements.  */
10100
10101             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
10102               {
10103                 if (unify (tparms, targs,
10104                            TREE_VEC_ELT (parmvec, i),
10105                            TREE_VEC_ELT (argvec, i),
10106                            UNIFY_ALLOW_NONE))
10107                   return 1;
10108               }
10109           }
10110           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
10111
10112           /* Fall through to deduce template name.  */
10113         }
10114
10115       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
10116           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10117         {
10118           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
10119
10120           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
10121           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
10122             return 0;
10123           else if (targ)
10124             return 1;
10125         }
10126       else
10127         {
10128           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
10129              a match unless we are allowing additional qualification.
10130              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
10131              that binds `const int' to `T'.  */
10132           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL,
10133                                          arg, parm))
10134             return 1;
10135
10136           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
10137              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
10138           arg = cp_build_qualified_type_real
10139             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
10140           if (arg == error_mark_node)
10141             return 1;
10142
10143           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
10144           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
10145             return 0;
10146           else if (targ)
10147             return 1;
10148
10149           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
10150              that were talking about variable-sized arrays (like
10151              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
10152              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
10153              the bound of the array will not be computable in an
10154              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
10155              ISO C++, so we can do as we please here.  */
10156           if (variably_modified_type_p (arg, NULL_TREE))
10157             return 1;
10158         }
10159
10160       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
10161       return 0;
10162
10163     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
10164       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
10165
10166       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm)
10167           != template_decl_level (tparm))
10168         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
10169            to see if it matches ARG.  */
10170         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
10171                  && cp_tree_equal (parm, arg));
10172
10173       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
10174       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
10175
10176       if (targ)
10177         return !cp_tree_equal (targ, arg);
10178
10179       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
10180          with a non-type template-parameter, the non-type
10181          template-parameter is used in an expression in the function
10182          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
10183          deduced, the template-argument type shall match the type of the
10184          template-parameter exactly, except that a template-argument
10185          deduced from an array bound may be of any integral type.
10186          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
10187       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
10188       if (!TREE_TYPE (arg))
10189         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
10190            It will later be processed in convert_template_argument.  */
10191         ;
10192       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
10193         /* OK */;
10194       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
10195                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
10196                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
10197         /* Convert the ARG to the type of PARM; the deduced non-type
10198            template argument must exactly match the types of the
10199            corresponding parameter.  */
10200         arg = fold (build_nop (TREE_TYPE (parm), arg));
10201       else if (uses_template_parms (tparm))
10202         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
10203            later.  */
10204         return 0;
10205       else
10206         return 1;
10207
10208       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
10209       return 0;
10210
10211     case PTRMEM_CST:
10212      {
10213         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
10214          another constant.  */
10215       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
10216         return 1;
10217
10218       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
10219          wrong, depending on the strict flags) to unify also
10220          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
10221          arg refer to the same variable, even if through different
10222          classes. For instance:
10223
10224          struct A { int x; };
10225          struct B : A { };
10226
10227          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
10228       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
10229                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict);
10230      }
10231
10232     case POINTER_TYPE:
10233       {
10234         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
10235           return 1;
10236
10237         /* [temp.deduct.call]
10238
10239            A can be another pointer or pointer to member type that can
10240            be converted to the deduced A via a qualification
10241            conversion (_conv.qual_).
10242
10243            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
10244            This will allow for additional cv-qualification of the
10245            pointed-to types if appropriate.  */
10246
10247         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
10248           /* The derived-to-base conversion only persists through one
10249              level of pointers.  */
10250           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
10251
10252         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
10253                       TREE_TYPE (arg), strict);
10254       }
10255
10256     case REFERENCE_TYPE:
10257       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
10258         return 1;
10259       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10260                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
10261
10262     case ARRAY_TYPE:
10263       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
10264         return 1;
10265       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
10266           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
10267         return 1;
10268       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE)
10269         {
10270           tree parm_max;
10271           tree arg_max;
10272
10273           parm_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (parm));
10274           arg_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (arg));
10275
10276           /* Our representation of array types uses "N - 1" as the
10277              TYPE_MAX_VALUE for an array with "N" elements, if "N" is
10278              not an integer constant.  */
10279           if (TREE_CODE (parm_max) == MINUS_EXPR)
10280             {
10281               arg_max = fold_build2 (PLUS_EXPR,
10282                                      integer_type_node,
10283                                      arg_max,
10284                                      TREE_OPERAND (parm_max, 1));
10285               parm_max = TREE_OPERAND (parm_max, 0);
10286             }
10287
10288           if (unify (tparms, targs, parm_max, arg_max, UNIFY_ALLOW_INTEGER))
10289             return 1;
10290         }
10291       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10292                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
10293
10294     case REAL_TYPE:
10295     case COMPLEX_TYPE:
10296     case VECTOR_TYPE:
10297     case INTEGER_TYPE:
10298     case BOOLEAN_TYPE:
10299     case ENUMERAL_TYPE:
10300     case VOID_TYPE:
10301       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10302         return 1;
10303
10304       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
10305          function.  */
10306       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
10307         return 1;
10308
10309       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
10310          will invalidate it if necessary.  */
10311       return 0;
10312
10313       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
10314       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
10315     case INTEGER_CST:
10316       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
10317         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
10318
10319       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
10320         return 1;
10321       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
10322
10323     case TREE_VEC:
10324       {
10325         int i;
10326         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
10327           return 1;
10328         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
10329           return 1;
10330         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
10331           if (unify (tparms, targs,
10332                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
10333                      UNIFY_ALLOW_NONE))
10334             return 1;
10335         return 0;
10336       }
10337
10338     case RECORD_TYPE:
10339     case UNION_TYPE:
10340       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10341         return 1;
10342
10343       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
10344         {
10345           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
10346             return 1;
10347
10348           return unify (tparms, targs,
10349                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
10350                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
10351                         strict);
10352         }
10353
10354       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
10355         {
10356           tree t = NULL_TREE;
10357
10358           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
10359             {
10360               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
10361               t = try_class_unification (tparms, targs,
10362                                          parm, arg);
10363
10364               if (!t)
10365                 {
10366                   /* Fallback to the special case allowed in
10367                      [temp.deduct.call]:
10368
10369                        If P is a class, and P has the form
10370                        template-id, then A can be a derived class of
10371                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
10372                        a class of the form template-id, A can be a
10373                        pointer to a derived class pointed to by the
10374                        deduced A.  */
10375                   t = get_template_base (tparms, targs, parm, arg);
10376
10377                   if (!t)
10378                     return 1;
10379                 }
10380             }
10381           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
10382                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm)
10383                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
10384             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
10385                Then, we should unify `int' and `U'.  */
10386             t = arg;
10387           else
10388             /* There's no chance of unification succeeding.  */
10389             return 1;
10390
10391           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
10392                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
10393         }
10394       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
10395         return 1;
10396       return 0;
10397
10398     case METHOD_TYPE:
10399     case FUNCTION_TYPE:
10400       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10401         return 1;
10402
10403       /* CV qualifications for methods can never be deduced, they must
10404          match exactly.  We need to check them explicitly here,
10405          because type_unification_real treats them as any other
10406          cvqualified parameter.  */
10407       if (TREE_CODE (parm) == METHOD_TYPE
10408           && (!check_cv_quals_for_unify
10409               (UNIFY_ALLOW_NONE,
10410                TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (arg))),
10411                TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (parm))))))
10412         return 1;
10413
10414       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
10415                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10416         return 1;
10417       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
10418                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, DEDUCE_EXACT,
10419                                     LOOKUP_NORMAL);
10420
10421     case OFFSET_TYPE:
10422       /* Unify a pointer to member with a pointer to member function, which
10423          deduces the type of the member as a function type. */
10424       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
10425         {
10426           tree method_type;
10427           tree fntype;
10428           cp_cv_quals cv_quals;
10429
10430           /* Check top-level cv qualifiers */
10431           if (!check_cv_quals_for_unify (UNIFY_ALLOW_NONE, arg, parm))
10432             return 1;
10433
10434           if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
10435                      TYPE_PTRMEMFUNC_OBJECT_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10436             return 1;
10437
10438           /* Determine the type of the function we are unifying against. */
10439           method_type = TREE_TYPE (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg));
10440           fntype =
10441             build_function_type (TREE_TYPE (method_type),
10442                                  TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (method_type)));
10443
10444           /* Extract the cv-qualifiers of the member function from the
10445              implicit object parameter and place them on the function
10446              type to be restored later. */
10447           cv_quals =
10448             cp_type_quals(TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (method_type))));
10449           fntype = build_qualified_type (fntype, cv_quals);
10450           return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), fntype, strict);
10451         }
10452
10453       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
10454         return 1;
10455       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
10456                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10457         return 1;
10458       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10459                     strict);
10460
10461     case CONST_DECL:
10462       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
10463         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
10464       if (arg != integral_constant_value (parm))
10465         return 1;
10466       return 0;
10467
10468     case FIELD_DECL:
10469     case TEMPLATE_DECL:
10470       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
10471       return 1;
10472
10473     default:
10474       gcc_assert (EXPR_P (parm));
10475
10476       /* We must be looking at an expression.  This can happen with
10477          something like:
10478
10479            template <int I>
10480            void foo(S<I>, S<I + 2>);
10481
10482          This is a "nondeduced context":
10483
10484            [deduct.type]
10485
10486            The nondeduced contexts are:
10487
10488            --A type that is a template-id in which one or more of
10489              the template-arguments is an expression that references
10490              a template-parameter.
10491
10492          In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
10493          actually infer any unifications.  */
10494
10495       if (!uses_template_parms (parm)
10496           && !template_args_equal (parm, arg))
10497         return 1;
10498       else
10499         return 0;
10500     }
10501 }
10502 \f
10503 /* Note that DECL can be defined in this translation unit, if
10504    required.  */
10505
10506 static void
10507 mark_definable (tree decl)
10508 {
10509   tree clone;
10510   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
10511   FOR_EACH_CLONE (clone, decl)
10512     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (clone) = 1;
10513 }
10514
10515 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
10516    explicitly instantiated class.  */
10517
10518 void
10519 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
10520 {
10521   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10522
10523   /* If this entity has already been written out, it's too late to
10524      make any modifications.  */
10525   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
10526     return;
10527
10528   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
10529     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
10530        set correctly by tsubst.  */
10531     TREE_PUBLIC (result) = 1;
10532
10533   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
10534   DECL_COMDAT (result) = 0;
10535
10536   if (extern_p)
10537     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 0;
10538   else
10539     {
10540       mark_definable (result);
10541       /* Always make artificials weak.  */
10542       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
10543         comdat_linkage (result);
10544       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
10545          linkonce sections.  */
10546       else if (TREE_PUBLIC (result))
10547         maybe_make_one_only (result);
10548     }
10549
10550   /* If EXTERN_P, then this function will not be emitted -- unless
10551      followed by an explicit instantiation, at which point its linkage
10552      will be adjusted.  If !EXTERN_P, then this function will be
10553      emitted here.  In neither circumstance do we want
10554      import_export_decl to adjust the linkage.  */
10555   DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
10556 }
10557
10558 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
10559
10560    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
10561    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10562    0 if neither is more specialized.
10563
10564    LEN indicates the number of parameters we should consider
10565    (defaulted parameters should not be considered).
10566
10567    The 1998 std underspecified function template partial ordering, and
10568    DR214 addresses the issue.  We take pairs of arguments, one from
10569    each of the templates, and deduce them against each other.  One of
10570    the templates will be more specialized if all the *other*
10571    template's arguments deduce against its arguments and at least one
10572    of its arguments *does* *not* deduce against the other template's
10573    corresponding argument.  Deduction is done as for class templates.
10574    The arguments used in deduction have reference and top level cv
10575    qualifiers removed.  Iff both arguments were originally reference
10576    types *and* deduction succeeds in both directions, the template
10577    with the more cv-qualified argument wins for that pairing (if
10578    neither is more cv-qualified, they both are equal).  Unlike regular
10579    deduction, after all the arguments have been deduced in this way,
10580    we do *not* verify the deduced template argument values can be
10581    substituted into non-deduced contexts, nor do we have to verify
10582    that all template arguments have been deduced.  */
10583
10584 int
10585 more_specialized_fn (tree pat1, tree pat2, int len)
10586 {
10587   tree decl1 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1);
10588   tree decl2 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2);
10589   tree targs1 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat1));
10590   tree targs2 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat2));
10591   tree tparms1 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat1);
10592   tree tparms2 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat2);
10593   tree args1 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl1));
10594   tree args2 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl2));
10595   int better1 = 0;
10596   int better2 = 0;
10597   
10598   /* Remove the this parameter from non-static member functions.  If
10599      one is a non-static member function and the other is not a static
10600      member function, remove the first parameter from that function
10601      also.  This situation occurs for operator functions where we
10602      locate both a member function (with this pointer) and non-member
10603      operator (with explicit first operand).  */
10604   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl1))
10605     {
10606       len--; /* LEN is the number of significant arguments for DECL1 */
10607       args1 = TREE_CHAIN (args1);
10608       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl2))
10609         args2 = TREE_CHAIN (args2);
10610     }
10611   else if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl2))
10612     {
10613       args2 = TREE_CHAIN (args2);
10614       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl1))
10615         {
10616           len--;
10617           args1 = TREE_CHAIN (args1);
10618         }
10619     }
10620     
10621   /* If only one is a conversion operator, they are unordered.  */
10622   if (DECL_CONV_FN_P (decl1) != DECL_CONV_FN_P (decl2))
10623     return 0;
10624
10625   /* Consider the return type for a conversion function */
10626   if (DECL_CONV_FN_P (decl1))
10627     {
10628       args1 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl1)), args1);
10629       args2 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl2)), args2);
10630       len++;
10631     }
10632
10633   processing_template_decl++;
10634
10635   while (len--)
10636     {
10637       tree arg1 = TREE_VALUE (args1);
10638       tree arg2 = TREE_VALUE (args2);
10639       int deduce1, deduce2;
10640       int quals1 = -1;
10641       int quals2 = -1;
10642
10643       if (TREE_CODE (arg1) == REFERENCE_TYPE)
10644         {
10645           arg1 = TREE_TYPE (arg1);
10646           quals1 = cp_type_quals (arg1);
10647         }
10648
10649       if (TREE_CODE (arg2) == REFERENCE_TYPE)
10650         {
10651           arg2 = TREE_TYPE (arg2);
10652           quals2 = cp_type_quals (arg2);
10653         }
10654
10655       if ((quals1 < 0) != (quals2 < 0))
10656         {
10657           /* Only of the args is a reference, see if we should apply
10658              array/function pointer decay to it.  This is not part of
10659              DR214, but is, IMHO, consistent with the deduction rules
10660              for the function call itself, and with our earlier
10661              implementation of the underspecified partial ordering
10662              rules.  (nathan).  */
10663           if (quals1 >= 0)
10664             {
10665               switch (TREE_CODE (arg1))
10666                 {
10667                 case ARRAY_TYPE:
10668                   arg1 = TREE_TYPE (arg1);
10669                   /* FALLTHROUGH. */
10670                 case FUNCTION_TYPE:
10671                   arg1 = build_pointer_type (arg1);
10672                   break;
10673
10674                 default:
10675                   break;
10676                 }
10677             }
10678           else
10679             {
10680               switch (TREE_CODE (arg2))
10681                 {
10682                 case ARRAY_TYPE:
10683                   arg2 = TREE_TYPE (arg2);
10684                   /* FALLTHROUGH. */
10685                 case FUNCTION_TYPE:
10686                   arg2 = build_pointer_type (arg2);
10687                   break;
10688
10689                 default:
10690                   break;
10691                 }
10692             }
10693         }
10694
10695       arg1 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg1);
10696       arg2 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg2);
10697
10698       deduce1 = !unify (tparms1, targs1, arg1, arg2, UNIFY_ALLOW_NONE);
10699       deduce2 = !unify (tparms2, targs2, arg2, arg1, UNIFY_ALLOW_NONE);
10700
10701       if (!deduce1)
10702         better2 = -1;
10703       if (!deduce2)
10704         better1 = -1;
10705       if (better1 < 0 && better2 < 0)
10706         /* We've failed to deduce something in either direction.
10707            These must be unordered.  */
10708         break;
10709
10710       if (deduce1 && deduce2 && quals1 >= 0 && quals2 >= 0)
10711         {
10712           /* Deduces in both directions, see if quals can
10713              disambiguate.  Pretend the worse one failed to deduce. */
10714           if ((quals1 & quals2) == quals2)
10715             deduce1 = 0;
10716           if ((quals1 & quals2) == quals1)
10717             deduce2 = 0;
10718         }
10719       if (deduce1 && !deduce2 && !better2)
10720         better2 = 1;
10721       if (deduce2 && !deduce1 && !better1)
10722         better1 = 1;
10723
10724       args1 = TREE_CHAIN (args1);
10725       args2 = TREE_CHAIN (args2);
10726     }
10727
10728   processing_template_decl--;
10729
10730   return (better1 > 0) - (better2 > 0);
10731 }
10732
10733 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
10734
10735    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
10736    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10737    0 if neither is more specialized.
10738
10739    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
10740    partial ordering.  */
10741
10742 int
10743 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
10744 {
10745   tree targs;
10746   int winner = 0;
10747
10748   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between
10749      different class template specializations, we may encounter dependent
10750      types in the arguments, and we need our dependency check functions
10751      to behave correctly.  */
10752   ++processing_template_decl;
10753   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
10754                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
10755   if (targs)
10756     --winner;
10757
10758   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
10759                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
10760   if (targs)
10761     ++winner;
10762   --processing_template_decl;
10763
10764   return winner;
10765 }
10766
10767 /* Return the template arguments that will produce the function signature
10768    DECL from the function template FN, with the explicit template
10769    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is true, the return type must
10770    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
10771    found.  */
10772
10773 static tree
10774 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args, bool check_rettype)
10775 {
10776   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
10777   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
10778   tree decl_type;
10779   tree decl_arg_types;
10780
10781   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
10782      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
10783      FN.  */
10784   decl_type = TREE_TYPE (decl);
10785   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
10786     {
10787       tree tmpl;
10788       tree converted_args;
10789
10790       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10791         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10792       else
10793         /* We can get here for some invalid specializations.  */
10794         return NULL_TREE;
10795
10796       converted_args
10797         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
10798                                   explicit_args, NULL_TREE,
10799                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
10800       if (converted_args == error_mark_node)
10801         return NULL_TREE;
10802
10803       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
10804       if (decl_type == error_mark_node)
10805         return NULL_TREE;
10806     }
10807
10808   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
10809   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
10810   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
10811     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
10812
10813   if (fn_type_unification (fn, explicit_args, targs,
10814                            decl_arg_types,
10815                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
10816                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
10817                            DEDUCE_EXACT, LOOKUP_NORMAL))
10818     return NULL_TREE;
10819
10820   return targs;
10821 }
10822
10823 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10824    template specialization whose innermost template parameters are
10825    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10826    ARGS.
10827
10828    For example, suppose we have:
10829
10830      template <class T, class U> struct S {};
10831      template <class T> struct S<T*, int> {};
10832
10833    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10834    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10835    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10836    is bound to `double'.  */
10837
10838 static tree
10839 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10840 {
10841   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10842   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10843
10844   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10845              UNIFY_ALLOW_NONE))
10846     return NULL_TREE;
10847
10848   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10849     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10850       return NULL_TREE;
10851
10852   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10853     return NULL_TREE;
10854
10855   return vec;
10856 }
10857
10858 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10859    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10860    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10861    template itself.  If there is no most specialized template,
10862    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10863    NULL_TREE is returned.  */
10864
10865 tree
10866 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10867 {
10868   tree fn, champ;
10869
10870   if (!instantiations)
10871     return NULL_TREE;
10872
10873   ++processing_template_decl;
10874
10875   champ = instantiations;
10876   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10877     {
10878       int fate = 0;
10879
10880       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
10881                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
10882                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
10883         fate--;
10884
10885       if (get_bindings (TREE_VALUE (fn),
10886                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
10887                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
10888         fate++;
10889
10890       if (fate == -1)
10891         champ = fn;
10892       else if (!fate)
10893         {
10894           /* Equally specialized, move to next function.  If there
10895              is no next function, nothing's most specialized.  */
10896           fn = TREE_CHAIN (fn);
10897           if (!fn)
10898             break;
10899         }
10900     }
10901
10902   if (champ)
10903     /* Now verify that champ is better than everything earlier in the
10904        instantiation list.  */
10905     for (fn = instantiations; fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10906       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
10907                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
10908                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false)
10909           || !get_bindings (TREE_VALUE (fn),
10910                             DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
10911                             NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
10912         {
10913           champ = NULL_TREE;
10914           break;
10915         }
10916
10917   processing_template_decl--;
10918
10919   if (!champ)
10920     return error_mark_node;
10921
10922   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10923 }
10924
10925 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10926    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10927    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10928
10929 static tree
10930 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10931 {
10932   tree candidates = NULL_TREE;
10933   tree fn, args;
10934
10935   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10936     {
10937       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10938
10939       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args, /*check_ret=*/true);
10940       if (args)
10941         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10942     }
10943
10944   return most_specialized_instantiation (candidates);
10945 }
10946
10947 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10948    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10949
10950    For example, given:
10951
10952      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10953
10954    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10955    the full template.  This function will not trace past partial
10956    specializations, however.  For example, given in addition:
10957
10958      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10959
10960    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10961    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10962
10963 tree
10964 most_general_template (tree decl)
10965 {
10966   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10967      an immediate specialization.  */
10968   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10969     {
10970       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10971         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10972
10973         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10974            template friend.  */
10975         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10976           return NULL_TREE;
10977       } else
10978         return NULL_TREE;
10979     }
10980
10981   /* Look for more and more general templates.  */
10982   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10983     {
10984       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10985          (See cp-tree.h for details.)  */
10986       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10987         break;
10988
10989       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10990           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10991         break;
10992
10993       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10994       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10995           && DECL_CONTEXT (decl)
10996           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10997         break;
10998
10999       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
11000     }
11001
11002   return decl;
11003 }
11004
11005 /* Return the most specialized of the class template specializations
11006    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
11007    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
11008
11009 static tree
11010 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
11011 {
11012   tree list = NULL_TREE;
11013   tree t;
11014   tree champ;
11015   int fate;
11016
11017   tmpl = most_general_template (tmpl);
11018   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
11019     {
11020       tree spec_args
11021         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
11022       if (spec_args)
11023         {
11024           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
11025           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
11026         }
11027     }
11028
11029   if (! list)
11030     return NULL_TREE;
11031
11032   t = list;
11033   champ = t;
11034   t = TREE_CHAIN (t);
11035   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11036     {
11037       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
11038       if (fate == 1)
11039         ;
11040       else
11041         {
11042           if (fate == 0)
11043             {
11044               t = TREE_CHAIN (t);
11045               if (! t)
11046                 return error_mark_node;
11047             }
11048           champ = t;
11049         }
11050     }
11051
11052   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
11053     {
11054       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
11055       if (fate != 1)
11056         return error_mark_node;
11057     }
11058
11059   return champ;
11060 }
11061
11062 /* Explicitly instantiate DECL.  */
11063
11064 void
11065 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
11066 {
11067   tree result = NULL_TREE;
11068   int extern_p = 0;
11069
11070   if (!decl)
11071     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
11072        an appropriate message.  */
11073     return;
11074   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
11075     {
11076       error ("explicit instantiation of non-template %q#D", decl);
11077       return;
11078     }
11079   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
11080     {
11081       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
11082          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
11083          the latter, the DECL we get back will be marked as a
11084          template instantiation, and the appropriate
11085          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
11086          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
11087          should handle VAR_DECLs as it currently handles
11088          FUNCTION_DECLs.  */
11089       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
11090       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
11091         {
11092           error ("no matching template for %qD found", decl);
11093           return;
11094         }
11095     }
11096   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
11097     {
11098       error ("explicit instantiation of %q#D", decl);
11099       return;
11100     }
11101   else
11102     result = decl;
11103
11104   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
11105      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
11106      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
11107      until we get here.  */
11108
11109   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
11110     {
11111       /* DR 259 [temp.spec].
11112
11113          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
11114          specialization shall not appear in a program unless the explicit
11115          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
11116
11117          For a given set of template parameters, if an explicit
11118          instantiation of a template appears after a declaration of an
11119          explicit specialization for that template, the explicit
11120          instantiation has no effect.  */
11121       return;
11122     }
11123   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
11124     {
11125       /* [temp.spec]
11126
11127          No program shall explicitly instantiate any template more
11128          than once.
11129
11130          We check DECL_NOT_REALLY_EXTERN so as not to complain when
11131          the first instantiation was `extern' and the second is not,
11132          and EXTERN_P for the opposite case.  */
11133       if (DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) && !extern_p)
11134         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of %q#D", result);
11135       /* If an "extern" explicit instantiation follows an ordinary
11136          explicit instantiation, the template is instantiated.  */
11137       if (extern_p)
11138         return;
11139     }
11140   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
11141     {
11142       error ("no matching template for %qD found", result);
11143       return;
11144     }
11145   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
11146     {
11147       pedwarn ("explicit instantiation of non-template %q#D", result);
11148       return;
11149     }
11150
11151   if (storage == NULL_TREE)
11152     ;
11153   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
11154     {
11155       if (pedantic && !in_system_header)
11156         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of %<extern%> on explicit "
11157                  "instantiations");
11158       extern_p = 1;
11159     }
11160   else
11161     error ("storage class %qD applied to template instantiation", storage);
11162   
11163   check_explicit_instantiation_namespace (result);
11164   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
11165   if (! extern_p)
11166     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1, 
11167                       /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
11168 }
11169
11170 void
11171 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
11172 {
11173   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
11174   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
11175   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
11176   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
11177   if (! extern_p)
11178     {
11179       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
11180       rest_of_type_compilation (t, 1);
11181     }
11182 }
11183
11184 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
11185    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
11186 static void
11187 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
11188 {
11189   tree storage = *(tree *) data;
11190
11191   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
11192       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
11193     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
11194 }
11195
11196 /* Called from do_type_instantiation to instantiate a member
11197    (a member function or a static member variable) of an
11198    explicitly instantiated class template.  */
11199 static void
11200 instantiate_class_member (tree decl, int extern_p)
11201 {
11202   mark_decl_instantiated (decl, extern_p);
11203   if (! extern_p)
11204     instantiate_decl (decl, /*defer_ok=*/1, 
11205                       /*expl_inst_class_mem_p=*/true);
11206 }
11207
11208 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
11209    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
11210    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
11211    since the standard is unclear (as detailed below).  */
11212
11213 void
11214 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
11215 {
11216   int extern_p = 0;
11217   int nomem_p = 0;
11218   int static_p = 0;
11219   int previous_instantiation_extern_p = 0;
11220
11221   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
11222     t = TREE_TYPE (t);
11223
11224   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
11225     {
11226       error ("explicit instantiation of non-template type %qT", t);
11227       return;
11228     }
11229
11230   complete_type (t);
11231
11232   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
11233     {
11234       if (complain & tf_error)
11235         error ("explicit instantiation of %q#T before definition of template",
11236                t);
11237       return;
11238     }
11239
11240   if (storage != NULL_TREE)
11241     {
11242       if (pedantic && !in_system_header)
11243         pedwarn("ISO C++ forbids the use of %qE on explicit instantiations",
11244                 storage);
11245
11246       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
11247         nomem_p = 1;
11248       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
11249         extern_p = 1;
11250       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
11251         static_p = 1;
11252       else
11253         {
11254           error ("storage class %qD applied to template instantiation",
11255                  storage);
11256           extern_p = 0;
11257         }
11258     }
11259
11260   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
11261     {
11262       /* DR 259 [temp.spec].
11263
11264          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
11265          specialization shall not appear in a program unless the explicit
11266          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
11267
11268          For a given set of template parameters, if an explicit
11269          instantiation of a template appears after a declaration of an
11270          explicit specialization for that template, the explicit
11271          instantiation has no effect.  */
11272       return;
11273     }
11274   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
11275     {
11276       /* [temp.spec]
11277
11278          No program shall explicitly instantiate any template more
11279          than once.
11280
11281          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
11282          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
11283          These cases are OK.  */
11284       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
11285
11286       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
11287           && (complain & tf_error))
11288         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of %q#T", t);
11289
11290       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
11291       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
11292         return;
11293     }
11294
11295   check_explicit_instantiation_namespace (TYPE_NAME (t));
11296   mark_class_instantiated (t, extern_p);
11297
11298   if (nomem_p)
11299     return;
11300
11301   {
11302     tree tmp;
11303
11304     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
11305        declarations, and not the definitions, of members are
11306        instantiated, we have here:
11307
11308          [temp.explicit]
11309
11310          The explicit instantiation of a class template specialization
11311          implies the instantiation of all of its members not
11312          previously explicitly specialized in the translation unit
11313          containing the explicit instantiation.
11314
11315        Of course, we can't instantiate member template classes, since
11316        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
11317        is unclear on whether the instantiation of the members are
11318        *explicit* instantiations or not.  However, the most natural
11319        interpretation is that it should be an explicit instantiation.  */
11320
11321     if (! static_p)
11322       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
11323         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
11324             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
11325           instantiate_class_member (tmp, extern_p);
11326
11327     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
11328       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
11329         instantiate_class_member (tmp, extern_p);
11330
11331     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
11332       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
11333                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
11334   }
11335 }
11336
11337 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
11338    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
11339    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
11340    should occur for DECL, not the most general template.
11341
11342    One reason for doing this is a scenario like this:
11343
11344      template <class T>
11345      void f(const T&, int i);
11346
11347      void g() { f(3, 7); }
11348
11349      template <class T>
11350      void f(const T& t, const int i) { }
11351
11352    Note that when the template is first instantiated, with
11353    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
11354    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
11355    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
11356
11357 static void
11358 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
11359 {
11360   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
11361      template.  */
11362   tree args;
11363   tree code_pattern;
11364
11365   args = DECL_TI_ARGS (decl);
11366   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
11367
11368   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11369      correctly.  */
11370   push_access_scope (decl);
11371
11372   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
11373     {
11374       tree decl_parm;
11375       tree pattern_parm;
11376       tree specs;
11377       int args_depth;
11378       int parms_depth;
11379
11380       args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
11381       parms_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
11382       if (args_depth > parms_depth)
11383         args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
11384
11385       specs = tsubst_exception_specification (TREE_TYPE (code_pattern),
11386                                               args, tf_error, NULL_TREE);
11387       if (specs)
11388         TREE_TYPE (decl) = build_exception_variant (TREE_TYPE (decl),
11389                                                     specs);
11390
11391       /* Merge parameter declarations.  */
11392       decl_parm = skip_artificial_parms_for (decl,
11393                                              DECL_ARGUMENTS (decl));
11394       pattern_parm
11395         = skip_artificial_parms_for (code_pattern,
11396                                      DECL_ARGUMENTS (code_pattern));
11397       while (decl_parm)
11398         {
11399           tree parm_type;
11400           tree attributes;
11401
11402           if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
11403             DECL_NAME (decl_parm) = DECL_NAME (pattern_parm);
11404           parm_type = tsubst (TREE_TYPE (pattern_parm), args, tf_error,
11405                               NULL_TREE);
11406           parm_type = type_decays_to (parm_type);
11407           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
11408             TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
11409           attributes = DECL_ATTRIBUTES (pattern_parm);
11410           if (DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) != attributes)
11411             {
11412               DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) = attributes;
11413               cplus_decl_attributes (&decl_parm, attributes, /*flags=*/0);
11414             }
11415           decl_parm = TREE_CHAIN (decl_parm);
11416           pattern_parm = TREE_CHAIN (pattern_parm);
11417         }
11418
11419       /* Merge additional specifiers from the CODE_PATTERN.  */
11420       if (DECL_DECLARED_INLINE_P (code_pattern)
11421           && !DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
11422         DECL_DECLARED_INLINE_P (decl) = 1;
11423       if (DECL_INLINE (code_pattern) && !DECL_INLINE (decl))
11424         DECL_INLINE (decl) = 1;
11425     }
11426   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
11427     DECL_INITIAL (decl) =
11428       tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args,
11429                    tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11430   else
11431     gcc_unreachable ();
11432
11433   pop_access_scope (decl);
11434 }
11435
11436 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
11437    substituted to get DECL.  */
11438
11439 tree
11440 template_for_substitution (tree decl)
11441 {
11442   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
11443
11444   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
11445      for the instantiation.  This is not always the most general
11446      template.  Consider, for example:
11447
11448         template <class T>
11449         struct S { template <class U> void f();
11450                    template <> void f<int>(); };
11451
11452      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
11453      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
11454   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
11455             more general template.  */
11456          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
11457            /* We must also deal with friend templates.  Given:
11458
11459                 template <class T> struct S {
11460                   template <class U> friend void f() {};
11461                 };
11462
11463               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
11464               so far as the language is concerned, but that's still
11465               where we get the pattern for the instantiation from.  On
11466               other hand, if the definition comes outside the class, say:
11467
11468                 template <class T> struct S {
11469                   template <class U> friend void f();
11470                 };
11471                 template <class U> friend void f() {}
11472
11473               we don't need to look any further.  That's what the check for
11474               DECL_INITIAL is for.  */
11475           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
11476               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
11477               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
11478     {
11479       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
11480          were a definition, we should be using it!  Note that we
11481          cannot restructure the loop to just keep going until we find
11482          a template with a definition, since that might go too far if
11483          a specialization was declared, but not defined.  */
11484       gcc_assert (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL
11485                   || DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
11486
11487       /* Fetch the more general template.  */
11488       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
11489     }
11490
11491   return tmpl;
11492 }
11493
11494 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
11495    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
11496    instantiation now; we just have to do it sometime.  Normally it is
11497    an error if this is an explicit instantiation but D is undefined.
11498    EXPL_INST_CLASS_MEM_P is true iff D is a member of an
11499    explicitly instantiated class template.  */
11500
11501 tree
11502 instantiate_decl (tree d, int defer_ok, 
11503                   bool expl_inst_class_mem_p)
11504 {
11505   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
11506   tree gen_args;
11507   tree args;
11508   tree td;
11509   tree code_pattern;
11510   tree spec;
11511   tree gen_tmpl;
11512   bool pattern_defined;
11513   int need_push;
11514   location_t saved_loc = input_location;
11515   bool external_p;
11516
11517   /* This function should only be used to instantiate templates for
11518      functions and static member variables.  */
11519   gcc_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
11520               || TREE_CODE (d) == VAR_DECL);
11521
11522   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
11523      are instantiated right away.  That allows for better code in the
11524      case that an expression refers to the value of the variable --
11525      if the variable has a constant value the referring expression can
11526      take advantage of that fact.  */
11527   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11528     defer_ok = 0;
11529
11530   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
11531      functions they cloned.  */
11532   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
11533     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
11534
11535   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
11536     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
11537        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
11538        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
11539        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
11540        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
11541     return d;
11542
11543   /* If we already have a specialization of this declaration, then
11544      there's no reason to instantiate it.  Note that
11545      retrieve_specialization gives us both instantiations and
11546      specializations, so we must explicitly check
11547      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
11548   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
11549   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
11550   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args,
11551                                   /*class_specializations_p=*/false);
11552   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
11553     return spec;
11554
11555   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
11556   if (! push_tinst_level (d))
11557     return d;
11558
11559   timevar_push (TV_PARSE);
11560
11561   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
11562      for the instantiation.  */
11563   td = template_for_substitution (d);
11564   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
11565
11566   /* We should never be trying to instantiate a member of a class
11567      template or partial specialization.  */ 
11568   gcc_assert (d != code_pattern);
11569  
11570   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
11571       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
11572     /* In the case of a friend template whose definition is provided
11573        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
11574        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
11575     args = get_innermost_template_args
11576       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
11577   else
11578     args = gen_args;
11579
11580   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11581     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
11582   else
11583     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
11584
11585   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
11586   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
11587
11588   /* Unless an explicit instantiation directive has already determined
11589      the linkage of D, remember that a definition is available for
11590      this entity.  */
11591   if (pattern_defined
11592       && !DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
11593       && !DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
11594     mark_definable (d);
11595
11596   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11597
11598   /* If D is a member of an explicitly instantiated class template,
11599      and no definition is available, treat it like an implicit
11600      instantiation.  */ 
11601   if (!pattern_defined && expl_inst_class_mem_p 
11602       && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d)) 
11603     {
11604       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = 0;
11605       DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 0;
11606       SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (d);
11607     }
11608
11609   if (!defer_ok)
11610     {
11611       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
11612          about ignoring cv qualifiers.  */
11613       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
11614       tree type = TREE_TYPE (gen);
11615
11616       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11617          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
11618          right context.  */
11619       push_access_scope (d);
11620
11621       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
11622         {
11623           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11624           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
11625                   tf_error | tf_warning, d);
11626           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
11627              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
11628              The function arguments are the same as the decl_arguments
11629              without the top level cv qualifiers.  */
11630           type = TREE_TYPE (type);
11631         }
11632       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11633
11634       pop_access_scope (d);
11635     }
11636
11637   /* Check to see whether we know that this template will be
11638      instantiated in some other file, as with "extern template"
11639      extension.  */
11640   external_p = (DECL_INTERFACE_KNOWN (d) && DECL_REALLY_EXTERN (d));
11641   /* In general, we do not instantiate such templates...  */
11642   if (external_p
11643       /* ... but we instantiate inline functions so that we can inline
11644          them and ... */
11645       && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_INLINE (d))
11646       /* ... we instantiate static data members whose values are
11647          needed in integral constant expressions.  */
11648       && ! (TREE_CODE (d) == VAR_DECL 
11649             && DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (d)))
11650     goto out;
11651   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
11652      forbidden from doing so.  */
11653   if (/* If there is no definition, we cannot instantiate the
11654          template.  */
11655       ! pattern_defined 
11656       /* If it's OK to postpone instantiation, do so.  */
11657       || defer_ok
11658       /* If this is a static data member that will be defined
11659          elsewhere, we don't want to instantiate the entire data
11660          member, but we do want to instantiate the initializer so that
11661          we can substitute that elsewhere.  */
11662       || (external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
11663     {
11664       /* The definition of the static data member is now required so
11665          we must substitute the initializer.  */
11666       if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL
11667           && !DECL_INITIAL (d) 
11668           && DECL_INITIAL (code_pattern))
11669         {
11670           tree ns;
11671           tree init;
11672
11673           ns = decl_namespace_context (d);
11674           push_nested_namespace (ns);
11675           push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
11676           init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), 
11677                               args,
11678                               tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
11679           DECL_INITIAL (d) = init;
11680           cp_finish_decl (d, init, /*asmspec_tree=*/NULL_TREE,
11681                           LOOKUP_ONLYCONVERTING);
11682           pop_nested_class ();
11683           pop_nested_namespace (ns);
11684         }
11685
11686       /* We restore the source position here because it's used by
11687          add_pending_template.  */
11688       input_location = saved_loc;
11689
11690       if (at_eof && !pattern_defined
11691           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
11692         /* [temp.explicit]
11693
11694            The definition of a non-exported function template, a
11695            non-exported member function template, or a non-exported
11696            member function or static data member of a class template
11697            shall be present in every translation unit in which it is
11698            explicitly instantiated.  */
11699         pedwarn
11700           ("explicit instantiation of %qD but no definition available", d);
11701
11702       /* ??? Historically, we have instantiated inline functions, even
11703          when marked as "extern template".  */
11704       if (!(external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
11705         add_pending_template (d);
11706       goto out;
11707     }
11708   /* Tell the repository that D is available in this translation unit
11709      -- and see if it is supposed to be instantiated here.  */
11710   if (TREE_PUBLIC (d) && !DECL_REALLY_EXTERN (d) && !repo_emit_p (d))
11711     {
11712       /* In a PCH file, despite the fact that the repository hasn't
11713          requested instantiation in the PCH it is still possible that
11714          an instantiation will be required in a file that includes the
11715          PCH.  */
11716       if (pch_file)
11717         add_pending_template (d);
11718       /* Instantiate inline functions so that the inliner can do its
11719          job, even though we'll not be emitting a copy of this
11720          function.  */
11721       if (!(TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
11722             && flag_inline_trees
11723             && DECL_DECLARED_INLINE_P (d)))
11724         goto out;
11725     }
11726
11727   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
11728   if (need_push)
11729     push_to_top_level ();
11730
11731   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
11732      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
11733   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
11734
11735   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
11736      by a subsequent redeclaration.  */
11737   regenerate_decl_from_template (d, td);
11738
11739   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
11740      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
11741   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11742
11743   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11744     {
11745       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
11746          since we've reset the type of the declaration.  */
11747       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
11748       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
11749
11750       /* Clear DECL_EXTERNAL so that cp_finish_decl will process the
11751          initializer.  That function will defer actual emission until
11752          we have a chance to determine linkage.  */
11753       DECL_EXTERNAL (d) = 0;
11754
11755       /* Enter the scope of D so that access-checking works correctly.  */
11756       push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
11757       cp_finish_decl (d, DECL_INITIAL (d), NULL_TREE, 0);
11758       pop_nested_class ();
11759     }
11760   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11761     {
11762       htab_t saved_local_specializations;
11763       tree subst_decl;
11764       tree tmpl_parm;
11765       tree spec_parm;
11766
11767       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
11768          template from within the body of another.  */
11769       saved_local_specializations = local_specializations;
11770
11771       /* Set up the list of local specializations.  */
11772       local_specializations = htab_create (37,
11773                                            hash_local_specialization,
11774                                            eq_local_specializations,
11775                                            NULL);
11776
11777       /* Set up context.  */
11778       start_preparsed_function (d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
11779
11780       /* Create substitution entries for the parameters.  */
11781       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
11782       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
11783       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
11784       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
11785         {
11786           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11787           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
11788           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
11789         }
11790       while (tmpl_parm)
11791         {
11792           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11793           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
11794           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
11795         }
11796       gcc_assert (!spec_parm);
11797
11798       /* Substitute into the body of the function.  */
11799       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
11800                    tf_error | tf_warning, tmpl);
11801
11802       /* We don't need the local specializations any more.  */
11803       htab_delete (local_specializations);
11804       local_specializations = saved_local_specializations;
11805
11806       /* Finish the function.  */
11807       d = finish_function (0);
11808       expand_or_defer_fn (d);
11809     }
11810
11811   /* We're not deferring instantiation any more.  */
11812   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
11813
11814   if (need_push)
11815     pop_from_top_level ();
11816
11817 out:
11818   input_location = saved_loc;
11819   pop_deferring_access_checks ();
11820   pop_tinst_level ();
11821
11822   timevar_pop (TV_PARSE);
11823
11824   return d;
11825 }
11826
11827 /* Run through the list of templates that we wish we could
11828    instantiate, and instantiate any we can.  RETRIES is the
11829    number of times we retry pending template instantiation.  */
11830
11831 void
11832 instantiate_pending_templates (int retries)
11833 {
11834   tree *t;
11835   tree last = NULL_TREE;
11836   int reconsider;
11837   location_t saved_loc = input_location;
11838   int saved_in_system_header = in_system_header;
11839
11840   /* Instantiating templates may trigger vtable generation.  This in turn
11841      may require further template instantiations.  We place a limit here
11842      to avoid infinite loop.  */
11843   if (pending_templates && retries >= max_tinst_depth)
11844     {
11845       tree decl = TREE_VALUE (pending_templates);
11846
11847       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d"
11848              " instantiating %q+D, possibly from virtual table generation"
11849              " (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum)",
11850              max_tinst_depth, decl);
11851       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
11852         /* Pretend that we defined it.  */
11853         DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
11854       return;
11855     }
11856
11857   do
11858     {
11859       reconsider = 0;
11860
11861       t = &pending_templates;
11862       while (*t)
11863         {
11864           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11865
11866           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11867
11868           if (TYPE_P (instantiation))
11869             {
11870               tree fn;
11871
11872               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11873                 {
11874                   instantiate_class_template (instantiation);
11875                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11876                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation);
11877                          fn;
11878                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11879                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11880                         instantiate_decl (fn, 
11881                                           /*defer_ok=*/0,
11882                                           /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
11883                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11884                     reconsider = 1;
11885                 }
11886
11887               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11888                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11889                    need to consider it again in the future.  */
11890                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11891               else
11892                 {
11893                   last = *t;
11894                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11895                 }
11896             }
11897           else
11898             {
11899               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11900                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11901                 {
11902                   instantiation 
11903                     = instantiate_decl (instantiation,
11904                                         /*defer_ok=*/0,
11905                                         /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
11906                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11907                     reconsider = 1;
11908                 }
11909
11910               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11911                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11912                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11913                    need to consider it again in the future.  */
11914                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11915               else
11916                 {
11917                   last = *t;
11918                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11919                 }
11920             }
11921           tinst_depth = 0;
11922           current_tinst_level = NULL_TREE;
11923         }
11924       last_pending_template = last;
11925     }
11926   while (reconsider);
11927
11928   input_location = saved_loc;
11929   in_system_header = saved_in_system_header;
11930 }
11931
11932 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11933    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11934    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11935    instantiate_decl.  */
11936
11937 static tree
11938 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11939 {
11940   tree inits = NULL_TREE;
11941
11942   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11943     {
11944       tree decl;
11945       tree init;
11946
11947       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11948                           NULL_TREE);
11949       decl = expand_member_init (decl);
11950       if (decl && !DECL_P (decl))
11951         in_base_initializer = 1;
11952
11953       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11954                           NULL_TREE);
11955       in_base_initializer = 0;
11956
11957       if (decl)
11958         {
11959           init = build_tree_list (decl, init);
11960           TREE_CHAIN (init) = inits;
11961           inits = init;
11962         }
11963     }
11964   return inits;
11965 }
11966
11967 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11968
11969 static void
11970 set_current_access_from_decl (tree decl)
11971 {
11972   if (TREE_PRIVATE (decl))
11973     current_access_specifier = access_private_node;
11974   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11975     current_access_specifier = access_protected_node;
11976   else
11977     current_access_specifier = access_public_node;
11978 }
11979
11980 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11981    is the instantiation (which should have been created with
11982    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11983
11984 static void
11985 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11986 {
11987   tree e;
11988
11989   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11990     {
11991       tree value;
11992       tree decl;
11993
11994       decl = TREE_VALUE (e);
11995       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11996          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11997       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl),
11998                            args, tf_error | tf_warning,
11999                            NULL_TREE);
12000
12001       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
12002       set_current_access_from_decl (decl);
12003
12004       /* Actually build the enumerator itself.  */
12005       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag);
12006     }
12007
12008   finish_enum (newtag);
12009   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
12010     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
12011 }
12012
12013 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
12014    its type -- but without substituting the innermost set of template
12015    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
12016    the type.  */
12017
12018 tree
12019 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
12020 {
12021   tree fn_type;
12022   tree tmpl;
12023   tree targs;
12024   tree tparms;
12025   int parm_depth;
12026
12027   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
12028   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
12029   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
12030   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
12031
12032   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
12033      of parameters.  */
12034   gcc_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs));
12035
12036   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
12037
12038   if (parm_depth == 1)
12039     /* No substitution is necessary.  */
12040     ;
12041   else
12042     {
12043       int i, save_access_control;
12044       tree partial_args;
12045
12046       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
12047          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
12048       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
12049       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
12050         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
12051                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
12052       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
12053                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
12054                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
12055
12056       /* Disable access control as this function is used only during
12057          name-mangling.  */
12058       save_access_control = flag_access_control;
12059       flag_access_control = 0;
12060
12061       ++processing_template_decl;
12062       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
12063          appropriate function type.  */
12064       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
12065       --processing_template_decl;
12066
12067       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
12068          innermost set of parameters.  This step is important if the
12069          innermost set of template parameters contains value
12070          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
12071       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
12072       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
12073
12074       flag_access_control = save_access_control;
12075     }
12076
12077   return fn_type;
12078 }
12079
12080 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
12081    the last one involved in diagnostics.  */
12082 int
12083 problematic_instantiation_changed (void)
12084 {
12085   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
12086 }
12087
12088 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
12089 void
12090 record_last_problematic_instantiation (void)
12091 {
12092   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
12093 }
12094
12095 tree
12096 current_instantiation (void)
12097 {
12098   return current_tinst_level;
12099 }
12100
12101 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
12102    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
12103    warning messages under control of COMPLAIN.  */
12104
12105 static int
12106 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
12107 {
12108   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
12109     return 0;
12110   else if (POINTER_TYPE_P (type))
12111     return 0;
12112   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
12113     return 0;
12114   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
12115     return 0;
12116   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
12117     return 0;
12118
12119   if (complain & tf_error)
12120     error ("%q#T is not a valid type for a template constant parameter", type);
12121   return 1;
12122 }
12123
12124 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
12125    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
12126
12127 static bool
12128 dependent_type_p_r (tree type)
12129 {
12130   tree scope;
12131
12132   /* [temp.dep.type]
12133
12134      A type is dependent if it is:
12135
12136      -- a template parameter. Template template parameters are types
12137         for us (since TYPE_P holds true for them) so we handle
12138         them here.  */
12139   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM
12140       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12141     return true;
12142   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
12143         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
12144         names a dependent type.  */
12145   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
12146     return true;
12147   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
12148         dependent.  */
12149   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
12150   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
12151   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
12152     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
12153             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE
12154                                            (type)));
12155   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
12156            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
12157     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
12158   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
12159            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
12160     {
12161       tree arg_type;
12162
12163       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
12164         return true;
12165       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type);
12166            arg_type;
12167            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
12168         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
12169           return true;
12170       return false;
12171     }
12172   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
12173         size is specified by a constant expression that is
12174         value-dependent.  */
12175   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
12176     {
12177       if (TYPE_DOMAIN (type)
12178           && ((value_dependent_expression_p
12179                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
12180               || (type_dependent_expression_p
12181                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
12182         return true;
12183       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
12184     }
12185
12186   /* -- a template-id in which either the template name is a template
12187      parameter ...  */
12188   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12189     return true;
12190   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
12191         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
12192   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
12193            && (any_dependent_template_arguments_p
12194                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
12195     return true;
12196
12197   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
12198      expression is not type-dependent, then it should already been
12199      have resolved.  */
12200   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
12201     return true;
12202
12203   /* The standard does not specifically mention types that are local
12204      to template functions or local classes, but they should be
12205      considered dependent too.  For example:
12206
12207        template <int I> void f() {
12208          enum E { a = I };
12209          S<sizeof (E)> s;
12210        }
12211
12212      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
12213      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
12214   scope = TYPE_CONTEXT (type);
12215   if (scope && TYPE_P (scope))
12216     return dependent_type_p (scope);
12217   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
12218     return type_dependent_expression_p (scope);
12219
12220   /* Other types are non-dependent.  */
12221   return false;
12222 }
12223
12224 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
12225    [temp.dep.type].  */
12226
12227 bool
12228 dependent_type_p (tree type)
12229 {
12230   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
12231      any dependent types.  */
12232   if (!processing_template_decl)
12233     return false;
12234
12235   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
12236      in question; in that case, the type is dependent.  */
12237   if (!type)
12238     return true;
12239
12240   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
12241   if (type == error_mark_node)
12242     return false;
12243
12244   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
12245      do so now.  */
12246   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
12247     {
12248       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
12249       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
12250     }
12251
12252   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
12253 }
12254
12255 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
12256
12257 static bool
12258 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
12259 {
12260   tree scope;
12261   tree name;
12262
12263   gcc_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF);
12264
12265   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
12266     return true;
12267
12268   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
12269   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
12270
12271   /* [temp.dep.expr]
12272
12273      An id-expression is type-dependent if it contains a
12274      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
12275      dependent type.  */
12276   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
12277      qualifying type is the current class, then we must peek
12278      inside it.  */
12279   if (DECL_P (name)
12280       && currently_open_class (scope)
12281       && !criterion (name))
12282     return false;
12283   if (dependent_type_p (scope))
12284     return true;
12285
12286   return false;
12287 }
12288
12289 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
12290    [temp.dep.constexpr] */
12291
12292 bool
12293 value_dependent_expression_p (tree expression)
12294 {
12295   if (!processing_template_decl)
12296     return false;
12297
12298   /* A name declared with a dependent type.  */
12299   if (DECL_P (expression) && type_dependent_expression_p (expression))
12300     return true;
12301
12302   switch (TREE_CODE (expression))
12303     {
12304     case IDENTIFIER_NODE:
12305       /* A name that has not been looked up -- must be dependent.  */
12306       return true;
12307
12308     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
12309       /* A non-type template parm.  */
12310       return true;
12311
12312     case CONST_DECL:
12313       /* A non-type template parm.  */
12314       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
12315         return true;
12316       return false;
12317
12318     case VAR_DECL:
12319        /* A constant with integral or enumeration type and is initialized
12320           with an expression that is value-dependent.  */
12321       if (DECL_INITIAL (expression)
12322           && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
12323           && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
12324         return true;
12325       return false;
12326
12327     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
12328     case STATIC_CAST_EXPR:
12329     case CONST_CAST_EXPR:
12330     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
12331     case CAST_EXPR:
12332       /* These expressions are value-dependent if the type to which
12333          the cast occurs is dependent or the expression being casted
12334          is value-dependent.  */
12335       {
12336         tree type = TREE_TYPE (expression);
12337
12338         if (dependent_type_p (type))
12339           return true;
12340
12341         /* A functional cast has a list of operands.  */
12342         expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
12343         if (!expression)
12344           {
12345             /* If there are no operands, it must be an expression such
12346                as "int()". This should not happen for aggregate types
12347                because it would form non-constant expressions.  */
12348             gcc_assert (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type));
12349
12350             return false;
12351           }
12352
12353         if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
12354           {
12355             for (; expression; expression = TREE_CHAIN (expression))
12356               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
12357                 return true;
12358             return false;
12359           }
12360
12361         return value_dependent_expression_p (expression);
12362       }
12363
12364     case SIZEOF_EXPR:
12365     case ALIGNOF_EXPR:
12366       /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
12367          type-dependent.  */
12368       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
12369       if (TYPE_P (expression))
12370         return dependent_type_p (expression);
12371       return type_dependent_expression_p (expression);
12372
12373     case SCOPE_REF:
12374       return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
12375
12376     case COMPONENT_REF:
12377       return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
12378               || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
12379
12380     case CALL_EXPR:
12381       /* A CALL_EXPR is value-dependent if any argument is
12382          value-dependent.  Why do we have to handle CALL_EXPRs in this
12383          function at all?  First, some function calls, those for which
12384          value_dependent_expression_p is true, man appear in constant
12385          expressions.  Second, there appear to be bugs which result in
12386          other CALL_EXPRs reaching this point. */
12387       {
12388         tree function = TREE_OPERAND (expression, 0);
12389         tree args = TREE_OPERAND (expression, 1);
12390
12391         if (value_dependent_expression_p (function))
12392           return true;
12393
12394         if (! args)
12395           return false;
12396
12397         if (TREE_CODE (args) == TREE_LIST)
12398           {
12399             for (; args; args = TREE_CHAIN (args))
12400               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (args)))
12401                 return true;
12402             return false;
12403           }
12404
12405         return value_dependent_expression_p (args);
12406       }
12407
12408     default:
12409       /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
12410          value-dependent.  */
12411       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
12412         {
12413         case tcc_reference:
12414         case tcc_unary:
12415           return (value_dependent_expression_p
12416                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
12417
12418         case tcc_comparison:
12419         case tcc_binary:
12420           return ((value_dependent_expression_p
12421                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
12422                   || (value_dependent_expression_p
12423                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
12424
12425         case tcc_expression:
12426           {
12427             int i;
12428             for (i = 0; i < TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (expression)); ++i)
12429               /* In some cases, some of the operands may be missing.
12430                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
12431                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
12432                  make the expression dependent.  */
12433               if (TREE_OPERAND (expression, i)
12434                   && (value_dependent_expression_p
12435                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
12436                 return true;
12437             return false;
12438           }
12439
12440         default:
12441           break;
12442         }
12443     }
12444
12445   /* The expression is not value-dependent.  */
12446   return false;
12447 }
12448
12449 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
12450    [temp.dep.expr].  */
12451
12452 bool
12453 type_dependent_expression_p (tree expression)
12454 {
12455   if (!processing_template_decl)
12456     return false;
12457
12458   if (expression == error_mark_node)
12459     return false;
12460
12461   /* An unresolved name is always dependent.  */
12462   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
12463     return true;
12464
12465   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
12466   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
12467       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
12468       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
12469       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
12470       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
12471       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
12472       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
12473     return false;
12474
12475   /* The types of these expressions depends only on the type to which
12476      the cast occurs.  */
12477   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
12478       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
12479       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
12480       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
12481       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
12482     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
12483
12484   /* The types of these expressions depends only on the type created
12485      by the expression.  */
12486   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
12487       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
12488     {
12489       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
12490          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
12491          operand 1.  */
12492       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
12493       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
12494         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
12495            as well.  */
12496         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
12497                || value_dependent_expression_p
12498                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
12499       else
12500         return dependent_type_p (type);
12501     }
12502
12503   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
12504       && dependent_scope_ref_p (expression,
12505                                 type_dependent_expression_p))
12506     return true;
12507
12508   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
12509       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
12510       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
12511       && (any_dependent_template_arguments_p
12512           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
12513     return true;
12514
12515   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
12516       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
12517     return false;
12518
12519   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
12520     {
12521       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
12522         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
12523       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
12524           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
12525         {
12526           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
12527             return true;
12528           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
12529           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
12530             return false;
12531         }
12532       /* SCOPE_REF with non-null TREE_TYPE is always non-dependent.  */
12533       if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
12534         return false;
12535
12536       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
12537         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
12538
12539       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
12540         {
12541           if (any_dependent_template_arguments_p
12542               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
12543             return true;
12544           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
12545         }
12546       gcc_assert (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD
12547                   || TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL);
12548
12549       while (expression)
12550         {
12551           if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
12552             return true;
12553           expression = OVL_NEXT (expression);
12554         }
12555       return false;
12556     }
12557
12558   gcc_assert (TREE_CODE (expression) != TYPE_DECL);
12559   
12560   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
12561 }
12562
12563 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
12564    contains a type-dependent expression.  */
12565
12566 bool
12567 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
12568 {
12569   while (args)
12570     {
12571       tree arg = TREE_VALUE (args);
12572
12573       if (type_dependent_expression_p (arg))
12574         return true;
12575       args = TREE_CHAIN (args);
12576     }
12577   return false;
12578 }
12579
12580 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
12581
12582 static bool
12583 dependent_template_arg_p (tree arg)
12584 {
12585   if (!processing_template_decl)
12586     return false;
12587
12588   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
12589       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12590     return dependent_template_p (arg);
12591   else if (TYPE_P (arg))
12592     return dependent_type_p (arg);
12593   else
12594     return (type_dependent_expression_p (arg)
12595             || value_dependent_expression_p (arg));
12596 }
12597
12598 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
12599    any dependent arguments.  */
12600
12601 bool
12602 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
12603 {
12604   int i;
12605   int j;
12606
12607   if (!args)
12608     return false;
12609
12610   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
12611     {
12612       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
12613       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
12614         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
12615           return true;
12616     }
12617
12618   return false;
12619 }
12620
12621 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
12622
12623 bool
12624 dependent_template_p (tree tmpl)
12625 {
12626   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
12627     {
12628       while (tmpl)
12629         {
12630           if (dependent_template_p (OVL_FUNCTION (tmpl)))
12631             return true;
12632           tmpl = OVL_CHAIN (tmpl);
12633         }
12634       return false;
12635     }
12636
12637   /* Template template parameters are dependent.  */
12638   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
12639       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12640     return true;
12641   /* So are names that have not been looked up.  */
12642   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF
12643       || TREE_CODE (tmpl) == IDENTIFIER_NODE)
12644     return true;
12645   /* So are member templates of dependent classes.  */
12646   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
12647     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
12648   return false;
12649 }
12650
12651 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
12652
12653 bool
12654 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
12655 {
12656   return (dependent_template_p (tmpl)
12657           || any_dependent_template_arguments_p (args));
12658 }
12659
12660 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
12661    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
12662    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
12663    templates and therefore should be used only in extremely limited
12664    situations.  ONLY_CURRENT_P restricts this peering to the currently
12665    open classes hierarchy (which is required when comparing types).  */
12666
12667 tree
12668 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
12669 {
12670   tree scope;
12671   tree name;
12672   tree decl;
12673   int quals;
12674   tree pushed_scope;
12675
12676   gcc_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE);
12677
12678   scope = TYPE_CONTEXT (type);
12679   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
12680
12681   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
12682      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
12683   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12684     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
12685   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
12686      TYPENAME_TYPE.  */
12687   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12688     return error_mark_node;
12689   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
12690      resolving the name.  */
12691   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
12692     return type;
12693   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
12694      to look inside it.  */
12695   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
12696     return error_mark_node;
12697   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
12698      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
12699   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
12700   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
12701      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
12702      longer be considered a dependent type.  */
12703   pushed_scope = push_scope (scope);
12704   /* Look up the declaration.  */
12705   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
12706   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
12707   quals = cp_type_quals (type);
12708   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
12709      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
12710   if (!decl)
12711     type = error_mark_node;
12712   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
12713            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
12714     type = TREE_TYPE (decl);
12715   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
12716            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
12717     {
12718       tree tmpl;
12719       tree args;
12720       /* Obtain the template and the arguments.  */
12721       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
12722       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
12723       /* Instantiate the template.  */
12724       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
12725                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
12726     }
12727   else
12728     type = error_mark_node;
12729   /* Qualify the resulting type.  */
12730   if (type != error_mark_node && quals)
12731     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
12732   /* Leave the SCOPE.  */
12733   if (pushed_scope)
12734     pop_scope (pushed_scope);
12735
12736   return type;
12737 }
12738
12739 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
12740    for EXPR that can be used to compute the types of larger
12741    expressions containing EXPR.  */
12742
12743 tree
12744 build_non_dependent_expr (tree expr)
12745 {
12746   tree inner_expr;
12747
12748   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like
12749      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
12750   if (null_ptr_cst_p (expr))
12751     return expr;
12752   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
12753      types.  */
12754   inner_expr = (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR ?
12755                 TREE_OPERAND (expr, 0) :
12756                 TREE_CODE (expr) == COMPONENT_REF ?
12757                 TREE_OPERAND (expr, 1) : expr);
12758   if (is_overloaded_fn (inner_expr)
12759       || TREE_CODE (inner_expr) == OFFSET_REF)
12760     return expr;
12761   /* There is no need to return a proxy for a variable.  */
12762   if (TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
12763     return expr;
12764   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
12765      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
12766      cannot be used to initialize a "char *".  */
12767   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
12768     return expr;
12769   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
12770      reason to create a new node.  */
12771   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
12772     return expr;
12773   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
12774      There is at least one place where we want to know that a
12775      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
12776      expression, there are special rules if the second or third
12777      argument is a throw-expression.  */
12778   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
12779     return expr;
12780
12781   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
12782     return build3 (COND_EXPR,
12783                    TREE_TYPE (expr),
12784                    TREE_OPERAND (expr, 0),
12785                    (TREE_OPERAND (expr, 1)
12786                     ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
12787                     : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
12788                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
12789   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
12790       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
12791     return build2 (COMPOUND_EXPR,
12792                    TREE_TYPE (expr),
12793                    TREE_OPERAND (expr, 0),
12794                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
12795
12796   /* If the type is unknown, it can't really be non-dependent */
12797   gcc_assert (TREE_TYPE (expr) != unknown_type_node);
12798   
12799   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.
12800
12801      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
12802      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
12803      example:
12804
12805        template <typename T> void f<T& g>() { g(); }
12806
12807      In the body of "f", the expression for "g" will have
12808      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
12809      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
12810      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
12811      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
12812      stripped here.  */
12813   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
12814 }
12815
12816 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
12817    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
12818    equivalent non-dependent expressions.  */
12819
12820 tree
12821 build_non_dependent_args (tree args)
12822 {
12823   tree a;
12824   tree new_args;
12825
12826   new_args = NULL_TREE;
12827   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
12828     new_args = tree_cons (NULL_TREE,
12829                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
12830                           new_args);
12831   return nreverse (new_args);
12832 }
12833
12834 #include "gt-cp-pt.h"