OSDN Git Service

PR libstdc++/24660
[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 tree tsubst_aggr_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree, int);
141 static tree tsubst_arg_types (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
142 static tree tsubst_function_type (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
143 static void check_specialization_scope (void);
144 static tree process_partial_specialization (tree);
145 static void set_current_access_from_decl (tree);
146 static void check_default_tmpl_args (tree, tree, int, int);
147 static tree get_template_base (tree, tree, tree, tree);
148 static int verify_class_unification (tree, tree, tree);
149 static tree try_class_unification (tree, tree, tree, tree);
150 static int coerce_template_template_parms (tree, tree, tsubst_flags_t,
151                                            tree, tree);
152 static tree determine_specialization (tree, tree, tree *, int, int);
153 static int template_args_equal (tree, tree);
154 static void tsubst_default_arguments (tree);
155 static tree for_each_template_parm_r (tree *, int *, void *);
156 static tree copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree, tree);
157 static void copy_default_args_to_explicit_spec (tree);
158 static int invalid_nontype_parm_type_p (tree, tsubst_flags_t);
159 static int eq_local_specializations (const void *, const void *);
160 static bool dependent_type_p_r (tree);
161 static tree tsubst (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
162 static tree tsubst_expr (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
163 static tree tsubst_copy (tree, tree, tsubst_flags_t, tree);
164
165 /* Make the current scope suitable for access checking when we are
166    processing T.  T can be FUNCTION_DECL for instantiated function
167    template, or VAR_DECL for static member variable (need by
168    instantiate_decl).  */
169
170 static void
171 push_access_scope (tree t)
172 {
173   gcc_assert (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
174               || TREE_CODE (t) == VAR_DECL);
175
176   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
177     push_nested_class (DECL_FRIEND_CONTEXT (t));
178   else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
179     push_nested_class (DECL_CONTEXT (t));
180   else
181     push_to_top_level ();
182
183   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
184     {
185       saved_access_scope = tree_cons
186         (NULL_TREE, current_function_decl, saved_access_scope);
187       current_function_decl = t;
188     }
189 }
190
191 /* Restore the scope set up by push_access_scope.  T is the node we
192    are processing.  */
193
194 static void
195 pop_access_scope (tree t)
196 {
197   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
198     {
199       current_function_decl = TREE_VALUE (saved_access_scope);
200       saved_access_scope = TREE_CHAIN (saved_access_scope);
201     }
202
203   if (DECL_FRIEND_CONTEXT (t) || DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
204     pop_nested_class ();
205   else
206     pop_from_top_level ();
207 }
208
209 /* Do any processing required when DECL (a member template
210    declaration) is finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding
211    to DECL, unless it is a specialization, in which case the DECL
212    itself is returned.  */
213
214 tree
215 finish_member_template_decl (tree decl)
216 {
217   if (decl == error_mark_node)
218     return error_mark_node;
219
220   gcc_assert (DECL_P (decl));
221
222   if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
223     {
224       tree type;
225
226       type = TREE_TYPE (decl);
227       if (IS_AGGR_TYPE (type)
228           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
229           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
230         {
231           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
232           check_member_template (tmpl);
233           return tmpl;
234         }
235       return NULL_TREE;
236     }
237   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
238     error ("data member %qD cannot be a member template", decl);
239   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
240     {
241       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
242         {
243           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
244           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
245         }
246       else
247         return decl;
248     }
249   else
250     error ("invalid member template declaration %qD", decl);
251
252   return error_mark_node;
253 }
254
255 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
256
257    For example, in:
258      template <class T>
259      struct A
260      {
261        template <class U>
262        struct B {};
263      };
264
265    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.
266    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
267    they are instantiations, not specializations.
268
269    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
270    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
271    always safe.  */
272
273 int
274 template_class_depth (tree type)
275 {
276   int depth;
277
278   for (depth = 0;
279        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
280        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL)
281          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
282     {
283       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
284         {
285           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
286               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
287               && uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))
288             ++depth;
289         }
290       else
291         {
292           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
293               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
294               && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type)))
295             ++depth;
296         }
297     }
298
299   return depth;
300 }
301
302 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
303    needs us to push template parms.  */
304
305 static int
306 inline_needs_template_parms (tree decl)
307 {
308   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
309     return 0;
310
311   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
312           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
313 }
314
315 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
316    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
317    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
318    innermost first.  */
319
320 static void
321 push_inline_template_parms_recursive (tree parmlist, int levels)
322 {
323   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
324   int i;
325
326   if (levels > 1)
327     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
328
329   ++processing_template_decl;
330   current_template_parms
331     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
332                  parms, current_template_parms);
333   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
334
335   begin_scope (TREE_VEC_LENGTH (parms) ? sk_template_parms : sk_template_spec,
336                NULL);
337   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i)
338     {
339       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
340       gcc_assert (DECL_P (parm));
341
342       switch (TREE_CODE (parm))
343         {
344         case TYPE_DECL:
345         case TEMPLATE_DECL:
346           pushdecl (parm);
347           break;
348
349         case PARM_DECL:
350           {
351             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
352                It is ugly that we recreate this here; the original
353                version built in process_template_parm is no longer
354                available.  */
355             tree decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
356                                     TREE_TYPE (parm));
357             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
358             TREE_CONSTANT (decl) = 1;
359             TREE_INVARIANT (decl) = 1;
360             TREE_READONLY (decl) = 1;
361             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
362             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
363             pushdecl (decl);
364           }
365           break;
366
367         default:
368           gcc_unreachable ();
369         }
370     }
371 }
372
373 /* Restore the template parameter context for a member template or
374    a friend template defined in a class definition.  */
375
376 void
377 maybe_begin_member_template_processing (tree decl)
378 {
379   tree parms;
380   int levels = 0;
381
382   if (inline_needs_template_parms (decl))
383     {
384       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
385       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
386
387       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
388         {
389           --levels;
390           parms = TREE_CHAIN (parms);
391         }
392
393       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
394     }
395
396   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
397      we can pop them later.  */
398   if (!inline_parm_levels)
399     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
400   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
401     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
402   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
403   ++inline_parm_levels_used;
404 }
405
406 /* Undo the effects of maybe_begin_member_template_processing.  */
407
408 void
409 maybe_end_member_template_processing (void)
410 {
411   int i;
412
413   if (!inline_parm_levels_used)
414     return;
415
416   --inline_parm_levels_used;
417   for (i = 0;
418        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
419        ++i)
420     {
421       --processing_template_decl;
422       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
423       poplevel (0, 0, 0);
424     }
425 }
426
427 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
428    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
429
430 static tree
431 add_to_template_args (tree args, tree extra_args)
432 {
433   tree new_args;
434   int extra_depth;
435   int i;
436   int j;
437
438   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
439   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
440
441   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
442     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
443
444   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
445     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
446
447   return new_args;
448 }
449
450 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
451    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
452    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
453    the template arguments from a partial instantiation with the
454    template arguments used to attain the full instantiation from the
455    partial instantiation.  */
456
457 static tree
458 add_outermost_template_args (tree args, tree extra_args)
459 {
460   tree new_args;
461
462   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
463      something very fishy is going on.  */
464   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args));
465
466   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
467      them.  */
468   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
469     return extra_args;
470
471   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
472   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
473
474   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
475
476   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
477   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
478
479   return new_args;
480 }
481
482 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
483
484 tree
485 get_innermost_template_args (tree args, int n)
486 {
487   tree new_args;
488   int extra_levels;
489   int i;
490
491   gcc_assert (n >= 0);
492
493   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
494   if (n == 1)
495     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
496
497   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
498      given.  */
499   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
500   gcc_assert (extra_levels >= 0);
501   if (extra_levels == 0)
502     return args;
503
504   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
505   new_args = make_tree_vec (n);
506   for (i = 1; i <= n; ++i)
507     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i,
508                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
509
510   return new_args;
511 }
512
513 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
514    the parms.  */
515
516 void
517 begin_template_parm_list (void)
518 {
519   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
520      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
521      namespace scope.  This is the right thing, since we want
522      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
523      global template class, push_template_decl handles putting the
524      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
525      e.g.:
526
527        template <class T> struct S1 {
528          template <class T> struct S2 {};
529        };
530
531      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
532      TEMPLATE_DECL for S2.  */
533   begin_scope (sk_template_parms, NULL);
534   ++processing_template_decl;
535   ++processing_template_parmlist;
536   note_template_header (0);
537 }
538
539 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
540    invalid to declare a specialization here, an error is reported.  */
541
542 static void
543 check_specialization_scope (void)
544 {
545   tree scope = current_scope ();
546
547   /* [temp.expl.spec]
548
549      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
550      which the template is a member, or, for member templates, in the
551      namespace of which the enclosing class or enclosing class
552      template is a member.  An explicit specialization of a member
553      function, member class or static data member of a class template
554      shall be declared in the namespace of which the class template
555      is a member.  */
556   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
557     error ("explicit specialization in non-namespace scope %qD", scope);
558
559   /* [temp.expl.spec]
560
561      In an explicit specialization declaration for a member of a class
562      template or a member template that appears in namespace scope,
563      the member template and some of its enclosing class templates may
564      remain unspecialized, except that the declaration shall not
565      explicitly specialize a class member template if its enclosing
566      class templates are not explicitly specialized as well.  */
567   if (current_template_parms)
568     error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
569 }
570
571 /* We've just seen template <>.  */
572
573 void
574 begin_specialization (void)
575 {
576   begin_scope (sk_template_spec, NULL);
577   note_template_header (1);
578   check_specialization_scope ();
579 }
580
581 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
582    template<>.  */
583
584 void
585 end_specialization (void)
586 {
587   finish_scope ();
588   reset_specialization ();
589 }
590
591 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
592    function specialization.  */
593
594 void
595 reset_specialization (void)
596 {
597   processing_specialization = 0;
598   template_header_count = 0;
599 }
600
601 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is nonzero,
602    it was of the form template <>.  */
603
604 static void
605 note_template_header (int specialization)
606 {
607   processing_specialization = specialization;
608   template_header_count++;
609 }
610
611 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
612
613 void
614 begin_explicit_instantiation (void)
615 {
616   gcc_assert (!processing_explicit_instantiation);
617   processing_explicit_instantiation = true;
618 }
619
620
621 void
622 end_explicit_instantiation (void)
623 {
624   gcc_assert (processing_explicit_instantiation);
625   processing_explicit_instantiation = false;
626 }
627
628 /* An explicit specialization or partial specialization TMPL is being
629    declared.  Check that the namespace in which the specialization is
630    occurring is permissible.  Returns false iff it is invalid to
631    specialize TMPL in the current namespace.  */
632
633 static bool
634 check_specialization_namespace (tree tmpl)
635 {
636   tree tpl_ns = decl_namespace_context (tmpl);
637
638   /* [tmpl.expl.spec]
639
640      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
641      which the template is a member, or, for member templates, in the
642      namespace of which the enclosing class or enclosing class
643      template is a member.  An explicit specialization of a member
644      function, member class or static data member of a class template
645      shall be declared in the namespace of which the class template is
646      a member.  */
647   if (is_associated_namespace (current_namespace, tpl_ns))
648     /* Same or super-using namespace.  */
649     return true;
650   else
651     {
652       pedwarn ("specialization of %qD in different namespace", tmpl);
653       pedwarn ("  from definition of %q+#D", tmpl);
654       return false;
655     }
656 }
657
658 /* SPEC is an explicit instantiation.  Check that it is valid to
659    perform this explicit instantiation in the current namespace.  */
660
661 static void
662 check_explicit_instantiation_namespace (tree spec)
663 {
664   tree ns;
665
666   /* DR 275: An explicit instantiation shall appear in an enclosing
667      namespace of its template.  */ 
668   ns = decl_namespace_context (spec);
669   if (!is_ancestor (current_namespace, ns))
670     pedwarn ("explicit instantiation of %qD in namespace %qD "
671              "(which does not enclose namespace %qD)",
672              spec, current_namespace, ns);
673 }
674
675 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
676    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
677
678 void
679 maybe_process_partial_specialization (tree type)
680 {
681   /* TYPE maybe an ERROR_MARK_NODE.  */
682   tree context = TYPE_P (type) ? TYPE_CONTEXT (type) : NULL_TREE;
683
684   if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
685     {
686       /* This is for ordinary explicit specialization and partial
687          specialization of a template class such as:
688
689            template <> class C<int>;
690
691          or:
692
693            template <class T> class C<T*>;
694
695          Make sure that `C<int>' and `C<T*>' are implicit instantiations.  */
696
697       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
698           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
699         {
700           check_specialization_namespace (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
701           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
702           if (processing_template_decl)
703             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
704         }
705       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
706         error ("specialization of %qT after instantiation", type);
707     }
708   else if (CLASS_TYPE_P (type)
709            && !CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type)
710            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
711            && context && CLASS_TYPE_P (context)
712            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
713     {
714       /* This is for an explicit specialization of member class
715          template according to [temp.expl.spec/18]:
716
717            template <> template <class U> class C<int>::D;
718
719          The context `C<int>' must be an implicit instantiation.
720          Otherwise this is just a member class template declared
721          earlier like:
722
723            template <> class C<int> { template <class U> class D; };
724            template <> template <class U> class C<int>::D;
725
726          In the first case, `C<int>::D' is a specialization of `C<T>::D'
727          while in the second case, `C<int>::D' is a primary template
728          and `C<T>::D' may not exist.  */
729
730       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (context)
731           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
732         {
733           tree t;
734
735           if (current_namespace
736               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
737             {
738               pedwarn ("specializing %q#T in different namespace", type);
739               pedwarn ("  from definition of %q+#D",
740                        CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
741             }
742
743           /* Check for invalid specialization after instantiation:
744
745                template <> template <> class C<int>::D<int>;
746                template <> template <class U> class C<int>::D;  */
747
748           for (t = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS
749                  (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)));
750                t; t = TREE_CHAIN (t))
751             if (TREE_VALUE (t) != type
752                 && TYPE_CONTEXT (TREE_VALUE (t)) == context)
753               error ("specialization %qT after instantiation %qT",
754                      type, TREE_VALUE (t));
755
756           /* Mark TYPE as a specialization.  And as a result, we only
757              have one level of template argument for the innermost
758              class template.  */
759           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
760           CLASSTYPE_TI_ARGS (type)
761             = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type));
762         }
763     }
764   else if (processing_specialization)
765     error ("explicit specialization of non-template %qT", type);
766 }
767
768 /* Returns nonzero if we can optimize the retrieval of specializations
769    for TMPL, a TEMPLATE_DECL.  In particular, for such a template, we
770    do not use DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS at all.  */
771
772 static inline bool
773 optimize_specialization_lookup_p (tree tmpl)
774 {
775   return (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
776           && DECL_CLASS_SCOPE_P (tmpl)
777           /* DECL_CLASS_SCOPE_P holds of T::f even if T is a template
778              parameter.  */
779           && CLASS_TYPE_P (DECL_CONTEXT (tmpl))
780           /* The optimized lookup depends on the fact that the
781              template arguments for the member function template apply
782              purely to the containing class, which is not true if the
783              containing class is an explicit or partial
784              specialization.  */
785           && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (tmpl))
786           && !DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl)
787           && !DECL_CONV_FN_P (tmpl)
788           /* It is possible to have a template that is not a member
789              template and is not a member of a template class:
790
791              template <typename T>
792              struct S { friend A::f(); };
793
794              Here, the friend function is a template, but the context does
795              not have template information.  The optimized lookup relies
796              on having ARGS be the template arguments for both the class
797              and the function template.  */
798           && !DECL_FRIEND_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
799 }
800
801 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
802    specialization is either an instantiation or an explicit
803    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
804    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
805    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
806    templates with more than one level of parameters.
807
808    If TMPL is a type template and CLASS_SPECIALIZATIONS_P is true,
809    then we search for a partial specialization matching ARGS.  This
810    parameter is ignored if TMPL is not a class template.  */
811
812 static tree
813 retrieve_specialization (tree tmpl, tree args,
814                          bool class_specializations_p)
815 {
816   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
817
818   /* There should be as many levels of arguments as there are
819      levels of parameters.  */
820   gcc_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args)
821               == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)));
822
823   if (optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
824     {
825       tree class_template;
826       tree class_specialization;
827       VEC(tree,gc) *methods;
828       tree fns;
829       int idx;
830
831       /* The template arguments actually apply to the containing
832          class.  Find the class specialization with those
833          arguments.  */
834       class_template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (tmpl));
835       class_specialization
836         = retrieve_specialization (class_template, args,
837                                    /*class_specializations_p=*/false);
838       if (!class_specialization)
839         return NULL_TREE;
840       /* Now, find the appropriate entry in the CLASSTYPE_METHOD_VEC
841          for the specialization.  */
842       idx = class_method_index_for_fn (class_specialization, tmpl);
843       if (idx == -1)
844         return NULL_TREE;
845       /* Iterate through the methods with the indicated name, looking
846          for the one that has an instance of TMPL.  */
847       methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (class_specialization);
848       for (fns = VEC_index (tree, methods, idx); fns; fns = OVL_NEXT (fns))
849         {
850           tree fn = OVL_CURRENT (fns);
851           if (DECL_TEMPLATE_INFO (fn) && DECL_TI_TEMPLATE (fn) == tmpl)
852             return fn;
853         }
854       return NULL_TREE;
855     }
856   else
857     {
858       tree *sp;
859       tree *head;
860
861       /* Class templates store their instantiations on the
862          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS list; other templates use the
863          DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS list.  */
864       if (!class_specializations_p
865           && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) == TYPE_DECL)
866         sp = &DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (tmpl);
867       else
868         sp = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
869       head = sp;
870       /* Iterate through the list until we find a matching template.  */
871       while (*sp != NULL_TREE)
872         {
873           tree spec = *sp;
874
875           if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (spec), args))
876             {
877               /* Use the move-to-front heuristic to speed up future
878                  searches.  */
879               if (spec != *head)
880                 {
881                   *sp = TREE_CHAIN (*sp);
882                   TREE_CHAIN (spec) = *head;
883                   *head = spec;
884                 }
885               return TREE_VALUE (spec);
886             }
887           sp = &TREE_CHAIN (spec);
888         }
889     }
890
891   return NULL_TREE;
892 }
893
894 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
895
896 static tree
897 retrieve_local_specialization (tree tmpl)
898 {
899   tree spec = htab_find_with_hash (local_specializations, tmpl,
900                                    htab_hash_pointer (tmpl));
901   return spec ? TREE_PURPOSE (spec) : NULL_TREE;
902 }
903
904 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
905
906 int
907 is_specialization_of (tree decl, tree tmpl)
908 {
909   tree t;
910
911   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
912     {
913       for (t = decl;
914            t != NULL_TREE;
915            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
916         if (t == tmpl)
917           return 1;
918     }
919   else
920     {
921       gcc_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
922
923       for (t = TREE_TYPE (decl);
924            t != NULL_TREE;
925            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
926              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
927         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
928           return 1;
929     }
930
931   return 0;
932 }
933
934 /* Returns nonzero iff DECL is a specialization of friend declaration
935    FRIEND according to [temp.friend].  */
936
937 bool
938 is_specialization_of_friend (tree decl, tree friend)
939 {
940   bool need_template = true;
941   int template_depth;
942
943   gcc_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
944               || TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL);
945
946   /* For [temp.friend/6] when FRIEND is an ordinary member function
947      of a template class, we want to check if DECL is a specialization
948      if this.  */
949   if (TREE_CODE (friend) == FUNCTION_DECL
950       && DECL_TEMPLATE_INFO (friend)
951       && !DECL_USE_TEMPLATE (friend))
952     {
953       /* We want a TEMPLATE_DECL for `is_specialization_of'.  */
954       friend = DECL_TI_TEMPLATE (friend);
955       need_template = false;
956     }
957   else if (TREE_CODE (friend) == TEMPLATE_DECL
958            && !PRIMARY_TEMPLATE_P (friend))
959     need_template = false;
960
961   /* There is nothing to do if this is not a template friend.  */
962   if (TREE_CODE (friend) != TEMPLATE_DECL)
963     return false;
964
965   if (is_specialization_of (decl, friend))
966     return true;
967
968   /* [temp.friend/6]
969      A member of a class template may be declared to be a friend of a
970      non-template class.  In this case, the corresponding member of
971      every specialization of the class template is a friend of the
972      class granting friendship.
973
974      For example, given a template friend declaration
975
976        template <class T> friend void A<T>::f();
977
978      the member function below is considered a friend
979
980        template <> struct A<int> {
981          void f();
982        };
983
984      For this type of template friend, TEMPLATE_DEPTH below will be
985      nonzero.  To determine if DECL is a friend of FRIEND, we first
986      check if the enclosing class is a specialization of another.  */
987
988   template_depth = template_class_depth (DECL_CONTEXT (friend));
989   if (template_depth
990       && DECL_CLASS_SCOPE_P (decl)
991       && is_specialization_of (TYPE_NAME (DECL_CONTEXT (decl)),
992                                CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (DECL_CONTEXT (friend))))
993     {
994       /* Next, we check the members themselves.  In order to handle
995          a few tricky cases, such as when FRIEND's are
996
997            template <class T> friend void A<T>::g(T t);
998            template <class T> template <T t> friend void A<T>::h();
999
1000          and DECL's are
1001
1002            void A<int>::g(int);
1003            template <int> void A<int>::h();
1004
1005          we need to figure out ARGS, the template arguments from
1006          the context of DECL.  This is required for template substitution
1007          of `T' in the function parameter of `g' and template parameter
1008          of `h' in the above examples.  Here ARGS corresponds to `int'.  */
1009
1010       tree context = DECL_CONTEXT (decl);
1011       tree args = NULL_TREE;
1012       int current_depth = 0;
1013
1014       while (current_depth < template_depth)
1015         {
1016           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (context))
1017             {
1018               if (current_depth == 0)
1019                 args = TYPE_TI_ARGS (context);
1020               else
1021                 args = add_to_template_args (TYPE_TI_ARGS (context), args);
1022               current_depth++;
1023             }
1024           context = TYPE_CONTEXT (context);
1025         }
1026
1027       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
1028         {
1029           bool is_template;
1030           tree friend_type;
1031           tree decl_type;
1032           tree friend_args_type;
1033           tree decl_args_type;
1034
1035           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
1036              non-templates.  */
1037           is_template = DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
1038                         && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1039           if (need_template ^ is_template)
1040             return false;
1041           else if (is_template)
1042             {
1043               /* If both are templates, check template parameter list.  */
1044               tree friend_parms
1045                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
1046                                          args, tf_none);
1047               if (!comp_template_parms
1048                      (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (decl)),
1049                       friend_parms))
1050                 return false;
1051
1052               decl_type = TREE_TYPE (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
1053             }
1054           else
1055             decl_type = TREE_TYPE (decl);
1056
1057           friend_type = tsubst_function_type (TREE_TYPE (friend), args,
1058                                               tf_none, NULL_TREE);
1059           if (friend_type == error_mark_node)
1060             return false;
1061
1062           /* Check if return types match.  */
1063           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_type), TREE_TYPE (friend_type)))
1064             return false;
1065
1066           /* Check if function parameter types match, ignoring the
1067              `this' parameter.  */
1068           friend_args_type = TYPE_ARG_TYPES (friend_type);
1069           decl_args_type = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
1070           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (friend))
1071             friend_args_type = TREE_CHAIN (friend_args_type);
1072           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1073             decl_args_type = TREE_CHAIN (decl_args_type);
1074
1075           return compparms (decl_args_type, friend_args_type);
1076         }
1077       else
1078         {
1079           /* DECL is a TYPE_DECL */
1080           bool is_template;
1081           tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
1082
1083           /* Make sure that both DECL and FRIEND are templates or
1084              non-templates.  */
1085           is_template
1086             = CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (decl_type)
1087               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type));
1088
1089           if (need_template ^ is_template)
1090             return false;
1091           else if (is_template)
1092             {
1093               tree friend_parms;
1094               /* If both are templates, check the name of the two
1095                  TEMPLATE_DECL's first because is_friend didn't.  */
1096               if (DECL_NAME (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type))
1097                   != DECL_NAME (friend))
1098                 return false;
1099
1100               /* Now check template parameter list.  */
1101               friend_parms
1102                 = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend),
1103                                          args, tf_none);
1104               return comp_template_parms
1105                 (DECL_TEMPLATE_PARMS (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl_type)),
1106                  friend_parms);
1107             }
1108           else
1109             return (DECL_NAME (decl)
1110                     == DECL_NAME (friend));
1111         }
1112     }
1113   return false;
1114 }
1115
1116 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
1117    the indicated ARGS.  IS_FRIEND indicates whether the specialization
1118    is actually just a friend declaration.  Returns SPEC, or an
1119    equivalent prior declaration, if available.  */
1120
1121 static tree
1122 register_specialization (tree spec, tree tmpl, tree args, bool is_friend)
1123 {
1124   tree fn;
1125
1126   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
1127
1128   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL
1129       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
1130     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
1131        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
1132        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
1133        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
1134        with default function arguments.  In particular, given
1135        something like this:
1136
1137           template <class T> void f(T t1, T t = T())
1138
1139        the default argument expression is not substituted for in an
1140        instantiation unless and until it is actually needed.  */
1141     return spec;
1142
1143   fn = retrieve_specialization (tmpl, args,
1144                                 /*class_specializations_p=*/false);
1145   /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
1146      already got.  In particular, regenerate_decl_from_template calls
1147      duplicate_decls which will update the specialization list.  But,
1148      we'll still get called again here anyhow.  It's more convenient
1149      to simply allow this than to try to prevent it.  */
1150   if (fn == spec)
1151     return spec;
1152   else if (fn && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
1153     {
1154       if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
1155         {
1156           if (TREE_USED (fn)
1157               || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
1158             {
1159               error ("specialization of %qD after instantiation",
1160                      fn);
1161               return spec;
1162             }
1163           else
1164             {
1165               tree clone;
1166               /* This situation should occur only if the first
1167                  specialization is an implicit instantiation, the
1168                  second is an explicit specialization, and the
1169                  implicit instantiation has not yet been used.  That
1170                  situation can occur if we have implicitly
1171                  instantiated a member function and then specialized
1172                  it later.
1173
1174                  We can also wind up here if a friend declaration that
1175                  looked like an instantiation turns out to be a
1176                  specialization:
1177
1178                    template <class T> void foo(T);
1179                    class S { friend void foo<>(int) };
1180                    template <> void foo(int);
1181
1182                  We transform the existing DECL in place so that any
1183                  pointers to it become pointers to the updated
1184                  declaration.
1185
1186                  If there was a definition for the template, but not
1187                  for the specialization, we want this to look as if
1188                  there were no definition, and vice versa.  */
1189               DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
1190               duplicate_decls (spec, fn, is_friend);
1191               /* The call to duplicate_decls will have applied
1192                  [temp.expl.spec]: 
1193
1194                    An explicit specialization of a function template
1195                    is inline only if it is explicitly declared to be,
1196                    and independently of whether its function template
1197                    is.
1198
1199                 to the primary function; now copy the inline bits to
1200                 the various clones.  */   
1201               FOR_EACH_CLONE (clone, fn)
1202                 {
1203                   DECL_DECLARED_INLINE_P (clone)
1204                     = DECL_DECLARED_INLINE_P (fn);
1205                   DECL_INLINE (clone)
1206                     = DECL_INLINE (fn);
1207                 }
1208               check_specialization_namespace (fn);
1209
1210               return fn;
1211             }
1212         }
1213       else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
1214         {
1215           if (!duplicate_decls (spec, fn, is_friend) && DECL_INITIAL (spec))
1216             /* Dup decl failed, but this is a new definition. Set the
1217                line number so any errors match this new
1218                definition.  */
1219             DECL_SOURCE_LOCATION (fn) = DECL_SOURCE_LOCATION (spec);
1220
1221           return fn;
1222         }
1223     }
1224
1225   /* A specialization must be declared in the same namespace as the
1226      template it is specializing.  */
1227   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec)
1228       && !check_specialization_namespace (tmpl))
1229     DECL_CONTEXT (spec) = decl_namespace_context (tmpl);
1230
1231   if (!optimize_specialization_lookup_p (tmpl))
1232     DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
1233       = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
1234
1235   return spec;
1236 }
1237
1238 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
1239    Replace it with NEW_SPEC, if NEW_SPEC is non-NULL.  Returns true
1240    if the SPEC was listed as a specialization of TMPL.  */
1241
1242 bool
1243 reregister_specialization (tree spec, tree tmpl, tree new_spec)
1244 {
1245   tree* s;
1246
1247   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
1248        *s != NULL_TREE;
1249        s = &TREE_CHAIN (*s))
1250     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
1251       {
1252         if (!new_spec)
1253           *s = TREE_CHAIN (*s);
1254         else
1255           TREE_VALUE (*s) = new_spec;
1256         return 1;
1257       }
1258
1259   return 0;
1260 }
1261
1262 /* Compare an entry in the local specializations hash table P1 (which
1263    is really a pointer to a TREE_LIST) with P2 (which is really a
1264    DECL).  */
1265
1266 static int
1267 eq_local_specializations (const void *p1, const void *p2)
1268 {
1269   return TREE_VALUE ((tree) p1) == (tree) p2;
1270 }
1271
1272 /* Hash P1, an entry in the local specializations table.  */
1273
1274 static hashval_t
1275 hash_local_specialization (const void* p1)
1276 {
1277   return htab_hash_pointer (TREE_VALUE ((tree) p1));
1278 }
1279
1280 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
1281    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
1282
1283 static void
1284 register_local_specialization (tree spec, tree tmpl)
1285 {
1286   void **slot;
1287
1288   slot = htab_find_slot_with_hash (local_specializations, tmpl,
1289                                    htab_hash_pointer (tmpl), INSERT);
1290   *slot = build_tree_list (spec, tmpl);
1291 }
1292
1293 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
1294
1295 void
1296 print_candidates (tree fns)
1297 {
1298   tree fn;
1299
1300   const char *str = "candidates are:";
1301
1302   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
1303     {
1304       tree f;
1305
1306       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
1307         error ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
1308       str = "               ";
1309     }
1310 }
1311
1312 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
1313    which can be specialized to match the indicated DECL with the
1314    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
1315    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
1316    TEMPLATE_ID are non-members.
1317
1318    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is nonzero the function is known to be a
1319    specialization of a member template.
1320
1321    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1322    template classes that appeared in the name of the function. See
1323    check_explicit_specialization for a more accurate description.
1324
1325    The template args (those explicitly specified and those deduced)
1326    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
1327
1328    If it is impossible to determine the result, an error message is
1329    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
1330
1331 static tree
1332 determine_specialization (tree template_id,
1333                           tree decl,
1334                           tree* targs_out,
1335                           int need_member_template,
1336                           int template_count)
1337 {
1338   tree fns;
1339   tree targs;
1340   tree explicit_targs;
1341   tree candidates = NULL_TREE;
1342   tree templates = NULL_TREE;
1343   int header_count;
1344   struct cp_binding_level *b;
1345
1346   *targs_out = NULL_TREE;
1347
1348   if (template_id == error_mark_node)
1349     return error_mark_node;
1350
1351   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
1352   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
1353
1354   if (fns == error_mark_node)
1355     return error_mark_node;
1356
1357   /* Check for baselinks.  */
1358   if (BASELINK_P (fns))
1359     fns = BASELINK_FUNCTIONS (fns);
1360
1361   if (!is_overloaded_fn (fns))
1362     {
1363       error ("%qD is not a function template", fns);
1364       return error_mark_node;
1365     }
1366
1367   /* Count the number of template headers specified for this
1368      specialization.  */
1369   header_count = 0;
1370   for (b = current_binding_level;
1371        b->kind == sk_template_parms;
1372        b = b->level_chain)
1373     ++header_count;
1374
1375   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1376     {
1377       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1378
1379       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1380         {
1381           tree decl_arg_types;
1382           tree fn_arg_types;
1383
1384           /* DECL might be a specialization of FN.  */
1385
1386           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1387           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1388           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn)
1389               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1390             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1391
1392           /* Check that the number of function parameters matches.
1393              For example,
1394                template <class T> void f(int i = 0);
1395                template <> void f<int>();
1396              The specialization f<int> is invalid but is not caught
1397              by get_bindings below.  */
1398
1399           fn_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1400           if (list_length (fn_arg_types) != list_length (decl_arg_types))
1401             continue;
1402
1403           /* For a non-static member function, we need to make sure that
1404              the const qualification is the same. This can be done by
1405              checking the 'this' in the argument list.  */
1406           if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn)
1407               && !same_type_p (TREE_VALUE (fn_arg_types),
1408                                TREE_VALUE (decl_arg_types)))
1409             continue;
1410
1411           /* In case of explicit specialization, we need to check if
1412              the number of template headers appearing in the specialization
1413              is correct. This is usually done in check_explicit_specialization,
1414              but the check done there cannot be exhaustive when specializing
1415              member functions. Consider the following code:
1416
1417              template <> void A<int>::f(int);
1418              template <> template <> void A<int>::f(int);
1419
1420              Assuming that A<int> is not itself an explicit specialization
1421              already, the first line specializes "f" which is a non-template
1422              member function, whilst the second line specializes "f" which
1423              is a template member function. So both lines are syntactically
1424              correct, and check_explicit_specialization does not reject
1425              them.
1426
1427              Here, we can do better, as we are matching the specialization
1428              against the declarations. We count the number of template
1429              headers, and we check if they match TEMPLATE_COUNT + 1
1430              (TEMPLATE_COUNT is the number of qualifying template classes,
1431              plus there must be another header for the member template
1432              itself).
1433
1434              Notice that if header_count is zero, this is not a
1435              specialization but rather a template instantiation, so there
1436              is no check we can perform here.  */
1437           if (header_count && header_count != template_count + 1)
1438             continue;
1439
1440           /* Check that the number of template arguments at the
1441              innermost level for DECL is the same as for FN.  */
1442           if (current_binding_level->kind == sk_template_parms
1443               && !current_binding_level->explicit_spec_p
1444               && (TREE_VEC_LENGTH (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn))
1445                   != TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (current_template_parms))))
1446             continue;
1447
1448           /* See whether this function might be a specialization of this
1449              template.  */
1450           targs = get_bindings (fn, decl, explicit_targs, /*check_ret=*/true);
1451
1452           if (!targs)
1453             /* We cannot deduce template arguments that when used to
1454                specialize TMPL will produce DECL.  */
1455             continue;
1456
1457           /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1458           templates = tree_cons (targs, fn, templates);
1459         }
1460       else if (need_member_template)
1461         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1462            specialization of a member template.  */
1463         ;
1464       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1465         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1466            cases.  */
1467         ;
1468       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1469         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1470            be a specialization of that.  */
1471         ;
1472       else if (DECL_ARTIFICIAL (fn))
1473         /* Cannot specialize functions that are created implicitly.  */
1474         ;
1475       else
1476         {
1477           tree decl_arg_types;
1478
1479           /* This is an ordinary member function.  However, since
1480              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1481              template class.  For example,
1482
1483                template <typename T> struct S { void f(); };
1484                template <> void S<int>::f() {}
1485
1486              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1487              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1488              might be in business.  */
1489
1490           if (!DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
1491             /* Its enclosing class is an explicit specialization
1492                of a template class.  This is not a candidate.  */
1493             continue;
1494
1495           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1496                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1497             /* The return types differ.  */
1498             continue;
1499
1500           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1501           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1502           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn)
1503               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1504             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1505
1506           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)),
1507                          decl_arg_types))
1508             /* They match!  */
1509             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1510         }
1511     }
1512
1513   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1514     {
1515       /* We have:
1516
1517            [temp.expl.spec]
1518
1519            It is possible for a specialization with a given function
1520            signature to be instantiated from more than one function
1521            template.  In such cases, explicit specification of the
1522            template arguments must be used to uniquely identify the
1523            function template specialization being specialized.
1524
1525          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1526          determine which of the candidate templates is most
1527          specialized.  However, we, also have:
1528
1529            [temp.func.order]
1530
1531            Partial ordering of overloaded function template
1532            declarations is used in the following contexts to select
1533            the function template to which a function template
1534            specialization refers:
1535
1536            -- when an explicit specialization refers to a function
1537               template.
1538
1539          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1540          This extension can only serve to make invalid programs valid,
1541          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1542          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1543          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1544          that the committee simply forgot to delete the wording in
1545          [temp.expl.spec].  */
1546      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1547      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1548        {
1549          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs, /*check_ret=*/true);
1550          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1551        }
1552     }
1553
1554   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1555     {
1556       error ("template-id %qD for %q+D does not match any template "
1557              "declaration", template_id, decl);
1558       return error_mark_node;
1559     }
1560   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1561            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1562            || (templates && candidates))
1563     {
1564       error ("ambiguous template specialization %qD for %q+D",
1565              template_id, decl);
1566       chainon (candidates, templates);
1567       print_candidates (candidates);
1568       return error_mark_node;
1569     }
1570
1571   /* We have one, and exactly one, match.  */
1572   if (candidates)
1573     {
1574       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1575          template class.  */
1576       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1577       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1578     }
1579
1580   /* It was a specialization of a template.  */
1581   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1582   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1583     {
1584       *targs_out = copy_node (targs);
1585       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out,
1586                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1587                            TREE_PURPOSE (templates));
1588     }
1589   else
1590     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1591   return TREE_VALUE (templates);
1592 }
1593
1594 /* Returns a chain of parameter types, exactly like the SPEC_TYPES,
1595    but with the default argument values filled in from those in the
1596    TMPL_TYPES.  */
1597
1598 static tree
1599 copy_default_args_to_explicit_spec_1 (tree spec_types,
1600                                       tree tmpl_types)
1601 {
1602   tree new_spec_types;
1603
1604   if (!spec_types)
1605     return NULL_TREE;
1606
1607   if (spec_types == void_list_node)
1608     return void_list_node;
1609
1610   /* Substitute into the rest of the list.  */
1611   new_spec_types =
1612     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (TREE_CHAIN (spec_types),
1613                                           TREE_CHAIN (tmpl_types));
1614
1615   /* Add the default argument for this parameter.  */
1616   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (tmpl_types),
1617                          TREE_VALUE (spec_types),
1618                          new_spec_types);
1619 }
1620
1621 /* DECL is an explicit specialization.  Replicate default arguments
1622    from the template it specializes.  (That way, code like:
1623
1624      template <class T> void f(T = 3);
1625      template <> void f(double);
1626      void g () { f (); }
1627
1628    works, as required.)  An alternative approach would be to look up
1629    the correct default arguments at the call-site, but this approach
1630    is consistent with how implicit instantiations are handled.  */
1631
1632 static void
1633 copy_default_args_to_explicit_spec (tree decl)
1634 {
1635   tree tmpl;
1636   tree spec_types;
1637   tree tmpl_types;
1638   tree new_spec_types;
1639   tree old_type;
1640   tree new_type;
1641   tree t;
1642   tree object_type = NULL_TREE;
1643   tree in_charge = NULL_TREE;
1644   tree vtt = NULL_TREE;
1645
1646   /* See if there's anything we need to do.  */
1647   tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
1648   tmpl_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
1649   for (t = tmpl_types; t; t = TREE_CHAIN (t))
1650     if (TREE_PURPOSE (t))
1651       break;
1652   if (!t)
1653     return;
1654
1655   old_type = TREE_TYPE (decl);
1656   spec_types = TYPE_ARG_TYPES (old_type);
1657
1658   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1659     {
1660       /* Remove the this pointer, but remember the object's type for
1661          CV quals.  */
1662       object_type = TREE_TYPE (TREE_VALUE (spec_types));
1663       spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1664       tmpl_types = TREE_CHAIN (tmpl_types);
1665
1666       if (DECL_HAS_IN_CHARGE_PARM_P (decl))
1667         {
1668           /* DECL may contain more parameters than TMPL due to the extra
1669              in-charge parameter in constructors and destructors.  */
1670           in_charge = spec_types;
1671           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1672         }
1673       if (DECL_HAS_VTT_PARM_P (decl))
1674         {
1675           vtt = spec_types;
1676           spec_types = TREE_CHAIN (spec_types);
1677         }
1678     }
1679
1680   /* Compute the merged default arguments.  */
1681   new_spec_types =
1682     copy_default_args_to_explicit_spec_1 (spec_types, tmpl_types);
1683
1684   /* Compute the new FUNCTION_TYPE.  */
1685   if (object_type)
1686     {
1687       if (vtt)
1688         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (vtt),
1689                                          TREE_VALUE (vtt),
1690                                          new_spec_types);
1691
1692       if (in_charge)
1693         /* Put the in-charge parameter back.  */
1694         new_spec_types = hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (in_charge),
1695                                          TREE_VALUE (in_charge),
1696                                          new_spec_types);
1697
1698       new_type = build_method_type_directly (object_type,
1699                                              TREE_TYPE (old_type),
1700                                              new_spec_types);
1701     }
1702   else
1703     new_type = build_function_type (TREE_TYPE (old_type),
1704                                     new_spec_types);
1705   new_type = cp_build_type_attribute_variant (new_type,
1706                                               TYPE_ATTRIBUTES (old_type));
1707   new_type = build_exception_variant (new_type,
1708                                       TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (old_type));
1709   TREE_TYPE (decl) = new_type;
1710 }
1711
1712 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1713    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1714    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1715    instantiation at this point.
1716
1717    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1718    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1719    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1720    recoverable.
1721
1722    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags:
1723
1724    2: The function has a definition.
1725    4: The function is a friend.
1726
1727    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1728    template classes that appeared in the name of the function.  For
1729    example, in
1730
1731      template <class T> struct S { void f(); };
1732      void S<int>::f();
1733
1734    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1735    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1736
1737      template <class T> struct S {};
1738      template <> struct S<int> { void f(); }
1739      template <> void S<int>::f();
1740
1741    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1742    invalid; there should be no template <>.)
1743
1744    If the function is a specialization, it is marked as such via
1745    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1746    is set up correctly, and it is added to the list of specializations
1747    for that template.  */
1748
1749 tree
1750 check_explicit_specialization (tree declarator,
1751                                tree decl,
1752                                int template_count,
1753                                int flags)
1754 {
1755   int have_def = flags & 2;
1756   int is_friend = flags & 4;
1757   int specialization = 0;
1758   int explicit_instantiation = 0;
1759   int member_specialization = 0;
1760   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1761   tree dname = DECL_NAME (decl);
1762   tmpl_spec_kind tsk;
1763
1764   if (is_friend)
1765     {
1766       if (!processing_specialization)
1767         tsk = tsk_none;
1768       else
1769         tsk = tsk_excessive_parms;
1770     }
1771   else
1772     tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1773
1774   switch (tsk)
1775     {
1776     case tsk_none:
1777       if (processing_specialization)
1778         {
1779           specialization = 1;
1780           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1781         }
1782       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1783         {
1784           if (is_friend)
1785             /* This could be something like:
1786
1787                template <class T> void f(T);
1788                class S { friend void f<>(int); }  */
1789             specialization = 1;
1790           else
1791             {
1792               /* This case handles bogus declarations like template <>
1793                  template <class T> void f<int>(); */
1794
1795               error ("template-id %qD in declaration of primary template",
1796                      declarator);
1797               return decl;
1798             }
1799         }
1800       break;
1801
1802     case tsk_invalid_member_spec:
1803       /* The error has already been reported in
1804          check_specialization_scope.  */
1805       return error_mark_node;
1806
1807     case tsk_invalid_expl_inst:
1808       error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1809
1810       /* Fall through.  */
1811
1812     case tsk_expl_inst:
1813       if (have_def)
1814         error ("definition provided for explicit instantiation");
1815
1816       explicit_instantiation = 1;
1817       break;
1818
1819     case tsk_excessive_parms:
1820     case tsk_insufficient_parms:
1821       if (tsk == tsk_excessive_parms)
1822         error ("too many template parameter lists in declaration of %qD",
1823                decl);
1824       else if (template_header_count)
1825         error("too few template parameter lists in declaration of %qD", decl);
1826       else
1827         error("explicit specialization of %qD must be introduced by "
1828               "%<template <>%>", decl);
1829
1830       /* Fall through.  */
1831     case tsk_expl_spec:
1832       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1833       if (ctype)
1834         member_specialization = 1;
1835       else
1836         specialization = 1;
1837       break;
1838
1839     case tsk_template:
1840       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1841         {
1842           /* This case handles bogus declarations like template <>
1843              template <class T> void f<int>(); */
1844
1845           if (uses_template_parms (declarator))
1846             error ("function template partial specialization %qD "
1847                    "is not allowed", declarator);
1848           else
1849             error ("template-id %qD in declaration of primary template",
1850                    declarator);
1851           return decl;
1852         }
1853
1854       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1855         /* This is a specialization of a member template, without
1856            specialization the containing class.  Something like:
1857
1858              template <class T> struct S {
1859                template <class U> void f (U);
1860              };
1861              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1862
1863            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1864         specialization = 1;
1865       break;
1866
1867     default:
1868       gcc_unreachable ();
1869     }
1870
1871   if (specialization || member_specialization)
1872     {
1873       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1874       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1875         if (TREE_PURPOSE (t))
1876           {
1877             pedwarn
1878               ("default argument specified in explicit specialization");
1879             break;
1880           }
1881     }
1882
1883   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1884     {
1885       tree tmpl = NULL_TREE;
1886       tree targs = NULL_TREE;
1887
1888       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1889       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1890         {
1891           tree fns;
1892
1893           gcc_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE);
1894           if (ctype)
1895             fns = dname;
1896           else
1897             {
1898               /* If there is no class context, the explicit instantiation
1899                  must be at namespace scope.  */
1900               gcc_assert (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl));
1901
1902               /* Find the namespace binding, using the declaration
1903                  context.  */
1904               fns = lookup_qualified_name (current_namespace, dname,
1905                                            false, true);
1906               if (!fns || !is_overloaded_fn (fns))
1907                 {
1908                   error ("%qD is not a template function", dname);
1909                   fns = error_mark_node;
1910                 }
1911               else
1912                 {
1913                   tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1914                   if (!is_associated_namespace (current_namespace, DECL_CONTEXT (fn)))
1915                     error ("%qD is not declared in %qD", decl, current_namespace);
1916                 }
1917             }
1918
1919           declarator = lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1920         }
1921
1922       if (declarator == error_mark_node)
1923         return error_mark_node;
1924
1925       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1926         {
1927           if (!explicit_instantiation)
1928             /* A specialization in class scope.  This is invalid,
1929                but the error will already have been flagged by
1930                check_specialization_scope.  */
1931             return error_mark_node;
1932           else
1933             {
1934               /* It's not valid to write an explicit instantiation in
1935                  class scope, e.g.:
1936
1937                    class C { template void f(); }
1938
1939                    This case is caught by the parser.  However, on
1940                    something like:
1941
1942                    template class C { void f(); };
1943
1944                    (which is invalid) we can get here.  The error will be
1945                    issued later.  */
1946               ;
1947             }
1948
1949           return decl;
1950         }
1951       else if (ctype != NULL_TREE
1952                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1953                    IDENTIFIER_NODE))
1954         {
1955           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1956              name as the declared function.  */
1957           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1958           tree fns = NULL_TREE;
1959           int idx;
1960
1961           if (constructor_name_p (name, ctype))
1962             {
1963               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1964
1965               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1966                   : !CLASSTYPE_DESTRUCTORS (ctype))
1967                 {
1968                   /* From [temp.expl.spec]:
1969
1970                      If such an explicit specialization for the member
1971                      of a class template names an implicitly-declared
1972                      special member function (clause _special_), the
1973                      program is ill-formed.
1974
1975                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1976                   error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1977                   return error_mark_node;
1978                 }
1979
1980               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1981             }
1982
1983           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1984             {
1985               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1986               if (idx >= 0)
1987                 fns = VEC_index (tree, CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1988             }
1989           else
1990             {
1991               VEC(tree,gc) *methods;
1992               tree ovl;
1993
1994               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
1995                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
1996                  int' which will be a specialization of `operator T'.
1997                  So, we find *all* the conversion operators, and then
1998                  select from them.  */
1999               fns = NULL_TREE;
2000
2001               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
2002               if (methods)
2003                 for (idx = CLASSTYPE_FIRST_CONVERSION_SLOT;
2004                      VEC_iterate (tree, methods, idx, ovl);
2005                      ++idx)
2006                   {
2007                     if (!DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
2008                       /* There are no more conversion functions.  */
2009                       break;
2010
2011                     /* Glue all these conversion functions together
2012                        with those we already have.  */
2013                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
2014                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
2015                   }
2016             }
2017
2018           if (fns == NULL_TREE)
2019             {
2020               error ("no member function %qD declared in %qT", name, ctype);
2021               return error_mark_node;
2022             }
2023           else
2024             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
2025         }
2026
2027       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
2028          Note that for an explicit instantiation, even one for a
2029          member function, we cannot tell apriori whether the
2030          instantiation is for a member template, or just a member
2031          function of a template class.  Even if a member template is
2032          being instantiated, the member template arguments may be
2033          elided if they can be deduced from the rest of the
2034          declaration.  */
2035       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
2036                                        &targs,
2037                                        member_specialization,
2038                                        template_count);
2039
2040       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
2041         /* We couldn't figure out what this declaration was
2042            specializing.  */
2043         return error_mark_node;
2044       else
2045         {
2046           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
2047
2048           if (explicit_instantiation)
2049             {
2050               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
2051                  is done by do_decl_instantiation later.  */
2052
2053               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
2054               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
2055
2056               if (arg_depth > parm_depth)
2057                 {
2058                   /* If TMPL is not the most general template (for
2059                      example, if TMPL is a friend template that is
2060                      injected into namespace scope), then there will
2061                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
2062                      here.  */
2063                   int i;
2064                   tree new_targs;
2065
2066                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
2067                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
2068                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
2069                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
2070                   targs = new_targs;
2071                 }
2072
2073               return instantiate_template (tmpl, targs, tf_error);
2074             }
2075
2076           /* If we thought that the DECL was a member function, but it
2077              turns out to be specializing a static member function,
2078              make DECL a static member function as well.  */
2079           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
2080               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
2081             revert_static_member_fn (decl);
2082
2083           /* If this is a specialization of a member template of a
2084              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
2085              not the specialization of it.  */
2086           if (tsk == tsk_template)
2087             {
2088               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2089               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
2090               if (have_def)
2091                 {
2092                   DECL_SOURCE_LOCATION (tmpl) = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2093                   DECL_SOURCE_LOCATION (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
2094                     = DECL_SOURCE_LOCATION (decl);
2095                   /* We want to use the argument list specified in the
2096                      definition, not in the original declaration.  */
2097                   DECL_ARGUMENTS (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))
2098                     = DECL_ARGUMENTS (decl);
2099                 }
2100               return tmpl;
2101             }
2102
2103           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
2104           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
2105
2106           /* Inherit default function arguments from the template
2107              DECL is specializing.  */
2108           copy_default_args_to_explicit_spec (decl);
2109
2110           /* This specialization has the same protection as the
2111              template it specializes.  */
2112           TREE_PRIVATE (decl) = TREE_PRIVATE (gen_tmpl);
2113           TREE_PROTECTED (decl) = TREE_PROTECTED (gen_tmpl);
2114           /* The specialization has the same visibility as the
2115              template it specializes.  */
2116           if (DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (gen_tmpl))
2117             {
2118               DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (decl) = 1;
2119               DECL_VISIBILITY (decl) = DECL_VISIBILITY (gen_tmpl);
2120             }
2121           /* If DECL is a friend declaration, declared using an
2122              unqualified name, the namespace associated with DECL may
2123              have been set incorrectly.  For example, in:
2124              
2125                template <typename T> void f(T); 
2126                namespace N {
2127                  struct S { friend void f<int>(int); }
2128                }
2129
2130              we will have set the DECL_CONTEXT for the friend
2131              declaration to N, rather than to the global namespace.  */
2132           if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl))
2133             DECL_CONTEXT (decl) = DECL_CONTEXT (tmpl);
2134
2135           if (is_friend && !have_def)
2136             /* This is not really a declaration of a specialization.
2137                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
2138                a request for an instantiation, either.  */
2139             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
2140           else if (DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) || DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2141             /* This is indeed a specialization.  In case of constructors
2142                and destructors, we need in-charge and not-in-charge
2143                versions in V3 ABI.  */
2144             clone_function_decl (decl, /*update_method_vec_p=*/0);
2145
2146           /* Register this specialization so that we can find it
2147              again.  */
2148           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs, is_friend);
2149         }
2150     }
2151
2152   return decl;
2153 }
2154
2155 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
2156    parameters.  These are represented in the same format used for
2157    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
2158
2159 int
2160 comp_template_parms (tree parms1, tree parms2)
2161 {
2162   tree p1;
2163   tree p2;
2164
2165   if (parms1 == parms2)
2166     return 1;
2167
2168   for (p1 = parms1, p2 = parms2;
2169        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
2170        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
2171     {
2172       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
2173       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
2174       int i;
2175
2176       gcc_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC);
2177       gcc_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC);
2178
2179       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
2180         return 0;
2181
2182       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i)
2183         {
2184           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
2185           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
2186
2187           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
2188             return 0;
2189
2190           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
2191             continue;
2192           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
2193             return 0;
2194         }
2195     }
2196
2197   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
2198     /* One set of parameters has more parameters lists than the
2199        other.  */
2200     return 0;
2201
2202   return 1;
2203 }
2204
2205 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
2206
2207    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
2208    scope (including nested scopes).  */
2209
2210 void
2211 check_template_shadow (tree decl)
2212 {
2213   tree olddecl;
2214
2215   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
2216      parameter.  */
2217   if (!current_template_parms)
2218     return;
2219
2220   /* Figure out what we're shadowing.  */
2221   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
2222     decl = OVL_CURRENT (decl);
2223   olddecl = innermost_non_namespace_value (DECL_NAME (decl));
2224
2225   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
2226      anything, let alone a template parameter.  */
2227   if (!olddecl)
2228     return;
2229
2230   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
2231      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
2232      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
2233      node.  */
2234   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
2235     return;
2236
2237   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
2238      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
2239      inline member templates.  */
2240   if (decl == olddecl
2241       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
2242     return;
2243
2244   error ("declaration of %q+#D", decl);
2245   error (" shadows template parm %q+#D", olddecl);
2246 }
2247
2248 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
2249    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
2250
2251 static tree
2252 build_template_parm_index (int index,
2253                            int level,
2254                            int orig_level,
2255                            tree decl,
2256                            tree type)
2257 {
2258   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
2259   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
2260   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
2261   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
2262   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
2263   TREE_TYPE (t) = type;
2264   TREE_CONSTANT (t) = TREE_CONSTANT (decl);
2265   TREE_INVARIANT (t) = TREE_INVARIANT (decl);
2266   TREE_READONLY (t) = TREE_READONLY (decl);
2267
2268   return t;
2269 }
2270
2271 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
2272    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
2273    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
2274    new one is created.  */
2275
2276 static tree
2277 reduce_template_parm_level (tree index, tree type, int levels)
2278 {
2279   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
2280       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
2281           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
2282     {
2283       tree orig_decl = TEMPLATE_PARM_DECL (index);
2284       tree decl, t;
2285
2286       decl = build_decl (TREE_CODE (orig_decl), DECL_NAME (orig_decl), type);
2287       TREE_CONSTANT (decl) = TREE_CONSTANT (orig_decl);
2288       TREE_INVARIANT (decl) = TREE_INVARIANT (orig_decl);
2289       TREE_READONLY (decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
2290       DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2291       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2292
2293       t = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
2294                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
2295                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
2296                                      decl, type);
2297       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
2298
2299         /* Template template parameters need this.  */
2300       if (TREE_CODE (decl) != CONST_DECL)
2301         DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
2302           = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
2303     }
2304
2305   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
2306 }
2307
2308 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
2309    LIST being built.  This new parameter is a non-type parameter iff
2310    IS_NON_TYPE is true.  */
2311
2312 tree
2313 process_template_parm (tree list, tree next, bool is_non_type)
2314 {
2315   tree parm;
2316   tree decl = 0;
2317   tree defval;
2318   int idx;
2319
2320   parm = next;
2321   gcc_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST);
2322   defval = TREE_PURPOSE (parm);
2323
2324   if (list)
2325     {
2326       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
2327
2328       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
2329         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
2330       else
2331         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
2332       ++idx;
2333     }
2334   else
2335     idx = 0;
2336
2337   if (is_non_type)
2338     {
2339       parm = TREE_VALUE (parm);
2340
2341       SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm);
2342
2343       /* [temp.param]
2344
2345          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
2346          ignored when determining its type.  */
2347       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
2348
2349       /* A template parameter is not modifiable.  */
2350       TREE_CONSTANT (parm) = 1;
2351       TREE_INVARIANT (parm) = 1;
2352       TREE_READONLY (parm) = 1;
2353       if (invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm), 1))
2354         TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
2355       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
2356       TREE_CONSTANT (decl) = 1;
2357       TREE_INVARIANT (decl) = 1;
2358       TREE_READONLY (decl) = 1;
2359       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl)
2360         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2361                                      processing_template_decl,
2362                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2363     }
2364   else
2365     {
2366       tree t;
2367       parm = TREE_VALUE (TREE_VALUE (parm));
2368
2369       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
2370         {
2371           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
2372           /* This is for distinguishing between real templates and template
2373              template parameters */
2374           TREE_TYPE (parm) = t;
2375           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
2376           decl = parm;
2377         }
2378       else
2379         {
2380           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
2381           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE.  */
2382           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
2383         }
2384
2385       TYPE_NAME (t) = decl;
2386       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
2387       parm = decl;
2388       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
2389         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
2390                                      processing_template_decl,
2391                                      decl, TREE_TYPE (parm));
2392     }
2393   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
2394   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
2395   pushdecl (decl);
2396   parm = build_tree_list (defval, parm);
2397   return chainon (list, parm);
2398 }
2399
2400 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
2401    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
2402    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
2403    as PARM_DECLs.  */
2404
2405 tree
2406 end_template_parm_list (tree parms)
2407 {
2408   int nparms;
2409   tree parm, next;
2410   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
2411
2412   current_template_parms
2413     = tree_cons (size_int (processing_template_decl),
2414                  saved_parmlist, current_template_parms);
2415
2416   for (parm = parms, nparms = 0; parm; parm = next, nparms++)
2417     {
2418       next = TREE_CHAIN (parm);
2419       TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
2420       TREE_CHAIN (parm) = NULL_TREE;
2421     }
2422
2423   --processing_template_parmlist;
2424
2425   return saved_parmlist;
2426 }
2427
2428 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
2429
2430 void
2431 end_template_decl (void)
2432 {
2433   reset_specialization ();
2434
2435   if (! processing_template_decl)
2436     return;
2437
2438   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
2439   finish_scope ();
2440
2441   --processing_template_decl;
2442   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
2443 }
2444
2445 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
2446    The innermost PARMS are given first.  */
2447
2448 tree
2449 current_template_args (void)
2450 {
2451   tree header;
2452   tree args = NULL_TREE;
2453   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2454   int l = length;
2455
2456   /* If there is only one level of template parameters, we do not
2457      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
2458      TREE_VEC containing the arguments.  */
2459   if (length > 1)
2460     args = make_tree_vec (length);
2461
2462   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
2463     {
2464       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
2465       int i;
2466
2467       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
2468       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
2469         {
2470           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
2471
2472           /* T will be a list if we are called from within a
2473              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
2474              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
2475           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
2476             {
2477               t = TREE_VALUE (t);
2478
2479               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL
2480                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
2481                 t = TREE_TYPE (t);
2482               else
2483                 t = DECL_INITIAL (t);
2484               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
2485             }
2486         }
2487
2488       if (length > 1)
2489         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
2490       else
2491         args = a;
2492     }
2493
2494   return args;
2495 }
2496
2497 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
2498    template PARMS.  If MEMBER_TEMPLATE_P is true, the new template is
2499    a member template.  Used by push_template_decl below.  */
2500
2501 static tree
2502 build_template_decl (tree decl, tree parms, bool member_template_p)
2503 {
2504   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
2505   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
2506   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
2507   DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl) = member_template_p;
2508   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2509     {
2510       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
2511       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
2512       DECL_DESTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_DESTRUCTOR_P (decl);
2513       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
2514       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
2515       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
2516         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl,
2517                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
2518     }
2519
2520   return tmpl;
2521 }
2522
2523 struct template_parm_data
2524 {
2525   /* The level of the template parameters we are currently
2526      processing.  */
2527   int level;
2528
2529   /* The index of the specialization argument we are currently
2530      processing.  */
2531   int current_arg;
2532
2533   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2534      elements are nonzero if the parameter has been used in any one
2535      of the arguments processed so far.  */
2536   int* parms;
2537
2538   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2539      elements are nonzero if the argument makes use of template
2540      parameters of this level.  */
2541   int* arg_uses_template_parms;
2542 };
2543
2544 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2545    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2546    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2547    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2548    appropriately.  */
2549
2550 static int
2551 mark_template_parm (tree t, void* data)
2552 {
2553   int level;
2554   int idx;
2555   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2556
2557   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2558     {
2559       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2560       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2561     }
2562   else
2563     {
2564       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2565       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2566     }
2567
2568   if (level == tpd->level)
2569     {
2570       tpd->parms[idx] = 1;
2571       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2572     }
2573
2574   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2575      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2576   return 0;
2577 }
2578
2579 /* Process the partial specialization DECL.  */
2580
2581 static tree
2582 process_partial_specialization (tree decl)
2583 {
2584   tree type = TREE_TYPE (decl);
2585   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2586   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2587   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2588   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2589   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2590   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2591   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2592   int  i;
2593   int did_error_intro = 0;
2594   struct template_parm_data tpd;
2595   struct template_parm_data tpd2;
2596
2597   /* We check that each of the template parameters given in the
2598      partial specialization is used in the argument list to the
2599      specialization.  For example:
2600
2601        template <class T> struct S;
2602        template <class T> struct S<T*>;
2603
2604      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2605      parameter T, whereas
2606
2607        template <class T> struct S<int>;
2608
2609      is no good.  Even trickier is:
2610
2611        template <class T>
2612        struct S1
2613        {
2614           template <class U>
2615           struct S2;
2616           template <class U>
2617           struct S2<T>;
2618        };
2619
2620      The S2<T> declaration is actually invalid; it is a
2621      full-specialization.  Of course,
2622
2623           template <class U>
2624           struct S2<T (*)(U)>;
2625
2626      or some such would have been OK.  */
2627   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2628   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2629   memset (tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2630
2631   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2632   memset (tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2633   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2634     {
2635       tpd.current_arg = i;
2636       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2637                               &mark_template_parm,
2638                               &tpd,
2639                               NULL);
2640     }
2641   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2642     if (tpd.parms[i] == 0)
2643       {
2644         /* One of the template parms was not used in the
2645            specialization.  */
2646         if (!did_error_intro)
2647           {
2648             error ("template parameters not used in partial specialization:");
2649             did_error_intro = 1;
2650           }
2651
2652         error ("        %qD", TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2653       }
2654
2655   /* [temp.class.spec]
2656
2657      The argument list of the specialization shall not be identical to
2658      the implicit argument list of the primary template.  */
2659   if (comp_template_args
2660       (inner_args,
2661        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2662                                                    (maintmpl)))))
2663     error ("partial specialization %qT does not specialize any template arguments", type);
2664
2665   /* [temp.class.spec]
2666
2667      A partially specialized non-type argument expression shall not
2668      involve template parameters of the partial specialization except
2669      when the argument expression is a simple identifier.
2670
2671      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2672      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2673      specialization.  */
2674   gcc_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl));
2675   tpd2.parms = 0;
2676   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2677     {
2678       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2679       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2680           !TYPE_P (arg)
2681           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2682           /* This next line is the `argument expression is not just a
2683              simple identifier' condition and also the `specialized
2684              non-type argument' bit.  */
2685           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2686         {
2687           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2688             error ("template argument %qE involves template parameter(s)", arg);
2689           else
2690             {
2691               /* Look at the corresponding template parameter,
2692                  marking which template parameters its type depends
2693                  upon.  */
2694               tree type =
2695                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms,
2696                                                      i)));
2697
2698               if (!tpd2.parms)
2699                 {
2700                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2701                   tpd2.arg_uses_template_parms
2702                     = alloca (sizeof (int) * nargs);
2703                   /* The number of parameters here is the number in the
2704                      main template, which, as checked in the assertion
2705                      above, is NARGS.  */
2706                   tpd2.parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2707                   tpd2.level =
2708                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2709                 }
2710
2711               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2712                  looking for the template parameters of the main
2713                  template, not in the specialization.  */
2714               tpd2.current_arg = i;
2715               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2716               memset (tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2717               for_each_template_parm (type,
2718                                       &mark_template_parm,
2719                                       &tpd2,
2720                                       NULL);
2721
2722               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2723                 {
2724                   /* The type depended on some template parameters.
2725                      If they are fully specialized in the
2726                      specialization, that's OK.  */
2727                   int j;
2728                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2729                     if (tpd2.parms[j] != 0
2730                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2731                       {
2732                         error ("type %qT of template argument %qE depends "
2733                                "on template parameter(s)",
2734                                type,
2735                                arg);
2736                         break;
2737                       }
2738                 }
2739             }
2740         }
2741     }
2742
2743   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs,
2744                                /*class_specializations_p=*/true))
2745     /* We've already got this specialization.  */
2746     return decl;
2747
2748   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2749     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2750                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2751   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2752   return decl;
2753 }
2754
2755 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2756    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2757    nonzero if DECL is the thing declared by a primary template.
2758    IS_PARTIAL is nonzero if DECL is a partial specialization.  */
2759
2760 static void
2761 check_default_tmpl_args (tree decl, tree parms, int is_primary, int is_partial)
2762 {
2763   const char *msg;
2764   int last_level_to_check;
2765   tree parm_level;
2766
2767   /* [temp.param]
2768
2769      A default template-argument shall not be specified in a
2770      function template declaration or a function template definition, nor
2771      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2772      class template.  */
2773
2774   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2775     /* You can't have a function template declaration in a local
2776        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2777        local scope.  */
2778     return;
2779
2780   if (current_class_type
2781       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2782       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2783       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2784          or a member function.  */
2785       && (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2786           ? same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type)
2787           : DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2788           ? same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), current_class_type)
2789           : false)
2790       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2791          the scope of the class.  */
2792       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl)
2793           || DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (decl)))
2794     /* We already checked these parameters when the template was
2795        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2796        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2797        that the class is complete.  */
2798     return;
2799
2800   /* [temp.param]
2801
2802      If a template-parameter has a default template-argument, all
2803      subsequent template-parameters shall have a default
2804      template-argument supplied.  */
2805   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2806     {
2807       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2808       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2809       int seen_def_arg_p = 0;
2810       int i;
2811
2812       for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2813         {
2814           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2815           if (TREE_PURPOSE (parm))
2816             seen_def_arg_p = 1;
2817           else if (seen_def_arg_p)
2818             {
2819               error ("no default argument for %qD", TREE_VALUE (parm));
2820               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2821                  there should have been a default argument.  */
2822               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2823             }
2824         }
2825     }
2826
2827   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2828     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2829        allowed at the innermost level, e.g.:
2830          template <class T = int>
2831          struct S {};
2832        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2833        there, as we have in [temp.class.spec]:
2834
2835          The template parameter list of a specialization shall not
2836          contain default template argument values.
2837
2838        So, for a partial specialization, or for a function template,
2839        we look at all of them.  */
2840     ;
2841   else
2842     /* But, for a primary class template that is not a partial
2843        specialization we look at all template parameters except the
2844        innermost ones.  */
2845     parms = TREE_CHAIN (parms);
2846
2847   /* Figure out what error message to issue.  */
2848   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2849     msg = "default template arguments may not be used in function templates";
2850   else if (is_partial)
2851     msg = "default template arguments may not be used in partial specializations";
2852   else
2853     msg = "default argument for template parameter for class enclosing %qD";
2854
2855   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2856     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2857        examine the parameters to the class itself.  On the one
2858        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2859        on the other, default arguments are valid in things like:
2860          template <class T = double>
2861          struct S { template <class U> void f(U); };
2862        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2863        declaration of `f'.  */
2864     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2865   else
2866     /* Check everything.  */
2867     last_level_to_check = 0;
2868
2869   for (parm_level = parms;
2870        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check;
2871        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2872     {
2873       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2874       int i;
2875       int ntparms;
2876
2877       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2878       for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2879         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2880           {
2881             if (msg)
2882               {
2883                 error (msg, decl);
2884                 msg = 0;
2885               }
2886
2887             /* Clear out the default argument so that we are not
2888                confused later.  */
2889             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2890           }
2891
2892       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2893          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2894       if (msg)
2895         msg = "default argument for template parameter for class enclosing %qD";
2896     }
2897 }
2898
2899 /* Worker for push_template_decl_real, called via
2900    for_each_template_parm.  DATA is really an int, indicating the
2901    level of the parameters we are interested in.  If T is a template
2902    parameter of that level, return nonzero.  */
2903
2904 static int
2905 template_parm_this_level_p (tree t, void* data)
2906 {
2907   int this_level = *(int *)data;
2908   int level;
2909
2910   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2911     level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2912   else
2913     level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2914   return level == this_level;
2915 }
2916
2917 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2918    parameters given by current_template_args, or reuses a
2919    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2920    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.
2921
2922    If IS_FRIEND is true, DECL is a friend declaration.  */
2923
2924 tree
2925 push_template_decl_real (tree decl, bool is_friend)
2926 {
2927   tree tmpl;
2928   tree args;
2929   tree info;
2930   tree ctx;
2931   int primary;
2932   int is_partial;
2933   int new_template_p = 0;
2934   /* True if the template is a member template, in the sense of
2935      [temp.mem].  */
2936   bool member_template_p = false;
2937
2938   if (decl == error_mark_node)
2939     return decl;
2940
2941   /* See if this is a partial specialization.  */
2942   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2943                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2944                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2945
2946   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl))
2947     is_friend = true;
2948
2949   if (is_friend)
2950     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2951        the type of which it is a friend.  */
2952     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2953   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2954            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2955     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2956        it is defined.  */
2957     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2958   else
2959     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2960        is assumed to be a member of the class.  */
2961     ctx = current_scope ();
2962
2963   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2964     ctx = NULL_TREE;
2965
2966   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2967     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2968
2969   /* See if this is a primary template.  */
2970   primary = template_parm_scope_p ();
2971
2972   if (primary)
2973     {
2974       if (DECL_CLASS_SCOPE_P (decl))
2975         member_template_p = true;
2976       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
2977           && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl)))
2978         error ("template class without a name");
2979       else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2980         {
2981           if (DECL_DESTRUCTOR_P (decl))
2982             {
2983               /* [temp.mem]
2984
2985                  A destructor shall not be a member template.  */
2986               error ("destructor %qD declared as member template", decl);
2987               return error_mark_node;
2988             }
2989           if (NEW_DELETE_OPNAME_P (DECL_NAME (decl))
2990               && (!TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl))
2991                   || TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)) == void_list_node
2992                   || !TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)))
2993                   || (TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES ((TREE_TYPE (decl))))
2994                       == void_list_node)))
2995             {
2996               /* [basic.stc.dynamic.allocation]
2997
2998                  An allocation function can be a function
2999                  template. ... Template allocation functions shall
3000                  have two or more parameters.  */
3001               error ("invalid template declaration of %qD", decl);
3002               return decl;
3003             }
3004         }
3005       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
3006                && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
3007         /* OK */;
3008       else
3009         {
3010           error ("template declaration of %q#D", decl);
3011           return error_mark_node;
3012         }
3013     }
3014
3015   /* Check to see that the rules regarding the use of default
3016      arguments are not being violated.  */
3017   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms,
3018                            primary, is_partial);
3019
3020   if (is_partial)
3021     return process_partial_specialization (decl);
3022
3023   args = current_template_args ();
3024
3025   if (!ctx
3026       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
3027       || (CLASS_TYPE_P (ctx) && TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
3028       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
3029     {
3030       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
3031           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
3032           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
3033         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
3034       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
3035          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
3036          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
3037       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
3038                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
3039                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
3040         {
3041           /* Since a template declaration already existed for this
3042              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
3043              that the redeclaration is valid.  */
3044           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
3045                                     current_template_parms);
3046           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
3047              one we already had.  */
3048           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
3049         }
3050       else
3051         {
3052           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms,
3053                                       member_template_p);
3054           new_template_p = 1;
3055
3056           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
3057               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
3058             {
3059               /* A specialization of a member template of a template
3060                  class.  */
3061               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
3062               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
3063               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
3064             }
3065         }
3066     }
3067   else
3068     {
3069       tree a, t, current, parms;
3070       int i;
3071
3072       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
3073         {
3074           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
3075                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
3076               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
3077               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
3078             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
3079           else
3080             {
3081               error ("%qD does not declare a template type", decl);
3082               return decl;
3083             }
3084         }
3085       else if (!DECL_LANG_SPECIFIC (decl) || !DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
3086         {
3087           error ("template definition of non-template %q#D", decl);
3088           return decl;
3089         }
3090       else
3091         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
3092
3093       if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
3094           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl)
3095           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)
3096           && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (tmpl))
3097         {
3098           tree new_tmpl;
3099
3100           /* The declaration is a specialization of a member
3101              template, declared outside the class.  Therefore, the
3102              innermost template arguments will be NULL, so we
3103              replace them with the arguments determined by the
3104              earlier call to check_explicit_specialization.  */
3105           args = DECL_TI_ARGS (decl);
3106
3107           new_tmpl
3108             = build_template_decl (decl, current_template_parms,
3109                                    member_template_p);
3110           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
3111           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
3112           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
3113           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
3114           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl)
3115             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3116
3117           register_specialization (new_tmpl,
3118                                    most_general_template (tmpl),
3119                                    args,
3120                                    is_friend);
3121           return decl;
3122         }
3123
3124       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
3125
3126       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3127       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
3128       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
3129         {
3130           error ("expected %d levels of template parms for %q#D, got %d",
3131                  i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
3132         }
3133       else
3134         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
3135           {
3136             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
3137             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3138
3139             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
3140               {
3141                 if (current == decl)
3142                   error ("got %d template parameters for %q#D",
3143                          TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
3144                 else
3145                   error ("got %d template parameters for %q#T",
3146                          TREE_VEC_LENGTH (a), current);
3147                 error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
3148                 return error_mark_node;
3149               }
3150
3151             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
3152                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
3153
3154             if (current == decl)
3155               current = ctx;
3156             else
3157               current = TYPE_CONTEXT (current);
3158           }
3159     }
3160
3161   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
3162   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
3163
3164   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
3165      that we do not try to push a global template friend declared in a
3166      template class; such a thing may well depend on the template
3167      parameters of the class.  */
3168   if (new_template_p && !ctx
3169       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
3170     {
3171       tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl, is_friend);
3172       if (tmpl == error_mark_node)
3173         return error_mark_node;
3174
3175       /* Hide template friend classes that haven't been declared yet.  */
3176       if (is_friend && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
3177         {
3178           DECL_ANTICIPATED (tmpl) = 1;
3179           DECL_FRIEND_P (tmpl) = 1;
3180         }
3181     }
3182
3183   if (primary)
3184     {
3185       DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
3186       if (DECL_CONV_FN_P (tmpl))
3187         {
3188           int depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
3189
3190           /* It is a conversion operator. See if the type converted to
3191              depends on innermost template operands.  */
3192
3193           if (uses_template_parms_level (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tmpl)),
3194                                          depth))
3195             DECL_TEMPLATE_CONV_FN_P (tmpl) = 1;
3196         }
3197     }
3198
3199   /* The DECL_TI_ARGS of DECL contains full set of arguments referring
3200      back to its most general template.  If TMPL is a specialization,
3201      ARGS may only have the innermost set of arguments.  Add the missing
3202      argument levels if necessary.  */
3203   if (DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl))
3204     args = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl), args);
3205
3206   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
3207
3208   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
3209     {
3210       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
3211       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
3212           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
3213           /* Don't change the name if we've already set it up.  */
3214           && !IDENTIFIER_TEMPLATE (DECL_NAME (decl)))
3215         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
3216     }
3217   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
3218     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
3219
3220   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
3221 }
3222
3223 tree
3224 push_template_decl (tree decl)
3225 {
3226   return push_template_decl_real (decl, false);
3227 }
3228
3229 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
3230    template PARMS, e.g.:
3231
3232      template <class T> struct S;
3233      template <class T> struct S {};  */
3234
3235 void
3236 redeclare_class_template (tree type, tree parms)
3237 {
3238   tree tmpl;
3239   tree tmpl_parms;
3240   int i;
3241
3242   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3243     {
3244       error ("%qT is not a template type", type);
3245       return;
3246     }
3247
3248   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
3249   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3250     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
3251        about here; there are no new template parameters for the nested
3252        type.  */
3253     return;
3254
3255   if (!parms)
3256     {
3257       error ("template specifiers not specified in declaration of %qD",
3258              tmpl);
3259       return;
3260     }
3261
3262   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
3263   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
3264
3265   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
3266     {
3267       error ("previous declaration %q+D", tmpl);
3268       error ("used %d template parameter(s) instead of %d",
3269              TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms),
3270              TREE_VEC_LENGTH (parms));
3271       return;
3272     }
3273
3274   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
3275     {
3276       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3277       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3278       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
3279       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3280
3281       /* TMPL_PARM and PARM can be either TYPE_DECL, PARM_DECL, or
3282          TEMPLATE_DECL.  */
3283       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm)
3284           || (TREE_CODE (tmpl_parm) != TYPE_DECL
3285               && !same_type_p (TREE_TYPE (tmpl_parm), TREE_TYPE (parm))))
3286         {
3287           error ("template parameter %q+#D", tmpl_parm);
3288           error ("redeclared here as %q#D", parm);
3289           return;
3290         }
3291
3292       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
3293         {
3294           /* We have in [temp.param]:
3295
3296              A template-parameter may not be given default arguments
3297              by two different declarations in the same scope.  */
3298           error ("redefinition of default argument for %q#D", parm);
3299           error ("%J  original definition appeared here", tmpl_parm);
3300           return;
3301         }
3302
3303       if (parm_default != NULL_TREE)
3304         /* Update the previous template parameters (which are the ones
3305            that will really count) with the new default value.  */
3306         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
3307       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
3308         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
3309            parameters for any members.  */
3310         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
3311     }
3312 }
3313
3314 /* Simplify EXPR if it is a non-dependent expression.  Returns the
3315    (possibly simplified) expression.  */
3316
3317 tree
3318 fold_non_dependent_expr (tree expr)
3319 {
3320   /* If we're in a template, but EXPR isn't value dependent, simplify
3321      it.  We're supposed to treat:
3322
3323        template <typename T> void f(T[1 + 1]);
3324        template <typename T> void f(T[2]);
3325
3326      as two declarations of the same function, for example.  */
3327   if (processing_template_decl
3328       && !type_dependent_expression_p (expr)
3329       && !value_dependent_expression_p (expr))
3330     {
3331       HOST_WIDE_INT saved_processing_template_decl;
3332
3333       saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
3334       processing_template_decl = 0;
3335       expr = tsubst_copy_and_build (expr,
3336                                     /*args=*/NULL_TREE,
3337                                     tf_error,
3338                                     /*in_decl=*/NULL_TREE,
3339                                     /*function_p=*/false);
3340       processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
3341     }
3342   return expr;
3343 }
3344
3345 /* EXPR is an expression which is used in a constant-expression context.
3346    For instance, it could be a VAR_DECL with a constant initializer.
3347    Extract the innest constant expression.
3348
3349    This is basically a more powerful version of
3350    integral_constant_value, which can be used also in templates where
3351    initializers can maintain a syntactic rather than semantic form
3352    (even if they are non-dependent, for access-checking purposes).  */
3353
3354 tree
3355 fold_decl_constant_value (tree expr)
3356 {
3357   tree const_expr = expr;
3358   do
3359     {
3360       expr = fold_non_dependent_expr (const_expr);
3361       const_expr = integral_constant_value (expr);
3362     }
3363   while (expr != const_expr);
3364
3365   return expr;
3366 }
3367
3368 /* Subroutine of convert_nontype_argument. Converts EXPR to TYPE, which
3369    must be a function or a pointer-to-function type, as specified
3370    in [temp.arg.nontype]: disambiguate EXPR if it is an overload set,
3371    and check that the resulting function has external linkage.  */
3372
3373 static tree
3374 convert_nontype_argument_function (tree type, tree expr)
3375 {
3376   tree fns = expr;
3377   tree fn, fn_no_ptr;
3378
3379   fn = instantiate_type (type, fns, tf_none);
3380   if (fn == error_mark_node)
3381     return error_mark_node;
3382
3383   fn_no_ptr = fn;
3384   if (TREE_CODE (fn_no_ptr) == ADDR_EXPR)
3385     fn_no_ptr = TREE_OPERAND (fn_no_ptr, 0);
3386
3387   /* [temp.arg.nontype]/1
3388
3389      A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
3390      shall be one of:
3391      [...]
3392      -- the address of an object or function with external linkage.  */
3393   if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn_no_ptr))
3394     {
3395       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3396              "because function %qD has not external linkage",
3397              expr, type, fn_no_ptr);
3398       return NULL_TREE;
3399     }
3400
3401   return fn;
3402 }
3403
3404 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
3405    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
3406    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
3407    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
3408    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
3409    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
3410    might be just trying to do argument deduction.  Both TYPE and EXPR
3411    must be non-dependent.
3412
3413    The conversion follows the special rules described in
3414    [temp.arg.nontype], and it is much more strict than an implicit
3415    conversion.
3416
3417    This function is called twice for each template argument (see
3418    lookup_template_class for a more accurate description of this
3419    problem). This means that we need to handle expressions which
3420    are not valid in a C++ source, but can be created from the
3421    first call (for instance, casts to perform conversions). These
3422    hacks can go away after we fix the double coercion problem.  */
3423
3424 static tree
3425 convert_nontype_argument (tree type, tree expr)
3426 {
3427   tree expr_type;
3428
3429   /* Detect immediately string literals as invalid non-type argument.
3430      This special-case is not needed for correctness (we would easily
3431      catch this later), but only to provide better diagnostic for this
3432      common user mistake. As suggested by DR 100, we do not mention
3433      linkage issues in the diagnostic as this is not the point.  */
3434   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
3435     {
3436       error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3437              "because string literals can never be used in this context",
3438              expr, type);
3439       return NULL_TREE;
3440     }
3441
3442   /* If we are in a template, EXPR may be non-dependent, but still
3443      have a syntactic, rather than semantic, form.  For example, EXPR
3444      might be a SCOPE_REF, rather than the VAR_DECL to which the
3445      SCOPE_REF refers.  Preserving the qualifying scope is necessary
3446      so that access checking can be performed when the template is
3447      instantiated -- but here we need the resolved form so that we can
3448      convert the argument.  */
3449   expr = fold_non_dependent_expr (expr);
3450   expr_type = TREE_TYPE (expr);
3451
3452   /* HACK: Due to double coercion, we can get a
3453      NOP_EXPR<REFERENCE_TYPE>(ADDR_EXPR<POINTER_TYPE> (arg)) here,
3454      which is the tree that we built on the first call (see
3455      below when coercing to reference to object or to reference to
3456      function). We just strip everything and get to the arg.
3457      See g++.old-deja/g++.oliva/template4.C and g++.dg/template/nontype9.C
3458      for examples.  */
3459   if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR)
3460     {
3461       if (TYPE_REF_OBJ_P (type) || TYPE_REFFN_P (type))
3462         {
3463           /* ??? Maybe we could use convert_from_reference here, but we
3464              would need to relax its constraints because the NOP_EXPR
3465              could actually change the type to something more cv-qualified,
3466              and this is not folded by convert_from_reference.  */
3467           tree addr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3468           gcc_assert (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE);
3469           gcc_assert (TREE_CODE (addr) == ADDR_EXPR);
3470           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (addr)) == POINTER_TYPE);
3471           gcc_assert (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p
3472                       (TREE_TYPE (expr_type),
3473                        TREE_TYPE (TREE_TYPE (addr))));
3474
3475           expr = TREE_OPERAND (addr, 0);
3476           expr_type = TREE_TYPE (expr);
3477         }
3478
3479       /* We could also generate a NOP_EXPR(ADDR_EXPR()) when the
3480          parameter is a pointer to object, through decay and
3481          qualification conversion. Let's strip everything.  */
3482       else if (TYPE_PTROBV_P (type))
3483         {
3484           STRIP_NOPS (expr);
3485           gcc_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR);
3486           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == POINTER_TYPE);
3487           /* Skip the ADDR_EXPR only if it is part of the decay for
3488              an array. Otherwise, it is part of the original argument
3489              in the source code.  */
3490           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))) == ARRAY_TYPE)
3491             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
3492           expr_type = TREE_TYPE (expr);
3493         }
3494     }
3495
3496   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 1
3497
3498      For a non-type template-parameter of integral or enumeration type,
3499      integral promotions (_conv.prom_) and integral conversions
3500      (_conv.integral_) are applied.  */
3501   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
3502     {
3503       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
3504         return error_mark_node;
3505
3506       expr = fold_decl_constant_value (expr);
3507       /* Notice that there are constant expressions like '4 % 0' which
3508          do not fold into integer constants.  */
3509       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
3510         {
3511           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3512                  "because it is a non-constant expression", expr, type);
3513           return NULL_TREE;
3514         }
3515
3516       /* At this point, an implicit conversion does what we want,
3517          because we already know that the expression is of integral
3518          type.  */
3519       expr = ocp_convert (type, expr, CONV_IMPLICIT, LOOKUP_PROTECT);
3520       if (expr == error_mark_node)
3521         return error_mark_node;
3522
3523       /* Conversion was allowed: fold it to a bare integer constant.  */
3524       expr = fold (expr);
3525     }
3526   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 2
3527
3528      For a non-type template-parameter of type pointer to object,
3529      qualification conversions (_conv.qual_) and the array-to-pointer
3530      conversion (_conv.array_) are applied.  */
3531   else if (TYPE_PTROBV_P (type))
3532     {
3533       /* [temp.arg.nontype]/1  (TC1 version, DR 49):
3534
3535          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
3536          shall be one of: [...]
3537
3538          -- the name of a non-type template-parameter;
3539          -- the address of an object or function with external linkage, [...]
3540             expressed as "& id-expression" where the & is optional if the name
3541             refers to a function or array, or if the corresponding
3542             template-parameter is a reference.
3543
3544         Here, we do not care about functions, as they are invalid anyway
3545         for a parameter of type pointer-to-object.  */
3546       bool constant_address_p =
3547         (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR
3548          || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
3549          || (DECL_P (expr) && DECL_TEMPLATE_PARM_P (expr)));
3550
3551       expr = decay_conversion (expr);
3552       if (expr == error_mark_node)
3553         return error_mark_node;
3554
3555       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
3556       if (expr == error_mark_node)
3557         return error_mark_node;
3558
3559       if (!constant_address_p)
3560         {
3561             error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3562                   "because it is not a constant pointer", expr, type);
3563             return NULL_TREE;
3564         }
3565     }
3566   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 3
3567
3568      For a non-type template-parameter of type reference to object, no
3569      conversions apply. The type referred to by the reference may be more
3570      cv-qualified than the (otherwise identical) type of the
3571      template-argument. The template-parameter is bound directly to the
3572      template-argument, which must be an lvalue.  */
3573   else if (TYPE_REF_OBJ_P (type))
3574     {
3575       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (TREE_TYPE (type),
3576                                                       expr_type))
3577         return error_mark_node;
3578
3579       if (!at_least_as_qualified_p (TREE_TYPE (type), expr_type))
3580         {
3581           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3582                  "because of conflicts in cv-qualification", expr, type);
3583           return NULL_TREE;
3584         }
3585
3586       if (!real_lvalue_p (expr))
3587         {
3588           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3589                  "because it is not a lvalue", expr, type);
3590           return NULL_TREE;
3591         }
3592
3593       /* [temp.arg.nontype]/1
3594
3595          A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
3596          shall be one of: [...]
3597
3598          -- the address of an object or function with external linkage.  */
3599       if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (expr))
3600         {
3601           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3602                  "because object %qD has not external linkage",
3603                  expr, type, expr);
3604           return NULL_TREE;
3605         }
3606
3607       expr = build_nop (type, build_address (expr));
3608     }
3609   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 4
3610
3611      For a non-type template-parameter of type pointer to function, only
3612      the function-to-pointer conversion (_conv.func_) is applied. If the
3613      template-argument represents a set of overloaded functions (or a
3614      pointer to such), the matching function is selected from the set
3615      (_over.over_).  */
3616   else if (TYPE_PTRFN_P (type))
3617     {
3618       /* If the argument is a template-id, we might not have enough
3619          context information to decay the pointer.  */
3620       if (!type_unknown_p (expr_type))
3621         {
3622           expr = decay_conversion (expr);
3623           if (expr == error_mark_node)
3624             return error_mark_node;
3625         }
3626
3627       expr = convert_nontype_argument_function (type, expr);
3628       if (!expr || expr == error_mark_node)
3629         return expr;
3630     }
3631   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 5
3632
3633      For a non-type template-parameter of type reference to function, no
3634      conversions apply. If the template-argument represents a set of
3635      overloaded functions, the matching function is selected from the set
3636      (_over.over_).  */
3637   else if (TYPE_REFFN_P (type))
3638     {
3639       if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
3640         {
3641           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3642                  "because it is a pointer", expr, type);
3643           inform ("try using %qE instead", TREE_OPERAND (expr, 0));
3644           return NULL_TREE;
3645         }
3646
3647       expr = convert_nontype_argument_function (TREE_TYPE (type), expr);
3648       if (!expr || expr == error_mark_node)
3649         return expr;
3650
3651       expr = build_nop (type, build_address (expr));
3652     }
3653   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 6
3654
3655      For a non-type template-parameter of type pointer to member function,
3656      no conversions apply. If the template-argument represents a set of
3657      overloaded member functions, the matching member function is selected
3658      from the set (_over.over_).  */
3659   else if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
3660     {
3661       expr = instantiate_type (type, expr, tf_none);
3662       if (expr == error_mark_node)
3663         return error_mark_node;
3664
3665       /* There is no way to disable standard conversions in
3666          resolve_address_of_overloaded_function (called by
3667          instantiate_type). It is possible that the call succeeded by
3668          converting &B::I to &D::I (where B is a base of D), so we need
3669          to reject this conversion here.
3670
3671          Actually, even if there was a way to disable standard conversions,
3672          it would still be better to reject them here so that we can
3673          provide a superior diagnostic.  */
3674       if (!same_type_p (TREE_TYPE (expr), type))
3675         {
3676           /* Make sure we are just one standard conversion off.  */
3677           gcc_assert (can_convert (type, TREE_TYPE (expr)));
3678           error ("%qE is not a valid template argument for type %qT "
3679                  "because it is of type %qT", expr, type,
3680                  TREE_TYPE (expr));
3681           inform ("standard conversions are not allowed in this context");
3682           return NULL_TREE;
3683         }
3684     }
3685   /* [temp.arg.nontype]/5, bullet 7
3686
3687      For a non-type template-parameter of type pointer to data member,
3688      qualification conversions (_conv.qual_) are applied.  */
3689   else if (TYPE_PTRMEM_P (type))
3690     {
3691       expr = perform_qualification_conversions (type, expr);
3692       if (expr == error_mark_node)
3693         return expr;
3694     }
3695   /* A template non-type parameter must be one of the above.  */
3696   else
3697     gcc_unreachable ();
3698
3699   /* Sanity check: did we actually convert the argument to the
3700      right type?  */
3701   gcc_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)));
3702   return expr;
3703 }
3704
3705
3706 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for
3707    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are
3708    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL
3709    or PARM_DECL.
3710
3711    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is
3712    the case, then extra parameters must have default arguments.
3713
3714    Consider the example:
3715      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3716      template<template <class U> class TT> class C;
3717
3718    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code
3719    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for
3720    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to
3721    substitute the TT parameter.  */
3722
3723 static int
3724 coerce_template_template_parms (tree parm_parms,
3725                                 tree arg_parms,
3726                                 tsubst_flags_t complain,
3727                                 tree in_decl,
3728                                 tree outer_args)
3729 {
3730   int nparms, nargs, i;
3731   tree parm, arg;
3732
3733   gcc_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC);
3734   gcc_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC);
3735
3736   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3737   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3738
3739   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3740   if (nargs < nparms
3741       || (nargs > nparms
3742           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3743     return 0;
3744
3745   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3746     {
3747       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3748       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3749
3750       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3751           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3752         return 0;
3753
3754       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3755         return 0;
3756
3757       switch (TREE_CODE (parm))
3758         {
3759         case TYPE_DECL:
3760           break;
3761
3762         case TEMPLATE_DECL:
3763           /* We encounter instantiations of templates like
3764                template <template <template <class> class> class TT>
3765                class C;  */
3766           {
3767             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3768             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3769
3770             if (!coerce_template_template_parms
3771                 (parmparm, argparm, complain, in_decl, outer_args))
3772               return 0;
3773           }
3774           break;
3775
3776         case PARM_DECL:
3777           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3778
3779                template <int> class C {};
3780                template <class T, template <T> class TT> class D {};
3781                D<int, C> d;
3782
3783              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3784           if (!dependent_type_p (TREE_TYPE (arg))
3785               && !same_type_p
3786                     (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, complain, in_decl),
3787                              TREE_TYPE (arg)))
3788             return 0;
3789           break;
3790
3791         default:
3792           gcc_unreachable ();
3793         }
3794     }
3795   return 1;
3796 }
3797
3798 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3799    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3800    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error and
3801    warning messages are issued under control of COMPLAIN.  This
3802    conversion is for the Ith parameter in the parameter list.  ARGS is
3803    the full set of template arguments deduced so far.  */
3804
3805 static tree
3806 convert_template_argument (tree parm,
3807                            tree arg,
3808                            tree args,
3809                            tsubst_flags_t complain,
3810                            int i,
3811                            tree in_decl)
3812 {
3813   tree val;
3814   tree inner_args;
3815   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3816
3817   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3818
3819   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST
3820       && TREE_CODE (TREE_VALUE (arg)) == OFFSET_REF)
3821     {
3822       /* The template argument was the name of some
3823          member function.  That's usually
3824          invalid, but static members are OK.  In any
3825          case, grab the underlying fields/functions
3826          and issue an error later if required.  */
3827       arg = TREE_VALUE (arg);
3828       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3829     }
3830
3831   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3832   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3833                    || requires_tmpl_type);
3834
3835   is_tmpl_type = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3836                    && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3837                   || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3838                   || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE);
3839
3840   if (is_tmpl_type
3841       && (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3842           || TREE_CODE (arg) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE))
3843     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3844
3845   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3846
3847   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3848       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3849     {
3850       pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, "
3851                "use %<typename %E%>", arg);
3852
3853       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3854                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3855                                 typename_type,
3856                                 complain & tf_error);
3857       is_type = 1;
3858     }
3859   if (is_type != requires_type)
3860     {
3861       if (in_decl)
3862         {
3863           if (complain & tf_error)
3864             {
3865               error ("type/value mismatch at argument %d in template "
3866                      "parameter list for %qD",
3867                      i + 1, in_decl);
3868               if (is_type)
3869                 error ("  expected a constant of type %qT, got %qT",
3870                        TREE_TYPE (parm),
3871                        (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3872               else if (requires_tmpl_type)
3873                 error ("  expected a class template, got %qE", arg);
3874               else
3875                 error ("  expected a type, got %qE", arg);
3876             }
3877         }
3878       return error_mark_node;
3879     }
3880   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3881     {
3882       if (in_decl && (complain & tf_error))
3883         {
3884           error ("type/value mismatch at argument %d in template "
3885                  "parameter list for %qD",
3886                  i + 1, in_decl);
3887           if (is_tmpl_type)
3888             error ("  expected a type, got %qT", DECL_NAME (arg));
3889           else
3890             error ("  expected a class template, got %qT", arg);
3891         }
3892       return error_mark_node;
3893     }
3894
3895   if (is_type)
3896     {
3897       if (requires_tmpl_type)
3898         {
3899           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
3900             /* The number of argument required is not known yet.
3901                Just accept it for now.  */
3902             val = TREE_TYPE (arg);
3903           else
3904             {
3905               tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3906               tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3907
3908               if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm,
3909                                                   complain, in_decl,
3910                                                   inner_args))
3911                 {
3912                   val = arg;
3913
3914                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over
3915                      TEMPLATE_DECL.  */
3916                   if (val != error_mark_node
3917                       && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3918                     val = TREE_TYPE (val);
3919                 }
3920               else
3921                 {
3922                   if (in_decl && (complain & tf_error))
3923                     {
3924                       error ("type/value mismatch at argument %d in "
3925                              "template parameter list for %qD",
3926                              i + 1, in_decl);
3927                       error ("  expected a template of type %qD, got %qD",
3928                              parm, arg);
3929                     }
3930
3931                   val = error_mark_node;
3932                 }
3933             }
3934         }
3935       else
3936         val = arg;
3937       /* We only form one instance of each template specialization.
3938          Therefore, if we use a non-canonical variant (i.e., a
3939          typedef), any future messages referring to the type will use 
3940          the typedef, which is confusing if those future uses do not
3941          themselves also use the typedef.  */
3942       if (TYPE_P (val))
3943         val = canonical_type_variant (val);
3944     }
3945   else
3946     {
3947       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3948
3949       if (invalid_nontype_parm_type_p (t, complain))
3950         return error_mark_node;
3951
3952       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3953         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3954            will report errors, which we don't want when complain
3955            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3956            hard to convert things: for example, `0' should not be
3957            converted to pointer type at this point according to
3958            the standard.  Accepting this is not merely an
3959            extension, since deciding whether or not these
3960            conversions can occur is part of determining which
3961            function template to call, or whether a given explicit
3962            argument specification is valid.  */
3963         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3964       else
3965         val = arg;
3966
3967       if (val == NULL_TREE)
3968         val = error_mark_node;
3969       else if (val == error_mark_node && (complain & tf_error))
3970         error ("could not convert template argument %qE to %qT",  arg, t);
3971     }
3972
3973   return val;
3974 }
3975
3976 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3977    return a vector containing the innermost resulting template
3978    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node. Error and
3979    warning messages are issued under control of COMPLAIN.
3980
3981    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is nonzero, all arguments must be
3982    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3983    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3984    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3985
3986 static tree
3987 coerce_template_parms (tree parms,
3988                        tree args,
3989                        tree in_decl,
3990                        tsubst_flags_t complain,
3991                        int require_all_arguments)
3992 {
3993   int nparms, nargs, i, lost = 0;
3994   tree inner_args;
3995   tree new_args;
3996   tree new_inner_args;
3997
3998   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3999   nargs = inner_args ? NUM_TMPL_ARGS (inner_args) : 0;
4000   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
4001
4002   if (nargs > nparms
4003       || (nargs < nparms
4004           && require_all_arguments
4005           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
4006     {
4007       if (complain & tf_error)
4008         {
4009           error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
4010                  nargs, nparms);
4011
4012           if (in_decl)
4013             error ("provided for %q+D", in_decl);
4014         }
4015
4016       return error_mark_node;
4017     }
4018
4019   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
4020   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
4021   for (i = 0; i < nparms; i++)
4022     {
4023       tree arg;
4024       tree parm;
4025
4026       /* Get the Ith template parameter.  */
4027       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
4028
4029       /* Calculate the Ith argument.  */
4030       if (i < nargs)
4031         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
4032       else if (require_all_arguments)
4033         /* There must be a default arg in this case.  */
4034         arg = tsubst_template_arg (TREE_PURPOSE (parm), new_args,
4035                                    complain, in_decl);
4036       else
4037         break;
4038
4039       gcc_assert (arg);
4040       if (arg == error_mark_node)
4041         {
4042           if (complain & tf_error)
4043             error ("template argument %d is invalid", i + 1);
4044         }
4045       else
4046         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm),
4047                                          arg, new_args, complain, i,
4048                                          in_decl);
4049
4050       if (arg == error_mark_node)
4051         lost++;
4052       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
4053     }
4054
4055   if (lost)
4056     return error_mark_node;
4057
4058   return new_inner_args;
4059 }
4060
4061 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
4062
4063 static int
4064 template_args_equal (tree ot, tree nt)
4065 {
4066   if (nt == ot)
4067     return 1;
4068
4069   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
4070     /* For member templates */
4071     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
4072   else if (TYPE_P (nt))
4073     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
4074   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
4075     return 0;
4076   else
4077     return cp_tree_equal (ot, nt);
4078 }
4079
4080 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
4081    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
4082
4083 int
4084 comp_template_args (tree oldargs, tree newargs)
4085 {
4086   int i;
4087
4088   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
4089     return 0;
4090
4091   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
4092     {
4093       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
4094       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
4095
4096       if (! template_args_equal (ot, nt))
4097         return 0;
4098     }
4099   return 1;
4100 }
4101
4102 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
4103    for the instantiation.  */
4104
4105 static char *
4106 mangle_class_name_for_template (const char* name, tree parms, tree arglist)
4107 {
4108   static struct obstack scratch_obstack;
4109   static char *scratch_firstobj;
4110   int i, nparms;
4111
4112   if (!scratch_firstobj)
4113     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
4114   else
4115     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
4116   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
4117
4118 #define ccat(C) obstack_1grow (&scratch_obstack, (C));
4119 #define cat(S)  obstack_grow (&scratch_obstack, (S), strlen (S))
4120
4121   cat (name);
4122   ccat ('<');
4123   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
4124   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
4125   gcc_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist));
4126   for (i = 0; i < nparms; i++)
4127     {
4128       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
4129       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
4130
4131       if (i)
4132         ccat (',');
4133
4134       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
4135         {
4136           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
4137           continue;
4138         }
4139       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
4140         {
4141           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
4142             {
4143               /* Already substituted with real template.  Just output
4144                  the template name here */
4145               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
4146               if (context)
4147                 {
4148                   /* The template may be defined in a namespace, or
4149                      may be a member template.  */
4150                   gcc_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
4151                               || CLASS_TYPE_P (context));
4152                   cat (decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg),
4153                                       TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
4154                   cat ("::");
4155                 }
4156               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
4157             }
4158           else
4159             /* Output the parameter declaration.  */
4160             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
4161           continue;
4162         }
4163       else
4164         gcc_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL);
4165
4166       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
4167          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
4168       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
4169     }
4170   {
4171     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
4172     int offset = 0;
4173     while (bufp[offset - 1] == ' ')
4174       offset--;
4175     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
4176
4177     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
4178     if (bufp[offset - 1] == '>')
4179       ccat (' ');
4180   }
4181   ccat ('>');
4182   ccat ('\0');
4183   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
4184 }
4185
4186 static tree
4187 classtype_mangled_name (tree t)
4188 {
4189   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
4190       /* Specializations have already had their names set up in
4191          lookup_template_class.  */
4192       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
4193     {
4194       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
4195
4196       /* For non-primary templates, the template parameters are
4197          implicit from their surrounding context.  */
4198       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
4199         {
4200           tree name = DECL_NAME (tmpl);
4201           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
4202             (IDENTIFIER_POINTER (name),
4203              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
4204              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
4205           tree id = get_identifier (mangled_name);
4206           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
4207           return id;
4208         }
4209     }
4210
4211   return TYPE_IDENTIFIER (t);
4212 }
4213
4214 static void
4215 add_pending_template (tree d)
4216 {
4217   tree ti = (TYPE_P (d)
4218              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
4219              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
4220   tree pt;
4221   int level;
4222
4223   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
4224     return;
4225
4226   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
4227      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
4228      Compensate.  */
4229   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
4230
4231   if (level)
4232     push_tinst_level (d);
4233
4234   pt = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
4235   if (last_pending_template)
4236     TREE_CHAIN (last_pending_template) = pt;
4237   else
4238     pending_templates = pt;
4239
4240   last_pending_template = pt;
4241
4242   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
4243
4244   if (level)
4245     pop_tinst_level ();
4246 }
4247
4248
4249 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS and
4250    ARGLIST.  Valid choices for FNS are given in the cp-tree.def
4251    documentation for TEMPLATE_ID_EXPR.  */
4252
4253 tree
4254 lookup_template_function (tree fns, tree arglist)
4255 {
4256   tree type;
4257
4258   if (fns == error_mark_node || arglist == error_mark_node)
4259     return error_mark_node;
4260
4261   gcc_assert (!arglist || TREE_CODE (arglist) == TREE_VEC);
4262   gcc_assert (fns && (is_overloaded_fn (fns)
4263                       || TREE_CODE (fns) == IDENTIFIER_NODE));
4264
4265   if (BASELINK_P (fns))
4266     {
4267       BASELINK_FUNCTIONS (fns) = build2 (TEMPLATE_ID_EXPR,
4268                                          unknown_type_node,
4269                                          BASELINK_FUNCTIONS (fns),
4270                                          arglist);
4271       return fns;
4272     }
4273
4274   type = TREE_TYPE (fns);
4275   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
4276     type = unknown_type_node;
4277
4278   return build2 (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
4279 }
4280
4281 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
4282    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
4283    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
4284    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
4285    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
4286    DECL is returned.  */
4287
4288 tree
4289 maybe_get_template_decl_from_type_decl (tree decl)
4290 {
4291   return (decl != NULL_TREE
4292           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL
4293           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
4294           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
4295           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl)))
4296     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
4297 }
4298
4299 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
4300    parameters, find the desired type.
4301
4302    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
4303
4304    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
4305    instantiate.
4306
4307    If ENTERING_SCOPE is nonzero, we are about to enter the scope of
4308    the class we are looking up.
4309
4310    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.
4311
4312    If the template class is really a local class in a template
4313    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
4314    being instantiated.
4315
4316    ??? Note that this function is currently called *twice* for each
4317    template-id: the first time from the parser, while creating the
4318    incomplete type (finish_template_type), and the second type during the
4319    real instantiation (instantiate_template_class). This is surely something
4320    that we want to avoid. It also causes some problems with argument
4321    coercion (see convert_nontype_argument for more information on this).  */
4322
4323 tree
4324 lookup_template_class (tree d1,
4325                        tree arglist,
4326                        tree in_decl,
4327                        tree context,
4328                        int entering_scope,
4329                        tsubst_flags_t complain)
4330 {
4331   tree template = NULL_TREE, parmlist;
4332   tree t;
4333
4334   timevar_push (TV_NAME_LOOKUP);
4335
4336   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
4337     {
4338       tree value = innermost_non_namespace_value (d1);
4339       if (value && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (value))
4340         template = value;
4341       else
4342         {
4343           if (context)
4344             push_decl_namespace (context);
4345           template = lookup_name (d1);
4346           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
4347           if (context)
4348             pop_decl_namespace ();
4349         }
4350       if (template)
4351         context = DECL_CONTEXT (template);
4352     }
4353   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
4354     {
4355       tree type = TREE_TYPE (d1);
4356
4357       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
4358          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
4359       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
4360         type = TREE_TYPE (type);
4361
4362       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
4363         {
4364           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
4365           d1 = DECL_NAME (template);
4366         }
4367     }
4368   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE
4369            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
4370     {
4371       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
4372       d1 = DECL_NAME (template);
4373     }
4374   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
4375            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
4376     {
4377       template = d1;
4378       d1 = DECL_NAME (template);
4379       context = DECL_CONTEXT (template);
4380     }
4381
4382   /* Issue an error message if we didn't find a template.  */
4383   if (! template)
4384     {
4385       if (complain & tf_error)
4386         error ("%qT is not a template", d1);
4387       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4388     }
4389
4390   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL
4391          /* Make sure it's a user visible template, if it was named by
4392             the user.  */
4393       || ((complain & tf_user) && !DECL_TEMPLATE_PARM_P (template)
4394           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)))
4395     {
4396       if (complain & tf_error)
4397         {
4398           error ("non-template type %qT used as a template", d1);
4399           if (in_decl)
4400             error ("for template declaration %q+D", in_decl);
4401         }
4402       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4403     }
4404
4405   complain &= ~tf_user;
4406
4407   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
4408     {
4409       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
4410          template arguments */
4411
4412       tree parm;
4413       tree arglist2;
4414
4415       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
4416
4417       /* Consider an example where a template template parameter declared as
4418
4419            template <class T, class U = std::allocator<T> > class TT
4420
4421          The template parameter level of T and U are one level larger than
4422          of TT.  To proper process the default argument of U, say when an
4423          instantiation `TT<int>' is seen, we need to build the full
4424          arguments containing {int} as the innermost level.  Outer levels,
4425          available when not appearing as default template argument, can be
4426          obtained from `current_template_args ()'.
4427
4428          Suppose that TT is later substituted with std::vector.  The above
4429          instantiation is `TT<int, std::allocator<T> >' with TT at
4430          level 1, and T at level 2, while the template arguments at level 1
4431          becomes {std::vector} and the inner level 2 is {int}.  */
4432
4433       if (current_template_parms)
4434         arglist = add_to_template_args (current_template_args (), arglist);
4435
4436       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template,
4437                                         complain, /*require_all_args=*/1);
4438       if (arglist2 == error_mark_node
4439           || (!uses_template_parms (arglist2)
4440               && check_instantiated_args (template, arglist2, complain)))
4441         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4442
4443       parm = bind_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
4444       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, parm);
4445     }
4446   else
4447     {
4448       tree template_type = TREE_TYPE (template);
4449       tree gen_tmpl;
4450       tree type_decl;
4451       tree found = NULL_TREE;
4452       int arg_depth;
4453       int parm_depth;
4454       int is_partial_instantiation;
4455
4456       gen_tmpl = most_general_template (template);
4457       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
4458       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
4459       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4460
4461       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
4462         {
4463           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
4464              For example, given:
4465
4466                template <class T> struct S1 {
4467                  template <class U> struct S2 {};
4468                  template <class U> struct S2<U*> {};
4469                 };
4470
4471              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
4472              TEMPLATE will be `template <class T> template
4473              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
4474              arguments.  */
4475           arglist
4476             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
4477                                            arglist);
4478           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4479         }
4480
4481       /* Now we should have enough arguments.  */
4482       gcc_assert (parm_depth == arg_depth);
4483
4484       /* From here on, we're only interested in the most general
4485          template.  */
4486       template = gen_tmpl;
4487
4488       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
4489          actually tsubst'd into the definition to create the
4490          instantiation.  */
4491       if (parm_depth > 1)
4492         {
4493           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
4494           int i;
4495           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
4496
4497           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
4498
4499           for (i = saved_depth,
4500                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template);
4501                i > 0 && t != NULL_TREE;
4502                --i, t = TREE_CHAIN (t))
4503             {
4504               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
4505                                               arglist, template,
4506                                               complain, /*require_all_args=*/1);
4507
4508               /* Don't process further if one of the levels fails.  */
4509               if (a == error_mark_node)
4510                 {
4511                   /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4512                   TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4513                   POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4514                 }
4515
4516               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
4517
4518               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
4519                  that coerce_template_parms will see only the arguments
4520                  corresponding to the template parameters it is
4521                  examining.  */
4522               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4523             }
4524
4525           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
4526           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
4527
4528           arglist = bound_args;
4529         }
4530       else
4531         arglist
4532           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
4533                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4534                                    template,
4535                                    complain, /*require_all_args=*/1);
4536
4537       if (arglist == error_mark_node)
4538         /* We were unable to bind the arguments.  */
4539         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4540
4541       /* In the scope of a template class, explicit references to the
4542          template class refer to the type of the template, not any
4543          instantiation of it.  For example, in:
4544
4545            template <class T> class C { void f(C<T>); }
4546
4547          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
4548          class, however, such a reference is an instantiation.  */
4549       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
4550                               arglist))
4551         {
4552           found = template_type;
4553
4554           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4555             {
4556               tree ctx;
4557
4558               for (ctx = current_class_type;
4559                    ctx && TREE_CODE (ctx) != NAMESPACE_DECL;
4560                    ctx = (TYPE_P (ctx)
4561                           ? TYPE_CONTEXT (ctx)
4562                           : DECL_CONTEXT (ctx)))
4563                 if (TYPE_P (ctx) && same_type_p (ctx, template_type))
4564                   goto found_ctx;
4565
4566               /* We're not in the scope of the class, so the
4567                  TEMPLATE_TYPE is not the type we want after all.  */
4568               found = NULL_TREE;
4569             found_ctx:;
4570             }
4571         }
4572       if (found)
4573         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4574
4575       /* If we already have this specialization, return it.  */
4576       found = retrieve_specialization (template, arglist,
4577                                        /*class_specializations_p=*/false);
4578       if (found)
4579         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4580
4581       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
4582          arguments still involve template parameters.  Note that we set
4583          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
4584          well.  */
4585       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
4586
4587       /* If the deduced arguments are invalid, then the binding
4588          failed.  */
4589       if (!is_partial_instantiation
4590           && check_instantiated_args (template,
4591                                       INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
4592                                       complain))
4593         POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, error_mark_node);
4594
4595       if (!is_partial_instantiation
4596           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
4597           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
4598         {
4599           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
4600                                       DECL_NAME (template),
4601                                       /*tag_scope=*/ts_global);
4602           POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, found);
4603         }
4604
4605       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
4606                         complain, in_decl);
4607       if (!context)
4608         context = global_namespace;
4609
4610       /* Create the type.  */
4611       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
4612         {
4613           if (!is_partial_instantiation)
4614             {
4615               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
4616               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
4617             }
4618           else
4619             /* We don't want to call start_enum for this type, since
4620                the values for the enumeration constants may involve
4621                template parameters.  And, no one should be interested
4622                in the enumeration constants for such a type.  */
4623             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
4624         }
4625       else
4626         {
4627           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
4628           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t)
4629             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
4630           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
4631           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
4632
4633           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
4634           if (context == current_function_decl)
4635             pushtag (DECL_NAME (template), t, /*tag_scope=*/ts_current);
4636         }
4637
4638       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
4639          will already be set up.  */
4640       if (!TYPE_NAME (t))
4641         {
4642           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
4643
4644           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
4645           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
4646           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
4647           DECL_SOURCE_LOCATION (type_decl)
4648             = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4649         }
4650       else
4651         type_decl = TYPE_NAME (t);
4652
4653       TREE_PRIVATE (type_decl)
4654         = TREE_PRIVATE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4655       TREE_PROTECTED (type_decl)
4656         = TREE_PROTECTED (TYPE_STUB_DECL (template_type));
4657       DECL_IN_SYSTEM_HEADER (type_decl)
4658         = DECL_IN_SYSTEM_HEADER (template);
4659       if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (template_type))
4660         {
4661           DECL_VISIBILITY_SPECIFIED (type_decl) = 1;
4662           DECL_VISIBILITY (type_decl) = CLASSTYPE_VISIBILITY (template_type);
4663         }
4664
4665       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4666          template is the immediate parent if this is a full
4667          instantiation.  */
4668       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4669           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4670         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4671         found = template;
4672       else
4673         {
4674           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4675              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4676
4677           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4678                found; found = TREE_CHAIN (found))
4679             {
4680               int success;
4681               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4682
4683               /* We only want partial instantiations, here, not
4684                  specializations or full instantiations.  */
4685               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4686                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4687                 continue;
4688
4689               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4690                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4691                  last set of arguments.  */
4692               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4693               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4694
4695               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4696                  the partial instantiation we want.  */
4697               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4698
4699               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4700               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4701               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4702
4703               if (success)
4704                 {
4705                   found = tmpl;
4706                   break;
4707                 }
4708             }
4709
4710           if (!found)
4711             {
4712               /* There was no partial instantiation. This happens
4713                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4714                  in something like
4715
4716                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4717                   B<float>;
4718
4719                  Create the partial instantiation.
4720                */
4721               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4722               found = tsubst (template, arglist, complain, NULL_TREE);
4723               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4724             }
4725         }
4726
4727       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));
4728       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template)
4729         = tree_cons (arglist, t,
4730                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4731
4732       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE
4733           && !is_partial_instantiation)
4734         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4735            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4736            constants may involve the enumeration type itself, we make
4737            sure to register the type first, and then create the
4738            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4739            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4740            the instantiation and exit above.  */
4741         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4742
4743       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4744          is set up.  */
4745       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4746         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4747       if (is_partial_instantiation)
4748         /* If the type makes use of template parameters, the
4749            code that generates debugging information will crash.  */
4750         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4751
4752       POP_TIMEVAR_AND_RETURN (TV_NAME_LOOKUP, t);
4753     }
4754   timevar_pop (TV_NAME_LOOKUP);
4755 }
4756 \f
4757 struct pair_fn_data
4758 {
4759   tree_fn_t fn;
4760   void *data;
4761   struct pointer_set_t *visited;
4762 };
4763
4764 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4765
4766 static tree
4767 for_each_template_parm_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void *d)
4768 {
4769   tree t = *tp;
4770   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4771   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4772   void *data = pfd->data;
4773
4774   if (TYPE_P (t)
4775       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data, pfd->visited))
4776     return error_mark_node;
4777
4778   switch (TREE_CODE (t))
4779     {
4780     case RECORD_TYPE:
4781       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4782         break;
4783       /* Fall through.  */
4784
4785     case UNION_TYPE:
4786     case ENUMERAL_TYPE:
4787       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4788         *walk_subtrees = 0;
4789       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4790                                        fn, data, pfd->visited))
4791         return error_mark_node;
4792       break;
4793
4794     case METHOD_TYPE:
4795       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4796          explicitly here.  */
4797       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data,
4798                                   pfd->visited))
4799         return error_mark_node;
4800       /* Fall through.  */
4801
4802     case FUNCTION_TYPE:
4803       /* Check the return type.  */
4804       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4805         return error_mark_node;
4806
4807       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4808          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4809          contain expressions that involve template parameters.  But,
4810          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4811          instantiated, they don't contain template parameters, so
4812          there's no point in looking at them then, either.  */
4813       {
4814         tree parm;
4815
4816         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4817           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data,
4818                                       pfd->visited))
4819             return error_mark_node;
4820
4821         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4822            want walk_tree walking into them itself.  */
4823         *walk_subtrees = 0;
4824       }
4825       break;
4826
4827     case TYPEOF_TYPE:
4828       if (for_each_template_parm (TYPE_FIELDS (t), fn, data,
4829                                   pfd->visited))
4830         return error_mark_node;
4831       break;
4832
4833     case FUNCTION_DECL:
4834     case VAR_DECL:
4835       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4836           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data,
4837                                      pfd->visited))
4838         return error_mark_node;
4839       /* Fall through.  */
4840
4841     case PARM_DECL:
4842     case CONST_DECL:
4843       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL && DECL_TEMPLATE_PARM_P (t)
4844           && for_each_template_parm (DECL_INITIAL (t), fn, data,
4845                                      pfd->visited))
4846         return error_mark_node;
4847       if (DECL_CONTEXT (t)
4848           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data,
4849                                      pfd->visited))
4850         return error_mark_node;
4851       break;
4852
4853     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4854       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4855       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data, pfd->visited))
4856         return error_mark_node;
4857       /* Fall through.  */
4858
4859     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4860     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4861     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4862       if (fn && (*fn)(t, data))
4863         return error_mark_node;
4864       else if (!fn)
4865         return error_mark_node;
4866       break;
4867
4868     case TEMPLATE_DECL:
4869       /* A template template parameter is encountered.  */
4870       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4871           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data, pfd->visited))
4872         return error_mark_node;
4873
4874       /* Already substituted template template parameter */
4875       *walk_subtrees = 0;
4876       break;
4877
4878     case TYPENAME_TYPE:
4879       if (!fn
4880           || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn,
4881                                      data, pfd->visited))
4882         return error_mark_node;
4883       break;
4884
4885     case CONSTRUCTOR:
4886       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4887           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4888                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data,
4889                                      pfd->visited))
4890         return error_mark_node;
4891       break;
4892
4893     case INDIRECT_REF:
4894     case COMPONENT_REF:
4895       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4896          involving template parameters.  */
4897       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4898         return error_mark_node;
4899       break;
4900
4901     case MODOP_EXPR:
4902     case CAST_EXPR:
4903     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4904     case CONST_CAST_EXPR:
4905     case STATIC_CAST_EXPR:
4906     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4907     case ARROW_EXPR:
4908     case DOTSTAR_EXPR:
4909     case TYPEID_EXPR:
4910     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4911       if (!fn)
4912         return error_mark_node;
4913       break;
4914
4915     case BASELINK:
4916       /* If we do not handle this case specially, we end up walking
4917          the BINFO hierarchy, which is circular, and therefore
4918          confuses walk_tree.  */
4919       *walk_subtrees = 0;
4920       if (for_each_template_parm (BASELINK_FUNCTIONS (*tp), fn, data,
4921                                   pfd->visited))
4922         return error_mark_node;
4923       break;
4924
4925     default:
4926       break;
4927     }
4928
4929   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4930   return NULL_TREE;
4931 }
4932
4933 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM,
4934    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T,
4935    call FN with the parameter and the DATA.
4936    If FN returns nonzero, the iteration is terminated, and
4937    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4938    continues.  If FN never returns a nonzero value, the value
4939    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4940    considered to be the function which always returns 1.  */
4941
4942 static int
4943 for_each_template_parm (tree t, tree_fn_t fn, void* data,
4944                         struct pointer_set_t *visited)
4945 {
4946   struct pair_fn_data pfd;
4947   int result;
4948
4949   /* Set up.  */
4950   pfd.fn = fn;
4951   pfd.data = data;
4952
4953   /* Walk the tree.  (Conceptually, we would like to walk without
4954      duplicates, but for_each_template_parm_r recursively calls
4955      for_each_template_parm, so we would need to reorganize a fair
4956      bit to use walk_tree_without_duplicates, so we keep our own
4957      visited list.)  */
4958   if (visited)
4959     pfd.visited = visited;
4960   else
4961     pfd.visited = pointer_set_create ();
4962   result = walk_tree (&t,
4963                       for_each_template_parm_r,
4964                       &pfd,
4965                       pfd.visited) != NULL_TREE;
4966
4967   /* Clean up.  */
4968   if (!visited)
4969     {
4970       pointer_set_destroy (pfd.visited);
4971       pfd.visited = 0;
4972     }
4973
4974   return result;
4975 }
4976
4977 /* Returns true if T depends on any template parameter.  */
4978
4979 int
4980 uses_template_parms (tree t)
4981 {
4982   bool dependent_p;
4983   int saved_processing_template_decl;
4984
4985   saved_processing_template_decl = processing_template_decl;
4986   if (!saved_processing_template_decl)
4987     processing_template_decl = 1;
4988   if (TYPE_P (t))
4989     dependent_p = dependent_type_p (t);
4990   else if (TREE_CODE (t) == TREE_VEC)
4991     dependent_p = any_dependent_template_arguments_p (t);
4992   else if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST)
4993     dependent_p = (uses_template_parms (TREE_VALUE (t))
4994                    || uses_template_parms (TREE_CHAIN (t)));
4995   else if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
4996     dependent_p = dependent_type_p (TREE_TYPE (t));
4997   else if (DECL_P (t)
4998            || EXPR_P (t)
4999            || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX
5000            || TREE_CODE (t) == OVERLOAD
5001            || TREE_CODE (t) == BASELINK
5002            || TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE
5003            || CONSTANT_CLASS_P (t))
5004     dependent_p = (type_dependent_expression_p (t)
5005                    || value_dependent_expression_p (t));
5006   else
5007     {
5008       gcc_assert (t == error_mark_node);
5009       dependent_p = false;
5010     }
5011
5012   processing_template_decl = saved_processing_template_decl;
5013
5014   return dependent_p;
5015 }
5016
5017 /* Returns true if T depends on any template parameter with level LEVEL.  */
5018
5019 int
5020 uses_template_parms_level (tree t, int level)
5021 {
5022   return for_each_template_parm (t, template_parm_this_level_p, &level, NULL);
5023 }
5024
5025 static int tinst_depth;
5026 extern int max_tinst_depth;
5027 #ifdef GATHER_STATISTICS
5028 int depth_reached;
5029 #endif
5030 static int tinst_level_tick;
5031 static int last_template_error_tick;
5032
5033 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
5034    for diagnostics and to restore it later.  */
5035
5036 int
5037 push_tinst_level (tree d)
5038 {
5039   tree new;
5040
5041   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
5042     {
5043       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
5044          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
5045          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
5046       if (uses_template_parms (d))
5047         return 0;
5048
5049       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
5050       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use "
5051              "-ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating %qD",
5052              max_tinst_depth, d);
5053
5054       print_instantiation_context ();
5055
5056       return 0;
5057     }
5058
5059   new = make_node (TINST_LEVEL);
5060   TINST_DECL (new) = d;
5061   TINST_LOCATION (new) = input_location;
5062   TINST_IN_SYSTEM_HEADER_P (new) = in_system_header;
5063   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
5064   current_tinst_level = new;
5065
5066   ++tinst_depth;
5067 #ifdef GATHER_STATISTICS
5068   if (tinst_depth > depth_reached)
5069     depth_reached = tinst_depth;
5070 #endif
5071
5072   ++tinst_level_tick;
5073   return 1;
5074 }
5075
5076 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
5077    context.  */
5078
5079 void
5080 pop_tinst_level (void)
5081 {
5082   tree old = current_tinst_level;
5083
5084   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
5085      this instantiation.  */
5086   input_location = TINST_LOCATION (old);
5087   in_system_header = TINST_IN_SYSTEM_HEADER_P (old);
5088   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
5089   --tinst_depth;
5090   ++tinst_level_tick;
5091 }
5092
5093 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
5094    instantiation context in which the instantiation was requested, which
5095    is one step out from LEVEL.  */
5096
5097 static void
5098 reopen_tinst_level (tree level)
5099 {
5100   tree t;
5101
5102   tinst_depth = 0;
5103   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
5104     ++tinst_depth;
5105
5106   current_tinst_level = level;
5107   pop_tinst_level ();
5108 }
5109
5110 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
5111    vector of template arguments, as for tsubst.
5112
5113    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
5114
5115 static tree
5116 tsubst_friend_function (tree decl, tree args)
5117 {
5118   tree new_friend;
5119
5120   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
5121       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
5122       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
5123     /* This was a friend declared with an explicit template
5124        argument list, e.g.:
5125
5126        friend void f<>(T);
5127
5128        to indicate that f was a template instantiation, not a new
5129        function declaration.  Now, we have to figure out what
5130        instantiation of what template.  */
5131     {
5132       tree template_id, arglist, fns;
5133       tree new_args;
5134       tree tmpl;
5135       tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
5136
5137       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
5138          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
5139          current cless with same name.  */
5140       push_nested_namespace (ns);
5141       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
5142                          tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5143       pop_nested_namespace (ns);
5144       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
5145                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5146       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
5147
5148       new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5149       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
5150                                        &new_args,
5151                                        /*need_member_template=*/0,
5152                                        TREE_VEC_LENGTH (args));
5153       return instantiate_template (tmpl, new_args, tf_error);
5154     }
5155
5156   new_friend = tsubst (decl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5157
5158   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
5159      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
5160      the language.  For example, we might have had:
5161
5162      template <class T> struct S {
5163        template <class U> friend void f(T, U);
5164      };
5165
5166      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
5167      instantiation of anything.  */
5168   if (new_friend == error_mark_node)
5169     return error_mark_node;
5170
5171   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
5172   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
5173     {
5174       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
5175       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
5176         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
5177     }
5178
5179   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The function
5180      is not a template instantiation and should not be mangled like
5181      one.  Therefore, we forget the mangling here; we'll recompute it
5182      later if we need it.  */
5183   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
5184     {
5185       SET_DECL_RTL (new_friend, NULL_RTX);
5186       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_friend, NULL_TREE);
5187     }
5188
5189   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
5190     {
5191       tree old_decl;
5192       tree new_friend_template_info;
5193       tree new_friend_result_template_info;
5194       tree ns;
5195       int  new_friend_is_defn;
5196
5197       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
5198          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
5199          possible.  */
5200       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
5201       new_friend_is_defn =
5202             (DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT
5203                            (template_for_substitution (new_friend)))
5204              != NULL_TREE);
5205       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
5206         {
5207           /* This declaration is a `primary' template.  */
5208           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
5209
5210           new_friend_result_template_info
5211             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
5212         }
5213       else
5214         new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
5215
5216       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
5217          current namespace. However, the friend function should go
5218          into the namespace of the template.  */
5219       ns = decl_namespace_context (new_friend);
5220       push_nested_namespace (ns);
5221       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend, /*is_friend=*/true);
5222       pop_nested_namespace (ns);
5223
5224       if (old_decl != new_friend)
5225         {
5226           /* This new friend declaration matched an existing
5227              declaration.  For example, given:
5228
5229                template <class T> void f(T);
5230                template <class U> class C {
5231                  template <class T> friend void f(T) {}
5232                };
5233
5234              the friend declaration actually provides the definition
5235              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
5236              old_decl will be the out-of-class template declaration,
5237              while new_friend is the in-class definition.
5238
5239              But, if `f' was called before this point, the
5240              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
5241              to `T' but not to `U', references to which might appear
5242              in the definition of `f'.  Previously, the most general
5243              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
5244              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
5245              run through all specialization of `f', adding to their
5246              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
5247              new set of outer arguments, corresponding to the
5248              arguments for this class instantiation.
5249
5250              The same situation can arise with something like this:
5251
5252                friend void f(int);
5253                template <class T> class C {
5254                  friend void f(T) {}
5255                };
5256
5257              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
5258              in the class.  */
5259
5260           if (!new_friend_is_defn)
5261             /* On the other hand, if the in-class declaration does
5262                *not* provide a definition, then we don't want to alter
5263                existing definitions.  We can just leave everything
5264                alone.  */
5265             ;
5266           else
5267             {
5268               /* Overwrite whatever template info was there before, if
5269                  any, with the new template information pertaining to
5270                  the declaration.  */
5271               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
5272
5273               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
5274                 reregister_specialization (new_friend,
5275                                            most_general_template (old_decl),
5276                                            old_decl);
5277               else
5278                 {
5279                   tree t;
5280                   tree new_friend_args;
5281
5282                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl))
5283                     = new_friend_result_template_info;
5284
5285                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
5286                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl);
5287                        t != NULL_TREE;
5288                        t = TREE_CHAIN (t))
5289                     {
5290                       tree spec = TREE_VALUE (t);
5291
5292                       DECL_TI_ARGS (spec)
5293                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
5294                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
5295                     }
5296
5297                   /* Now, since specializations are always supposed to
5298                      hang off of the most general template, we must move
5299                      them.  */
5300                   t = most_general_template (old_decl);
5301                   if (t != old_decl)
5302                     {
5303                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
5304                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
5305                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
5306                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
5307                     }
5308                 }
5309             }
5310
5311           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
5312              by duplicate_decls.  */
5313           new_friend = old_decl;
5314         }
5315     }
5316   else
5317     {
5318       tree context = DECL_CONTEXT (new_friend);
5319       bool dependent_p;
5320
5321       /* In the code
5322            template <class T> class C {
5323              template <class U> friend void C1<U>::f (); // case 1
5324              friend void C2<T>::f ();                    // case 2
5325            };
5326          we only need to make sure CONTEXT is a complete type for
5327          case 2.  To distinguish between the two cases, we note that
5328          CONTEXT of case 1 remains dependent type after tsubst while
5329          this isn't true for case 2.  */
5330       ++processing_template_decl;
5331       dependent_p = dependent_type_p (context);
5332       --processing_template_decl;
5333
5334       if (!dependent_p
5335           && !complete_type_or_else (context, NULL_TREE))
5336         return error_mark_node;
5337
5338       if (COMPLETE_TYPE_P (context))
5339         {
5340           /* Check to see that the declaration is really present, and,
5341              possibly obtain an improved declaration.  */
5342           tree fn = check_classfn (context,
5343                                    new_friend, NULL_TREE);
5344
5345           if (fn)
5346             new_friend = fn;
5347         }
5348     }
5349
5350   return new_friend;
5351 }
5352
5353 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
5354    template arguments, as for tsubst.
5355
5356    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
5357    failure.  */
5358
5359 static tree
5360 tsubst_friend_class (tree friend_tmpl, tree args)
5361 {
5362   tree friend_type;
5363   tree tmpl;
5364   tree context;
5365
5366   context = DECL_CONTEXT (friend_tmpl);
5367
5368   if (context)
5369     {
5370       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5371         push_nested_namespace (context);
5372       else
5373         push_nested_class (tsubst (context, args, tf_none, NULL_TREE));
5374     }
5375
5376   /* First, we look for a class template.  */
5377   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl));
5378
5379   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
5380      situation like this:
5381
5382        template <class T>
5383        struct S {
5384          template <class U>
5385          friend struct S;
5386        };
5387
5388      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
5389      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
5390   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5391     {
5392       tmpl = lookup_name_prefer_type (DECL_NAME (friend_tmpl), 1);
5393       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
5394     }
5395
5396   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
5397     {
5398       /* The friend template has already been declared.  Just
5399          check to see that the declarations match, and install any new
5400          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
5401          of course.  We only need the innermost template parameters
5402          because that is all that redeclare_class_template will look
5403          at.  */
5404       if (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl))
5405           > TMPL_ARGS_DEPTH (args))
5406         {
5407           tree parms;
5408           parms = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
5409                                          args, tf_error | tf_warning);
5410           redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
5411         }
5412
5413       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
5414     }
5415   else
5416     {
5417       /* The friend template has not already been declared.  In this
5418          case, the instantiation of the template class will cause the
5419          injection of this template into the global scope.  */
5420       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5421
5422       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
5423          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
5424          the new type because that is supposed to be the corresponding
5425          template decl, i.e., TMPL.  */
5426       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
5427       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
5428       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
5429       CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl))
5430         = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (tmpl)));
5431
5432       /* Inject this template into the global scope.  */
5433       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level_maybe_friend (tmpl, true));
5434     }
5435
5436   if (context)
5437     {
5438       if (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
5439         pop_nested_namespace (context);
5440       else
5441         pop_nested_class ();
5442     }
5443
5444   return friend_type;
5445 }
5446
5447 /* Returns zero if TYPE cannot be completed later due to circularity.
5448    Otherwise returns one.  */
5449
5450 static int
5451 can_complete_type_without_circularity (tree type)
5452 {
5453   if (type == NULL_TREE || type == error_mark_node)
5454     return 0;
5455   else if (COMPLETE_TYPE_P (type))
5456     return 1;
5457   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE && TYPE_DOMAIN (type))
5458     return can_complete_type_without_circularity (TREE_TYPE (type));
5459   else if (CLASS_TYPE_P (type)
5460            && TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_MAIN_VARIANT (type)))
5461     return 0;
5462   else
5463     return 1;
5464 }
5465
5466 tree
5467 instantiate_class_template (tree type)
5468 {
5469   tree template, args, pattern, t, member;
5470   tree typedecl;
5471   tree pbinfo;
5472   tree base_list;
5473
5474   if (type == error_mark_node)
5475     return error_mark_node;
5476
5477   if (TYPE_BEING_DEFINED (type)
5478       || COMPLETE_TYPE_P (type)
5479       || dependent_type_p (type))
5480     return type;
5481
5482   /* Figure out which template is being instantiated.  */
5483   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
5484   gcc_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL);
5485
5486   /* Figure out which arguments are being used to do the
5487      instantiation.  */
5488   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
5489
5490   /* Determine what specialization of the original template to
5491      instantiate.  */
5492   t = most_specialized_class (template, args);
5493   if (t == error_mark_node)
5494     {
5495       const char *str = "candidates are:";
5496       error ("ambiguous class template instantiation for %q#T", type);
5497       for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t;
5498            t = TREE_CHAIN (t))
5499         {
5500           if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args))
5501             {
5502               error ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
5503               str = "               ";
5504             }
5505         }
5506       TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5507       return error_mark_node;
5508     }
5509
5510   if (t)
5511     pattern = TREE_TYPE (t);
5512   else
5513     pattern = TREE_TYPE (template);
5514
5515   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
5516      there's nothing we can do.  */
5517   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
5518     return type;
5519
5520   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
5521   if (! push_tinst_level (type))
5522     return type;
5523
5524   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
5525      the process of being defined.  */
5526   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
5527
5528   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable
5529      it now.  */
5530   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
5531
5532   push_to_top_level ();
5533
5534   if (t)
5535     {
5536       /* This TYPE is actually an instantiation of a partial
5537          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
5538          the arguments appropriate for substitution.  For example,
5539          given:
5540
5541            template <class T> struct S {};
5542            template <class T> struct S<T*> {};
5543
5544          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
5545          present be {int*} but we need {int}.  */
5546       tree inner_args
5547         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
5548                               args);
5549
5550       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
5551          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
5552          want, so we make a copy first.  */
5553       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
5554         {
5555           args = copy_node (args);
5556           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
5557         }
5558       else
5559         args = inner_args;
5560     }
5561
5562   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
5563
5564   /* Set the input location to the template definition. This is needed
5565      if tsubsting causes an error.  */
5566   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5567   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5568   in_system_header = DECL_IN_SYSTEM_HEADER (typedecl);
5569
5570   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
5571   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
5572   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
5573   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
5574   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
5575   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
5576   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
5577   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
5578   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
5579   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
5580   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
5581   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
5582   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
5583   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
5584   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
5585     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
5586   if (CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (pattern))
5587     {
5588       CLASSTYPE_VISIBILITY_SPECIFIED (type) = 1;
5589       CLASSTYPE_VISIBILITY (type) = CLASSTYPE_VISIBILITY (pattern);
5590     }
5591
5592   pbinfo = TYPE_BINFO (pattern);
5593
5594   /* We should never instantiate a nested class before its enclosing
5595      class; we need to look up the nested class by name before we can
5596      instantiate it, and that lookup should instantiate the enclosing
5597      class.  */
5598   gcc_assert (!DECL_CLASS_SCOPE_P (TYPE_MAIN_DECL (pattern))
5599               || COMPLETE_TYPE_P (TYPE_CONTEXT (type))
5600               || TYPE_BEING_DEFINED (TYPE_CONTEXT (type)));
5601
5602   base_list = NULL_TREE;
5603   if (BINFO_N_BASE_BINFOS (pbinfo))
5604     {
5605       tree pbase_binfo;
5606       tree context = TYPE_CONTEXT (type);
5607       tree pushed_scope;
5608       int i;
5609
5610       /* We must enter the scope containing the type, as that is where
5611          the accessibility of types named in dependent bases are
5612          looked up from.  */
5613       pushed_scope = push_scope (context ? context : global_namespace);
5614
5615       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
5616          basetypes.  */
5617       for (i = 0; BINFO_BASE_ITERATE (pbinfo, i, pbase_binfo); i++)
5618         {
5619           tree base;
5620           tree access = BINFO_BASE_ACCESS (pbinfo, i);
5621
5622           /* Substitute to figure out the base class.  */
5623           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase_binfo), args, tf_error, NULL_TREE);
5624           if (base == error_mark_node)
5625             continue;
5626
5627           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
5628           if (BINFO_VIRTUAL_P (pbase_binfo))
5629             TREE_TYPE (base_list) = integer_type_node;
5630         }
5631
5632       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
5633       base_list = nreverse (base_list);
5634
5635       if (pushed_scope)
5636         pop_scope (pushed_scope);
5637     }
5638   /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
5639      information.  */
5640   xref_basetypes (type, base_list);
5641
5642
5643   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
5644      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
5645      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
5646      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
5647      class.  */
5648   pushclass (type);
5649
5650   /* Now members are processed in the order of declaration.  */
5651   for (member = CLASSTYPE_DECL_LIST (pattern);
5652        member; member = TREE_CHAIN (member))
5653     {
5654       tree t = TREE_VALUE (member);
5655
5656       if (TREE_PURPOSE (member))
5657         {
5658           if (TYPE_P (t))
5659             {
5660               /* Build new CLASSTYPE_NESTED_UTDS.  */
5661
5662               tree newtag;
5663               bool class_template_p;
5664
5665               class_template_p = (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE
5666                                   && TYPE_LANG_SPECIFIC (t)
5667                                   && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (t));
5668               /* If the member is a class template, then -- even after
5669                  substitution -- there may be dependent types in the
5670                  template argument list for the class.  We increment
5671                  PROCESSING_TEMPLATE_DECL so that dependent_type_p, as
5672                  that function will assume that no types are dependent
5673                  when outside of a template.  */
5674               if (class_template_p)
5675                 ++processing_template_decl;
5676               newtag = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5677               if (class_template_p)
5678                 --processing_template_decl;
5679               if (newtag == error_mark_node)
5680                 continue;
5681
5682               if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
5683                 {
5684                   tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
5685
5686                   if (class_template_p)
5687                     /* Unfortunately, lookup_template_class sets
5688                        CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
5689                        instantiation (i.e., for the type of a member
5690                        template class nested within a template class.)
5691                        This behavior is required for
5692                        maybe_process_partial_specialization to work
5693                        correctly, but is not accurate in this case;
5694                        the TAG is not an instantiation of anything.
5695                        (The corresponding TEMPLATE_DECL is an
5696                        instantiation, but the TYPE is not.) */
5697                     CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
5698
5699                   /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
5700                      TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
5701                      pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
5702                      this for enums because it will already have been done in
5703                      tsubst_enum.  */
5704                   if (name)
5705                     SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
5706                   pushtag (name, newtag, /*tag_scope=*/ts_current);
5707                 }
5708             }
5709           else if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
5710                    || DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
5711             {
5712               /* Build new TYPE_METHODS.  */
5713               tree r;
5714
5715               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5716                 ++processing_template_decl;
5717               r = tsubst (t, args, tf_error, NULL_TREE);
5718               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5719                 --processing_template_decl;
5720               set_current_access_from_decl (r);
5721               grok_special_member_properties (r);
5722               finish_member_declaration (r);
5723             }
5724           else
5725             {
5726               /* Build new TYPE_FIELDS.  */
5727
5728               if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5729                 {
5730                   tree r;
5731
5732                   /* The the file and line for this declaration, to
5733                      assist in error message reporting.  Since we
5734                      called push_tinst_level above, we don't need to
5735                      restore these.  */
5736                   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5737
5738                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5739                     ++processing_template_decl;
5740                   r = tsubst (t, args, tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5741                   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5742                     --processing_template_decl;
5743                   if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5744                     {
5745                       /* In [temp.inst]:
5746
5747                            [t]he initialization (and any associated
5748                            side-effects) of a static data member does
5749                            not occur unless the static data member is
5750                            itself used in a way that requires the
5751                            definition of the static data member to
5752                            exist.  
5753
5754                          Therefore, we do not substitute into the
5755                          initialized for the static data member here.  */
5756                       finish_static_data_member_decl 
5757                         (r, 
5758                          /*init=*/NULL_TREE, 
5759                          /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, 
5760                          /*flags=*/0);
5761                       if (DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (r))
5762                         check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5763                     }
5764                   else if (TREE_CODE (r) == FIELD_DECL)
5765                     {
5766                       /* Determine whether R has a valid type and can be
5767                          completed later.  If R is invalid, then it is
5768                          replaced by error_mark_node so that it will not be
5769                          added to TYPE_FIELDS.  */
5770                       tree rtype = TREE_TYPE (r);
5771                       if (can_complete_type_without_circularity (rtype))
5772                         complete_type (rtype);
5773
5774                       if (!COMPLETE_TYPE_P (rtype))
5775                         {
5776                           cxx_incomplete_type_error (r, rtype);
5777                           r = error_mark_node;
5778                         }
5779                     }
5780
5781                   /* If it is a TYPE_DECL for a class-scoped ENUMERAL_TYPE,
5782                      such a thing will already have been added to the field
5783                      list by tsubst_enum in finish_member_declaration in the
5784                      CLASSTYPE_NESTED_UTDS case above.  */
5785                   if (!(TREE_CODE (r) == TYPE_DECL
5786                         && TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == ENUMERAL_TYPE
5787                         && DECL_ARTIFICIAL (r)))
5788                     {
5789                       set_current_access_from_decl (r);
5790                       finish_member_declaration (r);
5791                     }
5792                 }
5793             }
5794         }
5795       else
5796         {
5797           if (TYPE_P (t) || DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
5798             {
5799               /* Build new CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES.  */
5800
5801               tree friend_type = t;
5802               bool adjust_processing_template_decl = false;
5803
5804               if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5805                 {
5806                   /* template <class T> friend class C;  */
5807                   friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5808                   adjust_processing_template_decl = true;
5809                 }
5810               else if (TREE_CODE (friend_type) == UNBOUND_CLASS_TEMPLATE)
5811                 {
5812                   /* template <class T> friend class C::D;  */
5813                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
5814                                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5815                   if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5816                     friend_type = TREE_TYPE (friend_type);
5817                   adjust_processing_template_decl = true;
5818                 }
5819               else if (TREE_CODE (friend_type) == TYPENAME_TYPE)
5820                 {
5821                   /* This could be either
5822
5823                        friend class T::C;
5824
5825                      when dependent_type_p is false or
5826
5827                        template <class U> friend class T::C;
5828
5829                      otherwise.  */
5830                   friend_type = tsubst (friend_type, args,
5831                                         tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5832                   /* Bump processing_template_decl for correct
5833                      dependent_type_p calculation.  */
5834                   ++processing_template_decl;
5835                   if (dependent_type_p (friend_type))
5836                     adjust_processing_template_decl = true;
5837                   --processing_template_decl;
5838                 }
5839               else if (!CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (friend_type)
5840                        && hidden_name_p (TYPE_NAME (friend_type)))
5841                 {
5842                   /* friend class C;
5843
5844                      where C hasn't been declared yet.  Let's lookup name
5845                      from namespace scope directly, bypassing any name that
5846                      come from dependent base class.  */
5847                   tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5848
5849                   /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5850                      classes.  */
5851                   push_nested_namespace (ns);
5852                   friend_type =
5853                     xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE,
5854                                         /*tag_scope=*/ts_current);
5855                   pop_nested_namespace (ns);
5856                 }
5857               else if (uses_template_parms (friend_type))
5858                 /* friend class C<T>;  */
5859                 friend_type = tsubst (friend_type, args,
5860                                       tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
5861               /* Otherwise it's
5862
5863                    friend class C;
5864
5865                  where C is already declared or
5866
5867                    friend class C<int>;
5868
5869                  We don't have to do anything in these cases.  */
5870
5871               if (adjust_processing_template_decl)
5872                 /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5873                    we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5874                    important that we use make_friend_class since it will
5875                    perform some error-checking and output cross-reference
5876                    information.  */
5877                 ++processing_template_decl;
5878
5879               if (friend_type != error_mark_node)
5880                 make_friend_class (type, friend_type, /*complain=*/false);
5881
5882               if (adjust_processing_template_decl)
5883                 --processing_template_decl;
5884             }
5885           else
5886             {
5887               /* Build new DECL_FRIENDLIST.  */
5888               tree r;
5889
5890               /* The the file and line for this declaration, to
5891                  assist in error message reporting.  Since we
5892                  called push_tinst_level above, we don't need to
5893                  restore these.  */
5894               input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
5895
5896               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5897                 {
5898                   ++processing_template_decl;
5899                   push_deferring_access_checks (dk_no_check);
5900                 }
5901
5902               r = tsubst_friend_function (t, args);
5903               add_friend (type, r, /*complain=*/false);
5904               if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
5905                 {
5906                   pop_deferring_access_checks ();
5907                   --processing_template_decl;
5908                 }
5909             }
5910         }
5911     }
5912
5913   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5914      the class itself.  This puts error messages involving generated
5915      implicit functions at a predictable point, and the same point
5916      that would be used for non-template classes.  */
5917   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (typedecl);
5918
5919   unreverse_member_declarations (type);
5920   finish_struct_1 (type);
5921   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5922
5923   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5924      any member functions.  We don't do this earlier because the
5925      default arguments may reference members of the class.  */
5926   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5927     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5928       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL
5929           /* Implicitly generated member functions will not have template
5930              information; they are not instantiations, but instead are
5931              created "fresh" for each instantiation.  */
5932           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5933         tsubst_default_arguments (t);
5934
5935   popclass ();
5936   pop_from_top_level ();
5937   pop_deferring_access_checks ();
5938   pop_tinst_level ();
5939
5940   /* The vtable for a template class can be emitted in any translation
5941      unit in which the class is instantiated.  When there is no key
5942      method, however, finish_struct_1 will already have added TYPE to
5943      the keyed_classes list.  */
5944   if (TYPE_CONTAINS_VPTR_P (type) && CLASSTYPE_KEY_METHOD (type))
5945     keyed_classes = tree_cons (NULL_TREE, type, keyed_classes);
5946
5947   return type;
5948 }
5949
5950 static tree
5951 tsubst_template_arg (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5952 {
5953   tree r;
5954
5955   if (!t)
5956     r = t;
5957   else if (TYPE_P (t))
5958     r = tsubst (t, args, complain, in_decl);
5959   else
5960     {
5961       r = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
5962       r = fold_non_dependent_expr (r);
5963     }
5964   return r;
5965 }
5966
5967 /* Substitute ARGS into the vector or list of template arguments T.  */
5968
5969 static tree
5970 tsubst_template_args (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
5971 {
5972   int len = TREE_VEC_LENGTH (t);
5973   int need_new = 0, i;
5974   tree *elts = alloca (len * sizeof (tree));
5975
5976   for (i = 0; i < len; i++)
5977     {
5978       tree orig_arg = TREE_VEC_ELT (t, i);
5979       tree new_arg;
5980
5981       if (TREE_CODE (orig_arg) == TREE_VEC)
5982         new_arg = tsubst_template_args (orig_arg, args, complain, in_decl);
5983       else
5984         new_arg = tsubst_template_arg (orig_arg, args, complain, in_decl);
5985
5986       if (new_arg == error_mark_node)
5987         return error_mark_node;
5988
5989       elts[i] = new_arg;
5990       if (new_arg != orig_arg)
5991         need_new = 1;
5992     }
5993
5994   if (!need_new)
5995     return t;
5996
5997   t = make_tree_vec (len);
5998   for (i = 0; i < len; i++)
5999     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
6000
6001   return t;
6002 }
6003
6004 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
6005    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
6006    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
6007    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
6008    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
6009    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
6010
6011 static tree
6012 tsubst_template_parms (tree parms, tree args, tsubst_flags_t complain)
6013 {
6014   tree r = NULL_TREE;
6015   tree* new_parms;
6016
6017   /* When substituting into a template, we must set
6018      PROCESSING_TEMPLATE_DECL as the template parameters may be
6019      dependent if they are based on one-another, and the dependency
6020      predicates are short-circuit outside of templates.  */
6021   ++processing_template_decl;
6022
6023   for (new_parms = &r;
6024        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6025        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
6026          parms = TREE_CHAIN (parms))
6027     {
6028       tree new_vec =
6029         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
6030       int i;
6031
6032       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
6033         {
6034           tree tuple = TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i);
6035           tree default_value = TREE_PURPOSE (tuple);
6036           tree parm_decl = TREE_VALUE (tuple);
6037
6038           parm_decl = tsubst (parm_decl, args, complain, NULL_TREE);
6039           if (TREE_CODE (parm_decl) == PARM_DECL
6040               && invalid_nontype_parm_type_p (TREE_TYPE (parm_decl), complain))
6041             parm_decl = error_mark_node;
6042           default_value = tsubst_template_arg (default_value, args,
6043                                                complain, NULL_TREE);
6044
6045           tuple = build_tree_list (default_value, parm_decl);
6046           TREE_VEC_ELT (new_vec, i) = tuple;
6047         }
6048
6049       *new_parms =
6050         tree_cons (size_int (TMPL_PARMS_DEPTH (parms)
6051                              - TMPL_ARGS_DEPTH (args)),
6052                    new_vec, NULL_TREE);
6053     }
6054
6055   --processing_template_decl;
6056
6057   return r;
6058 }
6059
6060 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
6061    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
6062    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
6063    ENTERING_SCOPE is nonzero, T is the context for a template which
6064    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
6065
6066 static tree
6067 tsubst_aggr_type (tree t,
6068                   tree args,
6069                   tsubst_flags_t complain,
6070                   tree in_decl,
6071                   int entering_scope)
6072 {
6073   if (t == NULL_TREE)
6074     return NULL_TREE;
6075
6076   switch (TREE_CODE (t))
6077     {
6078     case RECORD_TYPE:
6079       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
6080         return tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6081
6082       /* Else fall through.  */
6083     case ENUMERAL_TYPE:
6084     case UNION_TYPE:
6085       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
6086         {
6087           tree argvec;
6088           tree context;
6089           tree r;
6090           bool saved_skip_evaluation;
6091
6092           /* In "sizeof(X<I>)" we need to evaluate "I".  */
6093           saved_skip_evaluation = skip_evaluation;
6094           skip_evaluation = false;
6095
6096           /* First, determine the context for the type we are looking
6097              up.  */
6098           context = TYPE_CONTEXT (t);
6099           if (context)
6100             context = tsubst_aggr_type (context, args, complain,
6101                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
6102
6103           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
6104              type we are trying to find.  For example, given:
6105
6106                template <class T> struct S;
6107                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
6108
6109              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
6110              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
6111              S we only want {double}.  */
6112           argvec = tsubst_template_args (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6113                                          complain, in_decl);
6114           if (argvec == error_mark_node)
6115             r = error_mark_node;
6116           else
6117             {
6118               r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
6119                                          entering_scope, complain);
6120               r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6121             }
6122           
6123           skip_evaluation = saved_skip_evaluation;
6124
6125           return r;
6126         }
6127       else
6128         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
6129         return t;
6130
6131     default:
6132       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
6133     }
6134 }
6135
6136 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
6137    FN), which has the indicated TYPE.  */
6138
6139 tree
6140 tsubst_default_argument (tree fn, tree type, tree arg)
6141 {
6142   tree saved_class_ptr = NULL_TREE;
6143   tree saved_class_ref = NULL_TREE;
6144
6145   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
6146      default argument here, not in tsubst.  In the case of
6147      something like:
6148
6149        template <class T>
6150        struct S {
6151          static T t();
6152          void f(T = t());
6153        };
6154
6155      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
6156      rather than in the current class.  */
6157   push_access_scope (fn);
6158   /* The "this" pointer is not valid in a default argument.  */
6159   if (cfun)
6160     {
6161       saved_class_ptr = current_class_ptr;
6162       cp_function_chain->x_current_class_ptr = NULL_TREE;
6163       saved_class_ref = current_class_ref;
6164       cp_function_chain->x_current_class_ref = NULL_TREE;
6165     }
6166
6167   push_deferring_access_checks(dk_no_deferred);
6168   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn),
6169                      tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
6170   pop_deferring_access_checks();
6171
6172   /* Restore the "this" pointer.  */
6173   if (cfun)
6174     {
6175       cp_function_chain->x_current_class_ptr = saved_class_ptr;
6176       cp_function_chain->x_current_class_ref = saved_class_ref;
6177     }
6178
6179   pop_access_scope (fn);
6180
6181   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
6182   arg = check_default_argument (type, arg);
6183
6184   return arg;
6185 }
6186
6187 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
6188
6189 static void
6190 tsubst_default_arguments (tree fn)
6191 {
6192   tree arg;
6193   tree tmpl_args;
6194
6195   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
6196
6197   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
6198      its default arguments.  */
6199   if (uses_template_parms (tmpl_args))
6200     return;
6201
6202   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
6203        arg;
6204        arg = TREE_CHAIN (arg))
6205     if (TREE_PURPOSE (arg))
6206       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn,
6207                                                     TREE_VALUE (arg),
6208                                                     TREE_PURPOSE (arg));
6209 }
6210
6211 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  Return the
6212    result of the substitution.  Issue error and warning messages under
6213    control of COMPLAIN.  */
6214
6215 static tree
6216 tsubst_decl (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain)
6217 {
6218   location_t saved_loc;
6219   tree r = NULL_TREE;
6220   tree in_decl = t;
6221
6222   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
6223   saved_loc = input_location;
6224   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (t);
6225
6226   switch (TREE_CODE (t))
6227     {
6228     case TEMPLATE_DECL:
6229       {
6230         /* We can get here when processing a member function template,
6231            member class template, and template template parameter of
6232            a template class.  */
6233         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
6234         tree spec;
6235         tree tmpl_args;
6236         tree full_args;
6237
6238         if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
6239           {
6240             /* Template template parameter is treated here.  */
6241             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6242             if (new_type == error_mark_node)
6243               return error_mark_node;
6244
6245             r = copy_decl (t);
6246             TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6247             TREE_TYPE (r) = new_type;
6248             DECL_TEMPLATE_RESULT (r)
6249               = build_decl (TYPE_DECL, DECL_NAME (decl), new_type);
6250             DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
6251               = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
6252                                        complain);
6253             TYPE_NAME (new_type) = r;
6254             break;
6255           }
6256
6257         /* We might already have an instance of this template.
6258            The ARGS are for the surrounding class type, so the
6259            full args contain the tsubst'd args for the context,
6260            plus the innermost args from the template decl.  */
6261         tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t)
6262           ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
6263           : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
6264         /* Because this is a template, the arguments will still be
6265            dependent, even after substitution.  If
6266            PROCESSING_TEMPLATE_DECL is not set, the dependency
6267            predicates will short-circuit.  */
6268         ++processing_template_decl;
6269         full_args = tsubst_template_args (tmpl_args, args,
6270                                           complain, in_decl);
6271         --processing_template_decl;
6272         if (full_args == error_mark_node)
6273           return error_mark_node;
6274
6275         /* tsubst_template_args doesn't copy the vector if
6276            nothing changed.  But, *something* should have
6277            changed.  */
6278         gcc_assert (full_args != tmpl_args);
6279
6280         spec = retrieve_specialization (t, full_args,
6281                                         /*class_specializations_p=*/true);
6282         if (spec != NULL_TREE)
6283           {
6284             r = spec;
6285             break;
6286           }
6287
6288         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
6289            original, but will record the current template arguments.
6290            We also create a new function declaration, which is just
6291            like the old one, but points to this new template, rather
6292            than the old one.  */
6293         r = copy_decl (t);
6294         gcc_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0);
6295         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6296
6297         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
6298
6299         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
6300           {
6301             tree new_type;
6302             ++processing_template_decl;
6303             new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6304             --processing_template_decl; 
6305             if (new_type == error_mark_node)
6306               return error_mark_node;
6307
6308             TREE_TYPE (r) = new_type;
6309             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
6310             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
6311             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
6312             DECL_CONTEXT (r) = TYPE_CONTEXT (new_type);
6313           }
6314         else
6315           {
6316             tree new_decl;
6317             ++processing_template_decl;
6318             new_decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
6319             --processing_template_decl;
6320             if (new_decl == error_mark_node)
6321               return error_mark_node;
6322
6323             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
6324             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
6325             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
6326             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
6327             DECL_CONTEXT (r) = DECL_CONTEXT (new_decl); 
6328           }
6329
6330         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6331         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
6332         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
6333
6334         /* The template parameters for this new template are all the
6335            template parameters for the old template, except the
6336            outermost level of parameters.  */
6337         DECL_TEMPLATE_PARMS (r)
6338           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
6339                                    complain);
6340
6341         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
6342           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
6343
6344         if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
6345           /* Record this non-type partial instantiation.  */
6346           register_specialization (r, t,
6347                                    DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)),
6348                                    false);
6349       }
6350       break;
6351
6352     case FUNCTION_DECL:
6353       {
6354         tree ctx;
6355         tree argvec = NULL_TREE;
6356         tree *friends;
6357         tree gen_tmpl;
6358         tree type;
6359         int member;
6360         int args_depth;
6361         int parms_depth;
6362
6363         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
6364         gcc_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE);
6365
6366         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
6367           {
6368             tree spec;
6369             bool dependent_p;
6370
6371             /* If T is not dependent, just return it.  We have to
6372                increment PROCESSING_TEMPLATE_DECL because
6373                value_dependent_expression_p assumes that nothing is
6374                dependent when PROCESSING_TEMPLATE_DECL is zero.  */
6375             ++processing_template_decl;
6376             dependent_p = value_dependent_expression_p (t);
6377             --processing_template_decl;
6378             if (!dependent_p)
6379               return t;
6380
6381             /* Calculate the most general template of which R is a
6382                specialization, and the complete set of arguments used to
6383                specialize R.  */
6384             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
6385             argvec = tsubst_template_args (DECL_TI_ARGS
6386                                            (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
6387                                            args, complain, in_decl);
6388
6389             /* Check to see if we already have this specialization.  */
6390             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec,
6391                                             /*class_specializations_p=*/false);
6392
6393             if (spec)
6394               {
6395                 r = spec;
6396                 break;
6397               }
6398
6399             /* We can see more levels of arguments than parameters if
6400                there was a specialization of a member template, like
6401                this:
6402
6403                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
6404                  template <> template <class U> void S<int>::f(U);
6405
6406                Here, we'll be substituting into the specialization,
6407                because that's where we can find the code we actually
6408                want to generate, but we'll have enough arguments for
6409                the most general template.
6410
6411                We also deal with the peculiar case:
6412
6413                  template <class T> struct S {
6414                    template <class U> friend void f();
6415                  };
6416                  template <class U> void f() {}
6417                  template S<int>;
6418                  template void f<double>();
6419
6420                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
6421                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
6422                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
6423                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
6424                situations like:
6425
6426                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
6427                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
6428
6429                which we can spot because the pattern will be a
6430                specialization in this case.  */
6431             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6432             parms_depth =
6433               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t)));
6434             if (args_depth > parms_depth
6435                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
6436               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
6437           }
6438         else
6439           {
6440             /* This special case arises when we have something like this:
6441
6442                  template <class T> struct S {
6443                    friend void f<int>(int, double);
6444                  };
6445
6446                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
6447                will be an IDENTIFIER_NODE.  We are being called from
6448                tsubst_friend_function, and we want only to create a
6449                new decl (R) with appropriate types so that we can call
6450                determine_specialization.  */
6451             gen_tmpl = NULL_TREE;
6452           }
6453
6454         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
6455           {
6456             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
6457               member = 2;
6458             else
6459               member = 1;
6460             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args,
6461                                     complain, t, /*entering_scope=*/1);
6462           }
6463         else
6464           {
6465             member = 0;
6466             ctx = DECL_CONTEXT (t);
6467           }
6468         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6469         if (type == error_mark_node)
6470           return error_mark_node;
6471
6472         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
6473            point, as they may not represent instantiations of this
6474            template, and in any case are considered separate under the
6475            discrete model.  */
6476         r = copy_decl (t);
6477         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
6478         TREE_TYPE (r) = type;
6479         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6480         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6481         SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6482         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6483         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6484
6485         if (member && DECL_CONV_FN_P (r))
6486           /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
6487              case it's the name of one of the template's parameters.  */
6488           DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
6489
6490         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
6491                                      complain, t);
6492         DECL_RESULT (r) = NULL_TREE;
6493
6494         TREE_STATIC (r) = 0;
6495         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
6496         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6497         /* If this is an instantiation of a function with internal
6498            linkage, we already know what object file linkage will be
6499            assigned to the instantiation.  */
6500         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = !TREE_PUBLIC (r);
6501         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
6502         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6503         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
6504         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
6505         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
6506         TREE_USED (r) = 0;
6507         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
6508           {
6509             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
6510                                                args, complain, t);
6511             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
6512             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
6513           }
6514
6515         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R.  There's no need to do
6516            this in the special friend case mentioned above where
6517            GEN_TMPL is NULL.  */
6518         if (gen_tmpl)
6519           {
6520             DECL_TEMPLATE_INFO (r)
6521               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
6522             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6523             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false);
6524
6525             /* We're not supposed to instantiate default arguments
6526                until they are called, for a template.  But, for a
6527                declaration like:
6528
6529                  template <class T> void f ()
6530                  { extern void g(int i = T()); }
6531
6532                we should do the substitution when the template is
6533                instantiated.  We handle the member function case in
6534                instantiate_class_template since the default arguments
6535                might refer to other members of the class.  */
6536             if (!member
6537                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
6538                 && !uses_template_parms (argvec))
6539               tsubst_default_arguments (r);
6540           }
6541         else
6542           DECL_TEMPLATE_INFO (r) = NULL_TREE;
6543
6544         /* Copy the list of befriending classes.  */
6545         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
6546              *friends;
6547              friends = &TREE_CHAIN (*friends))
6548           {
6549             *friends = copy_node (*friends);
6550             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
6551                                             args, complain,
6552                                             in_decl);
6553           }
6554
6555         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
6556           {
6557             maybe_retrofit_in_chrg (r);
6558             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
6559               grok_ctor_properties (ctx, r);
6560             /* If this is an instantiation of a member template, clone it.
6561                If it isn't, that'll be handled by
6562                clone_constructors_and_destructors.  */
6563             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
6564               clone_function_decl (r, /*update_method_vec_p=*/0);
6565           }
6566         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
6567           grok_op_properties (r, (complain & tf_error) != 0);
6568
6569         if (DECL_FRIEND_P (t) && DECL_FRIEND_CONTEXT (t))
6570           SET_DECL_FRIEND_CONTEXT (r,
6571                                    tsubst (DECL_FRIEND_CONTEXT (t),
6572                                             args, complain, in_decl));
6573       }
6574       break;
6575
6576     case PARM_DECL:
6577       {
6578         tree type;
6579
6580         r = copy_node (t);
6581         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
6582           SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (r);
6583
6584         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6585         type = type_decays_to (type);
6586         TREE_TYPE (r) = type;
6587         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6588
6589         if (DECL_INITIAL (r))
6590           {
6591             if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
6592               DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
6593             else
6594               DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
6595                                          complain, in_decl);
6596           }
6597
6598         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
6599
6600         if (!DECL_TEMPLATE_PARM_P (r))
6601           DECL_ARG_TYPE (r) = type_passed_as (type);
6602         if (TREE_CHAIN (t))
6603           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
6604                                    complain, TREE_CHAIN (t));
6605       }
6606       break;
6607
6608     case FIELD_DECL:
6609       {
6610         tree type;
6611
6612         r = copy_decl (t);
6613         type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6614         if (type == error_mark_node)
6615           return error_mark_node;
6616         TREE_TYPE (r) = type;
6617         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6618
6619         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
6620            finish_member_declaration.  */
6621         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
6622                                         complain, in_decl);
6623         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6624         if (VOID_TYPE_P (type))
6625           error ("instantiation of %q+D as type %qT", r, type);
6626       }
6627       break;
6628
6629     case USING_DECL:
6630       /* We reach here only for member using decls.  */
6631       if (DECL_DEPENDENT_P (t))
6632         {
6633           r = do_class_using_decl
6634             (tsubst_copy (USING_DECL_SCOPE (t), args, complain, in_decl),
6635              tsubst_copy (DECL_NAME (t), args, complain, in_decl));
6636           if (!r)
6637             r = error_mark_node;
6638         }
6639       else
6640         {
6641           r = copy_node (t);
6642           TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6643         }
6644       break;
6645
6646     case TYPE_DECL:
6647     case VAR_DECL:
6648       {
6649         tree argvec = NULL_TREE;
6650         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
6651         tree spec;
6652         tree tmpl = NULL_TREE;
6653         tree ctx;
6654         tree type = NULL_TREE;
6655         int local_p;
6656
6657         if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
6658           {
6659             type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6660             if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6661                 || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
6662               {
6663                 /* If this is the canonical decl, we don't have to
6664                    mess with instantiations, and often we can't (for
6665                    typename, template type parms and such).  Note that
6666                    TYPE_NAME is not correct for the above test if
6667                    we've copied the type for a typedef.  */
6668                 r = TYPE_NAME (type);
6669                 break;
6670               }
6671           }
6672
6673         /* Assume this is a non-local variable.  */
6674         local_p = 0;
6675
6676         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
6677           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args,
6678                                   complain,
6679                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
6680         else if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
6681           ctx = DECL_CONTEXT (t);
6682         else
6683           {
6684             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
6685             ctx = NULL_TREE;
6686             local_p = 1;
6687           }
6688
6689         /* Check to see if we already have this specialization.  */
6690         if (!local_p)
6691           {
6692             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
6693             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
6694             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, complain, in_decl);
6695             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec,
6696                                             /*class_specializations_p=*/false);
6697           }
6698         else
6699           spec = retrieve_local_specialization (t);
6700
6701         if (spec)
6702           {
6703             r = spec;
6704             break;
6705           }
6706
6707         r = copy_decl (t);
6708         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
6709           {
6710             /* Even if the original location is out of scope, the
6711                newly substituted one is not.  */
6712             DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
6713             DECL_INITIALIZED_P (r) = 0;
6714             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (r) = 0;
6715             type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6716             if (type == error_mark_node)
6717               return error_mark_node;
6718             type = complete_type (type);
6719             DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (r)
6720               = DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (t);
6721             type = check_var_type (DECL_NAME (r), type);
6722
6723             if (DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (t))
6724               {
6725                 tree ve = DECL_VALUE_EXPR (t);
6726                 ve = tsubst_expr (ve, args, complain, in_decl);
6727                 SET_DECL_VALUE_EXPR (r, ve);
6728               }
6729           }
6730         else if (DECL_SELF_REFERENCE_P (t))
6731           SET_DECL_SELF_REFERENCE_P (r);
6732         TREE_TYPE (r) = type;
6733         cp_apply_type_quals_to_decl (cp_type_quals (type), r);
6734         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
6735         /* Clear out the mangled name and RTL for the instantiation.  */
6736         SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (r, NULL_TREE);
6737         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
6738           SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6739         /* The initializer must not be expanded until it is required;
6740            see [temp.inst].  */
6741         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
6742         if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (t), TS_DECL_WRTL))
6743           SET_DECL_RTL (r, NULL_RTX);
6744         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
6745
6746         if (!local_p)
6747           {
6748             /* A static data member declaration is always marked
6749                external when it is declared in-class, even if an
6750                initializer is present.  We mimic the non-template
6751                processing here.  */
6752             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
6753
6754             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec, false);
6755             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
6756             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
6757           }
6758         else
6759           register_local_specialization (r, t);
6760
6761         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
6762         layout_decl (r, 0);
6763       }
6764       break;
6765
6766     default:
6767       gcc_unreachable ();
6768     }
6769
6770   /* Restore the file and line information.  */
6771   input_location = saved_loc;
6772
6773   return r;
6774 }
6775
6776 /* Substitute into the ARG_TYPES of a function type.  */
6777
6778 static tree
6779 tsubst_arg_types (tree arg_types,
6780                   tree args,
6781                   tsubst_flags_t complain,
6782                   tree in_decl)
6783 {
6784   tree remaining_arg_types;
6785   tree type;
6786   tree default_arg;
6787   tree result = NULL_TREE;
6788
6789   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
6790     return arg_types;
6791
6792   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
6793                                           args, complain, in_decl);
6794   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
6795     return error_mark_node;
6796
6797   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
6798   if (type == error_mark_node)
6799     return error_mark_node;
6800   if (VOID_TYPE_P (type))
6801     {
6802       if (complain & tf_error)
6803         {
6804           error ("invalid parameter type %qT", type);
6805           if (in_decl)
6806             error ("in declaration %q+D", in_decl);
6807         }
6808       return error_mark_node;
6809     }
6810
6811   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
6812      top-level qualifiers as required.  */
6813   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
6814
6815   /* We do not substitute into default arguments here.  The standard
6816      mandates that they be instantiated only when needed, which is
6817      done in build_over_call.  */
6818   default_arg = TREE_PURPOSE (arg_types);
6819
6820   if (default_arg && TREE_CODE (default_arg) == DEFAULT_ARG)
6821     {
6822       /* We've instantiated a template before its default arguments
6823          have been parsed.  This can happen for a nested template
6824          class, and is not an error unless we require the default
6825          argument in a call of this function.  */
6826       result = tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
6827       VEC_safe_push (tree, gc, DEFARG_INSTANTIATIONS (default_arg), result);
6828     }
6829   else
6830     result = hash_tree_cons (default_arg, type, remaining_arg_types);
6831
6832   return result;
6833 }
6834
6835 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
6836    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
6837    initial substitution of explicitly provided template parameters
6838    during argument deduction forbids substitution into the
6839    exception-specification:
6840
6841      [temp.deduct]
6842
6843      All references in the function type of the function template to  the
6844      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6845      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6846      in  the function type of the function template results in an invalid
6847      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6848      exception specifications is done only when the function is instanti-
6849      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6850      results in an invalid type.]  */
6851
6852 static tree
6853 tsubst_function_type (tree t,
6854                       tree args,
6855                       tsubst_flags_t complain,
6856                       tree in_decl)
6857 {
6858   tree return_type;
6859   tree arg_types;
6860   tree fntype;
6861
6862   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6863   gcc_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE);
6864
6865   /* Substitute the return type.  */
6866   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6867   if (return_type == error_mark_node)
6868     return error_mark_node;
6869   /* The standard does not presently indicate that creation of a
6870      function type with an invalid return type is a deduction failure.
6871      However, that is clearly analogous to creating an array of "void"
6872      or a reference to a reference.  This is core issue #486.  */
6873   if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE
6874       || TREE_CODE (return_type) == FUNCTION_TYPE)
6875     {
6876       if (complain & tf_error)
6877         {
6878           if (TREE_CODE (return_type) == ARRAY_TYPE)
6879             error ("function returning an array");
6880           else
6881             error ("function returning a function");
6882         }
6883       return error_mark_node;
6884     }
6885
6886   /* Substitute the argument types.  */
6887   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6888                                 complain, in_decl);
6889   if (arg_types == error_mark_node)
6890     return error_mark_node;
6891
6892   /* Construct a new type node and return it.  */
6893   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6894     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6895   else
6896     {
6897       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6898       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6899         {
6900           /* [temp.deduct]
6901
6902              Type deduction may fail for any of the following
6903              reasons:
6904
6905              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6906              is not a class type.  */
6907           if (complain & tf_error)
6908             error ("creating pointer to member function of non-class type %qT",
6909                       r);
6910           return error_mark_node;
6911         }
6912
6913       fntype = build_method_type_directly (r, return_type,
6914                                            TREE_CHAIN (arg_types));
6915     }
6916   fntype = cp_build_qualified_type_real (fntype, TYPE_QUALS (t), complain);
6917   fntype = cp_build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6918
6919   return fntype;
6920 }
6921
6922 /* FNTYPE is a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  Substitute the template
6923    ARGS into that specification, and return the substituted
6924    specification.  If there is no specification, return NULL_TREE.  */
6925
6926 static tree
6927 tsubst_exception_specification (tree fntype,
6928                                 tree args,
6929                                 tsubst_flags_t complain,
6930                                 tree in_decl)
6931 {
6932   tree specs;
6933   tree new_specs;
6934
6935   specs = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (fntype);
6936   new_specs = NULL_TREE;
6937   if (specs)
6938     {
6939       if (! TREE_VALUE (specs))
6940         new_specs = specs;
6941       else
6942         while (specs)
6943           {
6944             tree spec;
6945             spec = tsubst (TREE_VALUE (specs), args, complain, in_decl);
6946             if (spec == error_mark_node)
6947               return spec;
6948             new_specs = add_exception_specifier (new_specs, spec, complain);
6949             specs = TREE_CHAIN (specs);
6950           }
6951     }
6952   return new_specs;
6953 }
6954
6955 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6956    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6957    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6958    Issue error and warning messages under control of COMPLAIN.  Note
6959    that we must be relatively non-tolerant of extensions here, in
6960    order to preserve conformance; if we allow substitutions that
6961    should not be allowed, we may allow argument deductions that should
6962    not succeed, and therefore report ambiguous overload situations
6963    where there are none.  In theory, we could allow the substitution,
6964    but indicate that it should have failed, and allow our caller to
6965    make sure that the right thing happens, but we don't try to do this
6966    yet.
6967
6968    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6969    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6970
6971 static tree
6972 tsubst (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
6973 {
6974   tree type, r;
6975
6976   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6977       || t == integer_type_node
6978       || t == void_type_node
6979       || t == char_type_node
6980       || t == unknown_type_node
6981       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6982     return t;
6983
6984   if (DECL_P (t))
6985     return tsubst_decl (t, args, complain);
6986
6987   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6988     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6989   else
6990     type = TREE_TYPE (t);
6991
6992   gcc_assert (type != unknown_type_node);
6993
6994   if (type
6995       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6996       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6997       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6998       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6999     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
7000   if (type == error_mark_node)
7001     return error_mark_node;
7002
7003   switch (TREE_CODE (t))
7004     {
7005     case RECORD_TYPE:
7006     case UNION_TYPE:
7007     case ENUMERAL_TYPE:
7008       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
7009                                /*entering_scope=*/0);
7010
7011     case ERROR_MARK:
7012     case IDENTIFIER_NODE:
7013     case VOID_TYPE:
7014     case REAL_TYPE:
7015     case COMPLEX_TYPE:
7016     case VECTOR_TYPE:
7017     case BOOLEAN_TYPE:
7018     case INTEGER_CST:
7019     case REAL_CST:
7020     case STRING_CST:
7021       return t;
7022
7023     case INTEGER_TYPE:
7024       if (t == integer_type_node)
7025         return t;
7026
7027       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
7028           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
7029         return t;
7030
7031       {
7032         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
7033
7034         /* The array dimension behaves like a non-type template arg,
7035            in that we want to fold it as much as possible.  */
7036         max = tsubst_template_arg (omax, args, complain, in_decl);
7037         max = fold_decl_constant_value (max);
7038
7039         /* [temp.deduct]
7040
7041            Type deduction may fail for any of the following
7042            reasons:
7043
7044              Attempting to create an array with a size that is
7045              zero or negative.  */
7046         if (integer_zerop (max) && !(complain & tf_error))
7047           /* We must fail if performing argument deduction (as
7048              indicated by the state of complain), so that
7049              another substitution can be found.  */
7050           return error_mark_node;
7051
7052         else if (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST
7053                  && INT_CST_LT (max, integer_zero_node))
7054           {
7055             if (complain & tf_error)
7056               error ("creating array with negative size (%qE)", max);
7057
7058             return error_mark_node;
7059           }
7060
7061         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
7062       }
7063
7064     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7065     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7066     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7067     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7068       {
7069         int idx;
7070         int level;
7071         int levels;
7072         tree arg = NULL_TREE;
7073
7074         r = NULL_TREE;
7075
7076         gcc_assert (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0);
7077         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
7078             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
7079             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7080           {
7081             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
7082             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
7083           }
7084         else
7085           {
7086             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
7087             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
7088           }
7089
7090         levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
7091         if (level <= levels)
7092           arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
7093
7094         if (arg == error_mark_node)
7095           return error_mark_node;
7096         else if (arg != NULL_TREE)
7097           {
7098             if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
7099               {
7100                 gcc_assert (TYPE_P (arg));
7101                 return cp_build_qualified_type_real
7102                   (arg, cp_type_quals (arg) | cp_type_quals (t),
7103                    complain | tf_ignore_bad_quals);
7104               }
7105             else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7106               {
7107                 /* We are processing a type constructed from a
7108                    template template parameter.  */
7109                 tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
7110                                       args, complain, in_decl);
7111                 if (argvec == error_mark_node)
7112                   return error_mark_node;
7113
7114                 /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when we
7115                    are resolving nested-types in the signature of a
7116                    member function templates.  Otherwise ARG is a
7117                    TEMPLATE_DECL and is the real template to be
7118                    instantiated.  */
7119                 if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7120                   arg = TYPE_NAME (arg);
7121
7122                 r = lookup_template_class (arg,
7123                                            argvec, in_decl,
7124                                            DECL_CONTEXT (arg),
7125                                             /*entering_scope=*/0,
7126                                            complain);
7127                 return cp_build_qualified_type_real
7128                   (r, TYPE_QUALS (t), complain);
7129               }
7130             else
7131               /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
7132               return arg;
7133           }
7134
7135         if (level == 1)
7136           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
7137              unify.  This means that we don't yet have any information
7138              about the template parameter in question.  */
7139           return t;
7140
7141         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
7142            more deeply nested template.  Make a new version of this
7143            template parameter, but with a lower level.  */
7144         switch (TREE_CODE (t))
7145           {
7146           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7147           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7148           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7149             if (cp_type_quals (t))
7150               {
7151                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
7152                 r = cp_build_qualified_type_real
7153                   (r, cp_type_quals (t),
7154                    complain | (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
7155                                ? tf_ignore_bad_quals : 0));
7156               }
7157             else
7158               {
7159                 r = copy_type (t);
7160                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
7161                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
7162                                                 r, levels);
7163                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
7164                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
7165                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
7166                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
7167
7168                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
7169                   {
7170                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
7171                                           complain, in_decl);
7172                     if (argvec == error_mark_node)
7173                       return error_mark_node;
7174
7175                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
7176                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
7177                   }
7178               }
7179             break;
7180
7181           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7182             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
7183             break;
7184
7185           default:
7186             gcc_unreachable ();
7187           }
7188
7189         return r;
7190       }
7191
7192     case TREE_LIST:
7193       {
7194         tree purpose, value, chain;
7195
7196         if (t == void_list_node)
7197           return t;
7198
7199         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7200         if (purpose)
7201           {
7202             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
7203             if (purpose == error_mark_node)
7204               return error_mark_node;
7205           }
7206         value = TREE_VALUE (t);
7207         if (value)
7208           {
7209             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
7210             if (value == error_mark_node)
7211               return error_mark_node;
7212           }
7213         chain = TREE_CHAIN (t);
7214         if (chain && chain != void_type_node)
7215           {
7216             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
7217             if (chain == error_mark_node)
7218               return error_mark_node;
7219           }
7220         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7221             && value == TREE_VALUE (t)
7222             && chain == TREE_CHAIN (t))
7223           return t;
7224         return hash_tree_cons (purpose, value, chain);
7225       }
7226
7227     case TREE_BINFO:
7228       /* We should never be tsubsting a binfo.  */
7229       gcc_unreachable ();
7230
7231     case TREE_VEC:
7232       /* A vector of template arguments.  */
7233       gcc_assert (!type);
7234       return tsubst_template_args (t, args, complain, in_decl);
7235
7236     case POINTER_TYPE:
7237     case REFERENCE_TYPE:
7238       {
7239         enum tree_code code;
7240
7241         if (type == TREE_TYPE (t) && TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE)
7242           return t;
7243
7244         code = TREE_CODE (t);
7245
7246
7247         /* [temp.deduct]
7248
7249            Type deduction may fail for any of the following
7250            reasons:
7251
7252            -- Attempting to create a pointer to reference type.
7253            -- Attempting to create a reference to a reference type or
7254               a reference to void.  */
7255         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
7256             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
7257           {
7258             static location_t last_loc;
7259
7260             /* We keep track of the last time we issued this error
7261                message to avoid spewing a ton of messages during a
7262                single bad template instantiation.  */
7263             if (complain & tf_error
7264 #ifdef USE_MAPPED_LOCATION
7265                 && last_loc != input_location
7266 #else
7267                 && (last_loc.line != input_line
7268                     || last_loc.file != input_filename)
7269 #endif
7270                   )
7271               {
7272                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
7273                   error ("forming reference to void");
7274                 else
7275                   error ("forming %s to reference type %qT",
7276                          (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
7277                          type);
7278                 last_loc = input_location;
7279               }
7280
7281             return error_mark_node;
7282           }
7283         else if (code == POINTER_TYPE)
7284           {
7285             r = build_pointer_type (type);
7286             if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
7287               r = build_ptrmemfunc_type (r);
7288           }
7289         else
7290           r = build_reference_type (type);
7291         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
7292
7293         if (r != error_mark_node)
7294           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
7295           layout_type (r);
7296
7297         return r;
7298       }
7299     case OFFSET_TYPE:
7300       {
7301         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
7302         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
7303           {
7304             /* [temp.deduct]
7305
7306                Type deduction may fail for any of the following
7307                reasons:
7308
7309                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
7310                   is not a class type.  */
7311             if (complain & tf_error)
7312               error ("creating pointer to member of non-class type %qT", r);
7313             return error_mark_node;
7314           }
7315         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7316           {
7317             if (complain & tf_error)
7318               error ("creating pointer to member reference type %qT", type);
7319             return error_mark_node;
7320           }
7321         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
7322           {
7323             if (complain & tf_error)
7324               error ("creating pointer to member of type void");
7325             return error_mark_node;
7326           }
7327         gcc_assert (TREE_CODE (type) != METHOD_TYPE);
7328         if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE)
7329           {
7330             /* The type of the implicit object parameter gets its
7331                cv-qualifiers from the FUNCTION_TYPE. */
7332             tree method_type;
7333             tree this_type = cp_build_qualified_type (TYPE_MAIN_VARIANT (r),
7334                                                       cp_type_quals (type));
7335             tree memptr;
7336             method_type = build_method_type_directly (this_type,
7337                                                       TREE_TYPE (type),
7338                                                       TYPE_ARG_TYPES (type));
7339             memptr = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (method_type));
7340             return cp_build_qualified_type_real (memptr, cp_type_quals (t),
7341                                                  complain);
7342           }
7343         else
7344           return cp_build_qualified_type_real (build_ptrmem_type (r, type),
7345                                                TYPE_QUALS (t),
7346                                                complain);
7347       }
7348     case FUNCTION_TYPE:
7349     case METHOD_TYPE:
7350       {
7351         tree fntype;
7352         tree specs;
7353         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
7354         if (fntype == error_mark_node)
7355           return error_mark_node;
7356
7357         /* Substitute the exception specification.  */
7358         specs = tsubst_exception_specification (t, args, complain,
7359                                                 in_decl);
7360         if (specs == error_mark_node)
7361           return error_mark_node;
7362         if (specs)
7363           fntype = build_exception_variant (fntype, specs);
7364         return fntype;
7365       }
7366     case ARRAY_TYPE:
7367       {
7368         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
7369         if (domain == error_mark_node)
7370           return error_mark_node;
7371
7372         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
7373            it will obviously be the same as T.  */
7374         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
7375           return t;
7376
7377         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.
7378
7379            [temp.deduct]
7380
7381            The deduction may fail for any of the following reasons:
7382
7383            -- Attempting to create an array with an element type that
7384               is void, a function type, or a reference type, or [DR337]
7385               an abstract class type.  */
7386         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE
7387             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
7388             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
7389           {
7390             if (complain & tf_error)
7391               error ("creating array of %qT", type);
7392             return error_mark_node;
7393           }
7394         if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_PURE_VIRTUALS (type))
7395           {
7396             if (complain & tf_error)
7397               error ("creating array of %qT, which is an abstract class type",
7398                      type);
7399             return error_mark_node;
7400           }
7401
7402         r = build_cplus_array_type (type, domain);
7403         return r;
7404       }
7405
7406     case PLUS_EXPR:
7407     case MINUS_EXPR:
7408       {
7409         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7410         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7411
7412         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7413           return error_mark_node;
7414
7415         return fold_build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2);
7416       }
7417
7418     case NEGATE_EXPR:
7419     case NOP_EXPR:
7420       {
7421         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7422         if (e == error_mark_node)
7423           return error_mark_node;
7424
7425         return fold_build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e);
7426       }
7427
7428     case TYPENAME_TYPE:
7429       {
7430         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7431                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7432         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
7433                               complain, in_decl);
7434
7435         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
7436           return error_mark_node;
7437
7438         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
7439           {
7440             if (complain & tf_error)
7441               error ("%qT is not a class, struct, or union type", ctx);
7442             return error_mark_node;
7443           }
7444         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
7445           {
7446             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
7447                have complete type in order to allow things like:
7448
7449                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
7450
7451                But, such constructs have already been resolved by this
7452                point, so here CTX really should have complete type, unless
7453                it's a partial instantiation.  */
7454             ctx = complete_type (ctx);
7455             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
7456               {
7457                 if (complain & tf_error)
7458                   cxx_incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
7459                 return error_mark_node;
7460               }
7461           }
7462
7463         f = make_typename_type (ctx, f, typename_type,
7464                                 (complain & tf_error) | tf_keep_type_decl);
7465         if (f == error_mark_node)
7466           return f;
7467         if (TREE_CODE (f) == TYPE_DECL)
7468           {
7469             complain |= tf_ignore_bad_quals;
7470             f = TREE_TYPE (f);
7471           }
7472
7473         if (TREE_CODE (f) != TYPENAME_TYPE)
7474           {
7475             if (TYPENAME_IS_ENUM_P (t) && TREE_CODE (f) != ENUMERAL_TYPE)
7476               error ("%qT resolves to %qT, which is not an enumeration type",
7477                      t, f);
7478             else if (TYPENAME_IS_CLASS_P (t) && !CLASS_TYPE_P (f))
7479               error ("%qT resolves to %qT, which is is not a class type",
7480                      t, f);
7481           }
7482
7483         return cp_build_qualified_type_real
7484           (f, cp_type_quals (f) | cp_type_quals (t), complain);
7485       }
7486
7487     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
7488       {
7489         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
7490                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
7491         tree name = TYPE_IDENTIFIER (t);
7492         tree parm_list = DECL_TEMPLATE_PARMS (TYPE_NAME (t));
7493
7494         if (ctx == error_mark_node || name == error_mark_node)
7495           return error_mark_node;
7496
7497         if (parm_list)
7498           parm_list = tsubst_template_parms (parm_list, args, complain);
7499         return make_unbound_class_template (ctx, name, parm_list, complain);
7500       }
7501
7502     case INDIRECT_REF:
7503     case ADDR_EXPR:
7504     case CALL_EXPR:
7505       gcc_unreachable ();
7506
7507     case ARRAY_REF:
7508       {
7509         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7510         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7511         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7512           return error_mark_node;
7513
7514         return build_nt (ARRAY_REF, e1, e2, NULL_TREE, NULL_TREE);
7515       }
7516
7517     case SCOPE_REF:
7518       {
7519         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7520         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
7521         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
7522           return error_mark_node;
7523
7524         return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
7525                                      e1, e2, QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (t));
7526       }
7527
7528     case TYPEOF_TYPE:
7529       {
7530         tree type;
7531
7532         type = finish_typeof (tsubst_expr (TYPEOF_TYPE_EXPR (t), args,
7533                                            complain, in_decl));
7534         return cp_build_qualified_type_real (type,
7535                                              cp_type_quals (t)
7536                                              | cp_type_quals (type),
7537                                              complain);
7538       }
7539
7540     default:
7541       sorry ("use of %qs in template",
7542              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
7543       return error_mark_node;
7544     }
7545 }
7546
7547 /* Like tsubst_expr for a BASELINK.  OBJECT_TYPE, if non-NULL, is the
7548    type of the expression on the left-hand side of the "." or "->"
7549    operator.  */
7550
7551 static tree
7552 tsubst_baselink (tree baselink, tree object_type,
7553                  tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7554 {
7555     tree name;
7556     tree qualifying_scope;
7557     tree fns;
7558     tree template_args = 0;
7559     bool template_id_p = false;
7560
7561     /* A baselink indicates a function from a base class.  The
7562        BASELINK_ACCESS_BINFO and BASELINK_BINFO are going to have
7563        non-dependent types; otherwise, the lookup could not have
7564        succeeded.  However, they may indicate bases of the template
7565        class, rather than the instantiated class.
7566
7567        In addition, lookups that were not ambiguous before may be
7568        ambiguous now.  Therefore, we perform the lookup again.  */
7569     qualifying_scope = BINFO_TYPE (BASELINK_ACCESS_BINFO (baselink));
7570     fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7571     if (TREE_CODE (fns) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7572       {
7573         template_id_p = true;
7574         template_args = TREE_OPERAND (fns, 1);
7575         fns = TREE_OPERAND (fns, 0);
7576         if (template_args)
7577           template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7578                                                 complain, in_decl);
7579       }
7580     name = DECL_NAME (get_first_fn (fns));
7581     baselink = lookup_fnfields (qualifying_scope, name, /*protect=*/1);
7582
7583     /* If lookup found a single function, mark it as used at this
7584        point.  (If it lookup found multiple functions the one selected
7585        later by overload resolution will be marked as used at that
7586        point.)  */
7587     if (BASELINK_P (baselink))
7588       fns = BASELINK_FUNCTIONS (baselink);
7589     if (!template_id_p && !really_overloaded_fn (fns))
7590       mark_used (OVL_CURRENT (fns));
7591
7592     /* Add back the template arguments, if present.  */
7593     if (BASELINK_P (baselink) && template_id_p)
7594       BASELINK_FUNCTIONS (baselink)
7595         = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR,
7596                     BASELINK_FUNCTIONS (baselink),
7597                     template_args);
7598
7599     if (!object_type)
7600       object_type = current_class_type;
7601     return adjust_result_of_qualified_name_lookup (baselink,
7602                                                    qualifying_scope,
7603                                                    object_type);
7604 }
7605
7606 /* Like tsubst_expr for a SCOPE_REF, given by QUALIFIED_ID.  DONE is
7607    true if the qualified-id will be a postfix-expression in-and-of
7608    itself; false if more of the postfix-expression follows the
7609    QUALIFIED_ID.  ADDRESS_P is true if the qualified-id is the operand
7610    of "&".  */
7611
7612 static tree
7613 tsubst_qualified_id (tree qualified_id, tree args,
7614                      tsubst_flags_t complain, tree in_decl,
7615                      bool done, bool address_p)
7616 {
7617   tree expr;
7618   tree scope;
7619   tree name;
7620   bool is_template;
7621   tree template_args;
7622
7623   gcc_assert (TREE_CODE (qualified_id) == SCOPE_REF);
7624
7625   /* Figure out what name to look up.  */
7626   name = TREE_OPERAND (qualified_id, 1);
7627   if (TREE_CODE (name) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7628     {
7629       is_template = true;
7630       template_args = TREE_OPERAND (name, 1);
7631       if (template_args)
7632         template_args = tsubst_template_args (template_args, args,
7633                                               complain, in_decl);
7634       name = TREE_OPERAND (name, 0);
7635     }
7636   else
7637     {
7638       is_template = false;
7639       template_args = NULL_TREE;
7640     }
7641
7642   /* Substitute into the qualifying scope.  When there are no ARGS, we
7643      are just trying to simplify a non-dependent expression.  In that
7644      case the qualifying scope may be dependent, and, in any case,
7645      substituting will not help.  */
7646   scope = TREE_OPERAND (qualified_id, 0);
7647   if (args)
7648     {
7649       scope = tsubst (scope, args, complain, in_decl);
7650       expr = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7651     }
7652   else
7653     expr = name;
7654
7655   if (dependent_type_p (scope))
7656     return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE, 
7657                                  scope, expr, 
7658                                  QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id));
7659
7660   if (!BASELINK_P (name) && !DECL_P (expr))
7661     {
7662       if (TREE_CODE (expr) == BIT_NOT_EXPR)
7663         /* If this were actually a destructor call, it would have been
7664            parsed as such by the parser.  */
7665         expr = error_mark_node;
7666       else
7667         expr = lookup_qualified_name (scope, expr, /*is_type_p=*/0, false);
7668       if (TREE_CODE (TREE_CODE (expr) == TEMPLATE_DECL
7669                      ? DECL_TEMPLATE_RESULT (expr) : expr) == TYPE_DECL)
7670         {
7671           if (complain & tf_error)
7672             {
7673               error ("dependent-name %qE is parsed as a non-type, but "
7674                      "instantiation yields a type", qualified_id);
7675               inform ("say %<typename %E%> if a type is meant", qualified_id);
7676             }
7677           return error_mark_node;
7678         }
7679     }
7680
7681   if (DECL_P (expr))
7682     {
7683       check_accessibility_of_qualified_id (expr, /*object_type=*/NULL_TREE,
7684                                            scope);
7685       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
7686       mark_used (expr);
7687     }
7688
7689   if (expr == error_mark_node || TREE_CODE (expr) == TREE_LIST)
7690     {
7691       if (complain & tf_error)
7692         qualified_name_lookup_error (scope,
7693                                      TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
7694                                      expr);
7695       return error_mark_node;
7696     }
7697
7698   if (is_template)
7699     expr = lookup_template_function (expr, template_args);
7700
7701   if (expr == error_mark_node && complain & tf_error)
7702     qualified_name_lookup_error (scope, TREE_OPERAND (qualified_id, 1),
7703                                  expr);
7704   else if (TYPE_P (scope))
7705     {
7706       expr = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
7707               (expr, scope, current_class_type));
7708       expr = (finish_qualified_id_expr 
7709               (scope, expr, done, address_p,
7710                QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (qualified_id),
7711                /*template_arg_p=*/false));
7712     }
7713
7714   if (TREE_CODE (expr) != SCOPE_REF)
7715     expr = convert_from_reference (expr);
7716
7717   return expr;
7718 }
7719
7720 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
7721    template parms; to finish processing the resultant expression, use
7722    tsubst_expr.  */
7723
7724 static tree
7725 tsubst_copy (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
7726 {
7727   enum tree_code code;
7728   tree r;
7729
7730   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7731     return t;
7732
7733   code = TREE_CODE (t);
7734
7735   switch (code)
7736     {
7737     case PARM_DECL:
7738       r = retrieve_local_specialization (t);
7739       gcc_assert (r != NULL);
7740       mark_used (r);
7741       return r;
7742
7743     case CONST_DECL:
7744       {
7745         tree enum_type;
7746         tree v;
7747
7748         if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (t))
7749           return tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, complain, in_decl);
7750         /* There is no need to substitute into namespace-scope
7751            enumerators.  */
7752         if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
7753           return t;
7754         /* If ARGS is NULL, then T is known to be non-dependent.  */
7755         if (args == NULL_TREE)
7756           return integral_constant_value (t);
7757
7758         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
7759            Consider:
7760
7761              template <int I> int f() {
7762              enum E { a = I };
7763              struct S { void g() { E e = a; } };
7764              };
7765
7766            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
7767            clever enough to find f<7>::a.  */
7768         enum_type
7769           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl,
7770                               /*entering_scope=*/0);
7771
7772         for (v = TYPE_VALUES (enum_type);
7773              v != NULL_TREE;
7774              v = TREE_CHAIN (v))
7775           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
7776             return TREE_VALUE (v);
7777
7778           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
7779              name-lookup found it during preliminary parsing, we
7780              should find it again here during instantiation.  */
7781         gcc_unreachable ();
7782       }
7783       return t;
7784
7785     case FIELD_DECL:
7786       if (DECL_CONTEXT (t))
7787         {
7788           tree ctx;
7789
7790           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
7791                                   /*entering_scope=*/1);
7792           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
7793             {
7794               tree r = lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, false);
7795               if (!r)
7796                 {
7797                   if (complain & tf_error)
7798                     error ("using invalid field %qD", t);
7799                   return error_mark_node;
7800                 }
7801               return r;
7802             }
7803         }
7804
7805       return t;
7806
7807     case VAR_DECL:
7808     case FUNCTION_DECL:
7809       if ((DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
7810           || local_variable_p (t))
7811         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
7812       mark_used (t);
7813       return t;
7814
7815     case BASELINK:
7816       return tsubst_baselink (t, current_class_type, args, complain, in_decl);
7817
7818     case TEMPLATE_DECL:
7819       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t))
7820         return tsubst (TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (t)),
7821                        args, complain, in_decl);
7822       else if (DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t) && DECL_MEMBER_TEMPLATE_P (t))
7823         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7824       else if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t)
7825                && uses_template_parms (DECL_CONTEXT (t)))
7826         {
7827           /* Template template argument like the following example need
7828              special treatment:
7829
7830                template <template <class> class TT> struct C {};
7831                template <class T> struct D {
7832                  template <class U> struct E {};
7833                  C<E> c;                                // #1
7834                };
7835                D<int> d;                                // #2
7836
7837              We are processing the template argument `E' in #1 for
7838              the template instantiation #2.  Originally, `E' is a
7839              TEMPLATE_DECL with `D<T>' as its DECL_CONTEXT.  Now we
7840              have to substitute this with one having context `D<int>'.  */
7841
7842           tree context = tsubst (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl);
7843           return lookup_field (context, DECL_NAME(t), 0, false);
7844         }
7845       else
7846         /* Ordinary template template argument.  */
7847         return t;
7848
7849     case CAST_EXPR:
7850     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
7851     case CONST_CAST_EXPR:
7852     case STATIC_CAST_EXPR:
7853     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
7854     case NOP_EXPR:
7855       return build1
7856         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7857          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7858
7859     case INDIRECT_REF:
7860     case NEGATE_EXPR:
7861     case TRUTH_NOT_EXPR:
7862     case BIT_NOT_EXPR:
7863     case ADDR_EXPR:
7864     case UNARY_PLUS_EXPR:      /* Unary + */
7865     case SIZEOF_EXPR:
7866     case ALIGNOF_EXPR:
7867     case ARROW_EXPR:
7868     case THROW_EXPR:
7869     case TYPEID_EXPR:
7870     case REALPART_EXPR:
7871     case IMAGPART_EXPR:
7872       return build1
7873         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
7874          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
7875
7876     case COMPONENT_REF:
7877       {
7878         tree object;
7879         tree name;
7880
7881         object = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
7882         name = TREE_OPERAND (t, 1);
7883         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR)
7884           {
7885             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7886                                 complain, in_decl);
7887             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7888           }
7889         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
7890                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
7891           {
7892             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7893                                      complain, in_decl);
7894             name = TREE_OPERAND (name, 1);
7895             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
7896                                 complain, in_decl);
7897             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
7898             name = build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
7899                                          base, name, 
7900                                          /*template_p=*/false);
7901           }
7902         else if (TREE_CODE (name) == BASELINK)
7903           name = tsubst_baselink (name,
7904                                   non_reference (TREE_TYPE (object)),
7905                                   args, complain,
7906                                   in_decl);
7907         else
7908           name = tsubst_copy (name, args, complain, in_decl);
7909         return build_nt (COMPONENT_REF, object, name, NULL_TREE);
7910       }
7911
7912     case PLUS_EXPR:
7913     case MINUS_EXPR:
7914     case MULT_EXPR:
7915     case TRUNC_DIV_EXPR:
7916     case CEIL_DIV_EXPR:
7917     case FLOOR_DIV_EXPR:
7918     case ROUND_DIV_EXPR:
7919     case EXACT_DIV_EXPR:
7920     case BIT_AND_EXPR:
7921     case BIT_IOR_EXPR:
7922     case BIT_XOR_EXPR:
7923     case TRUNC_MOD_EXPR:
7924     case FLOOR_MOD_EXPR:
7925     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7926     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7927     case TRUTH_AND_EXPR:
7928     case TRUTH_OR_EXPR:
7929     case RSHIFT_EXPR:
7930     case LSHIFT_EXPR:
7931     case RROTATE_EXPR:
7932     case LROTATE_EXPR:
7933     case EQ_EXPR:
7934     case NE_EXPR:
7935     case MAX_EXPR:
7936     case MIN_EXPR:
7937     case LE_EXPR:
7938     case GE_EXPR:
7939     case LT_EXPR:
7940     case GT_EXPR:
7941     case COMPOUND_EXPR:
7942     case DOTSTAR_EXPR:
7943     case MEMBER_REF:
7944     case PREDECREMENT_EXPR:
7945     case PREINCREMENT_EXPR:
7946     case POSTDECREMENT_EXPR:
7947     case POSTINCREMENT_EXPR:
7948       return build_nt
7949         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7950          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
7951
7952     case SCOPE_REF:
7953       return build_qualified_name (/*type=*/NULL_TREE,
7954                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0),
7955                                                 args, complain, in_decl),
7956                                    tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1),
7957                                                 args, complain, in_decl),
7958                                    QUALIFIED_NAME_IS_TEMPLATE (t));
7959
7960     case ARRAY_REF:
7961       return build_nt
7962         (ARRAY_REF,
7963          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7964          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7965          NULL_TREE, NULL_TREE);
7966
7967     case CALL_EXPR:
7968       return build_nt (code,
7969                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args,
7970                                     complain, in_decl),
7971                        tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7972                                     in_decl),
7973                        NULL_TREE);
7974
7975     case COND_EXPR:
7976     case MODOP_EXPR:
7977     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
7978       {
7979         r = build_nt
7980           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7981            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7982            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7983         TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
7984         return r;
7985       }
7986
7987     case NEW_EXPR:
7988       {
7989         r = build_nt
7990         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
7991          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
7992          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
7993         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
7994         return r;
7995       }
7996
7997     case DELETE_EXPR:
7998       {
7999         r = build_nt
8000         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
8001          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
8002         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
8003         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
8004         return r;
8005       }
8006
8007     case TEMPLATE_ID_EXPR:
8008       {
8009         /* Substituted template arguments */
8010         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
8011         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
8012
8013         fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
8014         if (targs)
8015           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
8016
8017         return lookup_template_function (fn, targs);
8018       }
8019
8020     case TREE_LIST:
8021       {
8022         tree purpose, value, chain;
8023
8024         if (t == void_list_node)
8025           return t;
8026
8027         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8028         if (purpose)
8029           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
8030         value = TREE_VALUE (t);
8031         if (value)
8032           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
8033         chain = TREE_CHAIN (t);
8034         if (chain && chain != void_type_node)
8035           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
8036         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8037             && value == TREE_VALUE (t)
8038             && chain == TREE_CHAIN (t))
8039           return t;
8040         return tree_cons (purpose, value, chain);
8041       }
8042
8043     case RECORD_TYPE:
8044     case UNION_TYPE:
8045     case ENUMERAL_TYPE:
8046     case INTEGER_TYPE:
8047     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
8048     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
8049     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
8050     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
8051     case POINTER_TYPE:
8052     case REFERENCE_TYPE:
8053     case OFFSET_TYPE:
8054     case FUNCTION_TYPE:
8055     case METHOD_TYPE:
8056     case ARRAY_TYPE:
8057     case TYPENAME_TYPE:
8058     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
8059     case TYPEOF_TYPE:
8060     case TYPE_DECL:
8061       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
8062
8063     case IDENTIFIER_NODE:
8064       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
8065         {
8066           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8067           return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
8068         }
8069       else
8070         return t;
8071
8072     case CONSTRUCTOR:
8073       /* This is handled by tsubst_copy_and_build.  */
8074       gcc_unreachable ();
8075
8076     case VA_ARG_EXPR:
8077       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
8078                                           in_decl),
8079                              tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
8080
8081     case CLEANUP_POINT_EXPR:
8082       /* We shouldn't have built any of these during initial template
8083          generation.  Instead, they should be built during instantiation
8084          in response to the saved STMT_IS_FULL_EXPR_P setting.  */
8085       gcc_unreachable ();
8086
8087     case OFFSET_REF:
8088       mark_used (TREE_OPERAND (t, 1));
8089       return t;
8090
8091     default:
8092       return t;
8093     }
8094 }
8095
8096 /* Like tsubst_copy_and_build, but unshare TREE_LIST nodes.  */
8097
8098 static tree
8099 tsubst_copy_asm_operands (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain,
8100                           tree in_decl)
8101 {
8102 #define RECUR(t) tsubst_copy_asm_operands (t, args, complain, in_decl)
8103
8104   tree purpose, value, chain;
8105
8106   if (t == NULL)
8107     return t;
8108
8109   if (TREE_CODE (t) != TREE_LIST)
8110     return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8111                                   /*function_p=*/false);
8112
8113   if (t == void_list_node)
8114     return t;
8115
8116   purpose = TREE_PURPOSE (t);
8117   if (purpose)
8118     purpose = RECUR (purpose);
8119   value = TREE_VALUE (t);
8120   if (value)
8121     value = RECUR (value);
8122   chain = TREE_CHAIN (t);
8123   if (chain && chain != void_type_node)
8124     chain = RECUR (chain);
8125   return tree_cons (purpose, value, chain);
8126 #undef RECUR
8127 }
8128
8129 /* Like tsubst_copy for expressions, etc. but also does semantic
8130    processing.  */
8131
8132 static tree
8133 tsubst_expr (tree t, tree args, tsubst_flags_t complain, tree in_decl)
8134 {
8135   tree stmt, tmp;
8136
8137   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
8138     return t;
8139
8140   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
8141     input_location = EXPR_LOCATION (t);
8142   if (STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)))
8143     current_stmt_tree ()->stmts_are_full_exprs_p = STMT_IS_FULL_EXPR_P (t);
8144
8145   switch (TREE_CODE (t))
8146     {
8147     case STATEMENT_LIST:
8148       {
8149         tree_stmt_iterator i;
8150         for (i = tsi_start (t); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
8151           tsubst_expr (tsi_stmt (i), args, complain, in_decl);
8152         break;
8153       }
8154
8155     case CTOR_INITIALIZER:
8156       finish_mem_initializers (tsubst_initializer_list
8157                                (TREE_OPERAND (t, 0), args));
8158       break;
8159
8160     case RETURN_EXPR:
8161       finish_return_stmt (tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 0),
8162                                        args, complain, in_decl));
8163       break;
8164
8165     case EXPR_STMT:
8166       tmp = tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t), args, complain, in_decl);
8167       if (EXPR_STMT_STMT_EXPR_RESULT (t))
8168         finish_stmt_expr_expr (tmp, cur_stmt_expr);
8169       else
8170         finish_expr_stmt (tmp);
8171       break;
8172
8173     case USING_STMT:
8174       do_using_directive (tsubst_expr (USING_STMT_NAMESPACE (t),
8175                                        args, complain, in_decl));
8176       break;
8177
8178     case DECL_EXPR:
8179       {
8180         tree decl;
8181         tree init;
8182
8183         decl = DECL_EXPR_DECL (t);
8184         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
8185           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
8186         else if (TREE_CODE (decl) == USING_DECL)
8187           {
8188             tree scope = USING_DECL_SCOPE (decl);
8189             tree name = DECL_NAME (decl);
8190             tree decl;
8191
8192             scope = tsubst_expr (scope, args, complain, in_decl);
8193             decl = lookup_qualified_name (scope, name,
8194                                           /*is_type_p=*/false,
8195                                           /*complain=*/false);
8196             if (decl == error_mark_node || TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
8197               qualified_name_lookup_error (scope, name, decl);
8198             else
8199               do_local_using_decl (decl, scope, name);
8200           }
8201         else
8202           {
8203             init = DECL_INITIAL (decl);
8204             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8205             if (decl != error_mark_node)
8206               {
8207                 if (init)
8208                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
8209                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
8210                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
8211                    handle local variables, and since we've already done
8212                    all that needs to be done, that's the right thing to
8213                    do.  */
8214                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
8215                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
8216                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
8217                     && ANON_AGGR_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
8218                   /* Anonymous aggregates are a special case.  */
8219                   finish_anon_union (decl);
8220                 else
8221                   {
8222                     maybe_push_decl (decl);
8223                     if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL
8224                         && DECL_PRETTY_FUNCTION_P (decl))
8225                       {
8226                         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the
8227                            initializer.  */
8228                         const char *const name
8229                           = cxx_printable_name (current_function_decl, 2);
8230                         init = cp_fname_init (name, &TREE_TYPE (decl));
8231                       }
8232                     else
8233                       init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
8234                     cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
8235                   }
8236               }
8237           }
8238
8239         /* A DECL_EXPR can also be used as an expression, in the condition
8240            clause of an if/for/while construct.  */
8241         return decl;
8242       }
8243
8244     case FOR_STMT:
8245       stmt = begin_for_stmt ();
8246       tsubst_expr (FOR_INIT_STMT (t), args, complain, in_decl);
8247       finish_for_init_stmt (stmt);
8248       tmp = tsubst_expr (FOR_COND (t), args, complain, in_decl);
8249       finish_for_cond (tmp, stmt);
8250       tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
8251       finish_for_expr (tmp, stmt);
8252       tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
8253       finish_for_stmt (stmt);
8254       break;
8255
8256     case WHILE_STMT:
8257       stmt = begin_while_stmt ();
8258       tmp = tsubst_expr (WHILE_COND (t), args, complain, in_decl);
8259       finish_while_stmt_cond (tmp, stmt);
8260       tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
8261       finish_while_stmt (stmt);
8262       break;
8263
8264     case DO_STMT:
8265       stmt = begin_do_stmt ();
8266       tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
8267       finish_do_body (stmt);
8268       tmp = tsubst_expr (DO_COND (t), args, complain, in_decl);
8269       finish_do_stmt (tmp, stmt);
8270       break;
8271
8272     case IF_STMT:
8273       stmt = begin_if_stmt ();
8274       tmp = tsubst_expr (IF_COND (t), args, complain, in_decl);
8275       finish_if_stmt_cond (tmp, stmt);
8276       tsubst_expr (THEN_CLAUSE (t), args, complain, in_decl);
8277       finish_then_clause (stmt);
8278
8279       if (ELSE_CLAUSE (t))
8280         {
8281           begin_else_clause (stmt);
8282           tsubst_expr (ELSE_CLAUSE (t), args, complain, in_decl);
8283           finish_else_clause (stmt);
8284         }
8285
8286       finish_if_stmt (stmt);
8287       break;
8288
8289     case BIND_EXPR:
8290       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
8291         stmt = begin_function_body ();
8292       else
8293         stmt = begin_compound_stmt (BIND_EXPR_TRY_BLOCK (t)
8294                                     ? BCS_TRY_BLOCK : 0);
8295
8296       tsubst_expr (BIND_EXPR_BODY (t), args, complain, in_decl);
8297
8298       if (BIND_EXPR_BODY_BLOCK (t))
8299         finish_function_body (stmt);
8300       else
8301         finish_compound_stmt (stmt);
8302       break;
8303
8304     case BREAK_STMT:
8305       finish_break_stmt ();
8306       break;
8307
8308     case CONTINUE_STMT:
8309       finish_continue_stmt ();
8310       break;
8311
8312     case SWITCH_STMT:
8313       stmt = begin_switch_stmt ();
8314       tmp = tsubst_expr (SWITCH_STMT_COND (t), args, complain, in_decl);
8315       finish_switch_cond (tmp, stmt);
8316       tsubst_expr (SWITCH_STMT_BODY (t), args, complain, in_decl);
8317       finish_switch_stmt (stmt);
8318       break;
8319
8320     case CASE_LABEL_EXPR:
8321       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
8322                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
8323                                       in_decl));
8324       break;
8325
8326     case LABEL_EXPR:
8327       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_EXPR_LABEL (t)));
8328       break;
8329
8330     case GOTO_EXPR:
8331       tmp = GOTO_DESTINATION (t);
8332       if (TREE_CODE (tmp) != LABEL_DECL)
8333         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
8334            non-computed gotos must not be; the identifier in question
8335            will have no binding.  */
8336         tmp = tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
8337       else
8338         tmp = DECL_NAME (tmp);
8339       finish_goto_stmt (tmp);
8340       break;
8341
8342     case ASM_EXPR:
8343       tmp = finish_asm_stmt
8344         (ASM_VOLATILE_P (t),
8345          tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
8346          tsubst_copy_asm_operands (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
8347          tsubst_copy_asm_operands (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl),
8348          tsubst_copy_asm_operands (ASM_CLOBBERS (t), args, complain, in_decl));
8349       {
8350         tree asm_expr = tmp;
8351         if (TREE_CODE (asm_expr) == CLEANUP_POINT_EXPR)
8352           asm_expr = TREE_OPERAND (asm_expr, 0);
8353         ASM_INPUT_P (asm_expr) = ASM_INPUT_P (t);
8354       }
8355       break;
8356
8357     case TRY_BLOCK:
8358       if (CLEANUP_P (t))
8359         {
8360           stmt = begin_try_block ();
8361           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8362           finish_cleanup_try_block (stmt);
8363           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
8364                                        complain, in_decl),
8365                           stmt);
8366         }
8367       else
8368         {
8369           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8370             stmt = begin_function_try_block ();
8371           else
8372             stmt = begin_try_block ();
8373
8374           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
8375
8376           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8377             finish_function_try_block (stmt);
8378           else
8379             finish_try_block (stmt);
8380
8381           tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args, complain, in_decl);
8382           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
8383             finish_function_handler_sequence (stmt);
8384           else
8385             finish_handler_sequence (stmt);
8386         }
8387       break;
8388
8389     case HANDLER:
8390       {
8391         tree decl;
8392
8393         stmt = begin_handler ();
8394         if (HANDLER_PARMS (t))
8395           {
8396             decl = HANDLER_PARMS (t);
8397             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
8398             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
8399                this variable.  We've already done all that needs to be
8400                done.  */
8401             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
8402           }
8403         else
8404           decl = NULL_TREE;
8405         finish_handler_parms (decl, stmt);
8406         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
8407         finish_handler (stmt);
8408       }
8409       break;
8410
8411     case TAG_DEFN:
8412       tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, NULL_TREE);
8413       break;
8414
8415     default:
8416       gcc_assert (!STATEMENT_CODE_P (TREE_CODE (t)));
8417
8418       return tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8419                                     /*function_p=*/false);
8420     }
8421
8422   return NULL_TREE;
8423 }
8424
8425 /* T is a postfix-expression that is not being used in a function
8426    call.  Return the substituted version of T.  */
8427
8428 static tree
8429 tsubst_non_call_postfix_expression (tree t, tree args,
8430                                     tsubst_flags_t complain,
8431                                     tree in_decl)
8432 {
8433   if (TREE_CODE (t) == SCOPE_REF)
8434     t = tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl,
8435                              /*done=*/false, /*address_p=*/false);
8436   else
8437     t = tsubst_copy_and_build (t, args, complain, in_decl,
8438                                /*function_p=*/false);
8439
8440   return t;
8441 }
8442
8443 /* Like tsubst but deals with expressions and performs semantic
8444    analysis.  FUNCTION_P is true if T is the "F" in "F (ARGS)".  */
8445
8446 tree
8447 tsubst_copy_and_build (tree t,
8448                        tree args,
8449                        tsubst_flags_t complain,
8450                        tree in_decl,
8451                        bool function_p)
8452 {
8453 #define RECUR(NODE) \
8454   tsubst_copy_and_build (NODE, args, complain, in_decl, /*function_p=*/false)
8455
8456   tree op1;
8457
8458   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
8459     return t;
8460
8461   switch (TREE_CODE (t))
8462     {
8463     case USING_DECL:
8464       t = DECL_NAME (t);
8465       /* Fall through.  */
8466     case IDENTIFIER_NODE:
8467       {
8468         tree decl;
8469         cp_id_kind idk;
8470         bool non_integral_constant_expression_p;
8471         const char *error_msg;
8472
8473         if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
8474           {
8475             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8476             t = mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
8477           }
8478
8479         /* Look up the name.  */
8480         decl = lookup_name (t);
8481
8482         /* By convention, expressions use ERROR_MARK_NODE to indicate
8483            failure, not NULL_TREE.  */
8484         if (decl == NULL_TREE)
8485           decl = error_mark_node;
8486
8487         decl = finish_id_expression (t, decl, NULL_TREE,
8488                                      &idk,
8489                                      /*integral_constant_expression_p=*/false,
8490                                      /*allow_non_integral_constant_expression_p=*/false,
8491                                      &non_integral_constant_expression_p,
8492                                      /*template_p=*/false,
8493                                      /*done=*/true,
8494                                      /*address_p=*/false,
8495                                      /*template_arg_p=*/false,
8496                                      &error_msg);
8497         if (error_msg)
8498           error (error_msg);
8499         if (!function_p && TREE_CODE (decl) == IDENTIFIER_NODE)
8500           decl = unqualified_name_lookup_error (decl);
8501         return decl;
8502       }
8503
8504     case TEMPLATE_ID_EXPR:
8505       {
8506         tree object;
8507         tree template = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8508         tree targs = TREE_OPERAND (t, 1);
8509
8510         if (targs)
8511           targs = tsubst_template_args (targs, args, complain, in_decl);
8512
8513         if (TREE_CODE (template) == COMPONENT_REF)
8514           {
8515             object = TREE_OPERAND (template, 0);
8516             template = TREE_OPERAND (template, 1);
8517           }
8518         else
8519           object = NULL_TREE;
8520         template = lookup_template_function (template, targs);
8521
8522         if (object)
8523           return build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (template),
8524                          object, template, NULL_TREE);
8525         else
8526           return template;
8527       }
8528
8529     case INDIRECT_REF:
8530       {
8531         tree r = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8532
8533         if (REFERENCE_REF_P (t))
8534           {
8535             /* A type conversion to reference type will be enclosed in
8536                such an indirect ref, but the substitution of the cast
8537                will have also added such an indirect ref.  */
8538             if (TREE_CODE (TREE_TYPE (r)) == REFERENCE_TYPE)
8539               r = convert_from_reference (r);
8540           }
8541         else
8542           r = build_x_indirect_ref (r, "unary *");
8543         return r;
8544       }
8545
8546     case NOP_EXPR:
8547       return build_nop
8548         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8549          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8550
8551     case CAST_EXPR:
8552       return build_functional_cast
8553         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8554          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8555
8556     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
8557       return build_reinterpret_cast
8558         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8559          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8560
8561     case CONST_CAST_EXPR:
8562       return build_const_cast
8563         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8564          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8565
8566     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
8567       return build_dynamic_cast
8568         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8569          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8570
8571     case STATIC_CAST_EXPR:
8572       return build_static_cast
8573         (tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
8574          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8575
8576     case POSTDECREMENT_EXPR:
8577     case POSTINCREMENT_EXPR:
8578       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8579                                                 args, complain, in_decl);
8580       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), op1);
8581
8582     case PREDECREMENT_EXPR:
8583     case PREINCREMENT_EXPR:
8584     case NEGATE_EXPR:
8585     case BIT_NOT_EXPR:
8586     case ABS_EXPR:
8587     case TRUTH_NOT_EXPR:
8588     case UNARY_PLUS_EXPR:  /* Unary + */
8589     case REALPART_EXPR:
8590     case IMAGPART_EXPR:
8591       return build_x_unary_op (TREE_CODE (t), RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8592
8593     case ADDR_EXPR:
8594       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8595       if (TREE_CODE (op1) == SCOPE_REF)
8596         op1 = tsubst_qualified_id (op1, args, complain, in_decl,
8597                                    /*done=*/true, /*address_p=*/true);
8598       else
8599         op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (op1, args, complain,
8600                                                   in_decl);
8601       if (TREE_CODE (op1) == LABEL_DECL)
8602         return finish_label_address_expr (DECL_NAME (op1));
8603       return build_x_unary_op (ADDR_EXPR, op1);
8604
8605     case PLUS_EXPR:
8606     case MINUS_EXPR:
8607     case MULT_EXPR:
8608     case TRUNC_DIV_EXPR:
8609     case CEIL_DIV_EXPR:
8610     case FLOOR_DIV_EXPR:
8611     case ROUND_DIV_EXPR:
8612     case EXACT_DIV_EXPR:
8613     case BIT_AND_EXPR:
8614     case BIT_IOR_EXPR:
8615     case BIT_XOR_EXPR:
8616     case TRUNC_MOD_EXPR:
8617     case FLOOR_MOD_EXPR:
8618     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8619     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8620     case TRUTH_AND_EXPR:
8621     case TRUTH_OR_EXPR:
8622     case RSHIFT_EXPR:
8623     case LSHIFT_EXPR:
8624     case RROTATE_EXPR:
8625     case LROTATE_EXPR:
8626     case EQ_EXPR:
8627     case NE_EXPR:
8628     case MAX_EXPR:
8629     case MIN_EXPR:
8630     case LE_EXPR:
8631     case GE_EXPR:
8632     case LT_EXPR:
8633     case GT_EXPR:
8634     case MEMBER_REF:
8635     case DOTSTAR_EXPR:
8636       return build_x_binary_op
8637         (TREE_CODE (t),
8638          RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8639          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8640          /*overloaded_p=*/NULL);
8641
8642     case SCOPE_REF:
8643       return tsubst_qualified_id (t, args, complain, in_decl, /*done=*/true,
8644                                   /*address_p=*/false);
8645     case ARRAY_REF:
8646       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8647                                                 args, complain, in_decl);
8648       return build_x_binary_op (ARRAY_REF, op1, RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8649                                 /*overloaded_p=*/NULL);
8650
8651     case SIZEOF_EXPR:
8652     case ALIGNOF_EXPR:
8653       op1 = TREE_OPERAND (t, 0);
8654       if (!args)
8655         {
8656           /* When there are no ARGS, we are trying to evaluate a
8657              non-dependent expression from the parser.  Trying to do
8658              the substitutions may not work.  */
8659           if (!TYPE_P (op1))
8660             op1 = TREE_TYPE (op1);
8661         }
8662       else
8663         {
8664           ++skip_evaluation;
8665           op1 = RECUR (op1);
8666           --skip_evaluation;
8667         }
8668       if (TYPE_P (op1))
8669         return cxx_sizeof_or_alignof_type (op1, TREE_CODE (t), true);
8670       else
8671         return cxx_sizeof_or_alignof_expr (op1, TREE_CODE (t));
8672
8673     case MODOP_EXPR:
8674       {
8675         tree r = build_x_modify_expr
8676           (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8677            TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)),
8678            RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8679         /* TREE_NO_WARNING must be set if either the expression was
8680            parenthesized or it uses an operator such as >>= rather
8681            than plain assignment.  In the former case, it was already
8682            set and must be copied.  In the latter case,
8683            build_x_modify_expr sets it and it must not be reset
8684            here.  */
8685         if (TREE_NO_WARNING (t))
8686           TREE_NO_WARNING (r) = TREE_NO_WARNING (t);
8687         return r;
8688       }
8689
8690     case ARROW_EXPR:
8691       op1 = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8692                                                 args, complain, in_decl);
8693       /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8694       if (DECL_P (op1))
8695         mark_used (op1);
8696       return build_x_arrow (op1);
8697
8698     case NEW_EXPR:
8699       return build_new
8700         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8701          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8702          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)),
8703          RECUR (TREE_OPERAND (t, 3)),
8704          NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8705
8706     case DELETE_EXPR:
8707      return delete_sanity
8708        (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8709         RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8710         DELETE_EXPR_USE_VEC (t),
8711         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t));
8712
8713     case COMPOUND_EXPR:
8714       return build_x_compound_expr (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8715                                     RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)));
8716
8717     case CALL_EXPR:
8718       {
8719         tree function;
8720         tree call_args;
8721         bool qualified_p;
8722         bool koenig_p;
8723
8724         function = TREE_OPERAND (t, 0);
8725         /* When we parsed the expression,  we determined whether or
8726            not Koenig lookup should be performed.  */
8727         koenig_p = KOENIG_LOOKUP_P (t);
8728         if (TREE_CODE (function) == SCOPE_REF)
8729           {
8730             qualified_p = true;
8731             function = tsubst_qualified_id (function, args, complain, in_decl,
8732                                             /*done=*/false,
8733                                             /*address_p=*/false);
8734           }
8735         else
8736           {
8737             if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8738               {
8739                 tree op = TREE_OPERAND (function, 1);
8740
8741                 qualified_p = (TREE_CODE (op) == SCOPE_REF
8742                                || (BASELINK_P (op)
8743                                    && BASELINK_QUALIFIED_P (op)));
8744               }
8745             else
8746               qualified_p = false;
8747             
8748             function = tsubst_copy_and_build (function, args, complain,
8749                                               in_decl,
8750                                               !qualified_p);
8751             if (BASELINK_P (function))
8752               qualified_p = true;
8753           }
8754
8755         call_args = RECUR (TREE_OPERAND (t, 1));
8756
8757         /* We do not perform argument-dependent lookup if normal
8758            lookup finds a non-function, in accordance with the
8759            expected resolution of DR 218.  */
8760         if (koenig_p
8761             && ((is_overloaded_fn (function)
8762                  /* If lookup found a member function, the Koenig lookup is
8763                     not appropriate, even if an unqualified-name was used
8764                     to denote the function.  */
8765                  && !DECL_FUNCTION_MEMBER_P (get_first_fn (function)))
8766                 || TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE))
8767           function = perform_koenig_lookup (function, call_args);
8768
8769         if (TREE_CODE (function) == IDENTIFIER_NODE)
8770           {
8771             unqualified_name_lookup_error (function);
8772             return error_mark_node;
8773           }
8774
8775         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8776         if (DECL_P (function))
8777           mark_used (function);
8778
8779         if (TREE_CODE (function) == OFFSET_REF)
8780           return build_offset_ref_call_from_tree (function, call_args);
8781         if (TREE_CODE (function) == COMPONENT_REF)
8782           {
8783             if (!BASELINK_P (TREE_OPERAND (function, 1)))
8784               return finish_call_expr (function, call_args,
8785                                        /*disallow_virtual=*/false,
8786                                        /*koenig_p=*/false);
8787             else
8788               return (build_new_method_call
8789                       (TREE_OPERAND (function, 0),
8790                        TREE_OPERAND (function, 1),
8791                        call_args, NULL_TREE,
8792                        qualified_p ? LOOKUP_NONVIRTUAL : LOOKUP_NORMAL));
8793           }
8794         return finish_call_expr (function, call_args,
8795                                  /*disallow_virtual=*/qualified_p,
8796                                  koenig_p);
8797       }
8798
8799     case COND_EXPR:
8800       return build_x_conditional_expr
8801         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8802          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8803          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8804
8805     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
8806       return finish_pseudo_destructor_expr
8807         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8808          RECUR (TREE_OPERAND (t, 1)),
8809          RECUR (TREE_OPERAND (t, 2)));
8810
8811     case TREE_LIST:
8812       {
8813         tree purpose, value, chain;
8814
8815         if (t == void_list_node)
8816           return t;
8817
8818         purpose = TREE_PURPOSE (t);
8819         if (purpose)
8820           purpose = RECUR (purpose);
8821         value = TREE_VALUE (t);
8822         if (value)
8823           value = RECUR (value);
8824         chain = TREE_CHAIN (t);
8825         if (chain && chain != void_type_node)
8826           chain = RECUR (chain);
8827         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
8828             && value == TREE_VALUE (t)
8829             && chain == TREE_CHAIN (t))
8830           return t;
8831         return tree_cons (purpose, value, chain);
8832       }
8833
8834     case COMPONENT_REF:
8835       {
8836         tree object;
8837         tree object_type;
8838         tree member;
8839
8840         object = tsubst_non_call_postfix_expression (TREE_OPERAND (t, 0),
8841                                                      args, complain, in_decl);
8842         /* Remember that there was a reference to this entity.  */
8843         if (DECL_P (object))
8844           mark_used (object);
8845         object_type = TREE_TYPE (object);
8846
8847         member = TREE_OPERAND (t, 1);
8848         if (BASELINK_P (member))
8849           member = tsubst_baselink (member,
8850                                     non_reference (TREE_TYPE (object)),
8851                                     args, complain, in_decl);
8852         else
8853           member = tsubst_copy (member, args, complain, in_decl);
8854         if (member == error_mark_node)
8855           return error_mark_node;
8856
8857         if (object_type && !CLASS_TYPE_P (object_type))
8858           {
8859             if (TREE_CODE (member) == BIT_NOT_EXPR)
8860               return finish_pseudo_destructor_expr (object,
8861                                                     NULL_TREE,
8862                                                     object_type);
8863             else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8864                      && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == BIT_NOT_EXPR))
8865               return finish_pseudo_destructor_expr (object,
8866                                                     object,
8867                                                     object_type);
8868           }
8869         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8870                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 1)) == TEMPLATE_ID_EXPR)
8871           {
8872             tree tmpl;
8873             tree args;
8874
8875             /* Lookup the template functions now that we know what the
8876                scope is.  */
8877             tmpl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 0);
8878             args = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (member, 1), 1);
8879             member = lookup_qualified_name (TREE_OPERAND (member, 0), tmpl,
8880                                             /*is_type_p=*/false,
8881                                             /*complain=*/false);
8882             if (BASELINK_P (member))
8883               {
8884                 BASELINK_FUNCTIONS (member)
8885                   = build_nt (TEMPLATE_ID_EXPR, BASELINK_FUNCTIONS (member),
8886                               args);
8887                 member = (adjust_result_of_qualified_name_lookup
8888                           (member, BINFO_TYPE (BASELINK_BINFO (member)),
8889                            object_type));
8890               }
8891             else
8892               {
8893                 qualified_name_lookup_error (object_type, tmpl, member);
8894                 return error_mark_node;
8895               }
8896           }
8897         else if (TREE_CODE (member) == SCOPE_REF
8898                  && !CLASS_TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0))
8899                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (member, 0)) != NAMESPACE_DECL)
8900           {
8901             if (complain & tf_error)
8902               {
8903                 if (TYPE_P (TREE_OPERAND (member, 0)))
8904                   error ("%qT is not a class or namespace",
8905                          TREE_OPERAND (member, 0));
8906                 else
8907                   error ("%qD is not a class or namespace",
8908                          TREE_OPERAND (member, 0));
8909               }
8910             return error_mark_node;
8911           }
8912         else if (TREE_CODE (member) == FIELD_DECL)
8913           return finish_non_static_data_member (member, object, NULL_TREE);
8914
8915         return finish_class_member_access_expr (object, member,
8916                                                 /*template_p=*/false);
8917       }
8918
8919     case THROW_EXPR:
8920       return build_throw
8921         (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8922
8923     case CONSTRUCTOR:
8924       {
8925         VEC(constructor_elt,gc) *n;
8926         constructor_elt *ce;
8927         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
8928         tree r;
8929         tree type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
8930         bool process_index_p;
8931
8932         /* digest_init will do the wrong thing if we let it.  */
8933         if (type && TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
8934           return t;
8935
8936         /* We do not want to process the index of aggregate
8937            initializers as they are identifier nodes which will be
8938            looked up by digest_init.  */
8939         process_index_p = !(type && IS_AGGR_TYPE (type));
8940
8941         n = VEC_copy (constructor_elt, gc, CONSTRUCTOR_ELTS (t));
8942         for (idx = 0; VEC_iterate (constructor_elt, n, idx, ce); idx++)
8943           {
8944             if (ce->index && process_index_p)
8945               ce->index = RECUR (ce->index);
8946             ce->value = RECUR (ce->value);
8947           }
8948
8949         r = build_constructor (NULL_TREE, n);
8950         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
8951
8952         if (type)
8953           return digest_init (type, r);
8954         return r;
8955       }
8956
8957     case TYPEID_EXPR:
8958       {
8959         tree operand_0 = RECUR (TREE_OPERAND (t, 0));
8960         if (TYPE_P (operand_0))
8961           return get_typeid (operand_0);
8962         return build_typeid (operand_0);
8963       }
8964
8965     case VAR_DECL:
8966       if (!args)
8967         return t;
8968       /* Fall through */
8969
8970     case PARM_DECL:
8971       {
8972         tree r = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
8973
8974         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) != REFERENCE_TYPE)
8975           /* If the original type was a reference, we'll be wrapped in
8976              the appropriate INDIRECT_REF.  */
8977           r = convert_from_reference (r);
8978         return r;
8979       }
8980
8981     case VA_ARG_EXPR:
8982       return build_x_va_arg (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)),
8983                              tsubst_copy (TREE_TYPE (t), args, complain,
8984                                           in_decl));
8985
8986     case OFFSETOF_EXPR:
8987       return fold_offsetof (RECUR (TREE_OPERAND (t, 0)));
8988
8989     case STMT_EXPR:
8990       {
8991         tree old_stmt_expr = cur_stmt_expr;
8992         tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
8993
8994         cur_stmt_expr = stmt_expr;
8995         tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args, complain, in_decl);
8996         stmt_expr = finish_stmt_expr (stmt_expr, false);
8997         cur_stmt_expr = old_stmt_expr;
8998
8999         return stmt_expr;
9000       }
9001
9002     case CONST_DECL:
9003       t = tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
9004       /* As in finish_id_expression, we resolve enumeration constants
9005          to their underlying values.  */
9006       if (TREE_CODE (t) == CONST_DECL)
9007         return DECL_INITIAL (t);
9008       return t;
9009
9010     default:
9011       /* Handle Objective-C++ constructs, if appropriate.  */
9012       {
9013         tree subst
9014           = objcp_tsubst_copy_and_build (t, args, complain,
9015                                          in_decl, /*function_p=*/false);
9016         if (subst)
9017           return subst;
9018       }
9019       return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
9020     }
9021
9022 #undef RECUR
9023 }
9024
9025 /* Verify that the instantiated ARGS are valid. For type arguments,
9026    make sure that the type's linkage is ok. For non-type arguments,
9027    make sure they are constants if they are integral or enumerations.
9028    Emit an error under control of COMPLAIN, and return TRUE on error.  */
9029
9030 static bool
9031 check_instantiated_args (tree tmpl, tree args, tsubst_flags_t complain)
9032 {
9033   int ix, len = DECL_NTPARMS (tmpl);
9034   bool result = false;
9035
9036   for (ix = 0; ix != len; ix++)
9037     {
9038       tree t = TREE_VEC_ELT (args, ix);
9039
9040       if (TYPE_P (t))
9041         {
9042           /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the name
9043              of a class or enumeration declared in a local scope)
9044              shall not be used to declare an entity with linkage.
9045              This implies that names with no linkage cannot be used as
9046              template arguments.  */
9047           tree nt = no_linkage_check (t, /*relaxed_p=*/false);
9048
9049           if (nt)
9050             {
9051               /* DR 488 makes use of a type with no linkage cause
9052                  type deduction to fail.  */ 
9053               if (complain & tf_error)
9054                 {
9055                   if (TYPE_ANONYMOUS_P (nt))
9056                     error ("%qT is/uses anonymous type", t);
9057                   else
9058                     error ("template argument for %qD uses local type %qT",
9059                            tmpl, t);
9060                 }
9061               result = true;
9062             }
9063           /* In order to avoid all sorts of complications, we do not
9064              allow variably-modified types as template arguments.  */
9065           else if (variably_modified_type_p (t, NULL_TREE))
9066             {
9067               if (complain & tf_error)
9068                 error ("%qT is a variably modified type", t);
9069               result = true;
9070             }
9071         }
9072       /* A non-type argument of integral or enumerated type must be a
9073          constant.  */
9074       else if (TREE_TYPE (t)
9075                && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
9076                && !TREE_CONSTANT (t))
9077         {
9078           if (complain & tf_error)
9079             error ("integral expression %qE is not constant", t);
9080           result = true;
9081         }
9082     }
9083   if (result && (complain & tf_error))
9084     error ("  trying to instantiate %qD", tmpl);
9085   return result;
9086 }
9087
9088 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
9089    the template arguments in TARG_PTR.  */
9090
9091 tree
9092 instantiate_template (tree tmpl, tree targ_ptr, tsubst_flags_t complain)
9093 {
9094   tree fndecl;
9095   tree gen_tmpl;
9096   tree spec;
9097
9098   if (tmpl == error_mark_node)
9099     return error_mark_node;
9100
9101   gcc_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL);
9102
9103   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
9104   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
9105     {
9106       tree spec;
9107       tree clone;
9108
9109       spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), targ_ptr,
9110                                    complain);
9111       if (spec == error_mark_node)
9112         return error_mark_node;
9113
9114       /* Look for the clone.  */
9115       FOR_EACH_CLONE (clone, spec)
9116         if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
9117           return clone;
9118       /* We should always have found the clone by now.  */
9119       gcc_unreachable ();
9120       return NULL_TREE;
9121     }
9122
9123   /* Check to see if we already have this specialization.  */
9124   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr,
9125                                   /*class_specializations_p=*/false);
9126   if (spec != NULL_TREE)
9127     return spec;
9128
9129   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
9130   if (tmpl != gen_tmpl)
9131     {
9132       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
9133          arguments we must add the arguments used to perform the
9134          partial instantiation.  */
9135       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
9136                                               targ_ptr);
9137
9138       /* Check to see if we already have this specialization.  */
9139       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr,
9140                                       /*class_specializations_p=*/false);
9141       if (spec != NULL_TREE)
9142         return spec;
9143     }
9144
9145   if (check_instantiated_args (gen_tmpl, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr),
9146                                complain))
9147     return error_mark_node;
9148
9149   /* We are building a FUNCTION_DECL, during which the access of its
9150      parameters and return types have to be checked.  However this
9151      FUNCTION_DECL which is the desired context for access checking
9152      is not built yet.  We solve this chicken-and-egg problem by
9153      deferring all checks until we have the FUNCTION_DECL.  */
9154   push_deferring_access_checks (dk_deferred);
9155
9156   /* Substitute template parameters.  */
9157   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
9158                    targ_ptr, complain, gen_tmpl);
9159   if (fndecl == error_mark_node)
9160     return error_mark_node;
9161
9162   /* Now we know the specialization, compute access previously
9163      deferred.  */
9164   push_access_scope (fndecl);
9165   perform_deferred_access_checks ();
9166   pop_access_scope (fndecl);
9167   pop_deferring_access_checks ();
9168
9169   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
9170      template, not the most general template.  */
9171   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
9172
9173   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
9174      instantiate all the alternate entry points as well.  We do this
9175      by cloning the instantiation of the main entry point, not by
9176      instantiating the template clones.  */
9177   if (TREE_CHAIN (gen_tmpl) && DECL_CLONED_FUNCTION_P (TREE_CHAIN (gen_tmpl)))
9178     clone_function_decl (fndecl, /*update_method_vec_p=*/0);
9179
9180   return fndecl;
9181 }
9182
9183 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
9184    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
9185    into which the deduced template arguments are placed.
9186
9187    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
9188    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
9189    printed only for an incomplete match.
9190
9191    If FN is a conversion operator, or we are trying to produce a specific
9192    specialization, RETURN_TYPE is the return type desired.
9193
9194    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
9195    template-id.
9196
9197    The parameter STRICT is one of:
9198
9199    DEDUCE_CALL:
9200      We are deducing arguments for a function call, as in
9201      [temp.deduct.call].
9202
9203    DEDUCE_CONV:
9204      We are deducing arguments for a conversion function, as in
9205      [temp.deduct.conv].
9206
9207    DEDUCE_EXACT:
9208      We are deducing arguments when doing an explicit instantiation
9209      as in [temp.explicit], when determining an explicit specialization
9210      as in [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
9211      template, as in [temp.deduct.funcaddr].  */
9212
9213 int
9214 fn_type_unification (tree fn,
9215                      tree explicit_targs,
9216                      tree targs,
9217                      tree args,
9218                      tree return_type,
9219                      unification_kind_t strict,
9220                      int flags)
9221 {
9222   tree parms;
9223   tree fntype;
9224   int result;
9225
9226   gcc_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL);
9227
9228   fntype = TREE_TYPE (fn);
9229   if (explicit_targs)
9230     {
9231       /* [temp.deduct]
9232
9233          The specified template arguments must match the template
9234          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
9235          must not be more arguments than there are parameters;
9236          otherwise type deduction fails.
9237
9238          Nontype arguments must match the types of the corresponding
9239          nontype template parameters, or must be convertible to the
9240          types of the corresponding nontype parameters as specified in
9241          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
9242
9243          All references in the function type of the function template
9244          to the corresponding template parameters are replaced by the
9245          specified template argument values.  If a substitution in a
9246          template parameter or in the function type of the function
9247          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
9248       int i;
9249       tree converted_args;
9250       bool incomplete;
9251
9252       if (explicit_targs == error_mark_node)
9253         return 1;
9254
9255       converted_args
9256         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn),
9257                                   explicit_targs, NULL_TREE, tf_none,
9258                                   /*require_all_arguments=*/0));
9259       if (converted_args == error_mark_node)
9260         return 1;
9261
9262       /* Substitute the explicit args into the function type.  This is
9263          necessary so that, for instance, explicitly declared function
9264          arguments can match null pointed constants.  If we were given
9265          an incomplete set of explicit args, we must not do semantic
9266          processing during substitution as we could create partial
9267          instantiations.  */
9268       incomplete = NUM_TMPL_ARGS (explicit_targs) != NUM_TMPL_ARGS (targs);
9269       processing_template_decl += incomplete;
9270       fntype = tsubst (fntype, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
9271       processing_template_decl -= incomplete;
9272
9273       if (fntype == error_mark_node)
9274         return 1;
9275
9276       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
9277       for (i = NUM_TMPL_ARGS (converted_args); i--;)
9278         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
9279     }
9280
9281   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
9282   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
9283   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (fn))
9284     parms = TREE_CHAIN (parms);
9285
9286   if (return_type)
9287     {
9288       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
9289       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
9290     }
9291
9292   /* We allow incomplete unification without an error message here
9293      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
9294      callers must be ready to deal with unification failures in any
9295      event.  */
9296   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn),
9297                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
9298                                   strict, flags);
9299
9300   if (result == 0)
9301     /* All is well so far.  Now, check:
9302
9303        [temp.deduct]
9304
9305        When all template arguments have been deduced, all uses of
9306        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
9307        the corresponding deduced argument values.  If the
9308        substitution results in an invalid type, as described above,
9309        type deduction fails.  */
9310     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, tf_none, NULL_TREE)
9311         == error_mark_node)
9312       return 1;
9313
9314   return result;
9315 }
9316
9317 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
9318    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
9319    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
9320    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
9321    the argument passed to the call, or the type of the value
9322    initialized with the result of the conversion function.  */
9323
9324 static int
9325 maybe_adjust_types_for_deduction (unification_kind_t strict,
9326                                   tree* parm,
9327                                   tree* arg)
9328 {
9329   int result = 0;
9330
9331   switch (strict)
9332     {
9333     case DEDUCE_CALL:
9334       break;
9335
9336     case DEDUCE_CONV:
9337       {
9338         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
9339            function; the handling is precisely symmetric since PARM
9340            will initialize ARG rather than vice versa.  */
9341         tree* temp = parm;
9342         parm = arg;
9343         arg = temp;
9344         break;
9345       }
9346
9347     case DEDUCE_EXACT:
9348       /* There is nothing to do in this case.  */
9349       return 0;
9350
9351     default:
9352       gcc_unreachable ();
9353     }
9354
9355   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
9356     {
9357       /* [temp.deduct.call]
9358
9359          If P is not a reference type:
9360
9361          --If A is an array type, the pointer type produced by the
9362          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
9363          used in place of A for type deduction; otherwise,
9364
9365          --If A is a function type, the pointer type produced by
9366          the function-to-pointer standard conversion
9367          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
9368          otherwise,
9369
9370          --If A is a cv-qualified type, the top level
9371          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
9372          deduction.  */
9373       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
9374         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
9375       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
9376         *arg = build_pointer_type (*arg);
9377       else
9378         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
9379     }
9380
9381   /* [temp.deduct.call]
9382
9383      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
9384      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
9385      reference type, the type referred to by P is used for
9386      type deduction.  */
9387   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
9388   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
9389     {
9390       *parm = TREE_TYPE (*parm);
9391       result |= UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
9392     }
9393
9394   /* DR 322. For conversion deduction, remove a reference type on parm
9395      too (which has been swapped into ARG).  */
9396   if (strict == DEDUCE_CONV && TREE_CODE (*arg) == REFERENCE_TYPE)
9397     *arg = TREE_TYPE (*arg);
9398
9399   return result;
9400 }
9401
9402 /* Most parms like fn_type_unification.
9403
9404    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
9405    arguments of a function or method parameter of a function
9406    template). */
9407
9408 static int
9409 type_unification_real (tree tparms,
9410                        tree targs,
9411                        tree xparms,
9412                        tree xargs,
9413                        int subr,
9414                        unification_kind_t strict,
9415                        int flags)
9416 {
9417   tree parm, arg;
9418   int i;
9419   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
9420   int sub_strict;
9421   int saw_undeduced = 0;
9422   tree parms, args;
9423
9424   gcc_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC);
9425   gcc_assert (xparms == NULL_TREE || TREE_CODE (xparms) == TREE_LIST);
9426   gcc_assert (!xargs || TREE_CODE (xargs) == TREE_LIST);
9427   gcc_assert (ntparms > 0);
9428
9429   switch (strict)
9430     {
9431     case DEDUCE_CALL:
9432       sub_strict = (UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL | UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL
9433                     | UNIFY_ALLOW_DERIVED);
9434       break;
9435
9436     case DEDUCE_CONV:
9437       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
9438       break;
9439
9440     case DEDUCE_EXACT:
9441       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
9442       break;
9443
9444     default:
9445       gcc_unreachable ();
9446     }
9447
9448  again:
9449   parms = xparms;
9450   args = xargs;
9451
9452   while (parms && parms != void_list_node
9453          && args && args != void_list_node)
9454     {
9455       parm = TREE_VALUE (parms);
9456       parms = TREE_CHAIN (parms);
9457       arg = TREE_VALUE (args);
9458       args = TREE_CHAIN (args);
9459
9460       if (arg == error_mark_node)
9461         return 1;
9462       if (arg == unknown_type_node)
9463         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9464            template args from other function args.  */
9465         continue;
9466
9467       /* Conversions will be performed on a function argument that
9468          corresponds with a function parameter that contains only
9469          non-deducible template parameters and explicitly specified
9470          template parameters.  */
9471       if (!uses_template_parms (parm))
9472         {
9473           tree type;
9474
9475           if (!TYPE_P (arg))
9476             type = TREE_TYPE (arg);
9477           else
9478             type = arg;
9479
9480           if (same_type_p (parm, type))
9481             continue;
9482           if (strict != DEDUCE_EXACT
9483               && can_convert_arg (parm, type, TYPE_P (arg) ? NULL_TREE : arg, 
9484                                   flags))
9485             continue;
9486           
9487           return 1;
9488         }
9489
9490       if (!TYPE_P (arg))
9491         {
9492           gcc_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE);
9493           if (type_unknown_p (arg))
9494             {
9495               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
9496                  a pointer to function or pointer to member function
9497                  argument if the set of overloaded functions does not
9498                  contain function templates and at most one of a set of
9499                  overloaded functions provides a unique match.  */
9500
9501               if (resolve_overloaded_unification
9502                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
9503                   != 0)
9504                 return 1;
9505               continue;
9506             }
9507           arg = TREE_TYPE (arg);
9508           if (arg == error_mark_node)
9509             return 1;
9510         }
9511
9512       {
9513         int arg_strict = sub_strict;
9514
9515         if (!subr)
9516           arg_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9517
9518         if (unify (tparms, targs, parm, arg, arg_strict))
9519           return 1;
9520       }
9521     }
9522
9523   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
9524      are present, and the parm list isn't variadic.  */
9525   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
9526     return 1;
9527   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
9528   if (parms && parms != void_list_node
9529       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
9530     return 1;
9531
9532   if (!subr)
9533     for (i = 0; i < ntparms; i++)
9534       if (!TREE_VEC_ELT (targs, i))
9535         {
9536           tree tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, i));
9537
9538           /* If this is an undeduced nontype parameter that depends on
9539              a type parameter, try another pass; its type may have been
9540              deduced from a later argument than the one from which
9541              this parameter can be deduced.  */
9542           if (TREE_CODE (tparm) == PARM_DECL
9543               && uses_template_parms (TREE_TYPE (tparm))
9544               && !saw_undeduced++)
9545             goto again;
9546
9547           return 2;
9548         }
9549
9550   return 0;
9551 }
9552
9553 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
9554    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
9555    deducing template args from each of the overloads, and if only one
9556    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
9557
9558 static int
9559 resolve_overloaded_unification (tree tparms,
9560                                 tree targs,
9561                                 tree parm,
9562                                 tree arg,
9563                                 unification_kind_t strict,
9564                                 int sub_strict)
9565 {
9566   tree tempargs = copy_node (targs);
9567   int good = 0;
9568   bool addr_p;
9569
9570   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
9571     {
9572       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9573       addr_p = true;
9574     }
9575   else
9576     addr_p = false;
9577
9578   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
9579     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
9580        function name.  */
9581     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9582
9583   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
9584     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
9585
9586   /* Strip baselink information.  */
9587   if (BASELINK_P (arg))
9588     arg = BASELINK_FUNCTIONS (arg);
9589
9590   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
9591     {
9592       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
9593          the affected templates before we try to unify, in case the
9594          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
9595
9596       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
9597       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
9598
9599       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9600         {
9601           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
9602           tree subargs, elem;
9603
9604           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
9605             continue;
9606
9607           subargs = get_bindings (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
9608                                   expl_subargs, /*check_ret=*/false);
9609           if (subargs)
9610             {
9611               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, tf_none, NULL_TREE);
9612               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
9613                                         elem, strict, sub_strict, addr_p);
9614             }
9615         }
9616     }
9617   else
9618     {
9619       gcc_assert (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD
9620                   || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_DECL);
9621
9622       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
9623         good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
9624                                   TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg)),
9625                                   strict, sub_strict, addr_p);
9626     }
9627
9628   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9629      to function or pointer to member function argument if the set of
9630      overloaded functions does not contain function templates and at most
9631      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9632
9633      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
9634      deduce anything.  */
9635
9636   if (good == 1)
9637     {
9638       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9639       for (; i--; )
9640         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
9641           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9642     }
9643   if (good)
9644     return 0;
9645
9646   return 1;
9647 }
9648
9649 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
9650    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
9651    different overloads deduce different arguments for a given parm.
9652    ADDR_P is true if the expression for which deduction is being
9653    performed was of the form "& fn" rather than simply "fn".
9654
9655    Returns 1 on success.  */
9656
9657 static int
9658 try_one_overload (tree tparms,
9659                   tree orig_targs,
9660                   tree targs,
9661                   tree parm,
9662                   tree arg,
9663                   unification_kind_t strict,
9664                   int sub_strict,
9665                   bool addr_p)
9666 {
9667   int nargs;
9668   tree tempargs;
9669   int i;
9670
9671   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
9672      to function or pointer to member function argument if the set of
9673      overloaded functions does not contain function templates and at most
9674      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
9675
9676      So if this is a template, just return success.  */
9677
9678   if (uses_template_parms (arg))
9679     return 1;
9680
9681   if (TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9682     arg = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (arg));
9683   else if (addr_p)
9684     arg = build_pointer_type (arg);
9685
9686   sub_strict |= maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
9687
9688   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
9689      some template args from previous args, unify would complain when we
9690      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
9691      there isn't really a conflict.  */
9692   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
9693   tempargs = make_tree_vec (nargs);
9694
9695   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
9696     return 0;
9697
9698   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
9699      explicitly specified args.  */
9700   for (i = nargs; i--; )
9701     {
9702       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9703       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
9704
9705       if (!elt)
9706         /*NOP*/;
9707       else if (uses_template_parms (elt))
9708         /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in
9709            template args used in the function parm list with our own
9710            template parms.  Discard them.  */
9711         TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
9712       else if (oldelt && !template_args_equal (oldelt, elt))
9713         return 0;
9714     }
9715
9716   for (i = nargs; i--; )
9717     {
9718       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
9719
9720       if (elt)
9721         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
9722     }
9723
9724   return 1;
9725 }
9726
9727 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
9728    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
9729    verification fails.
9730
9731    For example:
9732
9733      struct A { typedef int X; };
9734      template <class T, class U> struct C {};
9735      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
9736
9737    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
9738    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
9739    is `int'.  This function ensure that they agree.
9740
9741    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
9742    ARGS contains template arguments from all levels.  */
9743
9744 static int
9745 verify_class_unification (tree targs, tree parms, tree args)
9746 {
9747   parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
9748                   tf_none, NULL_TREE);
9749   if (parms == error_mark_node)
9750     return 1;
9751
9752   return !comp_template_args (parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args));
9753 }
9754
9755 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
9756    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
9757    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
9758    TARGS are as for unify.  */
9759
9760 static tree
9761 try_class_unification (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9762 {
9763   tree copy_of_targs;
9764
9765   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
9766       || (most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg))
9767           != most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))))
9768     return NULL_TREE;
9769
9770   /* We need to make a new template argument vector for the call to
9771      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
9772      the attempted unification, even if this class didn't work out.
9773      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
9774      we've already done, since unification is supposed to be done on
9775      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
9776      following pathological case:
9777
9778        template <int I, int J, int K>
9779        struct S {};
9780
9781        template <int I, int J>
9782        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
9783
9784        template <int I, int J, int K>
9785        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
9786
9787        void g() {
9788          S<0, 0, 0> s0;
9789          S<0, 1, 2> s2;
9790
9791          f(s0, s2);
9792        }
9793
9794      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
9795      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
9796      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is invalid
9797      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
9798      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
9799      would reject the possibility I=1.  */
9800   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
9801
9802   /* If unification failed, we're done.  */
9803   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
9804              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
9805     return NULL_TREE;
9806
9807   return arg;
9808 }
9809
9810 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
9811    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
9812    ARG itself; only its base-classes.  If there is not exactly one
9813    appropriate base class, return NULL_TREE.  PARM may be the type of
9814    a partial specialization, as well as a plain template type.  Used
9815    by unify.  */
9816
9817 static tree
9818 get_template_base (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg)
9819 {
9820   tree rval = NULL_TREE;
9821   tree binfo;
9822
9823   gcc_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)));
9824
9825   binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
9826   if (!binfo)
9827     /* The type could not be completed.  */
9828     return NULL_TREE;
9829
9830   /* Walk in inheritance graph order.  The search order is not
9831      important, and this avoids multiple walks of virtual bases.  */
9832   for (binfo = TREE_CHAIN (binfo); binfo; binfo = TREE_CHAIN (binfo))
9833     {
9834       tree r = try_class_unification (tparms, targs, parm, BINFO_TYPE (binfo));
9835
9836       if (r)
9837         {
9838           /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
9839
9840                [temp.deduct.call]
9841
9842               If they yield more than one possible deduced A, the type
9843               deduction fails.
9844
9845              applies.  */
9846           if (rval && !same_type_p (r, rval))
9847             return NULL_TREE;
9848
9849           rval = r;
9850         }
9851     }
9852
9853   return rval;
9854 }
9855
9856 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
9857
9858 static int
9859 template_decl_level (tree decl)
9860 {
9861   switch (TREE_CODE (decl))
9862     {
9863     case TYPE_DECL:
9864     case TEMPLATE_DECL:
9865       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
9866
9867     case PARM_DECL:
9868       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
9869
9870     default:
9871       gcc_unreachable ();
9872     }
9873   return 0;
9874 }
9875
9876 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
9877    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
9878    Returns nonzero iff the unification is OK on that basis.  */
9879
9880 static int
9881 check_cv_quals_for_unify (int strict, tree arg, tree parm)
9882 {
9883   int arg_quals = cp_type_quals (arg);
9884   int parm_quals = cp_type_quals (parm);
9885
9886   if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
9887       && !(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9888     {
9889       /*  Although a CVR qualifier is ignored when being applied to a
9890           substituted template parameter ([8.3.2]/1 for example), that
9891           does not apply during deduction [14.8.2.4]/1, (even though
9892           that is not explicitly mentioned, [14.8.2.4]/9 indicates
9893           this).  Except when we're allowing additional CV qualifiers
9894           at the outer level [14.8.2.1]/3,1st bullet.  */
9895       if ((TREE_CODE (arg) == REFERENCE_TYPE
9896            || TREE_CODE (arg) == FUNCTION_TYPE
9897            || TREE_CODE (arg) == METHOD_TYPE)
9898           && (parm_quals & (TYPE_QUAL_CONST | TYPE_QUAL_VOLATILE)))
9899         return 0;
9900
9901       if ((!POINTER_TYPE_P (arg) && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM)
9902           && (parm_quals & TYPE_QUAL_RESTRICT))
9903         return 0;
9904     }
9905
9906   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL))
9907       && (arg_quals & parm_quals) != parm_quals)
9908     return 0;
9909
9910   if (!(strict & (UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL))
9911       && (parm_quals & arg_quals) != arg_quals)
9912     return 0;
9913
9914   return 1;
9915 }
9916
9917 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
9918    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
9919    bitwise or of the following flags:
9920
9921      UNIFY_ALLOW_NONE:
9922        Require an exact match between PARM and ARG.
9923      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
9924        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified (by qualification
9925        conversion) than ARG.
9926      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
9927        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
9928      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
9929        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
9930        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
9931        ARG.
9932      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
9933        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
9934        case for more information.
9935      UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL:
9936        This is the outermost level of a deduction. Used to determine validity
9937        of qualification conversions. A valid qualification conversion must
9938        have const qualified pointers leading up to the inner type which
9939        requires additional CV quals, except at the outer level, where const
9940        is not required [conv.qual]. It would be normal to set this flag in
9941        addition to setting UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL.
9942      UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL:
9943        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be more CV
9944        qualified at this point.
9945      UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL:
9946        This is the outermost level of a deduction, and PARM can be less CV
9947        qualified at this point.  */
9948
9949 static int
9950 unify (tree tparms, tree targs, tree parm, tree arg, int strict)
9951 {
9952   int idx;
9953   tree targ;
9954   tree tparm;
9955   int strict_in = strict;
9956
9957   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
9958      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
9959      signedness is the only information lost, and I think that will be
9960      okay.  */
9961   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
9962     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
9963
9964   if (arg == error_mark_node)
9965     return 1;
9966   if (arg == unknown_type_node)
9967     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
9968        template args from other function args.  */
9969     return 0;
9970
9971   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
9972      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
9973      template parameters.  We might need them if we're trying to
9974      figure out which of two things is more specialized.  */
9975   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
9976     return 0;
9977
9978   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
9979      cv-qualification mismatches.  */
9980   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
9981       && TYPE_P (arg)
9982       /* It is the elements of the array which hold the cv quals of an array
9983          type, and the elements might be template type parms. We'll check
9984          when we recurse.  */
9985       && TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE
9986       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
9987          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
9988          PARM `T' for example, when computing which of two templates
9989          is more specialized, for example.  */
9990       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
9991       && !check_cv_quals_for_unify (strict_in, arg, parm))
9992     return 1;
9993
9994   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL)
9995       && TYPE_P (parm) && !CP_TYPE_CONST_P (parm))
9996     strict &= ~UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL;
9997   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LEVEL;
9998   strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
9999   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_MORE_CV_QUAL;
10000   strict &= ~UNIFY_ALLOW_OUTER_LESS_CV_QUAL;
10001
10002   switch (TREE_CODE (parm))
10003     {
10004     case TYPENAME_TYPE:
10005     case SCOPE_REF:
10006     case UNBOUND_CLASS_TEMPLATE:
10007       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
10008          argument values cannot be deduced for template parameters used
10009          within the nested-name-specifier.  */
10010       return 0;
10011
10012     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
10013     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10014     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
10015       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
10016
10017       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
10018           != template_decl_level (tparm))
10019         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
10020            to see if it matches ARG.  */
10021         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
10022                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
10023       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
10024       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
10025       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
10026
10027       /* Check for mixed types and values.  */
10028       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
10029            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
10030           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
10031               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
10032         return 1;
10033
10034       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10035         {
10036           /* ARG must be constructed from a template class or a template
10037              template parameter.  */
10038           if (TREE_CODE (arg) != BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
10039               && (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)))
10040             return 1;
10041
10042           {
10043             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
10044             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
10045             tree argvec = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (TYPE_TI_ARGS (arg));
10046             tree argtmplvec
10047               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (TYPE_TI_TEMPLATE (arg));
10048             int i;
10049
10050             /* The parameter and argument roles have to be switched here
10051                in order to handle default arguments properly.  For example,
10052                template<template <class> class TT> void f(TT<int>)
10053                should be able to accept vector<int> which comes from
10054                template <class T, class Allocator = allocator>
10055                class vector.  */
10056
10057             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
10058                 == error_mark_node)
10059               return 1;
10060
10061             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.
10062                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
10063                rather than the whole TREE_VEC since they can have
10064                different number of elements.  */
10065
10066             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
10067               {
10068                 if (unify (tparms, targs,
10069                            TREE_VEC_ELT (parmvec, i),
10070                            TREE_VEC_ELT (argvec, i),
10071                            UNIFY_ALLOW_NONE))
10072                   return 1;
10073               }
10074           }
10075           arg = TYPE_TI_TEMPLATE (arg);
10076
10077           /* Fall through to deduce template name.  */
10078         }
10079
10080       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
10081           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
10082         {
10083           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
10084
10085           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
10086           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
10087             return 0;
10088           else if (targ)
10089             return 1;
10090         }
10091       else
10092         {
10093           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
10094              a match unless we are allowing additional qualification.
10095              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
10096              that binds `const int' to `T'.  */
10097           if (!check_cv_quals_for_unify (strict_in | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL,
10098                                          arg, parm))
10099             return 1;
10100
10101           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
10102              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
10103           arg = cp_build_qualified_type_real
10104             (arg, cp_type_quals (arg) & ~cp_type_quals (parm), tf_none);
10105           if (arg == error_mark_node)
10106             return 1;
10107
10108           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
10109           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
10110             return 0;
10111           else if (targ)
10112             return 1;
10113
10114           /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note
10115              that were talking about variable-sized arrays (like
10116              `int[n]'), rather than arrays of unknown size (like
10117              `int[]').)  We'll get very confused by such a type since
10118              the bound of the array will not be computable in an
10119              instantiation.  Besides, such types are not allowed in
10120              ISO C++, so we can do as we please here.  */
10121           if (variably_modified_type_p (arg, NULL_TREE))
10122             return 1;
10123         }
10124
10125       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
10126       return 0;
10127
10128     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
10129       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
10130
10131       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm)
10132           != template_decl_level (tparm))
10133         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
10134            to see if it matches ARG.  */
10135         return !(TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
10136                  && cp_tree_equal (parm, arg));
10137
10138       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
10139       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
10140
10141       if (targ)
10142         return !cp_tree_equal (targ, arg);
10143
10144       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
10145          with a non-type template-parameter, the non-type
10146          template-parameter is used in an expression in the function
10147          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
10148          deduced, the template-argument type shall match the type of the
10149          template-parameter exactly, except that a template-argument
10150          deduced from an array bound may be of any integral type.
10151          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
10152       tparm = tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE);
10153       if (!TREE_TYPE (arg))
10154         /* Template-parameter dependent expression.  Just accept it for now.
10155            It will later be processed in convert_template_argument.  */
10156         ;
10157       else if (same_type_p (TREE_TYPE (arg), tparm))
10158         /* OK */;
10159       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
10160                && (TREE_CODE (tparm) == INTEGER_TYPE
10161                    || TREE_CODE (tparm) == BOOLEAN_TYPE))
10162         /* Convert the ARG to the type of PARM; the deduced non-type
10163            template argument must exactly match the types of the
10164            corresponding parameter.  */
10165         arg = fold (build_nop (TREE_TYPE (parm), arg));
10166       else if (uses_template_parms (tparm))
10167         /* We haven't deduced the type of this parameter yet.  Try again
10168            later.  */
10169         return 0;
10170       else
10171         return 1;
10172
10173       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
10174       return 0;
10175
10176     case PTRMEM_CST:
10177      {
10178         /* A pointer-to-member constant can be unified only with
10179          another constant.  */
10180       if (TREE_CODE (arg) != PTRMEM_CST)
10181         return 1;
10182
10183       /* Just unify the class member. It would be useless (and possibly
10184          wrong, depending on the strict flags) to unify also
10185          PTRMEM_CST_CLASS, because we want to be sure that both parm and
10186          arg refer to the same variable, even if through different
10187          classes. For instance:
10188
10189          struct A { int x; };
10190          struct B : A { };
10191
10192          Unification of &A::x and &B::x must succeed.  */
10193       return unify (tparms, targs, PTRMEM_CST_MEMBER (parm),
10194                     PTRMEM_CST_MEMBER (arg), strict);
10195      }
10196
10197     case POINTER_TYPE:
10198       {
10199         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
10200           return 1;
10201
10202         /* [temp.deduct.call]
10203
10204            A can be another pointer or pointer to member type that can
10205            be converted to the deduced A via a qualification
10206            conversion (_conv.qual_).
10207
10208            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
10209            This will allow for additional cv-qualification of the
10210            pointed-to types if appropriate.  */
10211
10212         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == RECORD_TYPE)
10213           /* The derived-to-base conversion only persists through one
10214              level of pointers.  */
10215           strict |= (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED);
10216
10217         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
10218                       TREE_TYPE (arg), strict);
10219       }
10220
10221     case REFERENCE_TYPE:
10222       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
10223         return 1;
10224       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10225                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
10226
10227     case ARRAY_TYPE:
10228       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
10229         return 1;
10230       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
10231           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
10232         return 1;
10233       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE)
10234         {
10235           tree parm_max;
10236           tree arg_max;
10237
10238           parm_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (parm));
10239           arg_max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (arg));
10240
10241           /* Our representation of array types uses "N - 1" as the
10242              TYPE_MAX_VALUE for an array with "N" elements, if "N" is
10243              not an integer constant.  */
10244           if (TREE_CODE (parm_max) == MINUS_EXPR)
10245             {
10246               arg_max = fold_build2 (PLUS_EXPR,
10247                                      integer_type_node,
10248                                      arg_max,
10249                                      TREE_OPERAND (parm_max, 1));
10250               parm_max = TREE_OPERAND (parm_max, 0);
10251             }
10252
10253           if (unify (tparms, targs, parm_max, arg_max, UNIFY_ALLOW_INTEGER))
10254             return 1;
10255         }
10256       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10257                     strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL);
10258
10259     case REAL_TYPE:
10260     case COMPLEX_TYPE:
10261     case VECTOR_TYPE:
10262     case INTEGER_TYPE:
10263     case BOOLEAN_TYPE:
10264     case ENUMERAL_TYPE:
10265     case VOID_TYPE:
10266       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10267         return 1;
10268
10269       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
10270          function.  */
10271       if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
10272         return 1;
10273
10274       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
10275          will invalidate it if necessary.  */
10276       return 0;
10277
10278       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
10279       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
10280     case INTEGER_CST:
10281       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
10282         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
10283
10284       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
10285         return 1;
10286       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
10287
10288     case TREE_VEC:
10289       {
10290         int i;
10291         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
10292           return 1;
10293         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
10294           return 1;
10295         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
10296           if (unify (tparms, targs,
10297                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
10298                      UNIFY_ALLOW_NONE))
10299             return 1;
10300         return 0;
10301       }
10302
10303     case RECORD_TYPE:
10304     case UNION_TYPE:
10305       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10306         return 1;
10307
10308       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
10309         {
10310           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
10311             return 1;
10312
10313           return unify (tparms, targs,
10314                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
10315                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
10316                         strict);
10317         }
10318
10319       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
10320         {
10321           tree t = NULL_TREE;
10322
10323           if (strict_in & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
10324             {
10325               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
10326               t = try_class_unification (tparms, targs,
10327                                          parm, arg);
10328
10329               if (!t)
10330                 {
10331                   /* Fallback to the special case allowed in
10332                      [temp.deduct.call]:
10333
10334                        If P is a class, and P has the form
10335                        template-id, then A can be a derived class of
10336                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
10337                        a class of the form template-id, A can be a
10338                        pointer to a derived class pointed to by the
10339                        deduced A.  */
10340                   t = get_template_base (tparms, targs, parm, arg);
10341
10342                   if (!t)
10343                     return 1;
10344                 }
10345             }
10346           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
10347                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm)
10348                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
10349             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
10350                Then, we should unify `int' and `U'.  */
10351             t = arg;
10352           else
10353             /* There's no chance of unification succeeding.  */
10354             return 1;
10355
10356           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
10357                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
10358         }
10359       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
10360         return 1;
10361       return 0;
10362
10363     case METHOD_TYPE:
10364     case FUNCTION_TYPE:
10365       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
10366         return 1;
10367
10368       /* CV qualifications for methods can never be deduced, they must
10369          match exactly.  We need to check them explicitly here,
10370          because type_unification_real treats them as any other
10371          cvqualified parameter.  */
10372       if (TREE_CODE (parm) == METHOD_TYPE
10373           && (!check_cv_quals_for_unify
10374               (UNIFY_ALLOW_NONE,
10375                TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (arg))),
10376                TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (parm))))))
10377         return 1;
10378
10379       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
10380                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10381         return 1;
10382       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
10383                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, DEDUCE_EXACT,
10384                                     LOOKUP_NORMAL);
10385
10386     case OFFSET_TYPE:
10387       /* Unify a pointer to member with a pointer to member function, which
10388          deduces the type of the member as a function type. */
10389       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
10390         {
10391           tree method_type;
10392           tree fntype;
10393           cp_cv_quals cv_quals;
10394
10395           /* Check top-level cv qualifiers */
10396           if (!check_cv_quals_for_unify (UNIFY_ALLOW_NONE, arg, parm))
10397             return 1;
10398
10399           if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
10400                      TYPE_PTRMEMFUNC_OBJECT_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10401             return 1;
10402
10403           /* Determine the type of the function we are unifying against. */
10404           method_type = TREE_TYPE (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg));
10405           fntype =
10406             build_function_type (TREE_TYPE (method_type),
10407                                  TREE_CHAIN (TYPE_ARG_TYPES (method_type)));
10408
10409           /* Extract the cv-qualifiers of the member function from the
10410              implicit object parameter and place them on the function
10411              type to be restored later. */
10412           cv_quals =
10413             cp_type_quals(TREE_TYPE (TREE_VALUE (TYPE_ARG_TYPES (method_type))));
10414           fntype = build_qualified_type (fntype, cv_quals);
10415           return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), fntype, strict);
10416         }
10417
10418       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
10419         return 1;
10420       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
10421                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
10422         return 1;
10423       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
10424                     strict);
10425
10426     case CONST_DECL:
10427       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (parm))
10428         return unify (tparms, targs, DECL_INITIAL (parm), arg, strict);
10429       if (arg != integral_constant_value (parm))
10430         return 1;
10431       return 0;
10432
10433     case FIELD_DECL:
10434     case TEMPLATE_DECL:
10435       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
10436       return 1;
10437
10438     default:
10439       gcc_assert (EXPR_P (parm));
10440
10441       /* We must be looking at an expression.  This can happen with
10442          something like:
10443
10444            template <int I>
10445            void foo(S<I>, S<I + 2>);
10446
10447          This is a "nondeduced context":
10448
10449            [deduct.type]
10450
10451            The nondeduced contexts are:
10452
10453            --A type that is a template-id in which one or more of
10454              the template-arguments is an expression that references
10455              a template-parameter.
10456
10457          In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
10458          actually infer any unifications.  */
10459
10460       if (!uses_template_parms (parm)
10461           && !template_args_equal (parm, arg))
10462         return 1;
10463       else
10464         return 0;
10465     }
10466 }
10467 \f
10468 /* Note that DECL can be defined in this translation unit, if
10469    required.  */
10470
10471 static void
10472 mark_definable (tree decl)
10473 {
10474   tree clone;
10475   DECL_NOT_REALLY_EXTERN (decl) = 1;
10476   FOR_EACH_CLONE (clone, decl)
10477     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (clone) = 1;
10478 }
10479
10480 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
10481    explicitly instantiated class.  */
10482
10483 void
10484 mark_decl_instantiated (tree result, int extern_p)
10485 {
10486   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
10487
10488   /* If this entity has already been written out, it's too late to
10489      make any modifications.  */
10490   if (TREE_ASM_WRITTEN (result))
10491     return;
10492
10493   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
10494     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
10495        set correctly by tsubst.  */
10496     TREE_PUBLIC (result) = 1;
10497
10498   /* This might have been set by an earlier implicit instantiation.  */
10499   DECL_COMDAT (result) = 0;
10500
10501   if (extern_p)
10502     DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 0;
10503   else
10504     {
10505       mark_definable (result);
10506       /* Always make artificials weak.  */
10507       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
10508         comdat_linkage (result);
10509       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
10510          linkonce sections.  */
10511       else if (TREE_PUBLIC (result))
10512         maybe_make_one_only (result);
10513     }
10514
10515   /* If EXTERN_P, then this function will not be emitted -- unless
10516      followed by an explicit instantiation, at which point its linkage
10517      will be adjusted.  If !EXTERN_P, then this function will be
10518      emitted here.  In neither circumstance do we want
10519      import_export_decl to adjust the linkage.  */
10520   DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
10521 }
10522
10523 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, return:
10524
10525    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
10526    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10527    0 if neither is more specialized.
10528
10529    LEN indicates the number of parameters we should consider
10530    (defaulted parameters should not be considered).
10531
10532    The 1998 std underspecified function template partial ordering, and
10533    DR214 addresses the issue.  We take pairs of arguments, one from
10534    each of the templates, and deduce them against each other.  One of
10535    the templates will be more specialized if all the *other*
10536    template's arguments deduce against its arguments and at least one
10537    of its arguments *does* *not* deduce against the other template's
10538    corresponding argument.  Deduction is done as for class templates.
10539    The arguments used in deduction have reference and top level cv
10540    qualifiers removed.  Iff both arguments were originally reference
10541    types *and* deduction succeeds in both directions, the template
10542    with the more cv-qualified argument wins for that pairing (if
10543    neither is more cv-qualified, they both are equal).  Unlike regular
10544    deduction, after all the arguments have been deduced in this way,
10545    we do *not* verify the deduced template argument values can be
10546    substituted into non-deduced contexts, nor do we have to verify
10547    that all template arguments have been deduced.  */
10548
10549 int
10550 more_specialized_fn (tree pat1, tree pat2, int len)
10551 {
10552   tree decl1 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1);
10553   tree decl2 = DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2);
10554   tree targs1 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat1));
10555   tree targs2 = make_tree_vec (DECL_NTPARMS (pat2));
10556   tree tparms1 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat1);
10557   tree tparms2 = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (pat2);
10558   tree args1 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl1));
10559   tree args2 = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl2));
10560   int better1 = 0;
10561   int better2 = 0;
10562   
10563   /* Remove the this parameter from non-static member functions.  If
10564      one is a non-static member function and the other is not a static
10565      member function, remove the first parameter from that function
10566      also.  This situation occurs for operator functions where we
10567      locate both a member function (with this pointer) and non-member
10568      operator (with explicit first operand).  */
10569   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl1))
10570     {
10571       len--; /* LEN is the number of significant arguments for DECL1 */
10572       args1 = TREE_CHAIN (args1);
10573       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl2))
10574         args2 = TREE_CHAIN (args2);
10575     }
10576   else if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl2))
10577     {
10578       args2 = TREE_CHAIN (args2);
10579       if (!DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl1))
10580         {
10581           len--;
10582           args1 = TREE_CHAIN (args1);
10583         }
10584     }
10585     
10586   /* If only one is a conversion operator, they are unordered.  */
10587   if (DECL_CONV_FN_P (decl1) != DECL_CONV_FN_P (decl2))
10588     return 0;
10589
10590   /* Consider the return type for a conversion function */
10591   if (DECL_CONV_FN_P (decl1))
10592     {
10593       args1 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl1)), args1);
10594       args2 = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl2)), args2);
10595       len++;
10596     }
10597
10598   processing_template_decl++;
10599
10600   while (len--)
10601     {
10602       tree arg1 = TREE_VALUE (args1);
10603       tree arg2 = TREE_VALUE (args2);
10604       int deduce1, deduce2;
10605       int quals1 = -1;
10606       int quals2 = -1;
10607
10608       if (TREE_CODE (arg1) == REFERENCE_TYPE)
10609         {
10610           arg1 = TREE_TYPE (arg1);
10611           quals1 = cp_type_quals (arg1);
10612         }
10613
10614       if (TREE_CODE (arg2) == REFERENCE_TYPE)
10615         {
10616           arg2 = TREE_TYPE (arg2);
10617           quals2 = cp_type_quals (arg2);
10618         }
10619
10620       if ((quals1 < 0) != (quals2 < 0))
10621         {
10622           /* Only of the args is a reference, see if we should apply
10623              array/function pointer decay to it.  This is not part of
10624              DR214, but is, IMHO, consistent with the deduction rules
10625              for the function call itself, and with our earlier
10626              implementation of the underspecified partial ordering
10627              rules.  (nathan).  */
10628           if (quals1 >= 0)
10629             {
10630               switch (TREE_CODE (arg1))
10631                 {
10632                 case ARRAY_TYPE:
10633                   arg1 = TREE_TYPE (arg1);
10634                   /* FALLTHROUGH. */
10635                 case FUNCTION_TYPE:
10636                   arg1 = build_pointer_type (arg1);
10637                   break;
10638
10639                 default:
10640                   break;
10641                 }
10642             }
10643           else
10644             {
10645               switch (TREE_CODE (arg2))
10646                 {
10647                 case ARRAY_TYPE:
10648                   arg2 = TREE_TYPE (arg2);
10649                   /* FALLTHROUGH. */
10650                 case FUNCTION_TYPE:
10651                   arg2 = build_pointer_type (arg2);
10652                   break;
10653
10654                 default:
10655                   break;
10656                 }
10657             }
10658         }
10659
10660       arg1 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg1);
10661       arg2 = TYPE_MAIN_VARIANT (arg2);
10662
10663       deduce1 = !unify (tparms1, targs1, arg1, arg2, UNIFY_ALLOW_NONE);
10664       deduce2 = !unify (tparms2, targs2, arg2, arg1, UNIFY_ALLOW_NONE);
10665
10666       if (!deduce1)
10667         better2 = -1;
10668       if (!deduce2)
10669         better1 = -1;
10670       if (better1 < 0 && better2 < 0)
10671         /* We've failed to deduce something in either direction.
10672            These must be unordered.  */
10673         break;
10674
10675       if (deduce1 && deduce2 && quals1 >= 0 && quals2 >= 0)
10676         {
10677           /* Deduces in both directions, see if quals can
10678              disambiguate.  Pretend the worse one failed to deduce. */
10679           if ((quals1 & quals2) == quals2)
10680             deduce1 = 0;
10681           if ((quals1 & quals2) == quals1)
10682             deduce2 = 0;
10683         }
10684       if (deduce1 && !deduce2 && !better2)
10685         better2 = 1;
10686       if (deduce2 && !deduce1 && !better1)
10687         better1 = 1;
10688
10689       args1 = TREE_CHAIN (args1);
10690       args2 = TREE_CHAIN (args2);
10691     }
10692
10693   processing_template_decl--;
10694
10695   return (better1 > 0) - (better2 > 0);
10696 }
10697
10698 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
10699
10700    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
10701    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
10702    0 if neither is more specialized.
10703
10704    FULL_ARGS is the full set of template arguments that triggers this
10705    partial ordering.  */
10706
10707 int
10708 more_specialized_class (tree pat1, tree pat2, tree full_args)
10709 {
10710   tree targs;
10711   int winner = 0;
10712
10713   /* Just like what happens for functions, if we are ordering between
10714      different class template specializations, we may encounter dependent
10715      types in the arguments, and we need our dependency check functions
10716      to behave correctly.  */
10717   ++processing_template_decl;
10718   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
10719                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat2)));
10720   if (targs)
10721     --winner;
10722
10723   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
10724                               add_outermost_template_args (full_args, TREE_PURPOSE (pat1)));
10725   if (targs)
10726     ++winner;
10727   --processing_template_decl;
10728
10729   return winner;
10730 }
10731
10732 /* Return the template arguments that will produce the function signature
10733    DECL from the function template FN, with the explicit template
10734    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is true, the return type must
10735    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
10736    found.  */
10737
10738 static tree
10739 get_bindings (tree fn, tree decl, tree explicit_args, bool check_rettype)
10740 {
10741   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
10742   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
10743   tree decl_type;
10744   tree decl_arg_types;
10745
10746   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
10747      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
10748      FN.  */
10749   decl_type = TREE_TYPE (decl);
10750   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
10751     {
10752       tree tmpl;
10753       tree converted_args;
10754
10755       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10756         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10757       else
10758         /* We can get here for some invalid specializations.  */
10759         return NULL_TREE;
10760
10761       converted_args
10762         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
10763                                   explicit_args, NULL_TREE,
10764                                   tf_none, /*require_all_arguments=*/0));
10765       if (converted_args == error_mark_node)
10766         return NULL_TREE;
10767
10768       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, tf_none, NULL_TREE);
10769       if (decl_type == error_mark_node)
10770         return NULL_TREE;
10771     }
10772
10773   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
10774   /* Never do unification on the 'this' parameter.  */
10775   if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
10776     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
10777
10778   if (fn_type_unification (fn, explicit_args, targs,
10779                            decl_arg_types,
10780                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
10781                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
10782                            DEDUCE_EXACT, LOOKUP_NORMAL))
10783     return NULL_TREE;
10784
10785   return targs;
10786 }
10787
10788 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
10789    template specialization whose innermost template parameters are
10790    TPARMS, and whose specialization arguments are PARMS, yield the
10791    ARGS.
10792
10793    For example, suppose we have:
10794
10795      template <class T, class U> struct S {};
10796      template <class T> struct S<T*, int> {};
10797
10798    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
10799    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
10800    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
10801    is bound to `double'.  */
10802
10803 static tree
10804 get_class_bindings (tree tparms, tree parms, tree args)
10805 {
10806   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
10807   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
10808
10809   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
10810              UNIFY_ALLOW_NONE))
10811     return NULL_TREE;
10812
10813   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
10814     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
10815       return NULL_TREE;
10816
10817   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
10818     return NULL_TREE;
10819
10820   return vec;
10821 }
10822
10823 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
10824    Pick the most specialized template, and return the corresponding
10825    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
10826    template itself.  If there is no most specialized template,
10827    error_mark_node is returned.  If there are no templates at all,
10828    NULL_TREE is returned.  */
10829
10830 tree
10831 most_specialized_instantiation (tree instantiations)
10832 {
10833   tree fn, champ;
10834
10835   if (!instantiations)
10836     return NULL_TREE;
10837
10838   ++processing_template_decl;
10839
10840   champ = instantiations;
10841   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10842     {
10843       int fate = 0;
10844
10845       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
10846                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
10847                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
10848         fate--;
10849
10850       if (get_bindings (TREE_VALUE (fn),
10851                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
10852                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
10853         fate++;
10854
10855       if (fate == -1)
10856         champ = fn;
10857       else if (!fate)
10858         {
10859           /* Equally specialized, move to next function.  If there
10860              is no next function, nothing's most specialized.  */
10861           fn = TREE_CHAIN (fn);
10862           if (!fn)
10863             break;
10864         }
10865     }
10866
10867   if (champ)
10868     /* Now verify that champ is better than everything earlier in the
10869        instantiation list.  */
10870     for (fn = instantiations; fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
10871       if (get_bindings (TREE_VALUE (champ),
10872                         DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (fn)),
10873                         NULL_TREE, /*check_ret=*/false)
10874           || !get_bindings (TREE_VALUE (fn),
10875                             DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (champ)),
10876                             NULL_TREE, /*check_ret=*/false))
10877         {
10878           champ = NULL_TREE;
10879           break;
10880         }
10881
10882   processing_template_decl--;
10883
10884   if (!champ)
10885     return error_mark_node;
10886
10887   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
10888 }
10889
10890 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
10891    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
10892    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
10893
10894 static tree
10895 most_specialized (tree fns, tree decl, tree explicit_args)
10896 {
10897   tree candidates = NULL_TREE;
10898   tree fn, args;
10899
10900   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
10901     {
10902       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
10903
10904       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args, /*check_ret=*/true);
10905       if (args)
10906         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
10907     }
10908
10909   return most_specialized_instantiation (candidates);
10910 }
10911
10912 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
10913    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
10914
10915    For example, given:
10916
10917      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
10918
10919    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
10920    the full template.  This function will not trace past partial
10921    specializations, however.  For example, given in addition:
10922
10923      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
10924
10925    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
10926    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
10927
10928 tree
10929 most_general_template (tree decl)
10930 {
10931   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
10932      an immediate specialization.  */
10933   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
10934     {
10935       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
10936         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10937
10938         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
10939            template friend.  */
10940         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
10941           return NULL_TREE;
10942       } else
10943         return NULL_TREE;
10944     }
10945
10946   /* Look for more and more general templates.  */
10947   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
10948     {
10949       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE in some cases.
10950          (See cp-tree.h for details.)  */
10951       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
10952         break;
10953
10954       if (CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
10955           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)))
10956         break;
10957
10958       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
10959       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
10960           && DECL_CONTEXT (decl)
10961           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
10962         break;
10963
10964       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
10965     }
10966
10967   return decl;
10968 }
10969
10970 /* Return the most specialized of the class template specializations
10971    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
10972    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
10973
10974 static tree
10975 most_specialized_class (tree tmpl, tree args)
10976 {
10977   tree list = NULL_TREE;
10978   tree t;
10979   tree champ;
10980   int fate;
10981
10982   tmpl = most_general_template (tmpl);
10983   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
10984     {
10985       tree spec_args
10986         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
10987       if (spec_args)
10988         {
10989           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
10990           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
10991         }
10992     }
10993
10994   if (! list)
10995     return NULL_TREE;
10996
10997   t = list;
10998   champ = t;
10999   t = TREE_CHAIN (t);
11000   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11001     {
11002       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
11003       if (fate == 1)
11004         ;
11005       else
11006         {
11007           if (fate == 0)
11008             {
11009               t = TREE_CHAIN (t);
11010               if (! t)
11011                 return error_mark_node;
11012             }
11013           champ = t;
11014         }
11015     }
11016
11017   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
11018     {
11019       fate = more_specialized_class (champ, t, args);
11020       if (fate != 1)
11021         return error_mark_node;
11022     }
11023
11024   return champ;
11025 }
11026
11027 /* Explicitly instantiate DECL.  */
11028
11029 void
11030 do_decl_instantiation (tree decl, tree storage)
11031 {
11032   tree result = NULL_TREE;
11033   int extern_p = 0;
11034
11035   if (!decl)
11036     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
11037        an appropriate message.  */
11038     return;
11039   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
11040     {
11041       error ("explicit instantiation of non-template %q#D", decl);
11042       return;
11043     }
11044   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
11045     {
11046       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
11047          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
11048          the latter, the DECL we get back will be marked as a
11049          template instantiation, and the appropriate
11050          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
11051          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
11052          should handle VAR_DECLs as it currently handles
11053          FUNCTION_DECLs.  */
11054       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, false);
11055       if (!result || TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
11056         {
11057           error ("no matching template for %qD found", decl);
11058           return;
11059         }
11060     }
11061   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
11062     {
11063       error ("explicit instantiation of %q#D", decl);
11064       return;
11065     }
11066   else
11067     result = decl;
11068
11069   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
11070      instantiation is valid the RESULT will currently be marked as an
11071      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
11072      until we get here.  */
11073
11074   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
11075     {
11076       /* DR 259 [temp.spec].
11077
11078          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
11079          specialization shall not appear in a program unless the explicit
11080          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
11081
11082          For a given set of template parameters, if an explicit
11083          instantiation of a template appears after a declaration of an
11084          explicit specialization for that template, the explicit
11085          instantiation has no effect.  */
11086       return;
11087     }
11088   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
11089     {
11090       /* [temp.spec]
11091
11092          No program shall explicitly instantiate any template more
11093          than once.
11094
11095          We check DECL_NOT_REALLY_EXTERN so as not to complain when
11096          the first instantiation was `extern' and the second is not,
11097          and EXTERN_P for the opposite case.  */
11098       if (DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) && !extern_p)
11099         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of %q#D", result);
11100       /* If an "extern" explicit instantiation follows an ordinary
11101          explicit instantiation, the template is instantiated.  */
11102       if (extern_p)
11103         return;
11104     }
11105   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
11106     {
11107       error ("no matching template for %qD found", result);
11108       return;
11109     }
11110   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
11111     {
11112       pedwarn ("explicit instantiation of non-template %q#D", result);
11113       return;
11114     }
11115
11116   if (storage == NULL_TREE)
11117     ;
11118   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
11119     {
11120       if (pedantic && !in_system_header)
11121         pedwarn ("ISO C++ forbids the use of %<extern%> on explicit "
11122                  "instantiations");
11123       extern_p = 1;
11124     }
11125   else
11126     error ("storage class %qD applied to template instantiation", storage);
11127   
11128   check_explicit_instantiation_namespace (result);
11129   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
11130   if (! extern_p)
11131     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1, 
11132                       /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
11133 }
11134
11135 void
11136 mark_class_instantiated (tree t, int extern_p)
11137 {
11138   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
11139   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
11140   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
11141   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
11142   if (! extern_p)
11143     {
11144       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
11145       rest_of_type_compilation (t, 1);
11146     }
11147 }
11148
11149 /* Called from do_type_instantiation through binding_table_foreach to
11150    do recursive instantiation for the type bound in ENTRY.  */
11151 static void
11152 bt_instantiate_type_proc (binding_entry entry, void *data)
11153 {
11154   tree storage = *(tree *) data;
11155
11156   if (IS_AGGR_TYPE (entry->type)
11157       && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (entry->type)))
11158     do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (entry->type), storage, 0);
11159 }
11160
11161 /* Called from do_type_instantiation to instantiate a member
11162    (a member function or a static member variable) of an
11163    explicitly instantiated class template.  */
11164 static void
11165 instantiate_class_member (tree decl, int extern_p)
11166 {
11167   mark_decl_instantiated (decl, extern_p);
11168   if (! extern_p)
11169     instantiate_decl (decl, /*defer_ok=*/1, 
11170                       /*expl_inst_class_mem_p=*/true);
11171 }
11172
11173 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
11174    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
11175    nonzero if this is called from the parser, zero if called recursively,
11176    since the standard is unclear (as detailed below).  */
11177
11178 void
11179 do_type_instantiation (tree t, tree storage, tsubst_flags_t complain)
11180 {
11181   int extern_p = 0;
11182   int nomem_p = 0;
11183   int static_p = 0;
11184   int previous_instantiation_extern_p = 0;
11185
11186   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
11187     t = TREE_TYPE (t);
11188
11189   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
11190     {
11191       error ("explicit instantiation of non-template type %qT", t);
11192       return;
11193     }
11194
11195   complete_type (t);
11196
11197   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
11198     {
11199       if (complain & tf_error)
11200         error ("explicit instantiation of %q#T before definition of template",
11201                t);
11202       return;
11203     }
11204
11205   if (storage != NULL_TREE)
11206     {
11207       if (pedantic && !in_system_header)
11208         pedwarn("ISO C++ forbids the use of %qE on explicit instantiations",
11209                 storage);
11210
11211       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
11212         nomem_p = 1;
11213       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
11214         extern_p = 1;
11215       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
11216         static_p = 1;
11217       else
11218         {
11219           error ("storage class %qD applied to template instantiation",
11220                  storage);
11221           extern_p = 0;
11222         }
11223     }
11224
11225   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
11226     {
11227       /* DR 259 [temp.spec].
11228
11229          Both an explicit instantiation and a declaration of an explicit
11230          specialization shall not appear in a program unless the explicit
11231          instantiation follows a declaration of the explicit specialization.
11232
11233          For a given set of template parameters, if an explicit
11234          instantiation of a template appears after a declaration of an
11235          explicit specialization for that template, the explicit
11236          instantiation has no effect.  */
11237       return;
11238     }
11239   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
11240     {
11241       /* [temp.spec]
11242
11243          No program shall explicitly instantiate any template more
11244          than once.
11245
11246          If PREVIOUS_INSTANTIATION_EXTERN_P, then the first explicit
11247          instantiation was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.
11248          These cases are OK.  */
11249       previous_instantiation_extern_p = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t);
11250
11251       if (!previous_instantiation_extern_p && !extern_p
11252           && (complain & tf_error))
11253         pedwarn ("duplicate explicit instantiation of %q#T", t);
11254
11255       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
11256       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
11257         return;
11258     }
11259
11260   check_explicit_instantiation_namespace (TYPE_NAME (t));
11261   mark_class_instantiated (t, extern_p);
11262
11263   if (nomem_p)
11264     return;
11265
11266   {
11267     tree tmp;
11268
11269     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
11270        declarations, and not the definitions, of members are
11271        instantiated, we have here:
11272
11273          [temp.explicit]
11274
11275          The explicit instantiation of a class template specialization
11276          implies the instantiation of all of its members not
11277          previously explicitly specialized in the translation unit
11278          containing the explicit instantiation.
11279
11280        Of course, we can't instantiate member template classes, since
11281        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
11282        is unclear on whether the instantiation of the members are
11283        *explicit* instantiations or not.  However, the most natural
11284        interpretation is that it should be an explicit instantiation.  */
11285
11286     if (! static_p)
11287       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
11288         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
11289             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
11290           instantiate_class_member (tmp, extern_p);
11291
11292     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
11293       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
11294         instantiate_class_member (tmp, extern_p);
11295
11296     if (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t))
11297       binding_table_foreach (CLASSTYPE_NESTED_UTDS (t),
11298                              bt_instantiate_type_proc, &storage);
11299   }
11300 }
11301
11302 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
11303    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
11304    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
11305    should occur for DECL, not the most general template.
11306
11307    One reason for doing this is a scenario like this:
11308
11309      template <class T>
11310      void f(const T&, int i);
11311
11312      void g() { f(3, 7); }
11313
11314      template <class T>
11315      void f(const T& t, const int i) { }
11316
11317    Note that when the template is first instantiated, with
11318    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
11319    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
11320    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
11321
11322 static void
11323 regenerate_decl_from_template (tree decl, tree tmpl)
11324 {
11325   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
11326      template.  */
11327   tree args;
11328   tree code_pattern;
11329
11330   args = DECL_TI_ARGS (decl);
11331   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
11332
11333   /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11334      correctly.  */
11335   push_access_scope (decl);
11336
11337   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
11338     {
11339       tree decl_parm;
11340       tree pattern_parm;
11341       tree specs;
11342       int args_depth;
11343       int parms_depth;
11344
11345       args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
11346       parms_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
11347       if (args_depth > parms_depth)
11348         args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
11349
11350       specs = tsubst_exception_specification (TREE_TYPE (code_pattern),
11351                                               args, tf_error, NULL_TREE);
11352       if (specs)
11353         TREE_TYPE (decl) = build_exception_variant (TREE_TYPE (decl),
11354                                                     specs);
11355
11356       /* Merge parameter declarations.  */
11357       decl_parm = skip_artificial_parms_for (decl,
11358                                              DECL_ARGUMENTS (decl));
11359       pattern_parm
11360         = skip_artificial_parms_for (code_pattern,
11361                                      DECL_ARGUMENTS (code_pattern));
11362       while (decl_parm)
11363         {
11364           tree parm_type;
11365           tree attributes;
11366
11367           if (DECL_NAME (decl_parm) != DECL_NAME (pattern_parm))
11368             DECL_NAME (decl_parm) = DECL_NAME (pattern_parm);
11369           parm_type = tsubst (TREE_TYPE (pattern_parm), args, tf_error,
11370                               NULL_TREE);
11371           parm_type = type_decays_to (parm_type);
11372           if (!same_type_p (TREE_TYPE (decl_parm), parm_type))
11373             TREE_TYPE (decl_parm) = parm_type;
11374           attributes = DECL_ATTRIBUTES (pattern_parm);
11375           if (DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) != attributes)
11376             {
11377               DECL_ATTRIBUTES (decl_parm) = attributes;
11378               cplus_decl_attributes (&decl_parm, attributes, /*flags=*/0);
11379             }
11380           decl_parm = TREE_CHAIN (decl_parm);
11381           pattern_parm = TREE_CHAIN (pattern_parm);
11382         }
11383
11384       /* Merge additional specifiers from the CODE_PATTERN.  */
11385       if (DECL_DECLARED_INLINE_P (code_pattern)
11386           && !DECL_DECLARED_INLINE_P (decl))
11387         DECL_DECLARED_INLINE_P (decl) = 1;
11388       if (DECL_INLINE (code_pattern) && !DECL_INLINE (decl))
11389         DECL_INLINE (decl) = 1;
11390     }
11391   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
11392     DECL_INITIAL (decl) =
11393       tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args,
11394                    tf_error, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11395   else
11396     gcc_unreachable ();
11397
11398   pop_access_scope (decl);
11399 }
11400
11401 /* Return the TEMPLATE_DECL into which DECL_TI_ARGS(DECL) should be
11402    substituted to get DECL.  */
11403
11404 tree
11405 template_for_substitution (tree decl)
11406 {
11407   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
11408
11409   /* Set TMPL to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
11410      for the instantiation.  This is not always the most general
11411      template.  Consider, for example:
11412
11413         template <class T>
11414         struct S { template <class U> void f();
11415                    template <> void f<int>(); };
11416
11417      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
11418      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
11419   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
11420             more general template.  */
11421          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
11422            /* We must also deal with friend templates.  Given:
11423
11424                 template <class T> struct S {
11425                   template <class U> friend void f() {};
11426                 };
11427
11428               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
11429               so far as the language is concerned, but that's still
11430               where we get the pattern for the instantiation from.  On
11431               other hand, if the definition comes outside the class, say:
11432
11433                 template <class T> struct S {
11434                   template <class U> friend void f();
11435                 };
11436                 template <class U> friend void f() {}
11437
11438               we don't need to look any further.  That's what the check for
11439               DECL_INITIAL is for.  */
11440           || (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
11441               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmpl)
11442               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl))))
11443     {
11444       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
11445          were a definition, we should be using it!  Note that we
11446          cannot restructure the loop to just keep going until we find
11447          a template with a definition, since that might go too far if
11448          a specialization was declared, but not defined.  */
11449       gcc_assert (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL
11450                   || DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)));
11451
11452       /* Fetch the more general template.  */
11453       tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (tmpl);
11454     }
11455
11456   return tmpl;
11457 }
11458
11459 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
11460    DEFER_OK is nonzero, then we don't have to actually do the
11461    instantiation now; we just have to do it sometime.  Normally it is
11462    an error if this is an explicit instantiation but D is undefined.
11463    EXPL_INST_CLASS_MEM_P is true iff D is a member of an
11464    explicitly instantiated class template.  */
11465
11466 tree
11467 instantiate_decl (tree d, int defer_ok, 
11468                   bool expl_inst_class_mem_p)
11469 {
11470   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
11471   tree gen_args;
11472   tree args;
11473   tree td;
11474   tree code_pattern;
11475   tree spec;
11476   tree gen_tmpl;
11477   bool pattern_defined;
11478   int need_push;
11479   location_t saved_loc = input_location;
11480   bool external_p;
11481
11482   /* This function should only be used to instantiate templates for
11483      functions and static member variables.  */
11484   gcc_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
11485               || TREE_CODE (d) == VAR_DECL);
11486
11487   /* Variables are never deferred; if instantiation is required, they
11488      are instantiated right away.  That allows for better code in the
11489      case that an expression refers to the value of the variable --
11490      if the variable has a constant value the referring expression can
11491      take advantage of that fact.  */
11492   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11493     defer_ok = 0;
11494
11495   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
11496      functions they cloned.  */
11497   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
11498     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
11499
11500   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
11501     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
11502        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
11503        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
11504        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
11505        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
11506     return d;
11507
11508   /* If we already have a specialization of this declaration, then
11509      there's no reason to instantiate it.  Note that
11510      retrieve_specialization gives us both instantiations and
11511      specializations, so we must explicitly check
11512      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
11513   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
11514   gen_args = DECL_TI_ARGS (d);
11515   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, gen_args,
11516                                   /*class_specializations_p=*/false);
11517   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
11518     return spec;
11519
11520   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
11521   if (! push_tinst_level (d))
11522     return d;
11523
11524   timevar_push (TV_PARSE);
11525
11526   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
11527      for the instantiation.  */
11528   td = template_for_substitution (d);
11529   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
11530
11531   /* We should never be trying to instantiate a member of a class
11532      template or partial specialization.  */ 
11533   gcc_assert (d != code_pattern);
11534  
11535   if ((DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (d) && !DECL_INITIALIZED_IN_CLASS_P (d))
11536       || DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (td))
11537     /* In the case of a friend template whose definition is provided
11538        outside the class, we may have too many arguments.  Drop the
11539        ones we don't need.  The same is true for specializations.  */
11540     args = get_innermost_template_args
11541       (gen_args, TMPL_PARMS_DEPTH  (DECL_TEMPLATE_PARMS (td)));
11542   else
11543     args = gen_args;
11544
11545   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11546     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
11547   else
11548     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
11549
11550   /* We may be in the middle of deferred access check.  Disable it now.  */
11551   push_deferring_access_checks (dk_no_deferred);
11552
11553   /* Unless an explicit instantiation directive has already determined
11554      the linkage of D, remember that a definition is available for
11555      this entity.  */
11556   if (pattern_defined
11557       && !DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
11558       && !DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d))
11559     mark_definable (d);
11560
11561   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11562
11563   /* If D is a member of an explicitly instantiated class template,
11564      and no definition is available, treat it like an implicit
11565      instantiation.  */ 
11566   if (!pattern_defined && expl_inst_class_mem_p 
11567       && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d)) 
11568     {
11569       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = 0;
11570       DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 0;
11571       SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (d);
11572     }
11573
11574   if (!defer_ok)
11575     {
11576       /* Recheck the substitutions to obtain any warning messages
11577          about ignoring cv qualifiers.  */
11578       tree gen = DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl);
11579       tree type = TREE_TYPE (gen);
11580
11581       /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
11582          correctly.  D is already the target FUNCTION_DECL with the
11583          right context.  */
11584       push_access_scope (d);
11585
11586       if (TREE_CODE (gen) == FUNCTION_DECL)
11587         {
11588           tsubst (DECL_ARGUMENTS (gen), gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11589           tsubst (TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (type), gen_args,
11590                   tf_error | tf_warning, d);
11591           /* Don't simply tsubst the function type, as that will give
11592              duplicate warnings about poor parameter qualifications.
11593              The function arguments are the same as the decl_arguments
11594              without the top level cv qualifiers.  */
11595           type = TREE_TYPE (type);
11596         }
11597       tsubst (type, gen_args, tf_error | tf_warning, d);
11598
11599       pop_access_scope (d);
11600     }
11601
11602   /* Check to see whether we know that this template will be
11603      instantiated in some other file, as with "extern template"
11604      extension.  */
11605   external_p = (DECL_INTERFACE_KNOWN (d) && DECL_REALLY_EXTERN (d));
11606   /* In general, we do not instantiate such templates...  */
11607   if (external_p
11608       /* ... but we instantiate inline functions so that we can inline
11609          them and ... */
11610       && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_INLINE (d))
11611       /* ... we instantiate static data members whose values are
11612          needed in integral constant expressions.  */
11613       && ! (TREE_CODE (d) == VAR_DECL 
11614             && DECL_INITIALIZED_BY_CONSTANT_EXPRESSION_P (d)))
11615     goto out;
11616   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
11617      forbidden from doing so.  */
11618   if (/* If there is no definition, we cannot instantiate the
11619          template.  */
11620       ! pattern_defined 
11621       /* If it's OK to postpone instantiation, do so.  */
11622       || defer_ok
11623       /* If this is a static data member that will be defined
11624          elsewhere, we don't want to instantiate the entire data
11625          member, but we do want to instantiate the initializer so that
11626          we can substitute that elsewhere.  */
11627       || (external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
11628     {
11629       /* The definition of the static data member is now required so
11630          we must substitute the initializer.  */
11631       if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL
11632           && !DECL_INITIAL (d) 
11633           && DECL_INITIAL (code_pattern))
11634         {
11635           tree ns;
11636           tree init;
11637
11638           ns = decl_namespace_context (d);
11639           push_nested_namespace (ns);
11640           push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
11641           init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), 
11642                               args,
11643                               tf_error | tf_warning, NULL_TREE);
11644           DECL_INITIAL (d) = init;
11645           cp_finish_decl (d, init, /*asmspec_tree=*/NULL_TREE,
11646                           LOOKUP_ONLYCONVERTING);
11647           pop_nested_class ();
11648           pop_nested_namespace (ns);
11649         }
11650
11651       /* We restore the source position here because it's used by
11652          add_pending_template.  */
11653       input_location = saved_loc;
11654
11655       if (at_eof && !pattern_defined
11656           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
11657         /* [temp.explicit]
11658
11659            The definition of a non-exported function template, a
11660            non-exported member function template, or a non-exported
11661            member function or static data member of a class template
11662            shall be present in every translation unit in which it is
11663            explicitly instantiated.  */
11664         pedwarn
11665           ("explicit instantiation of %qD but no definition available", d);
11666
11667       /* ??? Historically, we have instantiated inline functions, even
11668          when marked as "extern template".  */
11669       if (!(external_p && TREE_CODE (d) == VAR_DECL))
11670         add_pending_template (d);
11671       goto out;
11672     }
11673   /* Tell the repository that D is available in this translation unit
11674      -- and see if it is supposed to be instantiated here.  */
11675   if (TREE_PUBLIC (d) && !DECL_REALLY_EXTERN (d) && !repo_emit_p (d))
11676     {
11677       /* In a PCH file, despite the fact that the repository hasn't
11678          requested instantiation in the PCH it is still possible that
11679          an instantiation will be required in a file that includes the
11680          PCH.  */
11681       if (pch_file)
11682         add_pending_template (d);
11683       /* Instantiate inline functions so that the inliner can do its
11684          job, even though we'll not be emitting a copy of this
11685          function.  */
11686       if (!(TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
11687             && flag_inline_trees
11688             && DECL_DECLARED_INLINE_P (d)))
11689         goto out;
11690     }
11691
11692   need_push = !cfun || !global_bindings_p ();
11693   if (need_push)
11694     push_to_top_level ();
11695
11696   /* Mark D as instantiated so that recursive calls to
11697      instantiate_decl do not try to instantiate it again.  */
11698   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
11699
11700   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
11701      by a subsequent redeclaration.  */
11702   regenerate_decl_from_template (d, td);
11703
11704   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
11705      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
11706   input_location = DECL_SOURCE_LOCATION (d);
11707
11708   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
11709     {
11710       /* Clear out DECL_RTL; whatever was there before may not be right
11711          since we've reset the type of the declaration.  */
11712       SET_DECL_RTL (d, NULL_RTX);
11713       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
11714
11715       /* Clear DECL_EXTERNAL so that cp_finish_decl will process the
11716          initializer.  That function will defer actual emission until
11717          we have a chance to determine linkage.  */
11718       DECL_EXTERNAL (d) = 0;
11719
11720       /* Enter the scope of D so that access-checking works correctly.  */
11721       push_nested_class (DECL_CONTEXT (d));
11722       cp_finish_decl (d, DECL_INITIAL (d), NULL_TREE, 0);
11723       pop_nested_class ();
11724     }
11725   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
11726     {
11727       htab_t saved_local_specializations;
11728       tree subst_decl;
11729       tree tmpl_parm;
11730       tree spec_parm;
11731
11732       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
11733          template from within the body of another.  */
11734       saved_local_specializations = local_specializations;
11735
11736       /* Set up the list of local specializations.  */
11737       local_specializations = htab_create (37,
11738                                            hash_local_specialization,
11739                                            eq_local_specializations,
11740                                            NULL);
11741
11742       /* Set up context.  */
11743       start_preparsed_function (d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
11744
11745       /* Create substitution entries for the parameters.  */
11746       subst_decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (template_for_substitution (d));
11747       tmpl_parm = DECL_ARGUMENTS (subst_decl);
11748       spec_parm = DECL_ARGUMENTS (d);
11749       if (DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (d))
11750         {
11751           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11752           spec_parm = skip_artificial_parms_for (d, spec_parm);
11753           tmpl_parm = skip_artificial_parms_for (subst_decl, tmpl_parm);
11754         }
11755       while (tmpl_parm)
11756         {
11757           register_local_specialization (spec_parm, tmpl_parm);
11758           tmpl_parm = TREE_CHAIN (tmpl_parm);
11759           spec_parm = TREE_CHAIN (spec_parm);
11760         }
11761       gcc_assert (!spec_parm);
11762
11763       /* Substitute into the body of the function.  */
11764       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
11765                    tf_error | tf_warning, tmpl);
11766
11767       /* We don't need the local specializations any more.  */
11768       htab_delete (local_specializations);
11769       local_specializations = saved_local_specializations;
11770
11771       /* Finish the function.  */
11772       d = finish_function (0);
11773       expand_or_defer_fn (d);
11774     }
11775
11776   /* We're not deferring instantiation any more.  */
11777   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
11778
11779   if (need_push)
11780     pop_from_top_level ();
11781
11782 out:
11783   input_location = saved_loc;
11784   pop_deferring_access_checks ();
11785   pop_tinst_level ();
11786
11787   timevar_pop (TV_PARSE);
11788
11789   return d;
11790 }
11791
11792 /* Run through the list of templates that we wish we could
11793    instantiate, and instantiate any we can.  RETRIES is the
11794    number of times we retry pending template instantiation.  */
11795
11796 void
11797 instantiate_pending_templates (int retries)
11798 {
11799   tree *t;
11800   tree last = NULL_TREE;
11801   int reconsider;
11802   location_t saved_loc = input_location;
11803   int saved_in_system_header = in_system_header;
11804
11805   /* Instantiating templates may trigger vtable generation.  This in turn
11806      may require further template instantiations.  We place a limit here
11807      to avoid infinite loop.  */
11808   if (pending_templates && retries >= max_tinst_depth)
11809     {
11810       tree decl = TREE_VALUE (pending_templates);
11811
11812       error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d"
11813              " instantiating %q+D, possibly from virtual table generation"
11814              " (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum)",
11815              max_tinst_depth, decl);
11816       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
11817         /* Pretend that we defined it.  */
11818         DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
11819       return;
11820     }
11821
11822   do
11823     {
11824       reconsider = 0;
11825
11826       t = &pending_templates;
11827       while (*t)
11828         {
11829           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
11830
11831           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
11832
11833           if (TYPE_P (instantiation))
11834             {
11835               tree fn;
11836
11837               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11838                 {
11839                   instantiate_class_template (instantiation);
11840                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
11841                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation);
11842                          fn;
11843                          fn = TREE_CHAIN (fn))
11844                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
11845                         instantiate_decl (fn, 
11846                                           /*defer_ok=*/0,
11847                                           /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
11848                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11849                     reconsider = 1;
11850                 }
11851
11852               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
11853                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11854                    need to consider it again in the future.  */
11855                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11856               else
11857                 {
11858                   last = *t;
11859                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11860                 }
11861             }
11862           else
11863             {
11864               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11865                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11866                 {
11867                   instantiation 
11868                     = instantiate_decl (instantiation,
11869                                         /*defer_ok=*/0,
11870                                         /*expl_inst_class_mem_p=*/false);
11871                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11872                     reconsider = 1;
11873                 }
11874
11875               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
11876                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
11877                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
11878                    need to consider it again in the future.  */
11879                 *t = TREE_CHAIN (*t);
11880               else
11881                 {
11882                   last = *t;
11883                   t = &TREE_CHAIN (*t);
11884                 }
11885             }
11886           tinst_depth = 0;
11887           current_tinst_level = NULL_TREE;
11888         }
11889       last_pending_template = last;
11890     }
11891   while (reconsider);
11892
11893   input_location = saved_loc;
11894   in_system_header = saved_in_system_header;
11895 }
11896
11897 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
11898    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
11899    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
11900    instantiate_decl.  */
11901
11902 static tree
11903 tsubst_initializer_list (tree t, tree argvec)
11904 {
11905   tree inits = NULL_TREE;
11906
11907   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
11908     {
11909       tree decl;
11910       tree init;
11911
11912       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11913                           NULL_TREE);
11914       decl = expand_member_init (decl);
11915       if (decl && !DECL_P (decl))
11916         in_base_initializer = 1;
11917
11918       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, tf_error | tf_warning,
11919                           NULL_TREE);
11920       in_base_initializer = 0;
11921
11922       if (decl)
11923         {
11924           init = build_tree_list (decl, init);
11925           TREE_CHAIN (init) = inits;
11926           inits = init;
11927         }
11928     }
11929   return inits;
11930 }
11931
11932 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
11933
11934 static void
11935 set_current_access_from_decl (tree decl)
11936 {
11937   if (TREE_PRIVATE (decl))
11938     current_access_specifier = access_private_node;
11939   else if (TREE_PROTECTED (decl))
11940     current_access_specifier = access_protected_node;
11941   else
11942     current_access_specifier = access_public_node;
11943 }
11944
11945 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
11946    is the instantiation (which should have been created with
11947    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
11948
11949 static void
11950 tsubst_enum (tree tag, tree newtag, tree args)
11951 {
11952   tree e;
11953
11954   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
11955     {
11956       tree value;
11957       tree decl;
11958
11959       decl = TREE_VALUE (e);
11960       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
11961          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
11962       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (decl),
11963                            args, tf_error | tf_warning,
11964                            NULL_TREE);
11965
11966       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
11967       set_current_access_from_decl (decl);
11968
11969       /* Actually build the enumerator itself.  */
11970       build_enumerator (DECL_NAME (decl), value, newtag);
11971     }
11972
11973   finish_enum (newtag);
11974   DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (newtag))
11975     = DECL_SOURCE_LOCATION (TYPE_NAME (tag));
11976 }
11977
11978 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
11979    its type -- but without substituting the innermost set of template
11980    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
11981    the type.  */
11982
11983 tree
11984 get_mostly_instantiated_function_type (tree decl)
11985 {
11986   tree fn_type;
11987   tree tmpl;
11988   tree targs;
11989   tree tparms;
11990   int parm_depth;
11991
11992   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
11993   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
11994   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
11995   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
11996
11997   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
11998      of parameters.  */
11999   gcc_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs));
12000
12001   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
12002
12003   if (parm_depth == 1)
12004     /* No substitution is necessary.  */
12005     ;
12006   else
12007     {
12008       int i, save_access_control;
12009       tree partial_args;
12010
12011       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
12012          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
12013       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
12014       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
12015         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
12016                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
12017       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
12018                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
12019                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
12020
12021       /* Disable access control as this function is used only during
12022          name-mangling.  */
12023       save_access_control = flag_access_control;
12024       flag_access_control = 0;
12025
12026       ++processing_template_decl;
12027       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
12028          appropriate function type.  */
12029       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, tf_error, NULL_TREE);
12030       --processing_template_decl;
12031
12032       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
12033          innermost set of parameters.  This step is important if the
12034          innermost set of template parameters contains value
12035          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
12036       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
12037       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, tf_error);
12038
12039       flag_access_control = save_access_control;
12040     }
12041
12042   return fn_type;
12043 }
12044
12045 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
12046    the last one involved in diagnostics.  */
12047 int
12048 problematic_instantiation_changed (void)
12049 {
12050   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
12051 }
12052
12053 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
12054 void
12055 record_last_problematic_instantiation (void)
12056 {
12057   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
12058 }
12059
12060 tree
12061 current_instantiation (void)
12062 {
12063   return current_tinst_level;
12064 }
12065
12066 /* [temp.param] Check that template non-type parm TYPE is of an allowable
12067    type. Return zero for ok, nonzero for disallowed. Issue error and
12068    warning messages under control of COMPLAIN.  */
12069
12070 static int
12071 invalid_nontype_parm_type_p (tree type, tsubst_flags_t complain)
12072 {
12073   if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
12074     return 0;
12075   else if (POINTER_TYPE_P (type))
12076     return 0;
12077   else if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
12078     return 0;
12079   else if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
12080     return 0;
12081   else if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
12082     return 0;
12083
12084   if (complain & tf_error)
12085     error ("%q#T is not a valid type for a template constant parameter", type);
12086   return 1;
12087 }
12088
12089 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of [temp.dep.type].
12090    Assumes that TYPE really is a type, and not the ERROR_MARK_NODE.*/
12091
12092 static bool
12093 dependent_type_p_r (tree type)
12094 {
12095   tree scope;
12096
12097   /* [temp.dep.type]
12098
12099      A type is dependent if it is:
12100
12101      -- a template parameter. Template template parameters are types
12102         for us (since TYPE_P holds true for them) so we handle
12103         them here.  */
12104   if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TYPE_PARM
12105       || TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12106     return true;
12107   /* -- a qualified-id with a nested-name-specifier which contains a
12108         class-name that names a dependent type or whose unqualified-id
12109         names a dependent type.  */
12110   if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE)
12111     return true;
12112   /* -- a cv-qualified type where the cv-unqualified type is
12113         dependent.  */
12114   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
12115   /* -- a compound type constructed from any dependent type.  */
12116   if (TYPE_PTR_TO_MEMBER_P (type))
12117     return (dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE (type))
12118             || dependent_type_p (TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE
12119                                            (type)));
12120   else if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE
12121            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
12122     return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
12123   else if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
12124            || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
12125     {
12126       tree arg_type;
12127
12128       if (dependent_type_p (TREE_TYPE (type)))
12129         return true;
12130       for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (type);
12131            arg_type;
12132            arg_type = TREE_CHAIN (arg_type))
12133         if (dependent_type_p (TREE_VALUE (arg_type)))
12134           return true;
12135       return false;
12136     }
12137   /* -- an array type constructed from any dependent type or whose
12138         size is specified by a constant expression that is
12139         value-dependent.  */
12140   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
12141     {
12142       if (TYPE_DOMAIN (type)
12143           && ((value_dependent_expression_p
12144                (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))
12145               || (type_dependent_expression_p
12146                   (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))))))
12147         return true;
12148       return dependent_type_p (TREE_TYPE (type));
12149     }
12150
12151   /* -- a template-id in which either the template name is a template
12152      parameter ...  */
12153   if (TREE_CODE (type) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12154     return true;
12155   /* ... or any of the template arguments is a dependent type or
12156         an expression that is type-dependent or value-dependent.  */
12157   else if (CLASS_TYPE_P (type) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
12158            && (any_dependent_template_arguments_p
12159                (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (type)))))
12160     return true;
12161
12162   /* All TYPEOF_TYPEs are dependent; if the argument of the `typeof'
12163      expression is not type-dependent, then it should already been
12164      have resolved.  */
12165   if (TREE_CODE (type) == TYPEOF_TYPE)
12166     return true;
12167
12168   /* The standard does not specifically mention types that are local
12169      to template functions or local classes, but they should be
12170      considered dependent too.  For example:
12171
12172        template <int I> void f() {
12173          enum E { a = I };
12174          S<sizeof (E)> s;
12175        }
12176
12177      The size of `E' cannot be known until the value of `I' has been
12178      determined.  Therefore, `E' must be considered dependent.  */
12179   scope = TYPE_CONTEXT (type);
12180   if (scope && TYPE_P (scope))
12181     return dependent_type_p (scope);
12182   else if (scope && TREE_CODE (scope) == FUNCTION_DECL)
12183     return type_dependent_expression_p (scope);
12184
12185   /* Other types are non-dependent.  */
12186   return false;
12187 }
12188
12189 /* Returns TRUE if TYPE is dependent, in the sense of
12190    [temp.dep.type].  */
12191
12192 bool
12193 dependent_type_p (tree type)
12194 {
12195   /* If there are no template parameters in scope, then there can't be
12196      any dependent types.  */
12197   if (!processing_template_decl)
12198     return false;
12199
12200   /* If the type is NULL, we have not computed a type for the entity
12201      in question; in that case, the type is dependent.  */
12202   if (!type)
12203     return true;
12204
12205   /* Erroneous types can be considered non-dependent.  */
12206   if (type == error_mark_node)
12207     return false;
12208
12209   /* If we have not already computed the appropriate value for TYPE,
12210      do so now.  */
12211   if (!TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type))
12212     {
12213       TYPE_DEPENDENT_P (type) = dependent_type_p_r (type);
12214       TYPE_DEPENDENT_P_VALID (type) = 1;
12215     }
12216
12217   return TYPE_DEPENDENT_P (type);
12218 }
12219
12220 /* Returns TRUE if EXPRESSION is dependent, according to CRITERION.  */
12221
12222 static bool
12223 dependent_scope_ref_p (tree expression, bool criterion (tree))
12224 {
12225   tree scope;
12226   tree name;
12227
12228   gcc_assert (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF);
12229
12230   if (!TYPE_P (TREE_OPERAND (expression, 0)))
12231     return true;
12232
12233   scope = TREE_OPERAND (expression, 0);
12234   name = TREE_OPERAND (expression, 1);
12235
12236   /* [temp.dep.expr]
12237
12238      An id-expression is type-dependent if it contains a
12239      nested-name-specifier that contains a class-name that names a
12240      dependent type.  */
12241   /* The suggested resolution to Core Issue 2 implies that if the
12242      qualifying type is the current class, then we must peek
12243      inside it.  */
12244   if (DECL_P (name)
12245       && currently_open_class (scope)
12246       && !criterion (name))
12247     return false;
12248   if (dependent_type_p (scope))
12249     return true;
12250
12251   return false;
12252 }
12253
12254 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is value-dependent, in the sense of
12255    [temp.dep.constexpr] */
12256
12257 bool
12258 value_dependent_expression_p (tree expression)
12259 {
12260   if (!processing_template_decl)
12261     return false;
12262
12263   /* A name declared with a dependent type.  */
12264   if (DECL_P (expression) && type_dependent_expression_p (expression))
12265     return true;
12266
12267   switch (TREE_CODE (expression))
12268     {
12269     case IDENTIFIER_NODE:
12270       /* A name that has not been looked up -- must be dependent.  */
12271       return true;
12272
12273     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
12274       /* A non-type template parm.  */
12275       return true;
12276
12277     case CONST_DECL:
12278       /* A non-type template parm.  */
12279       if (DECL_TEMPLATE_PARM_P (expression))
12280         return true;
12281       return false;
12282
12283     case VAR_DECL:
12284        /* A constant with integral or enumeration type and is initialized
12285           with an expression that is value-dependent.  */
12286       if (DECL_INITIAL (expression)
12287           && INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (expression))
12288           && value_dependent_expression_p (DECL_INITIAL (expression)))
12289         return true;
12290       return false;
12291
12292     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
12293     case STATIC_CAST_EXPR:
12294     case CONST_CAST_EXPR:
12295     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
12296     case CAST_EXPR:
12297       /* These expressions are value-dependent if the type to which
12298          the cast occurs is dependent or the expression being casted
12299          is value-dependent.  */
12300       {
12301         tree type = TREE_TYPE (expression);
12302
12303         if (dependent_type_p (type))
12304           return true;
12305
12306         /* A functional cast has a list of operands.  */
12307         expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
12308         if (!expression)
12309           {
12310             /* If there are no operands, it must be an expression such
12311                as "int()". This should not happen for aggregate types
12312                because it would form non-constant expressions.  */
12313             gcc_assert (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (type));
12314
12315             return false;
12316           }
12317
12318         if (TREE_CODE (expression) == TREE_LIST)
12319           {
12320             for (; expression; expression = TREE_CHAIN (expression))
12321               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (expression)))
12322                 return true;
12323             return false;
12324           }
12325
12326         return value_dependent_expression_p (expression);
12327       }
12328
12329     case SIZEOF_EXPR:
12330     case ALIGNOF_EXPR:
12331       /* A `sizeof' expression is value-dependent if the operand is
12332          type-dependent.  */
12333       expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
12334       if (TYPE_P (expression))
12335         return dependent_type_p (expression);
12336       return type_dependent_expression_p (expression);
12337
12338     case SCOPE_REF:
12339       return dependent_scope_ref_p (expression, value_dependent_expression_p);
12340
12341     case COMPONENT_REF:
12342       return (value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0))
12343               || value_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 1)));
12344
12345     case CALL_EXPR:
12346       /* A CALL_EXPR is value-dependent if any argument is
12347          value-dependent.  Why do we have to handle CALL_EXPRs in this
12348          function at all?  First, some function calls, those for which
12349          value_dependent_expression_p is true, man appear in constant
12350          expressions.  Second, there appear to be bugs which result in
12351          other CALL_EXPRs reaching this point. */
12352       {
12353         tree function = TREE_OPERAND (expression, 0);
12354         tree args = TREE_OPERAND (expression, 1);
12355
12356         if (value_dependent_expression_p (function))
12357           return true;
12358
12359         if (! args)
12360           return false;
12361
12362         if (TREE_CODE (args) == TREE_LIST)
12363           {
12364             for (; args; args = TREE_CHAIN (args))
12365               if (value_dependent_expression_p (TREE_VALUE (args)))
12366                 return true;
12367             return false;
12368           }
12369
12370         return value_dependent_expression_p (args);
12371       }
12372
12373     default:
12374       /* A constant expression is value-dependent if any subexpression is
12375          value-dependent.  */
12376       switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (expression)))
12377         {
12378         case tcc_reference:
12379         case tcc_unary:
12380           return (value_dependent_expression_p
12381                   (TREE_OPERAND (expression, 0)));
12382
12383         case tcc_comparison:
12384         case tcc_binary:
12385           return ((value_dependent_expression_p
12386                    (TREE_OPERAND (expression, 0)))
12387                   || (value_dependent_expression_p
12388                       (TREE_OPERAND (expression, 1))));
12389
12390         case tcc_expression:
12391           {
12392             int i;
12393             for (i = 0; i < TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (expression)); ++i)
12394               /* In some cases, some of the operands may be missing.
12395                  (For example, in the case of PREDECREMENT_EXPR, the
12396                  amount to increment by may be missing.)  That doesn't
12397                  make the expression dependent.  */
12398               if (TREE_OPERAND (expression, i)
12399                   && (value_dependent_expression_p
12400                       (TREE_OPERAND (expression, i))))
12401                 return true;
12402             return false;
12403           }
12404
12405         default:
12406           break;
12407         }
12408     }
12409
12410   /* The expression is not value-dependent.  */
12411   return false;
12412 }
12413
12414 /* Returns TRUE if the EXPRESSION is type-dependent, in the sense of
12415    [temp.dep.expr].  */
12416
12417 bool
12418 type_dependent_expression_p (tree expression)
12419 {
12420   if (!processing_template_decl)
12421     return false;
12422
12423   if (expression == error_mark_node)
12424     return false;
12425
12426   /* An unresolved name is always dependent.  */
12427   if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
12428     return true;
12429
12430   /* Some expression forms are never type-dependent.  */
12431   if (TREE_CODE (expression) == PSEUDO_DTOR_EXPR
12432       || TREE_CODE (expression) == SIZEOF_EXPR
12433       || TREE_CODE (expression) == ALIGNOF_EXPR
12434       || TREE_CODE (expression) == TYPEID_EXPR
12435       || TREE_CODE (expression) == DELETE_EXPR
12436       || TREE_CODE (expression) == VEC_DELETE_EXPR
12437       || TREE_CODE (expression) == THROW_EXPR)
12438     return false;
12439
12440   /* The types of these expressions depends only on the type to which
12441      the cast occurs.  */
12442   if (TREE_CODE (expression) == DYNAMIC_CAST_EXPR
12443       || TREE_CODE (expression) == STATIC_CAST_EXPR
12444       || TREE_CODE (expression) == CONST_CAST_EXPR
12445       || TREE_CODE (expression) == REINTERPRET_CAST_EXPR
12446       || TREE_CODE (expression) == CAST_EXPR)
12447     return dependent_type_p (TREE_TYPE (expression));
12448
12449   /* The types of these expressions depends only on the type created
12450      by the expression.  */
12451   if (TREE_CODE (expression) == NEW_EXPR
12452       || TREE_CODE (expression) == VEC_NEW_EXPR)
12453     {
12454       /* For NEW_EXPR tree nodes created inside a template, either
12455          the object type itself or a TREE_LIST may appear as the
12456          operand 1.  */
12457       tree type = TREE_OPERAND (expression, 1);
12458       if (TREE_CODE (type) == TREE_LIST)
12459         /* This is an array type.  We need to check array dimensions
12460            as well.  */
12461         return dependent_type_p (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (type)))
12462                || value_dependent_expression_p
12463                     (TREE_OPERAND (TREE_VALUE (type), 1));
12464       else
12465         return dependent_type_p (type);
12466     }
12467
12468   if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF
12469       && dependent_scope_ref_p (expression,
12470                                 type_dependent_expression_p))
12471     return true;
12472
12473   if (TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL
12474       && DECL_LANG_SPECIFIC (expression)
12475       && DECL_TEMPLATE_INFO (expression)
12476       && (any_dependent_template_arguments_p
12477           (INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (DECL_TI_ARGS (expression)))))
12478     return true;
12479
12480   if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_DECL
12481       && !DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (expression))
12482     return false;
12483
12484   if (TREE_TYPE (expression) == unknown_type_node)
12485     {
12486       if (TREE_CODE (expression) == ADDR_EXPR)
12487         return type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0));
12488       if (TREE_CODE (expression) == COMPONENT_REF
12489           || TREE_CODE (expression) == OFFSET_REF)
12490         {
12491           if (type_dependent_expression_p (TREE_OPERAND (expression, 0)))
12492             return true;
12493           expression = TREE_OPERAND (expression, 1);
12494           if (TREE_CODE (expression) == IDENTIFIER_NODE)
12495             return false;
12496         }
12497       /* SCOPE_REF with non-null TREE_TYPE is always non-dependent.  */
12498       if (TREE_CODE (expression) == SCOPE_REF)
12499         return false;
12500
12501       if (TREE_CODE (expression) == BASELINK)
12502         expression = BASELINK_FUNCTIONS (expression);
12503
12504       if (TREE_CODE (expression) == TEMPLATE_ID_EXPR)
12505         {
12506           if (any_dependent_template_arguments_p
12507               (TREE_OPERAND (expression, 1)))
12508             return true;
12509           expression = TREE_OPERAND (expression, 0);
12510         }
12511       gcc_assert (TREE_CODE (expression) == OVERLOAD
12512                   || TREE_CODE (expression) == FUNCTION_DECL);
12513
12514       while (expression)
12515         {
12516           if (type_dependent_expression_p (OVL_CURRENT (expression)))
12517             return true;
12518           expression = OVL_NEXT (expression);
12519         }
12520       return false;
12521     }
12522
12523   gcc_assert (TREE_CODE (expression) != TYPE_DECL);
12524   
12525   return (dependent_type_p (TREE_TYPE (expression)));
12526 }
12527
12528 /* Returns TRUE if ARGS (a TREE_LIST of arguments to a function call)
12529    contains a type-dependent expression.  */
12530
12531 bool
12532 any_type_dependent_arguments_p (tree args)
12533 {
12534   while (args)
12535     {
12536       tree arg = TREE_VALUE (args);
12537
12538       if (type_dependent_expression_p (arg))
12539         return true;
12540       args = TREE_CHAIN (args);
12541     }
12542   return false;
12543 }
12544
12545 /* Returns TRUE if the ARG (a template argument) is dependent.  */
12546
12547 static bool
12548 dependent_template_arg_p (tree arg)
12549 {
12550   if (!processing_template_decl)
12551     return false;
12552
12553   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
12554       || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12555     return dependent_template_p (arg);
12556   else if (TYPE_P (arg))
12557     return dependent_type_p (arg);
12558   else
12559     return (type_dependent_expression_p (arg)
12560             || value_dependent_expression_p (arg));
12561 }
12562
12563 /* Returns true if ARGS (a collection of template arguments) contains
12564    any dependent arguments.  */
12565
12566 bool
12567 any_dependent_template_arguments_p (tree args)
12568 {
12569   int i;
12570   int j;
12571
12572   if (!args)
12573     return false;
12574
12575   for (i = 0; i < TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
12576     {
12577       tree level = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + 1);
12578       for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (level); ++j)
12579         if (dependent_template_arg_p (TREE_VEC_ELT (level, j)))
12580           return true;
12581     }
12582
12583   return false;
12584 }
12585
12586 /* Returns TRUE if the template TMPL is dependent.  */
12587
12588 bool
12589 dependent_template_p (tree tmpl)
12590 {
12591   if (TREE_CODE (tmpl) == OVERLOAD)
12592     {
12593       while (tmpl)
12594         {
12595           if (dependent_template_p (OVL_FUNCTION (tmpl)))
12596             return true;
12597           tmpl = OVL_CHAIN (tmpl);
12598         }
12599       return false;
12600     }
12601
12602   /* Template template parameters are dependent.  */
12603   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (tmpl)
12604       || TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
12605     return true;
12606   /* So are names that have not been looked up.  */
12607   if (TREE_CODE (tmpl) == SCOPE_REF
12608       || TREE_CODE (tmpl) == IDENTIFIER_NODE)
12609     return true;
12610   /* So are member templates of dependent classes.  */
12611   if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (tmpl)))
12612     return dependent_type_p (DECL_CONTEXT (tmpl));
12613   return false;
12614 }
12615
12616 /* Returns TRUE if the specialization TMPL<ARGS> is dependent.  */
12617
12618 bool
12619 dependent_template_id_p (tree tmpl, tree args)
12620 {
12621   return (dependent_template_p (tmpl)
12622           || any_dependent_template_arguments_p (args));
12623 }
12624
12625 /* TYPE is a TYPENAME_TYPE.  Returns the ordinary TYPE to which the
12626    TYPENAME_TYPE corresponds.  Returns ERROR_MARK_NODE if no such TYPE
12627    can be found.  Note that this function peers inside uninstantiated
12628    templates and therefore should be used only in extremely limited
12629    situations.  ONLY_CURRENT_P restricts this peering to the currently
12630    open classes hierarchy (which is required when comparing types).  */
12631
12632 tree
12633 resolve_typename_type (tree type, bool only_current_p)
12634 {
12635   tree scope;
12636   tree name;
12637   tree decl;
12638   int quals;
12639   tree pushed_scope;
12640
12641   gcc_assert (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE);
12642
12643   scope = TYPE_CONTEXT (type);
12644   name = TYPE_IDENTIFIER (type);
12645
12646   /* If the SCOPE is itself a TYPENAME_TYPE, then we need to resolve
12647      it first before we can figure out what NAME refers to.  */
12648   if (TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12649     scope = resolve_typename_type (scope, only_current_p);
12650   /* If we don't know what SCOPE refers to, then we cannot resolve the
12651      TYPENAME_TYPE.  */
12652   if (scope == error_mark_node || TREE_CODE (scope) == TYPENAME_TYPE)
12653     return error_mark_node;
12654   /* If the SCOPE is a template type parameter, we have no way of
12655      resolving the name.  */
12656   if (TREE_CODE (scope) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
12657     return type;
12658   /* If the SCOPE is not the current instantiation, there's no reason
12659      to look inside it.  */
12660   if (only_current_p && !currently_open_class (scope))
12661     return error_mark_node;
12662   /* If SCOPE is a partial instantiation, it will not have a valid
12663      TYPE_FIELDS list, so use the original template.  */
12664   scope = CLASSTYPE_PRIMARY_TEMPLATE_TYPE (scope);
12665   /* Enter the SCOPE so that name lookup will be resolved as if we
12666      were in the class definition.  In particular, SCOPE will no
12667      longer be considered a dependent type.  */
12668   pushed_scope = push_scope (scope);
12669   /* Look up the declaration.  */
12670   decl = lookup_member (scope, name, /*protect=*/0, /*want_type=*/true);
12671   /* Obtain the set of qualifiers applied to the TYPE.  */
12672   quals = cp_type_quals (type);
12673   /* For a TYPENAME_TYPE like "typename X::template Y<T>", we want to
12674      find a TEMPLATE_DECL.  Otherwise, we want to find a TYPE_DECL.  */
12675   if (!decl)
12676     type = error_mark_node;
12677   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == IDENTIFIER_NODE
12678            && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
12679     type = TREE_TYPE (decl);
12680   else if (TREE_CODE (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type)) == TEMPLATE_ID_EXPR
12681            && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (decl))
12682     {
12683       tree tmpl;
12684       tree args;
12685       /* Obtain the template and the arguments.  */
12686       tmpl = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 0);
12687       args = TREE_OPERAND (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (type), 1);
12688       /* Instantiate the template.  */
12689       type = lookup_template_class (tmpl, args, NULL_TREE, NULL_TREE,
12690                                     /*entering_scope=*/0, tf_error | tf_user);
12691     }
12692   else
12693     type = error_mark_node;
12694   /* Qualify the resulting type.  */
12695   if (type != error_mark_node && quals)
12696     type = cp_build_qualified_type (type, quals);
12697   /* Leave the SCOPE.  */
12698   if (pushed_scope)
12699     pop_scope (pushed_scope);
12700
12701   return type;
12702 }
12703
12704 /* EXPR is an expression which is not type-dependent.  Return a proxy
12705    for EXPR that can be used to compute the types of larger
12706    expressions containing EXPR.  */
12707
12708 tree
12709 build_non_dependent_expr (tree expr)
12710 {
12711   tree inner_expr;
12712
12713   /* Preserve null pointer constants so that the type of things like
12714      "p == 0" where "p" is a pointer can be determined.  */
12715   if (null_ptr_cst_p (expr))
12716     return expr;
12717   /* Preserve OVERLOADs; the functions must be available to resolve
12718      types.  */
12719   inner_expr = (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR ?
12720                 TREE_OPERAND (expr, 0) :
12721                 TREE_CODE (expr) == COMPONENT_REF ?
12722                 TREE_OPERAND (expr, 1) : expr);
12723   if (is_overloaded_fn (inner_expr)
12724       || TREE_CODE (inner_expr) == OFFSET_REF)
12725     return expr;
12726   /* There is no need to return a proxy for a variable.  */
12727   if (TREE_CODE (expr) == VAR_DECL)
12728     return expr;
12729   /* Preserve string constants; conversions from string constants to
12730      "char *" are allowed, even though normally a "const char *"
12731      cannot be used to initialize a "char *".  */
12732   if (TREE_CODE (expr) == STRING_CST)
12733     return expr;
12734   /* Preserve arithmetic constants, as an optimization -- there is no
12735      reason to create a new node.  */
12736   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST || TREE_CODE (expr) == REAL_CST)
12737     return expr;
12738   /* Preserve THROW_EXPRs -- all throw-expressions have type "void".
12739      There is at least one place where we want to know that a
12740      particular expression is a throw-expression: when checking a ?:
12741      expression, there are special rules if the second or third
12742      argument is a throw-expression.  */
12743   if (TREE_CODE (expr) == THROW_EXPR)
12744     return expr;
12745
12746   if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
12747     return build3 (COND_EXPR,
12748                    TREE_TYPE (expr),
12749                    TREE_OPERAND (expr, 0),
12750                    (TREE_OPERAND (expr, 1)
12751                     ? build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1))
12752                     : build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 0))),
12753                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 2)));
12754   if (TREE_CODE (expr) == COMPOUND_EXPR
12755       && !COMPOUND_EXPR_OVERLOADED (expr))
12756     return build2 (COMPOUND_EXPR,
12757                    TREE_TYPE (expr),
12758                    TREE_OPERAND (expr, 0),
12759                    build_non_dependent_expr (TREE_OPERAND (expr, 1)));
12760
12761   /* If the type is unknown, it can't really be non-dependent */
12762   gcc_assert (TREE_TYPE (expr) != unknown_type_node);
12763   
12764   /* Otherwise, build a NON_DEPENDENT_EXPR.
12765
12766      REFERENCE_TYPEs are not stripped for expressions in templates
12767      because doing so would play havoc with mangling.  Consider, for
12768      example:
12769
12770        template <typename T> void f<T& g>() { g(); }
12771
12772      In the body of "f", the expression for "g" will have
12773      REFERENCE_TYPE, even though the standard says that it should
12774      not.  The reason is that we must preserve the syntactic form of
12775      the expression so that mangling (say) "f<g>" inside the body of
12776      "f" works out correctly.  Therefore, the REFERENCE_TYPE is
12777      stripped here.  */
12778   return build1 (NON_DEPENDENT_EXPR, non_reference (TREE_TYPE (expr)), expr);
12779 }
12780
12781 /* ARGS is a TREE_LIST of expressions as arguments to a function call.
12782    Return a new TREE_LIST with the various arguments replaced with
12783    equivalent non-dependent expressions.  */
12784
12785 tree
12786 build_non_dependent_args (tree args)
12787 {
12788   tree a;
12789   tree new_args;
12790
12791   new_args = NULL_TREE;
12792   for (a = args; a; a = TREE_CHAIN (a))
12793     new_args = tree_cons (NULL_TREE,
12794                           build_non_dependent_expr (TREE_VALUE (a)),
12795                           new_args);
12796   return nreverse (new_args);
12797 }
12798
12799 #include "gt-cp-pt.h"