error.c (dump_function_name): Don't let the user see __comp_ctor.
[platform/upstream/gcc.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    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 GNU CC.
8
9 GNU CC 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 GNU CC 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 GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
22 Boston, MA 02111-1307, 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 "obstack.h"
32
33 #include "tree.h"
34 #include "flags.h"
35 #include "cp-tree.h"
36 #include "decl.h"
37 #include "parse.h"
38 #include "lex.h"
39 #include "output.h"
40 #include "defaults.h"
41 #include "except.h"
42 #include "toplev.h"
43 #include "rtl.h"
44 #include "defaults.h"
45 #include "ggc.h"
46 #include "timevar.h"
47
48 /* The type of functions taking a tree, and some additional data, and
49    returning an int.  */
50 typedef int (*tree_fn_t) PARAMS ((tree, void*));
51
52 extern struct obstack permanent_obstack;
53
54 /* The PENDING_TEMPLATES is a TREE_LIST of templates whose
55    instantiations have been deferred, either because their definitions
56    were not yet available, or because we were putting off doing the
57    work.  The TREE_PURPOSE of each entry is a SRCLOC indicating where
58    the instantiate request occurred; the TREE_VALUE is a either a DECL
59    (for a function or static data member), or a TYPE (for a class)
60    indicating what we are hoping to instantiate.  */
61 static tree pending_templates;
62 static tree *template_tail = &pending_templates;
63
64 static tree maybe_templates;
65 static tree *maybe_template_tail = &maybe_templates;
66
67 int processing_template_parmlist;
68 static int template_header_count;
69
70 static tree saved_trees;
71 static varray_type inline_parm_levels;
72 static size_t inline_parm_levels_used;
73
74 static tree current_tinst_level;
75
76 /* A map from local variable declarations in the body of the template
77    presently being instantiated to the corresponding instantiated
78    local variables.  */
79 static htab_t local_specializations;
80
81 #define obstack_chunk_alloc xmalloc
82 #define obstack_chunk_free free
83
84 #define UNIFY_ALLOW_NONE 0
85 #define UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL 1
86 #define UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL 2
87 #define UNIFY_ALLOW_DERIVED 4
88 #define UNIFY_ALLOW_INTEGER 8
89
90 #define GTB_VIA_VIRTUAL 1 /* The base class we are examining is
91                              virtual, or a base class of a virtual
92                              base.  */
93 #define GTB_IGNORE_TYPE 2 /* We don't need to try to unify the current
94                              type with the desired type.  */
95
96 static int resolve_overloaded_unification PARAMS ((tree, tree, tree, tree,
97                                                  unification_kind_t, int));
98 static int try_one_overload PARAMS ((tree, tree, tree, tree, tree,
99                                    unification_kind_t, int));
100 static int unify PARAMS ((tree, tree, tree, tree, int));
101 static void add_pending_template PARAMS ((tree));
102 static int push_tinst_level PARAMS ((tree));
103 static void reopen_tinst_level PARAMS ((tree));
104 static tree classtype_mangled_name PARAMS ((tree));
105 static char *mangle_class_name_for_template PARAMS ((const char *, tree, tree));
106 static tree tsubst_initializer_list PARAMS ((tree, tree));
107 static int list_eq PARAMS ((tree, tree));
108 static tree get_class_bindings PARAMS ((tree, tree, tree));
109 static tree coerce_template_parms PARAMS ((tree, tree, tree, int, int));
110 static void tsubst_enum PARAMS ((tree, tree, tree));
111 static tree add_to_template_args PARAMS ((tree, tree));
112 static tree add_outermost_template_args PARAMS ((tree, tree));
113 static void maybe_adjust_types_for_deduction PARAMS ((unification_kind_t, tree*,
114                                                     tree*)); 
115 static int  type_unification_real PARAMS ((tree, tree, tree, tree,
116                                          int, unification_kind_t, int));
117 static void note_template_header PARAMS ((int));
118 static tree maybe_fold_nontype_arg PARAMS ((tree));
119 static tree convert_nontype_argument PARAMS ((tree, tree));
120 static tree convert_template_argument PARAMS ((tree, tree, tree, int,
121                                               int , tree));
122 static tree get_bindings_overload PARAMS ((tree, tree, tree));
123 static int for_each_template_parm PARAMS ((tree, tree_fn_t, void*));
124 static tree build_template_parm_index PARAMS ((int, int, int, tree, tree));
125 static int inline_needs_template_parms PARAMS ((tree));
126 static void push_inline_template_parms_recursive PARAMS ((tree, int));
127 static tree retrieve_specialization PARAMS ((tree, tree));
128 static tree retrieve_local_specialization PARAMS ((tree));
129 static tree register_specialization PARAMS ((tree, tree, tree));
130 static tree register_local_specialization PARAMS ((tree, tree));
131 static int unregister_specialization PARAMS ((tree, tree));
132 static tree reduce_template_parm_level PARAMS ((tree, tree, int));
133 static tree build_template_decl PARAMS ((tree, tree));
134 static int mark_template_parm PARAMS ((tree, void *));
135 static tree tsubst_friend_function PARAMS ((tree, tree));
136 static tree tsubst_friend_class PARAMS ((tree, tree));
137 static tree get_bindings_real PARAMS ((tree, tree, tree, int));
138 static int template_decl_level PARAMS ((tree));
139 static tree maybe_get_template_decl_from_type_decl PARAMS ((tree));
140 static int check_cv_quals_for_unify PARAMS ((int, tree, tree));
141 static tree tsubst_template_arg_vector PARAMS ((tree, tree, int));
142 static tree tsubst_template_parms PARAMS ((tree, tree, int));
143 static void regenerate_decl_from_template PARAMS ((tree, tree));
144 static tree most_specialized PARAMS ((tree, tree, tree));
145 static tree most_specialized_class PARAMS ((tree, tree));
146 static void set_mangled_name_for_template_decl PARAMS ((tree));
147 static int template_class_depth_real PARAMS ((tree, int));
148 static tree tsubst_aggr_type PARAMS ((tree, tree, int, tree, int));
149 static tree tsubst_decl PARAMS ((tree, tree, tree, tree));
150 static tree tsubst_arg_types PARAMS ((tree, tree, int, tree));
151 static tree tsubst_function_type PARAMS ((tree, tree, int, tree));
152 static void check_specialization_scope PARAMS ((void));
153 static tree process_partial_specialization PARAMS ((tree));
154 static void set_current_access_from_decl PARAMS ((tree));
155 static void check_default_tmpl_args PARAMS ((tree, tree, int, int));
156 static tree tsubst_call_declarator_parms PARAMS ((tree, tree, int, tree));
157 static tree get_template_base_recursive PARAMS ((tree, tree,
158                                                tree, tree, tree, int)); 
159 static tree get_template_base PARAMS ((tree, tree, tree, tree));
160 static int verify_class_unification PARAMS ((tree, tree, tree));
161 static tree try_class_unification PARAMS ((tree, tree, tree, tree));
162 static int coerce_template_template_parms PARAMS ((tree, tree, int,
163                                                  tree, tree));
164 static tree determine_specialization PARAMS ((tree, tree, tree *, int));
165 static int template_args_equal PARAMS ((tree, tree));
166 static void tsubst_default_arguments PARAMS ((tree));
167 static tree for_each_template_parm_r PARAMS ((tree *, int *, void *));
168 static tree instantiate_clone PARAMS ((tree, tree));
169
170 /* Called once to initialize pt.c.  */
171
172 void
173 init_pt ()
174 {
175   ggc_add_tree_root (&pending_templates, 1);
176   ggc_add_tree_root (&maybe_templates, 1);
177   ggc_add_tree_root (&saved_trees, 1);
178   ggc_add_tree_root (&current_tinst_level, 1);
179 }
180
181 /* Do any processing required when DECL (a member template declaration
182    using TEMPLATE_PARAMETERS as its innermost parameter list) is
183    finished.  Returns the TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, unless
184    it is a specialization, in which case the DECL itself is returned.  */
185
186 tree
187 finish_member_template_decl (decl)
188   tree decl;
189 {
190   if (decl == NULL_TREE || decl == void_type_node)
191     return NULL_TREE;
192   else if (decl == error_mark_node)
193     /* By returning NULL_TREE, the parser will just ignore this
194        declaration.  We have already issued the error.  */
195     return NULL_TREE;
196   else if (TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
197     {
198       /* Assume that the class is the only declspec.  */
199       decl = TREE_VALUE (decl);
200       if (IS_AGGR_TYPE (decl) && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (decl)
201           && ! CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
202         {
203           tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (decl);
204           check_member_template (tmpl);
205           return tmpl;
206         }
207       return NULL_TREE;
208     }
209   else if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
210     cp_error ("data member `%D' cannot be a member template", decl);
211   else if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
212     {
213       if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
214         {
215           check_member_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
216           return DECL_TI_TEMPLATE (decl);
217         }
218       else
219         return decl;
220     } 
221   else
222     cp_error ("invalid member template declaration `%D'", decl);
223
224   return error_mark_node;
225 }
226
227 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
228    
229    For example, in:
230      template <class T>
231      struct A
232      {
233        template <class U>
234        struct B {};
235      };
236
237    A<T>::B<U> has depth two, while A<T> has depth one.  
238    Both A<T>::B<int> and A<int>::B<U> have depth one, if
239    COUNT_SPECIALIZATIONS is 0 or if they are instantiations, not
240    specializations.  
241
242    This function is guaranteed to return 0 if passed NULL_TREE so
243    that, for example, `template_class_depth (current_class_type)' is
244    always safe.  */
245
246 static int 
247 template_class_depth_real (type, count_specializations)
248      tree type;
249      int count_specializations;
250 {
251   int depth;
252
253   for (depth = 0; 
254        type && TREE_CODE (type) != NAMESPACE_DECL;
255        type = (TREE_CODE (type) == FUNCTION_DECL) 
256          ? CP_DECL_CONTEXT (type) : TYPE_CONTEXT (type))
257     {
258       if (TREE_CODE (type) != FUNCTION_DECL)
259         {
260           if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type)
261               && PRIMARY_TEMPLATE_P (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type))
262               && ((count_specializations
263                    && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
264                   || uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (type))))
265             ++depth;
266         }
267       else 
268         {
269           if (DECL_TEMPLATE_INFO (type)
270               && PRIMARY_TEMPLATE_P (DECL_TI_TEMPLATE (type))
271               && ((count_specializations
272                    && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type))
273                   || uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (type))))
274             ++depth;
275         }
276     }
277
278   return depth;
279 }
280
281 /* Returns the template nesting level of the indicated class TYPE.
282    Like template_class_depth_real, but instantiations do not count in
283    the depth.  */
284
285 int 
286 template_class_depth (type)
287      tree type;
288 {
289   return template_class_depth_real (type, /*count_specializations=*/0);
290 }
291
292 /* Returns 1 if processing DECL as part of do_pending_inlines
293    needs us to push template parms.  */
294
295 static int
296 inline_needs_template_parms (decl)
297      tree decl;
298 {
299   if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
300     return 0;
301
302   return (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl)))
303           > (processing_template_decl + DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl)));
304 }
305
306 /* Subroutine of maybe_begin_member_template_processing.
307    Push the template parms in PARMS, starting from LEVELS steps into the
308    chain, and ending at the beginning, since template parms are listed
309    innermost first.  */
310
311 static void
312 push_inline_template_parms_recursive (parmlist, levels)
313      tree parmlist;
314      int levels;
315 {
316   tree parms = TREE_VALUE (parmlist);
317   int i;
318
319   if (levels > 1)
320     push_inline_template_parms_recursive (TREE_CHAIN (parmlist), levels - 1);
321
322   ++processing_template_decl;
323   current_template_parms
324     = tree_cons (build_int_2 (0, processing_template_decl),
325                  parms, current_template_parms);
326   TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms) = 1;
327
328   pushlevel (0);
329   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parms); ++i) 
330     {
331       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
332       my_friendly_assert (DECL_P (parm), 0);
333
334       switch (TREE_CODE (parm))
335         {
336         case TYPE_DECL:
337         case TEMPLATE_DECL:
338           pushdecl (parm);
339           break;
340
341         case PARM_DECL:
342           {
343             /* Make a CONST_DECL as is done in process_template_parm.
344                It is ugly that we recreate this here; the original
345                version built in process_template_parm is no longer
346                available.  */
347             tree decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm),
348                                     TREE_TYPE (parm));
349             DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
350             DECL_INITIAL (decl) = DECL_INITIAL (parm);
351             SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
352             pushdecl (decl);
353           }
354           break;
355
356         default:
357           my_friendly_abort (0);
358         }
359     }
360 }
361
362 /* Restore the template parameter context for a member template or
363    a friend template defined in a class definition.  */
364
365 void
366 maybe_begin_member_template_processing (decl)
367      tree decl;
368 {
369   tree parms;
370   int levels = 0;
371
372   if (inline_needs_template_parms (decl))
373     {
374       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (most_general_template (decl));
375       levels = TMPL_PARMS_DEPTH (parms) - processing_template_decl;
376
377       if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
378         {
379           --levels;
380           parms = TREE_CHAIN (parms);
381         }
382
383       push_inline_template_parms_recursive (parms, levels);
384     }
385
386   /* Remember how many levels of template parameters we pushed so that
387      we can pop them later.  */
388   if (!inline_parm_levels)
389     VARRAY_INT_INIT (inline_parm_levels, 4, "inline_parm_levels");
390   if (inline_parm_levels_used == inline_parm_levels->num_elements)
391     VARRAY_GROW (inline_parm_levels, 2 * inline_parm_levels_used);
392   VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used) = levels;
393   ++inline_parm_levels_used;
394 }
395
396 /* Undo the effects of begin_member_template_processing. */
397
398 void 
399 maybe_end_member_template_processing ()
400 {
401   int i;
402
403   if (!inline_parm_levels_used)
404     return;
405
406   --inline_parm_levels_used;
407   for (i = 0; 
408        i < VARRAY_INT (inline_parm_levels, inline_parm_levels_used);
409        ++i) 
410     {
411       --processing_template_decl;
412       current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
413       poplevel (0, 0, 0);
414     }
415 }
416
417 /* Returns non-zero iff T is a member template function.  We must be
418    careful as in
419
420      template <class T> class C { void f(); }
421
422    Here, f is a template function, and a member, but not a member
423    template.  This function does not concern itself with the origin of
424    T, only its present state.  So if we have 
425
426      template <class T> class C { template <class U> void f(U); }
427
428    then neither C<int>::f<char> nor C<T>::f<double> is considered
429    to be a member template.  But, `template <class U> void
430    C<int>::f(U)' is considered a member template.  */
431
432 int
433 is_member_template (t)
434      tree t;
435 {
436   if (!DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (t))
437     /* Anything that isn't a function or a template function is
438        certainly not a member template.  */
439     return 0;
440
441   /* A local class can't have member templates.  */
442   if (decl_function_context (t))
443     return 0;
444
445   return (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (t))
446           /* If there are more levels of template parameters than
447              there are template classes surrounding the declaration,
448              then we have a member template.  */
449           && (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
450               template_class_depth (DECL_CONTEXT (t))));
451 }
452
453 #if 0 /* UNUSED */
454 /* Returns non-zero iff T is a member template class.  See
455    is_member_template for a description of what precisely constitutes
456    a member template.  */
457
458 int
459 is_member_template_class (t)
460      tree t;
461 {
462   if (!DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t))
463     /* Anything that isn't a class template, is certainly not a member
464        template.  */
465     return 0;
466
467   if (!DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
468     /* Anything whose context isn't a class type is surely not a
469        member template.  */
470     return 0;
471
472   /* If there are more levels of template parameters than there are
473      template classes surrounding the declaration, then we have a
474      member template.  */
475   return  (TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (t)) > 
476            template_class_depth (DECL_CONTEXT (t)));
477 }
478 #endif
479
480 /* Return a new template argument vector which contains all of ARGS,
481    but has as its innermost set of arguments the EXTRA_ARGS.  */
482
483 static tree
484 add_to_template_args (args, extra_args)
485      tree args;
486      tree extra_args;
487 {
488   tree new_args;
489   int extra_depth;
490   int i;
491   int j;
492
493   extra_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
494   new_args = make_tree_vec (TMPL_ARGS_DEPTH (args) + extra_depth);
495
496   for (i = 1; i <= TMPL_ARGS_DEPTH (args); ++i)
497     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (args, i));
498
499   for (j = 1; j <= extra_depth; ++j, ++i)
500     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, TMPL_ARGS_LEVEL (extra_args, j));
501     
502   return new_args;
503 }
504
505 /* Like add_to_template_args, but only the outermost ARGS are added to
506    the EXTRA_ARGS.  In particular, all but TMPL_ARGS_DEPTH
507    (EXTRA_ARGS) levels are added.  This function is used to combine
508    the template arguments from a partial instantiation with the
509    template arguments used to attain the full instantiation from the
510    partial instantiation.  */
511
512 static tree
513 add_outermost_template_args (args, extra_args)
514      tree args;
515      tree extra_args;
516 {
517   tree new_args;
518
519   /* If there are more levels of EXTRA_ARGS than there are ARGS,
520      something very fishy is going on.  */
521   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) >= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args),
522                       0);
523
524   /* If *all* the new arguments will be the EXTRA_ARGS, just return
525      them.  */
526   if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) == TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args))
527     return extra_args;
528
529   /* For the moment, we make ARGS look like it contains fewer levels.  */
530   TREE_VEC_LENGTH (args) -= TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
531   
532   new_args = add_to_template_args (args, extra_args);
533
534   /* Now, we restore ARGS to its full dimensions.  */
535   TREE_VEC_LENGTH (args) += TMPL_ARGS_DEPTH (extra_args);
536
537   return new_args;
538 }
539
540 /* Return the N levels of innermost template arguments from the ARGS.  */
541
542 tree
543 get_innermost_template_args (args, n)
544      tree args;
545      int n;
546 {
547   tree new_args;
548   int extra_levels;
549   int i;
550
551   my_friendly_assert (n >= 0, 20000603);
552
553   /* If N is 1, just return the innermost set of template arguments.  */
554   if (n == 1)
555     return TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
556   
557   /* If we're not removing anything, just return the arguments we were
558      given.  */
559   extra_levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args) - n;
560   my_friendly_assert (extra_levels >= 0, 20000603);
561   if (extra_levels == 0)
562     return args;
563
564   /* Make a new set of arguments, not containing the outer arguments.  */
565   new_args = make_tree_vec (n);
566   for (i = 1; i <= n; ++i)
567     SET_TMPL_ARGS_LEVEL (new_args, i, 
568                          TMPL_ARGS_LEVEL (args, i + extra_levels));
569
570   return new_args;
571 }
572
573 /* We've got a template header coming up; push to a new level for storing
574    the parms.  */
575
576 void
577 begin_template_parm_list ()
578 {
579   /* We use a non-tag-transparent scope here, which causes pushtag to
580      put tags in this scope, rather than in the enclosing class or
581      namespace scope.  This is the right thing, since we want
582      TEMPLATE_DECLS, and not TYPE_DECLS for template classes.  For a
583      global template class, push_template_decl handles putting the
584      TEMPLATE_DECL into top-level scope.  For a nested template class,
585      e.g.:
586
587        template <class T> struct S1 {
588          template <class T> struct S2 {}; 
589        };
590
591      pushtag contains special code to call pushdecl_with_scope on the
592      TEMPLATE_DECL for S2.  */
593   begin_scope (sk_template_parms);
594   ++processing_template_decl;
595   ++processing_template_parmlist;
596   note_template_header (0);
597 }
598
599 /* This routine is called when a specialization is declared.  If it is
600    illegal to declare a specialization here, an error is reported.  */
601
602 static void
603 check_specialization_scope ()
604 {
605   tree scope = current_scope ();
606
607   /* [temp.expl.spec] 
608      
609      An explicit specialization shall be declared in the namespace of
610      which the template is a member, or, for member templates, in the
611      namespace of which the enclosing class or enclosing class
612      template is a member.  An explicit specialization of a member
613      function, member class or static data member of a class template
614      shall be declared in the namespace of which the class template
615      is a member.  */
616   if (scope && TREE_CODE (scope) != NAMESPACE_DECL)
617     cp_error ("explicit specialization in non-namespace scope `%D'",
618               scope);
619
620   /* [temp.expl.spec] 
621
622      In an explicit specialization declaration for a member of a class
623      template or a member template that appears in namespace scope,
624      the member template and some of its enclosing class templates may
625      remain unspecialized, except that the declaration shall not
626      explicitly specialize a class member template if its enclosing
627      class templates are not explicitly specialized as well.  */
628   if (current_template_parms) 
629     cp_error ("enclosing class templates are not explicitly specialized");
630 }
631
632 /* We've just seen template <>. */
633
634 void
635 begin_specialization ()
636 {
637   begin_scope (sk_template_spec);
638   note_template_header (1);
639   check_specialization_scope ();
640 }
641
642 /* Called at then end of processing a declaration preceded by
643    template<>.  */
644
645 void 
646 end_specialization ()
647 {
648   finish_scope ();
649   reset_specialization ();
650 }
651
652 /* Any template <>'s that we have seen thus far are not referring to a
653    function specialization. */
654
655 void
656 reset_specialization ()
657 {
658   processing_specialization = 0;
659   template_header_count = 0;
660 }
661
662 /* We've just seen a template header.  If SPECIALIZATION is non-zero,
663    it was of the form template <>.  */
664
665 static void 
666 note_template_header (specialization)
667      int specialization;
668 {
669   processing_specialization = specialization;
670   template_header_count++;
671 }
672
673 /* We're beginning an explicit instantiation.  */
674
675 void
676 begin_explicit_instantiation ()
677 {
678   ++processing_explicit_instantiation;
679 }
680
681
682 void
683 end_explicit_instantiation ()
684 {
685   my_friendly_assert(processing_explicit_instantiation > 0, 0);
686   --processing_explicit_instantiation;
687 }
688
689 /* The TYPE is being declared.  If it is a template type, that means it
690    is a partial specialization.  Do appropriate error-checking.  */
691
692 void 
693 maybe_process_partial_specialization (type)
694      tree type;
695 {
696   if (IS_AGGR_TYPE (type) && CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (type))
697     {
698       if (CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (type)
699           && !COMPLETE_TYPE_P (type))
700         {
701           if (current_namespace
702               != decl_namespace_context (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type)))
703             {
704               cp_pedwarn ("specializing `%#T' in different namespace", type);
705               cp_pedwarn_at ("  from definition of `%#D'",
706                              CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
707             }
708           SET_CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (type);
709           if (processing_template_decl)
710             push_template_decl (TYPE_MAIN_DECL (type));
711         }
712       else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (type))
713         cp_error ("specialization of `%T' after instantiation", type);
714     }
715   else if (processing_specialization)
716     cp_error ("explicit specialization of non-template `%T'", type);
717 }
718
719 /* Retrieve the specialization (in the sense of [temp.spec] - a
720    specialization is either an instantiation or an explicit
721    specialization) of TMPL for the given template ARGS.  If there is
722    no such specialization, return NULL_TREE.  The ARGS are a vector of
723    arguments, or a vector of vectors of arguments, in the case of
724    templates with more than one level of parameters.  */
725    
726 static tree
727 retrieve_specialization (tmpl, args)
728      tree tmpl;
729      tree args;
730 {
731   tree s;
732
733   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
734
735   /* There should be as many levels of arguments as there are
736      levels of parameters.  */
737   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
738                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
739                       0);
740                       
741   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
742        s != NULL_TREE;
743        s = TREE_CHAIN (s))
744     if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
745       return TREE_VALUE (s);
746
747   return NULL_TREE;
748 }
749
750 /* Like retrieve_specialization, but for local declarations.  */
751
752 static tree
753 retrieve_local_specialization (tmpl)
754      tree tmpl;
755 {
756   return (tree) htab_find (local_specializations, tmpl);
757 }
758
759 /* Returns non-zero iff DECL is a specialization of TMPL.  */
760
761 int
762 is_specialization_of (decl, tmpl)
763      tree decl;
764      tree tmpl;
765 {
766   tree t;
767
768   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
769     {
770       for (t = decl; 
771            t != NULL_TREE;
772            t = DECL_TEMPLATE_INFO (t) ? DECL_TI_TEMPLATE (t) : NULL_TREE)
773         if (t == tmpl)
774           return 1;
775     }
776   else 
777     {
778       my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL, 0);
779
780       for (t = TREE_TYPE (decl);
781            t != NULL_TREE;
782            t = CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (t)
783              ? TREE_TYPE (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t)) : NULL_TREE)
784         if (same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (t, TREE_TYPE (tmpl)))
785           return 1;
786     }  
787
788   return 0;
789 }
790
791 /* Register the specialization SPEC as a specialization of TMPL with
792    the indicated ARGS.  Returns SPEC, or an equivalent prior
793    declaration, if available.  */
794
795 static tree
796 register_specialization (spec, tmpl, args)
797      tree spec;
798      tree tmpl;
799      tree args;
800 {
801   tree s;
802
803   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 0);
804
805   if (TREE_CODE (spec) == FUNCTION_DECL 
806       && uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec)))
807     /* This is the FUNCTION_DECL for a partial instantiation.  Don't
808        register it; we want the corresponding TEMPLATE_DECL instead.
809        We use `uses_template_parms (DECL_TI_ARGS (spec))' rather than
810        the more obvious `uses_template_parms (spec)' to avoid problems
811        with default function arguments.  In particular, given
812        something like this:
813
814           template <class T> void f(T t1, T t = T())
815
816        the default argument expression is not substituted for in an
817        instantiation unless and until it is actually needed.  */
818     return spec;
819     
820   /* There should be as many levels of arguments as there are
821      levels of parameters.  */
822   my_friendly_assert (TMPL_ARGS_DEPTH (args) 
823                       == TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl)),
824                       0);
825
826   for (s = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
827        s != NULL_TREE;
828        s = TREE_CHAIN (s))
829     {
830       tree fn = TREE_VALUE (s);
831
832       /* We can sometimes try to re-register a specialization that we've
833          already got.  In particular, regenerate_decl_from_template
834          calls duplicate_decls which will update the specialization
835          list.  But, we'll still get called again here anyhow.  It's
836          more convenient to simply allow this than to try to prevent it.  */
837       if (fn == spec)
838         return spec;
839       else if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (s), args))
840         {
841           if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
842             {
843               if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (fn))
844                 {
845                   if (TREE_USED (fn) 
846                       || DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (fn))
847                     {
848                       cp_error ("specialization of %D after instantiation",
849                                 fn);
850                       return spec;
851                     }
852                   else
853                     {
854                       /* This situation should occur only if the first
855                          specialization is an implicit instantiation,
856                          the second is an explicit specialization, and
857                          the implicit instantiation has not yet been
858                          used.  That situation can occur if we have
859                          implicitly instantiated a member function and
860                          then specialized it later.
861
862                          We can also wind up here if a friend
863                          declaration that looked like an instantiation
864                          turns out to be a specialization:
865
866                            template <class T> void foo(T);
867                            class S { friend void foo<>(int) };
868                            template <> void foo(int);  
869
870                          We transform the existing DECL in place so that
871                          any pointers to it become pointers to the
872                          updated declaration.  
873
874                          If there was a definition for the template, but
875                          not for the specialization, we want this to
876                          look as if there is no definition, and vice
877                          versa.  */
878                       DECL_INITIAL (fn) = NULL_TREE;
879                       duplicate_decls (spec, fn);
880
881                       return fn;
882                     }
883                 }
884               else if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (fn))
885                 {
886                   duplicate_decls (spec, fn);
887                   return fn;
888                 }
889             }
890         }
891       }
892
893   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl)
894      = tree_cons (args, spec, DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl));
895
896   return spec;
897 }
898
899 /* Unregister the specialization SPEC as a specialization of TMPL.
900    Returns nonzero if the SPEC was listed as a specialization of
901    TMPL.  */
902
903 static int
904 unregister_specialization (spec, tmpl)
905      tree spec;
906      tree tmpl;
907 {
908   tree* s;
909
910   for (s = &DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl);
911        *s != NULL_TREE;
912        s = &TREE_CHAIN (*s))
913     if (TREE_VALUE (*s) == spec)
914       {
915         *s = TREE_CHAIN (*s);
916         return 1;
917       }
918
919   return 0;
920 }
921
922 /* Like register_specialization, but for local declarations.  We are
923    registering SPEC, an instantiation of TMPL.  */
924
925 static tree
926 register_local_specialization (spec, tmpl)
927      tree spec;
928      tree tmpl;
929 {
930   void **slot;
931
932   slot = htab_find_slot (local_specializations, tmpl, INSERT);
933   *slot = spec;
934
935   return spec;
936 }
937
938 /* Print the list of candidate FNS in an error message.  */
939
940 void
941 print_candidates (fns)
942      tree fns;
943 {
944   tree fn;
945
946   const char *str = "candidates are:";
947
948   for (fn = fns; fn != NULL_TREE; fn = TREE_CHAIN (fn))
949     {
950       tree f;
951
952       for (f = TREE_VALUE (fn); f; f = OVL_NEXT (f))
953         cp_error_at ("%s %+#D", str, OVL_CURRENT (f));
954       str = "               ";
955     }
956 }
957
958 /* Returns the template (one of the functions given by TEMPLATE_ID)
959    which can be specialized to match the indicated DECL with the
960    explicit template args given in TEMPLATE_ID.  The DECL may be
961    NULL_TREE if none is available.  In that case, the functions in
962    TEMPLATE_ID are non-members.
963
964    If NEED_MEMBER_TEMPLATE is non-zero the function is known to be a
965    specialization of a member template.
966
967    The template args (those explicitly specified and those deduced)
968    are output in a newly created vector *TARGS_OUT.
969
970    If it is impossible to determine the result, an error message is
971    issued.  The error_mark_node is returned to indicate failure.  */
972
973 static tree
974 determine_specialization (template_id, decl, targs_out, 
975                           need_member_template)
976      tree template_id;
977      tree decl;
978      tree* targs_out;
979      int need_member_template;
980 {
981   tree fns;
982   tree targs;
983   tree explicit_targs;
984   tree candidates = NULL_TREE;
985   tree templates = NULL_TREE;
986
987   *targs_out = NULL_TREE;
988
989   if (template_id == error_mark_node)
990     return error_mark_node;
991
992   fns = TREE_OPERAND (template_id, 0);
993   explicit_targs = TREE_OPERAND (template_id, 1);
994
995   if (fns == error_mark_node)
996     return error_mark_node;
997
998   /* Check for baselinks. */
999   if (BASELINK_P (fns))
1000     fns = TREE_VALUE (fns);
1001
1002   if (!is_overloaded_fn (fns))
1003     {
1004       cp_error ("`%D' is not a function template", fns);
1005       return error_mark_node;
1006     }
1007
1008   for (; fns; fns = OVL_NEXT (fns))
1009     {
1010       tree tmpl;
1011
1012       tree fn = OVL_CURRENT (fns);
1013
1014       if (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL)
1015         /* DECL might be a specialization of FN.  */
1016         tmpl = fn;
1017       else if (need_member_template)
1018         /* FN is an ordinary member function, and we need a
1019            specialization of a member template.  */
1020         continue;
1021       else if (TREE_CODE (fn) != FUNCTION_DECL)
1022         /* We can get IDENTIFIER_NODEs here in certain erroneous
1023            cases.  */
1024         continue;
1025       else if (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (fn))
1026         /* This is just an ordinary non-member function.  Nothing can
1027            be a specialization of that.  */
1028         continue;
1029       else
1030         {
1031           tree decl_arg_types;
1032
1033           /* This is an ordinary member function.  However, since
1034              we're here, we can assume it's enclosing class is a
1035              template class.  For example,
1036              
1037                template <typename T> struct S { void f(); };
1038                template <> void S<int>::f() {}
1039
1040              Here, S<int>::f is a non-template, but S<int> is a
1041              template class.  If FN has the same type as DECL, we
1042              might be in business.  */
1043           if (!same_type_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl)),
1044                             TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn))))
1045             /* The return types differ.  */
1046             continue;
1047
1048           /* Adjust the type of DECL in case FN is a static member.  */
1049           decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1050           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
1051               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1052             decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
1053
1054           if (compparms (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)), 
1055                          decl_arg_types))
1056             /* They match!  */
1057             candidates = tree_cons (NULL_TREE, fn, candidates);
1058
1059           continue;
1060         }
1061
1062       /* See whether this function might be a specialization of this
1063          template.  */
1064       targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs);
1065
1066       if (!targs)
1067         /* We cannot deduce template arguments that when used to
1068            specialize TMPL will produce DECL.  */
1069         continue;
1070
1071       /* Save this template, and the arguments deduced.  */
1072       templates = tree_cons (targs, tmpl, templates);
1073     }
1074
1075   if (templates && TREE_CHAIN (templates))
1076     {
1077       /* We have:
1078          
1079            [temp.expl.spec]
1080
1081            It is possible for a specialization with a given function
1082            signature to be instantiated from more than one function
1083            template.  In such cases, explicit specification of the
1084            template arguments must be used to uniquely identify the
1085            function template specialization being specialized.
1086
1087          Note that here, there's no suggestion that we're supposed to
1088          determine which of the candidate templates is most
1089          specialized.  However, we, also have:
1090
1091            [temp.func.order]
1092
1093            Partial ordering of overloaded function template
1094            declarations is used in the following contexts to select
1095            the function template to which a function template
1096            specialization refers: 
1097
1098            -- when an explicit specialization refers to a function
1099               template. 
1100
1101          So, we do use the partial ordering rules, at least for now.
1102          This extension can only serve to make illegal programs legal,
1103          so it's safe.  And, there is strong anecdotal evidence that
1104          the committee intended the partial ordering rules to apply;
1105          the EDG front-end has that behavior, and John Spicer claims
1106          that the committee simply forgot to delete the wording in
1107          [temp.expl.spec].  */
1108      tree tmpl = most_specialized (templates, decl, explicit_targs);
1109      if (tmpl && tmpl != error_mark_node)
1110        {
1111          targs = get_bindings (tmpl, decl, explicit_targs);
1112          templates = tree_cons (targs, tmpl, NULL_TREE);
1113        }
1114     }
1115
1116   if (templates == NULL_TREE && candidates == NULL_TREE)
1117     {
1118       cp_error_at ("template-id `%D' for `%+D' does not match any template declaration",
1119                    template_id, decl);
1120       return error_mark_node;
1121     }
1122   else if ((templates && TREE_CHAIN (templates))
1123            || (candidates && TREE_CHAIN (candidates))
1124            || (templates && candidates))
1125     {
1126       cp_error_at ("ambiguous template specialization `%D' for `%+D'",
1127                    template_id, decl);
1128       chainon (candidates, templates);
1129       print_candidates (candidates);
1130       return error_mark_node;
1131     }
1132
1133   /* We have one, and exactly one, match. */
1134   if (candidates)
1135     {
1136       /* It was a specialization of an ordinary member function in a
1137          template class.  */
1138       *targs_out = copy_node (DECL_TI_ARGS (TREE_VALUE (candidates)));
1139       return DECL_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (candidates));
1140     }
1141
1142   /* It was a specialization of a template.  */
1143   targs = DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (TREE_VALUE (templates)));
1144   if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (targs))
1145     {
1146       *targs_out = copy_node (targs);
1147       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (*targs_out, 
1148                            TMPL_ARGS_DEPTH (*targs_out),
1149                            TREE_PURPOSE (templates));
1150     }
1151   else
1152     *targs_out = TREE_PURPOSE (templates);
1153   return TREE_VALUE (templates);
1154 }
1155       
1156 /* Check to see if the function just declared, as indicated in
1157    DECLARATOR, and in DECL, is a specialization of a function
1158    template.  We may also discover that the declaration is an explicit
1159    instantiation at this point.
1160
1161    Returns DECL, or an equivalent declaration that should be used
1162    instead if all goes well.  Issues an error message if something is
1163    amiss.  Returns error_mark_node if the error is not easily
1164    recoverable.
1165    
1166    FLAGS is a bitmask consisting of the following flags: 
1167
1168    2: The function has a definition.
1169    4: The function is a friend.
1170
1171    The TEMPLATE_COUNT is the number of references to qualifying
1172    template classes that appeared in the name of the function.  For
1173    example, in
1174
1175      template <class T> struct S { void f(); };
1176      void S<int>::f();
1177      
1178    the TEMPLATE_COUNT would be 1.  However, explicitly specialized
1179    classes are not counted in the TEMPLATE_COUNT, so that in
1180
1181      template <class T> struct S {};
1182      template <> struct S<int> { void f(); }
1183      template <> void S<int>::f();
1184
1185    the TEMPLATE_COUNT would be 0.  (Note that this declaration is
1186    illegal; there should be no template <>.)
1187
1188    If the function is a specialization, it is marked as such via
1189    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  Furthermore, its DECL_TEMPLATE_INFO
1190    is set up correctly, and it is added to the list of specializations 
1191    for that template.  */
1192
1193 tree
1194 check_explicit_specialization (declarator, decl, template_count, flags)
1195      tree declarator;
1196      tree decl;
1197      int template_count;
1198      int flags;
1199 {
1200   int have_def = flags & 2;
1201   int is_friend = flags & 4;
1202   int specialization = 0;
1203   int explicit_instantiation = 0;
1204   int member_specialization = 0;
1205   tree ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (decl);
1206   tree dname = DECL_NAME (decl);
1207   tmpl_spec_kind tsk;
1208
1209   tsk = current_tmpl_spec_kind (template_count);
1210
1211   switch (tsk)
1212     {
1213     case tsk_none:
1214       if (processing_specialization) 
1215         {
1216           specialization = 1;
1217           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1218         }
1219       else if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1220         {
1221           if (is_friend)
1222             /* This could be something like:
1223
1224                template <class T> void f(T);
1225                class S { friend void f<>(int); }  */
1226             specialization = 1;
1227           else
1228             {
1229               /* This case handles bogus declarations like template <>
1230                  template <class T> void f<int>(); */
1231
1232               cp_error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1233                         declarator);
1234               return decl;
1235             }
1236         }
1237       break;
1238
1239     case tsk_invalid_member_spec:
1240       /* The error has already been reported in
1241          check_specialization_scope.  */
1242       return error_mark_node;
1243
1244     case tsk_invalid_expl_inst:
1245       cp_error ("template parameter list used in explicit instantiation");
1246
1247       /* Fall through.  */
1248
1249     case tsk_expl_inst:
1250       if (have_def)
1251         cp_error ("definition provided for explicit instantiation");
1252       
1253       explicit_instantiation = 1;
1254       break;
1255
1256     case tsk_excessive_parms:
1257       cp_error ("too many template parameter lists in declaration of `%D'", 
1258                 decl);
1259       return error_mark_node;
1260
1261       /* Fall through.  */
1262     case tsk_expl_spec:
1263       SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1264       if (ctype)
1265         member_specialization = 1;
1266       else
1267         specialization = 1;
1268       break;
1269      
1270     case tsk_insufficient_parms:
1271       if (template_header_count)
1272         {
1273           cp_error("too few template parameter lists in declaration of `%D'", 
1274                    decl);
1275           return decl;
1276         }
1277       else if (ctype != NULL_TREE
1278                && !TYPE_BEING_DEFINED (ctype)
1279                && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype)
1280                && !is_friend)
1281         {
1282           /* For backwards compatibility, we accept:
1283
1284                template <class T> struct S { void f(); };
1285                void S<int>::f() {} // Missing template <>
1286
1287              That used to be legal C++.  */
1288           if (pedantic)
1289             cp_pedwarn
1290               ("explicit specialization not preceded by `template <>'");
1291           specialization = 1;
1292           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl);
1293         }
1294       break;
1295
1296     case tsk_template:
1297       if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
1298         {
1299           /* This case handles bogus declarations like template <>
1300              template <class T> void f<int>(); */
1301
1302           if (uses_template_parms (declarator))
1303             cp_error ("partial specialization `%D' of function template",
1304                       declarator);
1305           else
1306             cp_error ("template-id `%D' in declaration of primary template",
1307                       declarator);
1308           return decl;
1309         }
1310
1311       if (ctype && CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (ctype))
1312         /* This is a specialization of a member template, without
1313            specialization the containing class.  Something like:
1314
1315              template <class T> struct S {
1316                template <class U> void f (U); 
1317              };
1318              template <> template <class U> void S<int>::f(U) {}
1319              
1320            That's a specialization -- but of the entire template.  */
1321         specialization = 1;
1322       break;
1323
1324     default:
1325       my_friendly_abort (20000309);
1326     }
1327
1328   if (specialization || member_specialization)
1329     {
1330       tree t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
1331       for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
1332         if (TREE_PURPOSE (t))
1333           {
1334             cp_pedwarn
1335               ("default argument specified in explicit specialization");
1336             break;
1337           }
1338       if (current_lang_name == lang_name_c)
1339         cp_error ("template specialization with C linkage");
1340     }
1341
1342   if (specialization || member_specialization || explicit_instantiation)
1343     {
1344       tree tmpl = NULL_TREE;
1345       tree targs = NULL_TREE;
1346
1347       /* Make sure that the declarator is a TEMPLATE_ID_EXPR.  */
1348       if (TREE_CODE (declarator) != TEMPLATE_ID_EXPR)
1349         {
1350           tree fns;
1351
1352           my_friendly_assert (TREE_CODE (declarator) == IDENTIFIER_NODE, 
1353                               0);
1354           if (!ctype)
1355             fns = IDENTIFIER_NAMESPACE_VALUE (dname);
1356           else
1357             fns = dname;
1358
1359           declarator = 
1360             lookup_template_function (fns, NULL_TREE);
1361         }
1362
1363       if (declarator == error_mark_node)
1364         return error_mark_node;
1365
1366       if (ctype != NULL_TREE && TYPE_BEING_DEFINED (ctype))
1367         {
1368           if (!explicit_instantiation)
1369             /* A specialization in class scope.  This is illegal,
1370                but the error will already have been flagged by
1371                check_specialization_scope.  */
1372             return error_mark_node;
1373           else
1374             {
1375               /* It's not legal to write an explicit instantiation in
1376                  class scope, e.g.:
1377
1378                    class C { template void f(); }
1379
1380                    This case is caught by the parser.  However, on
1381                    something like:
1382                
1383                    template class C { void f(); };
1384
1385                    (which is illegal) we can get here.  The error will be
1386                    issued later.  */
1387               ;
1388             }
1389
1390           return decl;
1391         }
1392       else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) == LOOKUP_EXPR)
1393         {
1394           /* A friend declaration.  We can't do much, because we don't
1395            know what this resolves to, yet.  */
1396           my_friendly_assert (is_friend != 0, 0);
1397           my_friendly_assert (!explicit_instantiation, 0);
1398           SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
1399           return decl;
1400         } 
1401       else if (ctype != NULL_TREE 
1402                && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (declarator, 0)) ==
1403                    IDENTIFIER_NODE))
1404         {
1405           /* Find the list of functions in ctype that have the same
1406              name as the declared function.  */
1407           tree name = TREE_OPERAND (declarator, 0);
1408           tree fns = NULL_TREE;
1409           int idx;
1410
1411           if (name == constructor_name (ctype) 
1412               || name == constructor_name_full (ctype))
1413             {
1414               int is_constructor = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1415               
1416               if (is_constructor ? !TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (ctype)
1417                   : !TYPE_HAS_DESTRUCTOR (ctype))
1418                 {
1419                   /* From [temp.expl.spec]:
1420                        
1421                      If such an explicit specialization for the member
1422                      of a class template names an implicitly-declared
1423                      special member function (clause _special_), the
1424                      program is ill-formed.  
1425
1426                      Similar language is found in [temp.explicit].  */
1427                   cp_error ("specialization of implicitly-declared special member function");
1428                   return error_mark_node;
1429                 }
1430
1431               name = is_constructor ? ctor_identifier : dtor_identifier;
1432             }
1433
1434           if (!DECL_CONV_FN_P (decl))
1435             {
1436               idx = lookup_fnfields_1 (ctype, name);
1437               if (idx >= 0)
1438                 fns = TREE_VEC_ELT (CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype), idx);
1439             }
1440           else
1441             {
1442               tree methods;
1443
1444               /* For a type-conversion operator, we cannot do a
1445                  name-based lookup.  We might be looking for `operator
1446                  int' which will be a specialization of `operator T'.
1447                  So, we find *all* the conversion operators, and then
1448                  select from them.  */
1449               fns = NULL_TREE;
1450
1451               methods = CLASSTYPE_METHOD_VEC (ctype);
1452               if (methods)
1453                 for (idx = 2; idx < TREE_VEC_LENGTH (methods); ++idx) 
1454                   {
1455                     tree ovl = TREE_VEC_ELT (methods, idx);
1456
1457                     if (!ovl || !DECL_CONV_FN_P (OVL_CURRENT (ovl)))
1458                       /* There are no more conversion functions.  */
1459                       break;
1460
1461                     /* Glue all these conversion functions together
1462                        with those we already have.  */
1463                     for (; ovl; ovl = OVL_NEXT (ovl))
1464                       fns = ovl_cons (OVL_CURRENT (ovl), fns);
1465                   }
1466             }
1467               
1468           if (fns == NULL_TREE) 
1469             {
1470               cp_error ("no member function `%D' declared in `%T'",
1471                         name, ctype);
1472               return error_mark_node;
1473             }
1474           else
1475             TREE_OPERAND (declarator, 0) = fns;
1476         }
1477       
1478       /* Figure out what exactly is being specialized at this point.
1479          Note that for an explicit instantiation, even one for a
1480          member function, we cannot tell apriori whether the
1481          instantiation is for a member template, or just a member
1482          function of a template class.  Even if a member template is
1483          being instantiated, the member template arguments may be
1484          elided if they can be deduced from the rest of the
1485          declaration.  */
1486       tmpl = determine_specialization (declarator, decl,
1487                                        &targs, 
1488                                        member_specialization);
1489             
1490       if (!tmpl || tmpl == error_mark_node)
1491         /* We couldn't figure out what this declaration was
1492            specializing.  */
1493         return error_mark_node;
1494       else
1495         {
1496           tree gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
1497
1498           if (explicit_instantiation)
1499             {
1500               /* We don't set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION here; that
1501                  is done by do_decl_instantiation later.  */ 
1502
1503               int arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (targs);
1504               int parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl));
1505
1506               if (arg_depth > parm_depth)
1507                 {
1508                   /* If TMPL is not the most general template (for
1509                      example, if TMPL is a friend template that is
1510                      injected into namespace scope), then there will
1511                      be too many levels of TARGS.  Remove some of them
1512                      here.  */
1513                   int i;
1514                   tree new_targs;
1515
1516                   new_targs = make_tree_vec (parm_depth);
1517                   for (i = arg_depth - parm_depth; i < arg_depth; ++i)
1518                     TREE_VEC_ELT (new_targs, i - (arg_depth - parm_depth))
1519                       = TREE_VEC_ELT (targs, i);
1520                   targs = new_targs;
1521                 }
1522                   
1523               return instantiate_template (tmpl, targs);
1524             }
1525
1526           /* If this is a specialization of a member template of a
1527              template class.  In we want to return the TEMPLATE_DECL,
1528              not the specialization of it.  */
1529           if (tsk == tsk_template)
1530             {
1531               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
1532               DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl)) = NULL_TREE;
1533               return tmpl;
1534             }
1535
1536           /* If we though that the DECL was a member function, but it
1537              turns out to be specializing a static member function,
1538              make DECL a static member function as well.  */
1539           if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl)
1540               && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
1541             {
1542               revert_static_member_fn (decl);
1543               last_function_parms = TREE_CHAIN (last_function_parms);
1544             }
1545
1546           /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for DECL.  */
1547           DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = tree_cons (tmpl, targs, NULL_TREE);
1548
1549           /* Mangle the function name appropriately.  Note that we do
1550              not mangle specializations of non-template member
1551              functions of template classes, e.g. with
1552
1553                template <class T> struct S { void f(); }
1554
1555              and given the specialization 
1556
1557                template <> void S<int>::f() {}
1558
1559              we do not mangle S<int>::f() here.  That's because it's
1560              just an ordinary member function and doesn't need special
1561              treatment.  We do this here so that the ordinary,
1562              non-template, name-mangling algorithm will not be used
1563              later.  */
1564           if ((is_member_template (tmpl) || ctype == NULL_TREE)
1565               && name_mangling_version >= 1)
1566             set_mangled_name_for_template_decl (decl);
1567
1568           if (is_friend && !have_def)
1569             /* This is not really a declaration of a specialization.
1570                It's just the name of an instantiation.  But, it's not
1571                a request for an instantiation, either.  */
1572             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (decl);
1573
1574           /* Register this specialization so that we can find it
1575              again.  */
1576           decl = register_specialization (decl, gen_tmpl, targs);
1577         }
1578     }
1579   
1580   return decl;
1581 }
1582
1583 /* TYPE is being declared.  Verify that the use of template headers
1584    and such is reasonable.  Issue error messages if not.  */
1585
1586 void
1587 maybe_check_template_type (type)
1588      tree type;
1589 {
1590   if (template_header_count)
1591     {
1592       /* We are in the scope of some `template <...>' header.  */
1593
1594       int context_depth 
1595         = template_class_depth_real (TYPE_CONTEXT (type),
1596                                      /*count_specializations=*/1);
1597
1598       if (template_header_count <= context_depth)
1599         /* This is OK; the template headers are for the context.  We
1600            are actually too lenient here; like
1601            check_explicit_specialization we should consider the number
1602            of template types included in the actual declaration.  For
1603            example, 
1604
1605              template <class T> struct S {
1606                template <class U> template <class V>
1607                struct I {};
1608              }; 
1609
1610            is illegal, but:
1611
1612              template <class T> struct S {
1613                template <class U> struct I;
1614              }; 
1615
1616              template <class T> template <class U.
1617              struct S<T>::I {};
1618
1619            is not.  */
1620         ; 
1621       else if (template_header_count > context_depth + 1)
1622         /* There are two many template parameter lists.  */
1623         cp_error ("too many template parameter lists in declaration of `%T'", type); 
1624     }
1625 }
1626
1627 /* Returns 1 iff PARMS1 and PARMS2 are identical sets of template
1628    parameters.  These are represented in the same format used for
1629    DECL_TEMPLATE_PARMS.  */
1630
1631 int comp_template_parms (parms1, parms2)
1632      tree parms1;
1633      tree parms2;
1634 {
1635   tree p1;
1636   tree p2;
1637
1638   if (parms1 == parms2)
1639     return 1;
1640
1641   for (p1 = parms1, p2 = parms2; 
1642        p1 != NULL_TREE && p2 != NULL_TREE;
1643        p1 = TREE_CHAIN (p1), p2 = TREE_CHAIN (p2))
1644     {
1645       tree t1 = TREE_VALUE (p1);
1646       tree t2 = TREE_VALUE (p2);
1647       int i;
1648
1649       my_friendly_assert (TREE_CODE (t1) == TREE_VEC, 0);
1650       my_friendly_assert (TREE_CODE (t2) == TREE_VEC, 0);
1651
1652       if (TREE_VEC_LENGTH (t1) != TREE_VEC_LENGTH (t2))
1653         return 0;
1654
1655       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (t2); ++i) 
1656         {
1657           tree parm1 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t1, i));
1658           tree parm2 = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (t2, i));
1659
1660           if (TREE_CODE (parm1) != TREE_CODE (parm2))
1661             return 0;
1662
1663           if (TREE_CODE (parm1) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
1664             continue;
1665           else if (!same_type_p (TREE_TYPE (parm1), TREE_TYPE (parm2)))
1666             return 0;
1667         }
1668     }
1669
1670   if ((p1 != NULL_TREE) != (p2 != NULL_TREE))
1671     /* One set of parameters has more parameters lists than the
1672        other.  */
1673     return 0;
1674
1675   return 1;
1676 }
1677
1678 /* Complain if DECL shadows a template parameter.
1679
1680    [temp.local]: A template-parameter shall not be redeclared within its
1681    scope (including nested scopes).  */
1682
1683 void
1684 check_template_shadow (decl)
1685      tree decl;
1686 {
1687   tree olddecl;
1688
1689   /* If we're not in a template, we can't possibly shadow a template
1690      parameter.  */
1691   if (!current_template_parms)
1692     return;
1693
1694   /* Figure out what we're shadowing.  */
1695   if (TREE_CODE (decl) == OVERLOAD)
1696     decl = OVL_CURRENT (decl);
1697   olddecl = IDENTIFIER_VALUE (DECL_NAME (decl));
1698
1699   /* If there's no previous binding for this name, we're not shadowing
1700      anything, let alone a template parameter.  */
1701   if (!olddecl)
1702     return;
1703
1704   /* If we're not shadowing a template parameter, we're done.  Note
1705      that OLDDECL might be an OVERLOAD (or perhaps even an
1706      ERROR_MARK), so we can't just blithely assume it to be a _DECL
1707      node.  */
1708   if (!DECL_P (olddecl) || !DECL_TEMPLATE_PARM_P (olddecl))
1709     return;
1710
1711   /* We check for decl != olddecl to avoid bogus errors for using a
1712      name inside a class.  We check TPFI to avoid duplicate errors for
1713      inline member templates.  */
1714   if (decl == olddecl 
1715       || TEMPLATE_PARMS_FOR_INLINE (current_template_parms))
1716     return;
1717
1718   cp_error_at ("declaration of `%#D'", decl);
1719   cp_error_at (" shadows template parm `%#D'", olddecl);
1720 }
1721
1722 /* Return a new TEMPLATE_PARM_INDEX with the indicated INDEX, LEVEL,
1723    ORIG_LEVEL, DECL, and TYPE.  */
1724
1725 static tree
1726 build_template_parm_index (index, level, orig_level, decl, type)
1727      int index;
1728      int level;
1729      int orig_level;
1730      tree decl;
1731      tree type;
1732 {
1733   tree t = make_node (TEMPLATE_PARM_INDEX);
1734   TEMPLATE_PARM_IDX (t) = index;
1735   TEMPLATE_PARM_LEVEL (t) = level;
1736   TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (t) = orig_level;
1737   TEMPLATE_PARM_DECL (t) = decl;
1738   TREE_TYPE (t) = type;
1739
1740   return t;
1741 }
1742
1743 /* Return a TEMPLATE_PARM_INDEX, similar to INDEX, but whose
1744    TEMPLATE_PARM_LEVEL has been decreased by LEVELS.  If such a
1745    TEMPLATE_PARM_INDEX already exists, it is returned; otherwise, a
1746    new one is created.  */
1747
1748 static tree 
1749 reduce_template_parm_level (index, type, levels)
1750      tree index;
1751      tree type;
1752      int levels;
1753 {
1754   if (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) == NULL_TREE
1755       || (TEMPLATE_PARM_LEVEL (TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index))
1756           != TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels))
1757     {
1758       tree decl 
1759         = build_decl (TREE_CODE (TEMPLATE_PARM_DECL (index)),
1760                       DECL_NAME (TEMPLATE_PARM_DECL (index)),
1761                       type);
1762       tree t
1763         = build_template_parm_index (TEMPLATE_PARM_IDX (index),
1764                                      TEMPLATE_PARM_LEVEL (index) - levels,
1765                                      TEMPLATE_PARM_ORIG_LEVEL (index),
1766                                      decl, type);
1767       TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index) = t;
1768
1769       /* Template template parameters need this.  */
1770       DECL_TEMPLATE_PARMS (decl)
1771         = DECL_TEMPLATE_PARMS (TEMPLATE_PARM_DECL (index));
1772     }
1773
1774   return TEMPLATE_PARM_DESCENDANTS (index);
1775 }
1776
1777 /* Process information from new template parameter NEXT and append it to the
1778    LIST being built.  */
1779
1780 tree
1781 process_template_parm (list, next)
1782      tree list, next;
1783 {
1784   tree parm;
1785   tree decl = 0;
1786   tree defval;
1787   int is_type, idx;
1788
1789   parm = next;
1790   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == TREE_LIST, 259);
1791   defval = TREE_PURPOSE (parm);
1792   parm = TREE_VALUE (parm);
1793   is_type = TREE_PURPOSE (parm) == class_type_node;
1794
1795   if (list)
1796     {
1797       tree p = TREE_VALUE (tree_last (list));
1798
1799       if (TREE_CODE (p) == TYPE_DECL || TREE_CODE (p) == TEMPLATE_DECL)
1800         idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (TREE_TYPE (p));
1801       else
1802         idx = TEMPLATE_PARM_IDX (DECL_INITIAL (p));
1803       ++idx;
1804     }
1805   else
1806     idx = 0;
1807
1808   if (!is_type)
1809     {
1810       my_friendly_assert (TREE_CODE (TREE_PURPOSE (parm)) == TREE_LIST, 260);
1811       /* is a const-param */
1812       parm = grokdeclarator (TREE_VALUE (parm), TREE_PURPOSE (parm),
1813                              PARM, 0, NULL_TREE);
1814
1815       /* [temp.param]
1816
1817          The top-level cv-qualifiers on the template-parameter are
1818          ignored when determining its type.  */
1819       TREE_TYPE (parm) = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (parm));
1820
1821       /* A template parameter is not modifiable.  */
1822       TREE_READONLY (parm) = 1;
1823       if (IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (parm))
1824           && TREE_CODE (TREE_TYPE (parm)) != TEMPLATE_TYPE_PARM
1825           && TREE_CODE (TREE_TYPE (parm)) != TYPENAME_TYPE)
1826         {
1827           cp_error ("`%#T' is not a valid type for a template constant parameter",
1828                     TREE_TYPE (parm));
1829           if (DECL_NAME (parm) == NULL_TREE)
1830             error ("  a template type parameter must begin with `class' or `typename'");
1831           TREE_TYPE (parm) = void_type_node;
1832         }
1833       else if (pedantic
1834                && (TREE_CODE (TREE_TYPE (parm)) == REAL_TYPE
1835                    || TREE_CODE (TREE_TYPE (parm)) == COMPLEX_TYPE))
1836         cp_pedwarn ("`%T' is not a valid type for a template constant parameter",
1837                     TREE_TYPE (parm));
1838       decl = build_decl (CONST_DECL, DECL_NAME (parm), TREE_TYPE (parm));
1839       DECL_INITIAL (parm) = DECL_INITIAL (decl) 
1840         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl,
1841                                      processing_template_decl,
1842                                      decl, TREE_TYPE (parm));
1843     }
1844   else
1845     {
1846       tree t;
1847       parm = TREE_VALUE (parm);
1848       
1849       if (parm && TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
1850         {
1851           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TEMPLATE_PARM);
1852           /* This is for distinguishing between real templates and template 
1853              template parameters */
1854           TREE_TYPE (parm) = t;
1855           TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_RESULT (parm)) = t;
1856           decl = parm;
1857         }
1858       else
1859         {
1860           t = make_aggr_type (TEMPLATE_TYPE_PARM);
1861           /* parm is either IDENTIFIER_NODE or NULL_TREE */
1862           decl = build_decl (TYPE_DECL, parm, t);
1863         }
1864         
1865       TYPE_NAME (t) = decl;
1866       TYPE_STUB_DECL (t) = decl;
1867       parm = decl;
1868       TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t)
1869         = build_template_parm_index (idx, processing_template_decl, 
1870                                      processing_template_decl,
1871                                      decl, TREE_TYPE (parm));
1872     }
1873   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
1874   SET_DECL_TEMPLATE_PARM_P (decl);
1875   pushdecl (decl);
1876   parm = build_tree_list (defval, parm);
1877   return chainon (list, parm);
1878 }
1879
1880 /* The end of a template parameter list has been reached.  Process the
1881    tree list into a parameter vector, converting each parameter into a more
1882    useful form.  Type parameters are saved as IDENTIFIER_NODEs, and others
1883    as PARM_DECLs.  */
1884
1885 tree
1886 end_template_parm_list (parms)
1887      tree parms;
1888 {
1889   int nparms;
1890   tree parm;
1891   tree saved_parmlist = make_tree_vec (list_length (parms));
1892
1893   current_template_parms
1894     = tree_cons (build_int_2 (0, processing_template_decl),
1895                  saved_parmlist, current_template_parms);
1896
1897   for (parm = parms, nparms = 0; 
1898        parm; 
1899        parm = TREE_CHAIN (parm), nparms++)
1900     TREE_VEC_ELT (saved_parmlist, nparms) = parm;
1901
1902   --processing_template_parmlist;
1903
1904   return saved_parmlist;
1905 }
1906
1907 /* end_template_decl is called after a template declaration is seen.  */
1908
1909 void
1910 end_template_decl ()
1911 {
1912   reset_specialization ();
1913
1914   if (! processing_template_decl)
1915     return;
1916
1917   /* This matches the pushlevel in begin_template_parm_list.  */
1918   finish_scope ();
1919
1920   --processing_template_decl;
1921   current_template_parms = TREE_CHAIN (current_template_parms);
1922 }
1923
1924 /* Given a template argument vector containing the template PARMS.
1925    The innermost PARMS are given first.  */
1926
1927 tree
1928 current_template_args ()
1929 {
1930   tree header;
1931   tree args = NULL_TREE;
1932   int length = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
1933   int l = length;
1934
1935   /* If there is only one level of template parameters, we do not
1936      create a TREE_VEC of TREE_VECs.  Instead, we return a single
1937      TREE_VEC containing the arguments.  */
1938   if (length > 1)
1939     args = make_tree_vec (length);
1940
1941   for (header = current_template_parms; header; header = TREE_CHAIN (header))
1942     {
1943       tree a = copy_node (TREE_VALUE (header));
1944       int i;
1945
1946       TREE_TYPE (a) = NULL_TREE;
1947       for (i = TREE_VEC_LENGTH (a) - 1; i >= 0; --i)
1948         {
1949           tree t = TREE_VEC_ELT (a, i);
1950
1951           /* T will be a list if we are called from within a
1952              begin/end_template_parm_list pair, but a vector directly
1953              if within a begin/end_member_template_processing pair.  */
1954           if (TREE_CODE (t) == TREE_LIST) 
1955             {
1956               t = TREE_VALUE (t);
1957               
1958               if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL 
1959                   || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL)
1960                 t = TREE_TYPE (t);
1961               else
1962                 t = DECL_INITIAL (t);
1963               TREE_VEC_ELT (a, i) = t;
1964             }
1965         }
1966
1967       if (length > 1)
1968         TREE_VEC_ELT (args, --l) = a;
1969       else
1970         args = a;
1971     }
1972
1973   return args;
1974 }
1975
1976 /* Return a TEMPLATE_DECL corresponding to DECL, using the indicated
1977    template PARMS.  Used by push_template_decl below.  */
1978
1979 static tree
1980 build_template_decl (decl, parms)
1981      tree decl;
1982      tree parms;
1983 {
1984   tree tmpl = build_lang_decl (TEMPLATE_DECL, DECL_NAME (decl), NULL_TREE);
1985   DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl) = parms;
1986   DECL_CONTEXT (tmpl) = DECL_CONTEXT (decl);
1987   if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
1988     {
1989       if (CAN_HAVE_FULL_LANG_DECL_P (decl))
1990         DECL_VIRTUAL_CONTEXT (tmpl) = DECL_VIRTUAL_CONTEXT (decl);
1991       DECL_STATIC_FUNCTION_P (tmpl) = DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl);
1992       DECL_CONSTRUCTOR_P (tmpl) = DECL_CONSTRUCTOR_P (decl);
1993       DECL_NONCONVERTING_P (tmpl) = DECL_NONCONVERTING_P (decl);
1994       DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (tmpl) = DECL_ASSIGNMENT_OPERATOR_P (decl);
1995       if (DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl))
1996         SET_OVERLOADED_OPERATOR_CODE (tmpl, 
1997                                       DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P (decl));
1998     }
1999
2000   return tmpl;
2001 }
2002
2003 struct template_parm_data
2004 {
2005   /* The level of the template parameters we are currently
2006      processing.  */
2007   int level;
2008
2009   /* The index of the specialization argument we are currently
2010      processing.  */
2011   int current_arg;
2012
2013   /* An array whose size is the number of template parameters.  The
2014      elements are non-zero if the parameter has been used in any one
2015      of the arguments processed so far.  */
2016   int* parms;
2017
2018   /* An array whose size is the number of template arguments.  The
2019      elements are non-zero if the argument makes use of template
2020      parameters of this level.  */
2021   int* arg_uses_template_parms;
2022 };
2023
2024 /* Subroutine of push_template_decl used to see if each template
2025    parameter in a partial specialization is used in the explicit
2026    argument list.  If T is of the LEVEL given in DATA (which is
2027    treated as a template_parm_data*), then DATA->PARMS is marked
2028    appropriately.  */
2029
2030 static int
2031 mark_template_parm (t, data)
2032      tree t;
2033      void* data;
2034 {
2035   int level;
2036   int idx;
2037   struct template_parm_data* tpd = (struct template_parm_data*) data;
2038
2039   if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_PARM_INDEX)
2040     {
2041       level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
2042       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
2043     }
2044   else
2045     {
2046       level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
2047       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
2048     }
2049
2050   if (level == tpd->level)
2051     {
2052       tpd->parms[idx] = 1;
2053       tpd->arg_uses_template_parms[tpd->current_arg] = 1;
2054     }
2055
2056   /* Return zero so that for_each_template_parm will continue the
2057      traversal of the tree; we want to mark *every* template parm.  */
2058   return 0;
2059 }
2060
2061 /* Process the partial specialization DECL.  */
2062
2063 static tree
2064 process_partial_specialization (decl)
2065      tree decl;
2066 {
2067   tree type = TREE_TYPE (decl);
2068   tree maintmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
2069   tree specargs = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
2070   tree inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (specargs);
2071   tree inner_parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (current_template_parms);
2072   tree main_inner_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (maintmpl);
2073   int nargs = TREE_VEC_LENGTH (inner_args);
2074   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2075   int  i;
2076   int did_error_intro = 0;
2077   struct template_parm_data tpd;
2078   struct template_parm_data tpd2;
2079
2080   /* We check that each of the template parameters given in the
2081      partial specialization is used in the argument list to the
2082      specialization.  For example:
2083
2084        template <class T> struct S;
2085        template <class T> struct S<T*>;
2086
2087      The second declaration is OK because `T*' uses the template
2088      parameter T, whereas
2089
2090        template <class T> struct S<int>;
2091
2092      is no good.  Even trickier is:
2093
2094        template <class T>
2095        struct S1
2096        {
2097           template <class U>
2098           struct S2;
2099           template <class U>
2100           struct S2<T>;
2101        };
2102
2103      The S2<T> declaration is actually illegal; it is a
2104      full-specialization.  Of course, 
2105
2106           template <class U>
2107           struct S2<T (*)(U)>;
2108
2109      or some such would have been OK.  */
2110   tpd.level = TMPL_PARMS_DEPTH (current_template_parms);
2111   tpd.parms = alloca (sizeof (int) * ntparms);
2112   memset ((PTR) tpd.parms, 0, sizeof (int) * ntparms);
2113
2114   tpd.arg_uses_template_parms = alloca (sizeof (int) * nargs);
2115   memset ((PTR) tpd.arg_uses_template_parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2116   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2117     {
2118       tpd.current_arg = i;
2119       for_each_template_parm (TREE_VEC_ELT (inner_args, i),
2120                               &mark_template_parm,
2121                               &tpd);
2122     }
2123   for (i = 0; i < ntparms; ++i)
2124     if (tpd.parms[i] == 0)
2125       {
2126         /* One of the template parms was not used in the
2127            specialization.  */
2128         if (!did_error_intro)
2129           {
2130             cp_error ("template parameters not used in partial specialization:");
2131             did_error_intro = 1;
2132           }
2133
2134         cp_error ("        `%D'", 
2135                   TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)));
2136       }
2137
2138   /* [temp.class.spec]
2139
2140      The argument list of the specialization shall not be identical to
2141      the implicit argument list of the primary template.  */
2142   if (comp_template_args 
2143       (inner_args, 
2144        INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE
2145                                                    (maintmpl)))))
2146     cp_error ("partial specialization `%T' does not specialize any template arguments", type);
2147
2148   /* [temp.class.spec]
2149
2150      A partially specialized non-type argument expression shall not
2151      involve template parameters of the partial specialization except
2152      when the argument expression is a simple identifier.
2153
2154      The type of a template parameter corresponding to a specialized
2155      non-type argument shall not be dependent on a parameter of the
2156      specialization.  */
2157   my_friendly_assert (nargs == DECL_NTPARMS (maintmpl), 0);
2158   tpd2.parms = 0;
2159   for (i = 0; i < nargs; ++i)
2160     {
2161       tree arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
2162       if (/* These first two lines are the `non-type' bit.  */
2163           !TYPE_P (arg)
2164           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_DECL
2165           /* This next line is the `argument expression is not just a
2166              simple identifier' condition and also the `specialized
2167              non-type argument' bit.  */
2168           && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
2169         {
2170           if (tpd.arg_uses_template_parms[i])
2171             cp_error ("template argument `%E' involves template parameter(s)", arg);
2172           else 
2173             {
2174               /* Look at the corresponding template parameter,
2175                  marking which template parameters its type depends
2176                  upon.  */
2177               tree type = 
2178                 TREE_TYPE (TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (main_inner_parms, 
2179                                                      i)));
2180
2181               if (!tpd2.parms)
2182                 {
2183                   /* We haven't yet initialized TPD2.  Do so now.  */
2184                   tpd2.arg_uses_template_parms 
2185                     =  (int*) alloca (sizeof (int) * nargs);
2186                   /* The number of parameters here is the number in the
2187                      main template, which, as checked in the assertion
2188                      above, is NARGS.  */
2189                   tpd2.parms = (int*) alloca (sizeof (int) * nargs);
2190                   tpd2.level = 
2191                     TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (maintmpl));
2192                 }
2193
2194               /* Mark the template parameters.  But this time, we're
2195                  looking for the template parameters of the main
2196                  template, not in the specialization.  */
2197               tpd2.current_arg = i;
2198               tpd2.arg_uses_template_parms[i] = 0;
2199               memset ((PTR) tpd2.parms, 0, sizeof (int) * nargs);
2200               for_each_template_parm (type,
2201                                       &mark_template_parm,
2202                                       &tpd2);
2203                   
2204               if (tpd2.arg_uses_template_parms [i])
2205                 {
2206                   /* The type depended on some template parameters.
2207                      If they are fully specialized in the
2208                      specialization, that's OK.  */
2209                   int j;
2210                   for (j = 0; j < nargs; ++j)
2211                     if (tpd2.parms[j] != 0
2212                         && tpd.arg_uses_template_parms [j])
2213                       {
2214                         cp_error ("type `%T' of template argument `%E' depends on template parameter(s)", 
2215                                   type,
2216                                   arg);
2217                         break;
2218                       }
2219                 }
2220             }
2221         }
2222     }
2223
2224   if (retrieve_specialization (maintmpl, specargs))
2225     /* We've already got this specialization.  */
2226     return decl;
2227
2228   DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)
2229     = tree_cons (inner_args, inner_parms,
2230                  DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl));
2231   TREE_TYPE (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (maintmpl)) = type;
2232   return decl;
2233 }
2234
2235 /* Check that a template declaration's use of default arguments is not
2236    invalid.  Here, PARMS are the template parameters.  IS_PRIMARY is
2237    non-zero if DECL is the thing declared by a primary template.
2238    IS_PARTIAL is non-zero if DECL is a partial specialization.  */
2239
2240 static void
2241 check_default_tmpl_args (decl, parms, is_primary, is_partial)
2242      tree decl;
2243      tree parms;
2244      int is_primary;
2245      int is_partial;
2246 {
2247   const char *msg;
2248   int last_level_to_check;
2249   tree parm_level;
2250
2251   /* [temp.param] 
2252
2253      A default template-argument shall not be specified in a
2254      function template declaration or a function template definition, nor
2255      in the template-parameter-list of the definition of a member of a
2256      class template.  */
2257
2258   if (TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) == FUNCTION_DECL)
2259     /* You can't have a function template declaration in a local
2260        scope, nor you can you define a member of a class template in a
2261        local scope.  */
2262     return;
2263
2264   if (current_class_type
2265       && !TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type)
2266       && DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2267       /* If this is either a friend defined in the scope of the class
2268          or a member function.  */
2269       && ((DECL_CONTEXT (decl) 
2270            && same_type_p (DECL_CONTEXT (decl), current_class_type))
2271           || (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl)
2272               && same_type_p (DECL_FRIEND_CONTEXT (decl), 
2273                               current_class_type)))
2274       /* And, if it was a member function, it really was defined in
2275          the scope of the class.  */
2276       && (!DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl) || DECL_DEFINED_IN_CLASS_P (decl)))
2277     /* We already checked these parameters when the template was
2278        declared, so there's no need to do it again now.  This function
2279        was defined in class scope, but we're processing it's body now
2280        that the class is complete.  */
2281     return;
2282
2283   /* [temp.param]
2284          
2285      If a template-parameter has a default template-argument, all
2286      subsequent template-parameters shall have a default
2287      template-argument supplied.  */
2288   for (parm_level = parms; parm_level; parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2289     {
2290       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2291       int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2292       int seen_def_arg_p = 0; 
2293       int i;
2294
2295       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2296         {
2297           tree parm = TREE_VEC_ELT (inner_parms, i);
2298           if (TREE_PURPOSE (parm))
2299             seen_def_arg_p = 1;
2300           else if (seen_def_arg_p)
2301             {
2302               cp_error ("no default argument for `%D'", TREE_VALUE (parm));
2303               /* For better subsequent error-recovery, we indicate that
2304                  there should have been a default argument.  */
2305               TREE_PURPOSE (parm) = error_mark_node;
2306             }
2307         }
2308     }
2309
2310   if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL || is_partial || !is_primary)
2311     /* For an ordinary class template, default template arguments are
2312        allowed at the innermost level, e.g.:
2313          template <class T = int>
2314          struct S {};
2315        but, in a partial specialization, they're not allowed even
2316        there, as we have in [temp.class.spec]:
2317      
2318          The template parameter list of a specialization shall not
2319          contain default template argument values.  
2320
2321        So, for a partial specialization, or for a function template,
2322        we look at all of them.  */
2323     ;
2324   else
2325     /* But, for a primary class template that is not a partial
2326        specialization we look at all template parameters except the
2327        innermost ones.  */
2328     parms = TREE_CHAIN (parms);
2329
2330   /* Figure out what error message to issue.  */
2331   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2332     msg = "default argument for template parameter in function template `%D'";
2333   else if (is_partial)
2334     msg = "default argument in partial specialization `%D'";
2335   else
2336     msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'";
2337
2338   if (current_class_type && TYPE_BEING_DEFINED (current_class_type))
2339     /* If we're inside a class definition, there's no need to
2340        examine the parameters to the class itself.  On the one
2341        hand, they will be checked when the class is defined, and,
2342        on the other, default arguments are legal in things like:
2343          template <class T = double>
2344          struct S { template <class U> void f(U); };
2345        Here the default argument for `S' has no bearing on the
2346        declaration of `f'.  */
2347     last_level_to_check = template_class_depth (current_class_type) + 1;
2348   else
2349     /* Check everything.  */
2350     last_level_to_check = 0;
2351
2352   for (parm_level = parms; 
2353        parm_level && TMPL_PARMS_DEPTH (parm_level) >= last_level_to_check; 
2354        parm_level = TREE_CHAIN (parm_level))
2355     {
2356       tree inner_parms = TREE_VALUE (parm_level);
2357       int i;
2358       int ntparms;
2359
2360       ntparms = TREE_VEC_LENGTH (inner_parms);
2361       for (i = 0; i < ntparms; ++i) 
2362         if (TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)))
2363           {
2364             if (msg)
2365               {
2366                 cp_error (msg, decl);
2367                 msg = 0;
2368               }
2369
2370             /* Clear out the default argument so that we are not
2371                confused later.  */
2372             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (inner_parms, i)) = NULL_TREE;
2373           }
2374
2375       /* At this point, if we're still interested in issuing messages,
2376          they must apply to classes surrounding the object declared.  */
2377       if (msg)
2378         msg = "default argument for template parameter for class enclosing `%D'"; 
2379     }
2380 }
2381
2382 /* Creates a TEMPLATE_DECL for the indicated DECL using the template
2383    parameters given by current_template_args, or reuses a
2384    previously existing one, if appropriate.  Returns the DECL, or an
2385    equivalent one, if it is replaced via a call to duplicate_decls.  
2386
2387    If IS_FRIEND is non-zero, DECL is a friend declaration.  */
2388
2389 tree
2390 push_template_decl_real (decl, is_friend)
2391      tree decl;
2392      int is_friend;
2393 {
2394   tree tmpl;
2395   tree args;
2396   tree info;
2397   tree ctx;
2398   int primary;
2399   int is_partial;
2400   int new_template_p = 0;
2401
2402   /* See if this is a partial specialization.  */
2403   is_partial = (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2404                 && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE
2405                 && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_TYPE (decl)));
2406
2407   is_friend |= (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && DECL_FRIEND_P (decl));
2408
2409   if (is_friend)
2410     /* For a friend, we want the context of the friend function, not
2411        the type of which it is a friend.  */
2412     ctx = DECL_CONTEXT (decl);
2413   else if (CP_DECL_CONTEXT (decl)
2414            && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (decl)) != NAMESPACE_DECL)
2415     /* In the case of a virtual function, we want the class in which
2416        it is defined.  */
2417     ctx = CP_DECL_CONTEXT (decl);
2418   else
2419     /* Otherwise, if we're currently defining some class, the DECL
2420        is assumed to be a member of the class.  */
2421     ctx = current_scope ();
2422
2423   if (ctx && TREE_CODE (ctx) == NAMESPACE_DECL)
2424     ctx = NULL_TREE;
2425
2426   if (!DECL_CONTEXT (decl))
2427     DECL_CONTEXT (decl) = FROB_CONTEXT (current_namespace);
2428
2429   /* See if this is a primary template.  */
2430   primary = template_parm_scope_p ();
2431
2432   if (primary)
2433     {
2434       if (current_lang_name == lang_name_c)
2435         cp_error ("template with C linkage");
2436       else if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
2437                && ANON_AGGRNAME_P (DECL_NAME (decl))) 
2438         cp_error ("template class without a name");
2439       else if ((DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl)
2440                 && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl)))
2441                || (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL && ctx && CLASS_TYPE_P (ctx))
2442                || TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
2443         /* OK */;
2444       else
2445         cp_error ("template declaration of `%#D'", decl);
2446     }
2447
2448   /* Check to see that the rules regarding the use of default
2449      arguments are not being violated.  */
2450   check_default_tmpl_args (decl, current_template_parms, 
2451                            primary, is_partial);
2452
2453   if (is_partial)
2454     return process_partial_specialization (decl);
2455
2456   args = current_template_args ();
2457
2458   if (!ctx 
2459       || TREE_CODE (ctx) == FUNCTION_DECL
2460       || TYPE_BEING_DEFINED (ctx)
2461       || (is_friend && !DECL_TEMPLATE_INFO (decl)))
2462     {
2463       if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2464           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl)
2465           && DECL_TI_TEMPLATE (decl))
2466         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2467       /* If DECL is a TYPE_DECL for a class-template, then there won't
2468          be DECL_LANG_SPECIFIC.  The information equivalent to
2469          DECL_TEMPLATE_INFO is found in TYPE_TEMPLATE_INFO instead.  */
2470       else if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl) 
2471                && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2472                && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2473         {
2474           /* Since a template declaration already existed for this
2475              class-type, we must be redeclaring it here.  Make sure
2476              that the redeclaration is legal.  */
2477           redeclare_class_template (TREE_TYPE (decl),
2478                                     current_template_parms);
2479           /* We don't need to create a new TEMPLATE_DECL; just use the
2480              one we already had.  */
2481           tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2482         }
2483       else
2484         {
2485           tmpl = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2486           new_template_p = 1;
2487
2488           if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl)
2489               && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2490             {
2491               /* A specialization of a member template of a template
2492                  class. */
2493               SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (tmpl);
2494               DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = DECL_TEMPLATE_INFO (decl);
2495               DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = NULL_TREE;
2496             }
2497         }
2498     }
2499   else
2500     {
2501       tree a, t, current, parms;
2502       int i;
2503
2504       if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
2505         {
2506           if ((IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)))
2507                || TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) == ENUMERAL_TYPE)
2508               && TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))
2509               && TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)))
2510             tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl));
2511           else
2512             {
2513               cp_error ("`%D' does not declare a template type", decl);
2514               return decl;
2515             }
2516         }
2517       else if (! DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
2518         {
2519           cp_error ("template definition of non-template `%#D'", decl);
2520           return decl;
2521         }
2522       else
2523         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
2524       
2525       if (is_member_template (tmpl)
2526           && DECL_FUNCTION_TEMPLATE_P (tmpl)
2527           && DECL_TEMPLATE_INFO (decl) && DECL_TI_ARGS (decl) 
2528           && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (decl))
2529         {
2530           tree new_tmpl;
2531
2532           /* The declaration is a specialization of a member
2533              template, declared outside the class.  Therefore, the
2534              innermost template arguments will be NULL, so we
2535              replace them with the arguments determined by the
2536              earlier call to check_explicit_specialization.  */
2537           args = DECL_TI_ARGS (decl);
2538
2539           new_tmpl 
2540             = build_template_decl (decl, current_template_parms);
2541           DECL_TEMPLATE_RESULT (new_tmpl) = decl;
2542           TREE_TYPE (new_tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2543           DECL_TI_TEMPLATE (decl) = new_tmpl;
2544           SET_DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (new_tmpl);
2545           DECL_TEMPLATE_INFO (new_tmpl) 
2546             = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2547
2548           register_specialization (new_tmpl, 
2549                                    most_general_template (tmpl), 
2550                                    args);
2551           return decl;
2552         }
2553
2554       /* Make sure the template headers we got make sense.  */
2555
2556       parms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2557       i = TMPL_PARMS_DEPTH (parms);
2558       if (TMPL_ARGS_DEPTH (args) != i)
2559         {
2560           cp_error ("expected %d levels of template parms for `%#D', got %d",
2561                     i, decl, TMPL_ARGS_DEPTH (args));
2562         }
2563       else
2564         for (current = decl; i > 0; --i, parms = TREE_CHAIN (parms))
2565           {
2566             a = TMPL_ARGS_LEVEL (args, i);
2567             t = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2568
2569             if (TREE_VEC_LENGTH (t) != TREE_VEC_LENGTH (a))
2570               {
2571                 if (current == decl)
2572                   cp_error ("got %d template parameters for `%#D'",
2573                             TREE_VEC_LENGTH (a), decl);
2574                 else
2575                   cp_error ("got %d template parameters for `%#T'",
2576                             TREE_VEC_LENGTH (a), current);
2577                 cp_error ("  but %d required", TREE_VEC_LENGTH (t));
2578               }
2579
2580             /* Perhaps we should also check that the parms are used in the
2581                appropriate qualifying scopes in the declarator?  */
2582
2583             if (current == decl)
2584               current = ctx;
2585             else
2586               current = TYPE_CONTEXT (current);
2587           }
2588     }
2589
2590   DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl) = decl;
2591   TREE_TYPE (tmpl) = TREE_TYPE (decl);
2592
2593   /* Push template declarations for global functions and types.  Note
2594      that we do not try to push a global template friend declared in a
2595      template class; such a thing may well depend on the template
2596      parameters of the class.  */
2597   if (new_template_p && !ctx 
2598       && !(is_friend && template_class_depth (current_class_type) > 0))
2599     tmpl = pushdecl_namespace_level (tmpl);
2600
2601   if (primary)
2602     DECL_PRIMARY_TEMPLATE (tmpl) = tmpl;
2603
2604   info = tree_cons (tmpl, args, NULL_TREE);
2605
2606   if (DECL_IMPLICIT_TYPEDEF_P (decl))
2607     {
2608       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (tmpl), info);
2609       if ((!ctx || TREE_CODE (ctx) != FUNCTION_DECL)
2610           && TREE_CODE (TREE_TYPE (decl)) != ENUMERAL_TYPE)
2611         DECL_NAME (decl) = classtype_mangled_name (TREE_TYPE (decl));
2612     }
2613   else if (DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
2614     DECL_TEMPLATE_INFO (decl) = info;
2615
2616   return DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
2617 }
2618
2619 tree
2620 push_template_decl (decl)
2621      tree decl;
2622 {
2623   return push_template_decl_real (decl, 0);
2624 }
2625
2626 /* Called when a class template TYPE is redeclared with the indicated
2627    template PARMS, e.g.:
2628
2629      template <class T> struct S;
2630      template <class T> struct S {};  */
2631
2632 void 
2633 redeclare_class_template (type, parms)
2634      tree type;
2635      tree parms;
2636 {
2637   tree tmpl;
2638   tree tmpl_parms;
2639   int i;
2640
2641   if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (type))
2642     {
2643       cp_error ("`%T' is not a template type", type);
2644       return;
2645     }
2646
2647   tmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (type);
2648   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
2649     /* The type is nested in some template class.  Nothing to worry
2650        about here; there are no new template parameters for the nested
2651        type.  */
2652     return;
2653
2654   parms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parms);
2655   tmpl_parms = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
2656
2657   if (TREE_VEC_LENGTH (parms) != TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms))
2658     {
2659       cp_error_at ("previous declaration `%D'", tmpl);
2660       cp_error ("used %d template parameter%s instead of %d",
2661                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms), 
2662                 TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms) == 1 ? "" : "s",
2663                 TREE_VEC_LENGTH (parms));
2664       return;
2665     }
2666
2667   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (tmpl_parms); ++i)
2668     {
2669       tree tmpl_parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
2670       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
2671       tree tmpl_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i));
2672       tree parm_default = TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
2673
2674       if (TREE_CODE (tmpl_parm) != TREE_CODE (parm))
2675         {
2676           cp_error_at ("template parameter `%#D'", tmpl_parm);
2677           cp_error ("redeclared here as `%#D'", parm);
2678           return;
2679         }
2680
2681       if (tmpl_default != NULL_TREE && parm_default != NULL_TREE)
2682         {
2683           /* We have in [temp.param]:
2684
2685              A template-parameter may not be given default arguments
2686              by two different declarations in the same scope.  */
2687           cp_error ("redefinition of default argument for `%#D'", parm);
2688           cp_error_at ("  original definition appeared here", tmpl_parm);
2689           return;
2690         }
2691
2692       if (parm_default != NULL_TREE)
2693         /* Update the previous template parameters (which are the ones
2694            that will really count) with the new default value.  */
2695         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (tmpl_parms, i)) = parm_default;
2696       else if (tmpl_default != NULL_TREE)
2697         /* Update the new parameters, too; they'll be used as the
2698            parameters for any members.  */
2699         TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, i)) = tmpl_default;
2700     }
2701 }
2702
2703 /* Attempt to convert the non-type template parameter EXPR to the
2704    indicated TYPE.  If the conversion is successful, return the
2705    converted value.  If the conversion is unsuccessful, return
2706    NULL_TREE if we issued an error message, or error_mark_node if we
2707    did not.  We issue error messages for out-and-out bad template
2708    parameters, but not simply because the conversion failed, since we
2709    might be just trying to do argument deduction.  By the time this
2710    function is called, neither TYPE nor EXPR may make use of template
2711    parameters.  */
2712
2713 static tree
2714 convert_nontype_argument (type, expr)
2715      tree type;
2716      tree expr;
2717 {
2718   tree expr_type = TREE_TYPE (expr);
2719
2720   /* A template-argument for a non-type, non-template
2721      template-parameter shall be one of:
2722
2723      --an integral constant-expression of integral or enumeration
2724      type; or
2725      
2726      --the name of a non-type template-parameter; or
2727      
2728      --the name of an object or function with external linkage,
2729      including function templates and function template-ids but
2730      excluding non-static class members, expressed as id-expression;
2731      or
2732      
2733      --the address of an object or function with external linkage,
2734      including function templates and function template-ids but
2735      excluding non-static class members, expressed as & id-expression
2736      where the & is optional if the name refers to a function or
2737      array; or
2738      
2739      --a pointer to member expressed as described in _expr.unary.op_.  */
2740
2741   /* An integral constant-expression can include const variables or
2742      enumerators.  Simplify things by folding them to their values,
2743      unless we're about to bind the declaration to a reference
2744      parameter.  */
2745   if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
2746       && TREE_CODE (type) != REFERENCE_TYPE)
2747     expr = decl_constant_value (expr);
2748
2749   if (is_overloaded_fn (expr))
2750     /* OK for now.  We'll check that it has external linkage later.
2751        Check this first since if expr_type is the unknown_type_node
2752        we would otherwise complain below.  */
2753     ;
2754   else if (TYPE_PTRMEM_P (expr_type)
2755            || TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type))
2756     {
2757       if (TREE_CODE (expr) != PTRMEM_CST)
2758         goto bad_argument;
2759     }
2760   else if (TYPE_PTR_P (expr_type)
2761            || TYPE_PTRMEM_P (expr_type)
2762            || TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
2763            || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
2764            /* If expr is the address of an overloaded function, we
2765               will get the unknown_type_node at this point.  */
2766            || expr_type == unknown_type_node)
2767     {
2768       tree referent;
2769       tree e = expr;
2770       STRIP_NOPS (e);
2771
2772       if (TREE_CODE (expr_type) == ARRAY_TYPE
2773           || (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
2774               && TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR))
2775         referent = e;
2776       else
2777         {
2778           if (TREE_CODE (e) != ADDR_EXPR)
2779             {
2780             bad_argument:
2781               cp_error ("`%E' is not a valid template argument", expr);
2782               if (TYPE_PTR_P (expr_type))
2783                 {
2784                   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (expr_type)) == FUNCTION_TYPE)
2785                     cp_error ("it must be the address of a function with external linkage");
2786                   else
2787                     cp_error ("it must be the address of an object with external linkage");
2788                 }
2789               else if (TYPE_PTRMEM_P (expr_type)
2790                        || TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type))
2791                 cp_error ("it must be a pointer-to-member of the form `&X::Y'");
2792
2793               return NULL_TREE;
2794             }
2795
2796           referent = TREE_OPERAND (e, 0);
2797           STRIP_NOPS (referent);
2798         }
2799
2800       if (TREE_CODE (referent) == STRING_CST)
2801         {
2802           cp_error ("string literal %E is not a valid template argument because it is the address of an object with static linkage", 
2803                     referent);
2804           return NULL_TREE;
2805         }
2806
2807       if (is_overloaded_fn (referent))
2808         /* We'll check that it has external linkage later.  */
2809         ;
2810       else if (TREE_CODE (referent) != VAR_DECL)
2811         goto bad_argument;
2812       else if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (referent))
2813         {
2814           cp_error ("address of non-extern `%E' cannot be used as template argument", referent); 
2815           return error_mark_node;
2816         }
2817     }
2818   else if (INTEGRAL_TYPE_P (expr_type) 
2819            || TYPE_PTRMEM_P (expr_type) 
2820            || TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type)
2821            /* The next two are g++ extensions.  */
2822            || TREE_CODE (expr_type) == REAL_TYPE
2823            || TREE_CODE (expr_type) == COMPLEX_TYPE)
2824     {
2825       if (! TREE_CONSTANT (expr))
2826         {
2827         non_constant:
2828           cp_error ("non-constant `%E' cannot be used as template argument",
2829                     expr);
2830           return NULL_TREE;
2831         }
2832     }
2833   else 
2834     {
2835       cp_error ("object `%E' cannot be used as template argument", expr);
2836       return NULL_TREE;
2837     }
2838
2839   switch (TREE_CODE (type))
2840     {
2841     case INTEGER_TYPE:
2842     case BOOLEAN_TYPE:
2843     case ENUMERAL_TYPE:
2844       /* For a non-type template-parameter of integral or enumeration
2845          type, integral promotions (_conv.prom_) and integral
2846          conversions (_conv.integral_) are applied. */
2847       if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type))
2848         return error_mark_node;
2849       
2850       /* It's safe to call digest_init in this case; we know we're
2851          just converting one integral constant expression to another.  */
2852       expr = digest_init (type, expr, (tree*) 0);
2853
2854       if (TREE_CODE (expr) != INTEGER_CST)
2855         /* Curiously, some TREE_CONSTANT integral expressions do not
2856            simplify to integer constants.  For example, `3 % 0',
2857            remains a TRUNC_MOD_EXPR.  */
2858         goto non_constant;
2859       
2860       return expr;
2861         
2862     case REAL_TYPE:
2863     case COMPLEX_TYPE:
2864       /* These are g++ extensions.  */
2865       if (TREE_CODE (expr_type) != TREE_CODE (type))
2866         return error_mark_node;
2867
2868       expr = digest_init (type, expr, (tree*) 0);
2869       
2870       if (TREE_CODE (expr) != REAL_CST)
2871         goto non_constant;
2872
2873       return expr;
2874
2875     case POINTER_TYPE:
2876       {
2877         tree type_pointed_to = TREE_TYPE (type);
2878  
2879         if (TYPE_PTRMEM_P (type))
2880           {
2881             tree e;
2882
2883             /* For a non-type template-parameter of type pointer to data
2884                member, qualification conversions (_conv.qual_) are
2885                applied.  */
2886             e = perform_qualification_conversions (type, expr);
2887             if (TREE_CODE (e) == NOP_EXPR)
2888               /* The call to perform_qualification_conversions will
2889                  insert a NOP_EXPR over EXPR to do express conversion,
2890                  if necessary.  But, that will confuse us if we use
2891                  this (converted) template parameter to instantiate
2892                  another template; then the thing will not look like a
2893                  valid template argument.  So, just make a new
2894                  constant, of the appropriate type.  */
2895               e = make_ptrmem_cst (type, PTRMEM_CST_MEMBER (expr));
2896             return e;
2897           }
2898         else if (TREE_CODE (type_pointed_to) == FUNCTION_TYPE)
2899           { 
2900             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
2901                function, only the function-to-pointer conversion
2902                (_conv.func_) is applied.  If the template-argument
2903                represents a set of overloaded functions (or a pointer to
2904                such), the matching function is selected from the set
2905                (_over.over_).  */
2906             tree fns;
2907             tree fn;
2908
2909             if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
2910               fns = TREE_OPERAND (expr, 0);
2911             else
2912               fns = expr;
2913
2914             fn = instantiate_type (type_pointed_to, fns, itf_none);
2915
2916             if (fn == error_mark_node)
2917               return error_mark_node;
2918
2919             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
2920               {
2921                 if (really_overloaded_fn (fns))
2922                   return error_mark_node;
2923                 else
2924                   goto bad_argument;
2925               }
2926
2927             expr = build_unary_op (ADDR_EXPR, fn, 0);
2928
2929             my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)), 
2930                                 0);
2931             return expr;
2932           }
2933         else 
2934           {
2935             /* For a non-type template-parameter of type pointer to
2936                object, qualification conversions (_conv.qual_) and the
2937                array-to-pointer conversion (_conv.array_) are applied.
2938                [Note: In particular, neither the null pointer conversion
2939                (_conv.ptr_) nor the derived-to-base conversion
2940                (_conv.ptr_) are applied.  Although 0 is a valid
2941                template-argument for a non-type template-parameter of
2942                integral type, it is not a valid template-argument for a
2943                non-type template-parameter of pointer type.]  
2944             
2945                The call to decay_conversion performs the
2946                array-to-pointer conversion, if appropriate.  */
2947             expr = decay_conversion (expr);
2948
2949             if (expr == error_mark_node)
2950               return error_mark_node;
2951             else
2952               return perform_qualification_conversions (type, expr);
2953           }
2954       }
2955       break;
2956
2957     case REFERENCE_TYPE:
2958       {
2959         tree type_referred_to = TREE_TYPE (type);
2960
2961         /* If this expression already has reference type, get the
2962            underling object.  */
2963         if (TREE_CODE (expr_type) == REFERENCE_TYPE) 
2964           {
2965             my_friendly_assert (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR, 20000604);
2966             expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
2967             expr_type = TREE_TYPE (expr);
2968           }
2969
2970         if (TREE_CODE (type_referred_to) == FUNCTION_TYPE)
2971           {
2972             /* For a non-type template-parameter of type reference to
2973                function, no conversions apply.  If the
2974                template-argument represents a set of overloaded
2975                functions, the matching function is selected from the
2976                set (_over.over_).  */
2977             tree fn;
2978
2979             fn = instantiate_type (type_referred_to, expr, itf_none);
2980
2981             if (fn == error_mark_node)
2982               return error_mark_node;
2983
2984             if (!DECL_EXTERNAL_LINKAGE_P (fn))
2985               {
2986                 if (really_overloaded_fn (expr))
2987                   /* Don't issue an error here; we might get a different
2988                      function if the overloading had worked out
2989                      differently.  */
2990                   return error_mark_node;
2991                 else
2992                   goto bad_argument;
2993               }
2994
2995             my_friendly_assert (same_type_p (type_referred_to, 
2996                                              TREE_TYPE (fn)),
2997                                 0);
2998
2999             expr = fn;
3000           }
3001         else
3002           {
3003             /* For a non-type template-parameter of type reference to
3004                object, no conversions apply.  The type referred to by the
3005                reference may be more cv-qualified than the (otherwise
3006                identical) type of the template-argument.  The
3007                template-parameter is bound directly to the
3008                template-argument, which must be an lvalue.  */
3009             if (!same_type_p (TYPE_MAIN_VARIANT (expr_type),
3010                               TYPE_MAIN_VARIANT (type_referred_to))
3011                 || !at_least_as_qualified_p (type_referred_to,
3012                                              expr_type)
3013                 || !real_lvalue_p (expr))
3014               return error_mark_node;
3015           }
3016
3017         mark_addressable (expr);
3018         return build1 (ADDR_EXPR, type, expr);
3019       }
3020       break;
3021
3022     case RECORD_TYPE:
3023       {
3024         if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (type))
3025           /* This handles templates like
3026                template<class T, T t> void f();
3027              when T is substituted with any class.  The second template
3028              parameter becomes invalid and the template candidate is
3029              rejected.  */
3030           return error_mark_node;
3031
3032         /* For a non-type template-parameter of type pointer to member
3033            function, no conversions apply.  If the template-argument
3034            represents a set of overloaded member functions, the
3035            matching member function is selected from the set
3036            (_over.over_).  */
3037
3038         if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (expr_type) && 
3039             expr_type != unknown_type_node)
3040           return error_mark_node;
3041
3042         if (TREE_CODE (expr) == PTRMEM_CST)
3043           {
3044             /* A ptr-to-member constant.  */
3045             if (!same_type_p (type, expr_type))
3046               return error_mark_node;
3047             else 
3048               return expr;
3049           }
3050
3051         if (TREE_CODE (expr) != ADDR_EXPR)
3052           return error_mark_node;
3053
3054         expr = instantiate_type (type, expr, itf_none);
3055         
3056         if (expr == error_mark_node)
3057           return error_mark_node;
3058
3059         my_friendly_assert (same_type_p (type, TREE_TYPE (expr)),
3060                             0);
3061         return expr;
3062       }
3063       break;
3064
3065     default:
3066       /* All non-type parameters must have one of these types.  */
3067       my_friendly_abort (0);
3068       break;
3069     }
3070
3071   return error_mark_node;
3072 }
3073
3074 /* Return 1 if PARM_PARMS and ARG_PARMS matches using rule for 
3075    template template parameters.  Both PARM_PARMS and ARG_PARMS are 
3076    vectors of TREE_LIST nodes containing TYPE_DECL, TEMPLATE_DECL 
3077    or PARM_DECL.
3078    
3079    ARG_PARMS may contain more parameters than PARM_PARMS.  If this is 
3080    the case, then extra parameters must have default arguments.
3081
3082    Consider the example:
3083      template <class T, class Allocator = allocator> class vector;
3084      template<template <class U> class TT> class C;
3085
3086    C<vector> is a valid instantiation.  PARM_PARMS for the above code 
3087    contains a TYPE_DECL (for U),  ARG_PARMS contains two TYPE_DECLs (for 
3088    T and Allocator) and OUTER_ARGS contains the argument that is used to 
3089    substitute the TT parameter.  */
3090
3091 static int
3092 coerce_template_template_parms (parm_parms, arg_parms, complain, 
3093                                 in_decl, outer_args)
3094      tree parm_parms, arg_parms;
3095      int complain;
3096      tree in_decl, outer_args;
3097 {
3098   int nparms, nargs, i;
3099   tree parm, arg;
3100
3101   my_friendly_assert (TREE_CODE (parm_parms) == TREE_VEC, 0);
3102   my_friendly_assert (TREE_CODE (arg_parms) == TREE_VEC, 0);
3103
3104   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parm_parms);
3105   nargs = TREE_VEC_LENGTH (arg_parms);
3106
3107   /* The rule here is opposite of coerce_template_parms.  */
3108   if (nargs < nparms
3109       || (nargs > nparms
3110           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, nparms)) == NULL_TREE))
3111     return 0;
3112
3113   for (i = 0; i < nparms; ++i)
3114     {
3115       parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parm_parms, i));
3116       arg = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (arg_parms, i));
3117
3118       if (arg == NULL_TREE || arg == error_mark_node
3119           || parm == NULL_TREE || parm == error_mark_node)
3120         return 0;
3121
3122       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
3123         return 0;
3124
3125       switch (TREE_CODE (parm))
3126         {
3127         case TYPE_DECL:
3128           break;
3129
3130         case TEMPLATE_DECL:
3131           /* We encounter instantiations of templates like
3132                template <template <template <class> class> class TT>
3133                class C;  */
3134           {
3135             tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3136             tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3137
3138             if (!coerce_template_template_parms (parmparm, argparm, 
3139                                                  complain, in_decl,
3140                                                  outer_args))
3141               return 0;
3142           }
3143           break;
3144
3145         case PARM_DECL:
3146           /* The tsubst call is used to handle cases such as
3147                template <class T, template <T> class TT> class D;  
3148              i.e. the parameter list of TT depends on earlier parameters.  */
3149           if (!same_type_p (tsubst (TREE_TYPE (parm), outer_args, 
3150                                     complain, in_decl),
3151                             TREE_TYPE (arg)))
3152             return 0;
3153           break;
3154           
3155         default:
3156           my_friendly_abort (0);
3157         }
3158     }
3159   return 1;
3160 }
3161
3162 /* Convert the indicated template ARG as necessary to match the
3163    indicated template PARM.  Returns the converted ARG, or
3164    error_mark_node if the conversion was unsuccessful.  Error messages
3165    are issued if COMPLAIN is non-zero.  This conversion is for the Ith
3166    parameter in the parameter list.  ARGS is the full set of template
3167    arguments deduced so far.  */
3168
3169 static tree
3170 convert_template_argument (parm, arg, args, complain, i, in_decl)
3171      tree parm;
3172      tree arg;
3173      tree args;
3174      int complain;
3175      int i;
3176      tree in_decl;
3177 {
3178   tree val;
3179   tree inner_args;
3180   int is_type, requires_type, is_tmpl_type, requires_tmpl_type;
3181   
3182   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3183
3184   if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST 
3185       && TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE
3186       && TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == OFFSET_TYPE)
3187     {  
3188       /* The template argument was the name of some
3189          member function.  That's usually
3190          illegal, but static members are OK.  In any
3191          case, grab the underlying fields/functions
3192          and issue an error later if required.  */
3193       arg = TREE_VALUE (arg);
3194       TREE_TYPE (arg) = unknown_type_node;
3195     }
3196
3197   requires_tmpl_type = TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL;
3198   requires_type = (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL
3199                    || requires_tmpl_type);
3200
3201   /* Check if it is a class template.  If REQUIRES_TMPL_TYPE is true,
3202      we also accept implicitly created TYPE_DECL as a valid argument.
3203      This is necessary to handle the case where we pass a template name
3204      to a template template parameter in a scope where we've derived from
3205      in instantiation of that template, so the template name refers to that
3206      instantiation.  We really ought to handle this better.  */
3207   is_tmpl_type 
3208     = ((TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL
3209         && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (arg)) == TYPE_DECL)
3210        || TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
3211        || (TREE_CODE (arg) == RECORD_TYPE
3212            && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
3213            && TREE_CODE (TYPE_NAME (arg)) == TYPE_DECL
3214            && DECL_ARTIFICIAL (TYPE_NAME (arg))
3215            && requires_tmpl_type
3216            && is_base_of_enclosing_class (arg, current_class_type)));
3217   if (is_tmpl_type && TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
3218     arg = TYPE_STUB_DECL (arg);
3219   else if (is_tmpl_type && TREE_CODE (arg) == RECORD_TYPE)
3220     arg = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg);
3221
3222   is_type = TYPE_P (arg) || is_tmpl_type;
3223
3224   if (requires_type && ! is_type && TREE_CODE (arg) == SCOPE_REF
3225       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 0)) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
3226     {
3227       cp_pedwarn ("to refer to a type member of a template parameter, use `typename %E'", arg);
3228       
3229       arg = make_typename_type (TREE_OPERAND (arg, 0),
3230                                 TREE_OPERAND (arg, 1),
3231                                 complain);
3232       is_type = 1;
3233     }
3234   if (is_type != requires_type)
3235     {
3236       if (in_decl)
3237         {
3238           if (complain)
3239             {
3240               cp_error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3241                         i + 1, in_decl);
3242               if (is_type)
3243                 cp_error ("  expected a constant of type `%T', got `%T'",
3244                           TREE_TYPE (parm),
3245                           (is_tmpl_type ? DECL_NAME (arg) : arg));
3246               else
3247                 cp_error ("  expected a type, got `%E'", arg);
3248             }
3249         }
3250       return error_mark_node;
3251     }
3252   if (is_tmpl_type ^ requires_tmpl_type)
3253     {
3254       if (in_decl && complain)
3255         {
3256           cp_error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3257                     i + 1, in_decl);
3258           if (is_tmpl_type)
3259             cp_error ("  expected a type, got `%T'", DECL_NAME (arg));
3260           else
3261             cp_error ("  expected a class template, got `%T'", arg);
3262         }
3263       return error_mark_node;
3264     }
3265       
3266   if (is_type)
3267     {
3268       if (requires_tmpl_type)
3269         {
3270           tree parmparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parm);
3271           tree argparm = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (arg);
3272
3273           if (coerce_template_template_parms (parmparm, argparm, complain,
3274                                               in_decl, inner_args))
3275             {
3276               val = arg;
3277                   
3278               /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node is preferred over 
3279                  TEMPLATE_DECL.  */
3280               if (val != error_mark_node 
3281                   && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (val))
3282                 val = TREE_TYPE (val);
3283             }
3284           else
3285             {
3286               if (in_decl && complain)
3287                 {
3288                   cp_error ("type/value mismatch at argument %d in template parameter list for `%D'",
3289                             i + 1, in_decl);
3290                   cp_error ("  expected a template of type `%D', got `%D'", parm, arg);
3291                 }
3292                   
3293               val = error_mark_node;
3294             }
3295         }
3296       else
3297         {
3298           val = groktypename (arg);
3299           if (! processing_template_decl)
3300             {
3301               /* [basic.link]: A name with no linkage (notably, the
3302                  name of a class or enumeration declared in a local
3303                  scope) shall not be used to declare an entity with
3304                  linkage.  This implies that names with no linkage
3305                  cannot be used as template arguments.  */
3306               tree t = no_linkage_check (val);
3307               if (t)
3308                 {
3309                   if (ANON_AGGRNAME_P (TYPE_IDENTIFIER (t)))
3310                     cp_pedwarn
3311                       ("template-argument `%T' uses anonymous type", val);
3312                   else
3313                     cp_error
3314                       ("template-argument `%T' uses local type `%T'",
3315                        val, t);
3316                   return error_mark_node;
3317                 }
3318             }
3319         }
3320     }
3321   else
3322     {
3323       tree t = tsubst (TREE_TYPE (parm), args, complain, in_decl);
3324
3325       if (processing_template_decl)
3326         arg = maybe_fold_nontype_arg (arg);
3327
3328       if (!uses_template_parms (arg) && !uses_template_parms (t))
3329         /* We used to call digest_init here.  However, digest_init
3330            will report errors, which we don't want when complain
3331            is zero.  More importantly, digest_init will try too
3332            hard to convert things: for example, `0' should not be
3333            converted to pointer type at this point according to
3334            the standard.  Accepting this is not merely an
3335            extension, since deciding whether or not these
3336            conversions can occur is part of determining which
3337            function template to call, or whether a given explicit
3338            argument specification is legal.  */
3339         val = convert_nontype_argument (t, arg);
3340       else
3341         val = arg;
3342
3343       if (val == NULL_TREE)
3344         val = error_mark_node;
3345       else if (val == error_mark_node && complain)
3346         cp_error ("could not convert template argument `%E' to `%T'", 
3347                   arg, t);
3348     }
3349
3350   return val;
3351 }
3352
3353 /* Convert all template arguments to their appropriate types, and
3354    return a vector containing the innermost resulting template
3355    arguments.  If any error occurs, return error_mark_node, and, if
3356    COMPLAIN is non-zero, issue an error message.  Some error messages
3357    are issued even if COMPLAIN is zero; for instance, if a template
3358    argument is composed from a local class.
3359
3360    If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is non-zero, all arguments must be
3361    provided in ARGLIST, or else trailing parameters must have default
3362    values.  If REQUIRE_ALL_ARGUMENTS is zero, we will attempt argument
3363    deduction for any unspecified trailing arguments.  */
3364    
3365 static tree
3366 coerce_template_parms (parms, args, in_decl,
3367                        complain,
3368                        require_all_arguments)
3369      tree parms, args;
3370      tree in_decl;
3371      int complain;
3372      int require_all_arguments;
3373 {
3374   int nparms, nargs, i, lost = 0;
3375   tree inner_args;
3376   tree new_args;
3377   tree new_inner_args;
3378
3379   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
3380   nargs = NUM_TMPL_ARGS (inner_args);
3381   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3382
3383   if (nargs > nparms
3384       || (nargs < nparms
3385           && require_all_arguments
3386           && TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (parms, nargs)) == NULL_TREE))
3387     {
3388       if (complain) 
3389         {
3390           cp_error ("wrong number of template arguments (%d, should be %d)",
3391                     nargs, nparms);
3392           
3393           if (in_decl)
3394             cp_error_at ("provided for `%D'", in_decl);
3395         }
3396
3397       return error_mark_node;
3398     }
3399
3400   new_inner_args = make_tree_vec (nparms);
3401   new_args = add_outermost_template_args (args, new_inner_args);
3402   for (i = 0; i < nparms; i++)
3403     {
3404       tree arg;
3405       tree parm;
3406
3407       /* Get the Ith template parameter.  */
3408       parm = TREE_VEC_ELT (parms, i);
3409
3410       /* Calculate the Ith argument.  */
3411       if (inner_args && TREE_CODE (inner_args) == TREE_LIST)
3412         {
3413           arg = TREE_VALUE (inner_args);
3414           inner_args = TREE_CHAIN (inner_args);
3415         }
3416       else if (i < nargs)
3417         arg = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
3418       /* If no template argument was supplied, look for a default
3419          value.  */
3420       else if (TREE_PURPOSE (parm) == NULL_TREE)
3421         {
3422           /* There was no default value.  */
3423           my_friendly_assert (!require_all_arguments, 0);
3424           break;
3425         }
3426       else if (TREE_CODE (TREE_VALUE (parm)) == TYPE_DECL)
3427         arg = tsubst (TREE_PURPOSE (parm), new_args, complain, in_decl);
3428       else
3429         arg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parm), new_args, complain,
3430                            in_decl);
3431
3432       /* Now, convert the Ith argument, as necessary.  */
3433       if (arg == NULL_TREE)
3434         /* We're out of arguments.  */
3435         {
3436           my_friendly_assert (!require_all_arguments, 0);
3437           break;
3438         }
3439       else if (arg == error_mark_node)
3440         {
3441           cp_error ("template argument %d is invalid", i + 1);
3442           arg = error_mark_node;
3443         }
3444       else 
3445         arg = convert_template_argument (TREE_VALUE (parm), 
3446                                          arg, new_args, complain, i,
3447                                          in_decl); 
3448       
3449       if (arg == error_mark_node)
3450         lost++;
3451       TREE_VEC_ELT (new_inner_args, i) = arg;
3452     }
3453
3454   if (lost)
3455     return error_mark_node;
3456
3457   return new_inner_args;
3458 }
3459
3460 /* Returns 1 if template args OT and NT are equivalent.  */
3461
3462 static int
3463 template_args_equal (ot, nt)
3464      tree ot, nt;
3465 {
3466   if (nt == ot)
3467     return 1;
3468
3469   if (TREE_CODE (nt) == TREE_VEC)
3470     /* For member templates */
3471     return TREE_CODE (ot) == TREE_VEC && comp_template_args (ot, nt);
3472   else if (TYPE_P (nt))
3473     return TYPE_P (ot) && same_type_p (ot, nt);
3474   else if (TREE_CODE (ot) == TREE_VEC || TYPE_P (ot))
3475     return 0;
3476   else
3477     return (cp_tree_equal (ot, nt) > 0);
3478 }
3479
3480 /* Returns 1 iff the OLDARGS and NEWARGS are in fact identical sets
3481    of template arguments.  Returns 0 otherwise.  */
3482
3483 int
3484 comp_template_args (oldargs, newargs)
3485      tree oldargs, newargs;
3486 {
3487   int i;
3488
3489   if (TREE_VEC_LENGTH (oldargs) != TREE_VEC_LENGTH (newargs))
3490     return 0;
3491
3492   for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (oldargs); ++i)
3493     {
3494       tree nt = TREE_VEC_ELT (newargs, i);
3495       tree ot = TREE_VEC_ELT (oldargs, i);
3496
3497       if (! template_args_equal (ot, nt))
3498         return 0;
3499     }
3500   return 1;
3501 }
3502
3503 /* Given class template name and parameter list, produce a user-friendly name
3504    for the instantiation.  */
3505
3506 static char *
3507 mangle_class_name_for_template (name, parms, arglist)
3508      const char *name;
3509      tree parms, arglist;
3510 {
3511   static struct obstack scratch_obstack;
3512   static char *scratch_firstobj;
3513   int i, nparms;
3514
3515   if (!scratch_firstobj)
3516     gcc_obstack_init (&scratch_obstack);
3517   else
3518     obstack_free (&scratch_obstack, scratch_firstobj);
3519   scratch_firstobj = obstack_alloc (&scratch_obstack, 1);
3520
3521 #define ccat(c) obstack_1grow (&scratch_obstack, (c));
3522 #define cat(s)  obstack_grow (&scratch_obstack, (s), strlen (s))
3523
3524   cat (name);
3525   ccat ('<');
3526   nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
3527   arglist = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist);
3528   my_friendly_assert (nparms == TREE_VEC_LENGTH (arglist), 268);
3529   for (i = 0; i < nparms; i++)
3530     {
3531       tree parm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (parms, i));
3532       tree arg = TREE_VEC_ELT (arglist, i);
3533
3534       if (i)
3535         ccat (',');
3536
3537       if (TREE_CODE (parm) == TYPE_DECL)
3538         {
3539           cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3540           continue;
3541         }
3542       else if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_DECL)
3543         {
3544           if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_DECL)
3545             {
3546               /* Already substituted with real template.  Just output 
3547                  the template name here */
3548               tree context = DECL_CONTEXT (arg);
3549               if (context)
3550                 {
3551                   /* The template may be defined in a namespace, or
3552                      may be a member template.  */
3553                   my_friendly_assert (TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL
3554                                       || CLASS_TYPE_P (context), 
3555                                       980422);
3556                   cat(decl_as_string (DECL_CONTEXT (arg), TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3557                   cat("::");
3558                 }
3559               cat (IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (arg)));
3560             }
3561           else
3562             /* Output the parameter declaration */
3563             cat (type_as_string (arg, TFF_CHASE_TYPEDEF));
3564           continue;
3565         }
3566       else
3567         my_friendly_assert (TREE_CODE (parm) == PARM_DECL, 269);
3568
3569       if (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST)
3570         {
3571           /* New list cell was built because old chain link was in
3572              use.  */
3573           my_friendly_assert (TREE_PURPOSE (arg) == NULL_TREE, 270);
3574           arg = TREE_VALUE (arg);
3575         }
3576       /* No need to check arglist against parmlist here; we did that
3577          in coerce_template_parms, called from lookup_template_class.  */
3578       cat (expr_as_string (arg, TFF_PLAIN_IDENTIFIER));
3579     }
3580   {
3581     char *bufp = obstack_next_free (&scratch_obstack);
3582     int offset = 0;
3583     while (bufp[offset - 1] == ' ')
3584       offset--;
3585     obstack_blank_fast (&scratch_obstack, offset);
3586
3587     /* B<C<char> >, not B<C<char>> */
3588     if (bufp[offset - 1] == '>')
3589       ccat (' ');
3590   }
3591   ccat ('>');
3592   ccat ('\0');
3593   return (char *) obstack_base (&scratch_obstack);
3594 }
3595
3596 static tree
3597 classtype_mangled_name (t)
3598      tree t;
3599 {
3600   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t)
3601       /* Specializations have already had their names set up in
3602          lookup_template_class.  */
3603       && !CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
3604     {
3605       tree tmpl = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (t));
3606
3607       /* For non-primary templates, the template parameters are
3608          implicit from their surrounding context.  */
3609       if (PRIMARY_TEMPLATE_P (tmpl))
3610         {
3611           tree name = DECL_NAME (tmpl);
3612           char *mangled_name = mangle_class_name_for_template
3613             (IDENTIFIER_POINTER (name), 
3614              DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
3615              CLASSTYPE_TI_ARGS (t));
3616           tree id = get_identifier (mangled_name);
3617           IDENTIFIER_TEMPLATE (id) = name;
3618           return id;
3619         }
3620     }
3621
3622   return TYPE_IDENTIFIER (t);
3623 }
3624
3625 static void
3626 add_pending_template (d)
3627      tree d;
3628 {
3629   tree ti = (TYPE_P (d)
3630              ? CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (d)
3631              : DECL_TEMPLATE_INFO (d));
3632   int level;
3633
3634   if (TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti))
3635     return;
3636
3637   /* We are called both from instantiate_decl, where we've already had a
3638      tinst_level pushed, and instantiate_template, where we haven't.
3639      Compensate.  */
3640   level = !(current_tinst_level && TINST_DECL (current_tinst_level) == d);
3641
3642   if (level)
3643     push_tinst_level (d);
3644
3645   *template_tail = tree_cons (current_tinst_level, d, NULL_TREE);
3646   template_tail = &TREE_CHAIN (*template_tail);
3647   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (ti) = 1;
3648
3649   if (level)
3650     pop_tinst_level ();
3651 }
3652
3653
3654 /* Return a TEMPLATE_ID_EXPR corresponding to the indicated FNS (which
3655    may be either a _DECL or an overloaded function or an
3656    IDENTIFIER_NODE), and ARGLIST.  */
3657
3658 tree
3659 lookup_template_function (fns, arglist)
3660      tree fns, arglist;
3661 {
3662   tree type;
3663
3664   if (fns == NULL_TREE)
3665     {
3666       cp_error ("non-template used as template");
3667       return error_mark_node;
3668     }
3669
3670   type = TREE_TYPE (fns);
3671   if (TREE_CODE (fns) == OVERLOAD || !type)
3672     type = unknown_type_node;
3673
3674   if (processing_template_decl)
3675     return build_min (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);  
3676   else
3677     return build (TEMPLATE_ID_EXPR, type, fns, arglist);
3678 }
3679
3680 /* Within the scope of a template class S<T>, the name S gets bound
3681    (in build_self_reference) to a TYPE_DECL for the class, not a
3682    TEMPLATE_DECL.  If DECL is a TYPE_DECL for current_class_type,
3683    or one of its enclosing classes, and that type is a template,
3684    return the associated TEMPLATE_DECL.  Otherwise, the original
3685    DECL is returned.  */
3686
3687 static tree
3688 maybe_get_template_decl_from_type_decl (decl)
3689      tree decl;
3690 {
3691   return (decl != NULL_TREE
3692           && TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL 
3693           && DECL_ARTIFICIAL (decl)
3694           && CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
3695           && CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (TREE_TYPE (decl))) 
3696     ? CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_TYPE (decl)) : decl;
3697 }
3698
3699 /* Given an IDENTIFIER_NODE (type TEMPLATE_DECL) and a chain of
3700    parameters, find the desired type.
3701
3702    D1 is the PTYPENAME terminal, and ARGLIST is the list of arguments.
3703    (Actually ARGLIST may be either a TREE_LIST or a TREE_VEC.  It will
3704    be a TREE_LIST if called directly from the parser, and a TREE_VEC
3705    otherwise.)
3706
3707    IN_DECL, if non-NULL, is the template declaration we are trying to
3708    instantiate.  
3709
3710    If ENTERING_SCOPE is non-zero, we are about to enter the scope of
3711    the class we are looking up.
3712
3713    If the template class is really a local class in a template
3714    function, then the FUNCTION_CONTEXT is the function in which it is
3715    being instantiated.  */
3716
3717 tree
3718 lookup_template_class (d1, arglist, in_decl, context, entering_scope)
3719      tree d1, arglist;
3720      tree in_decl;
3721      tree context;
3722      int entering_scope;
3723 {
3724   tree template = NULL_TREE, parmlist;
3725   tree t;
3726
3727   if (TREE_CODE (d1) == IDENTIFIER_NODE)
3728     {
3729       if (IDENTIFIER_VALUE (d1) 
3730           && DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (IDENTIFIER_VALUE (d1)))
3731         template = IDENTIFIER_VALUE (d1);
3732       else
3733         {
3734           if (context)
3735             push_decl_namespace (context);
3736           template = lookup_name (d1, /*prefer_type=*/0);
3737           template = maybe_get_template_decl_from_type_decl (template);
3738           if (context)
3739             pop_decl_namespace ();
3740         }
3741       if (template)
3742         context = DECL_CONTEXT (template);
3743     }
3744   else if (TREE_CODE (d1) == TYPE_DECL && IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (d1)))
3745     {
3746       tree type = TREE_TYPE (d1);
3747
3748       /* If we are declaring a constructor, say A<T>::A<T>, we will get
3749          an implicit typename for the second A.  Deal with it.  */
3750       if (TREE_CODE (type) == TYPENAME_TYPE && TREE_TYPE (type))
3751         type = TREE_TYPE (type);
3752         
3753       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (type))
3754         {
3755           template = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type);
3756           d1 = DECL_NAME (template);
3757         }
3758     }
3759   else if (TREE_CODE (d1) == ENUMERAL_TYPE 
3760            || (TYPE_P (d1) && IS_AGGR_TYPE (d1)))
3761     {
3762       template = TYPE_TI_TEMPLATE (d1);
3763       d1 = DECL_NAME (template);
3764     }
3765   else if (TREE_CODE (d1) == TEMPLATE_DECL
3766            && TREE_CODE (DECL_TEMPLATE_RESULT (d1)) == TYPE_DECL)
3767     {
3768       template = d1;
3769       d1 = DECL_NAME (template);
3770       context = DECL_CONTEXT (template);
3771     }
3772
3773   /* With something like `template <class T> class X class X { ... };'
3774      we could end up with D1 having nothing but an IDENTIFIER_VALUE.
3775      We don't want to do that, but we have to deal with the situation,
3776      so let's give them some syntax errors to chew on instead of a
3777      crash. Alternatively D1 might not be a template type at all.  */
3778   if (! template)
3779     {
3780       cp_error ("`%T' is not a template", d1);
3781       return error_mark_node;
3782     }
3783
3784   if (TREE_CODE (template) != TEMPLATE_DECL)
3785     {
3786       cp_error ("non-template type `%T' used as a template", d1);
3787       if (in_decl)
3788         cp_error_at ("for template declaration `%D'", in_decl);
3789       return error_mark_node;
3790     }
3791
3792   if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (template))
3793     {
3794       /* Create a new TEMPLATE_DECL and TEMPLATE_TEMPLATE_PARM node to store
3795          template arguments */
3796
3797       tree parm;
3798       tree arglist2;
3799
3800       parmlist = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (template);
3801
3802       arglist2 = coerce_template_parms (parmlist, arglist, template, 1, 1);
3803       if (arglist2 == error_mark_node)
3804         return error_mark_node;
3805
3806       parm = copy_template_template_parm (TREE_TYPE (template), arglist2);
3807       TYPE_SIZE (parm) = 0;
3808       return parm;
3809     }
3810   else 
3811     {
3812       tree template_type = TREE_TYPE (template);
3813       tree gen_tmpl;
3814       tree type_decl;
3815       tree found = NULL_TREE;
3816       int arg_depth;
3817       int parm_depth;
3818       int is_partial_instantiation;
3819
3820       gen_tmpl = most_general_template (template);
3821       parmlist = DECL_TEMPLATE_PARMS (gen_tmpl);
3822       parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (parmlist);
3823       arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
3824
3825       if (arg_depth == 1 && parm_depth > 1)
3826         {
3827           /* We've been given an incomplete set of template arguments.
3828              For example, given:
3829
3830                template <class T> struct S1 {
3831                  template <class U> struct S2 {};
3832                  template <class U> struct S2<U*> {};
3833                 };
3834              
3835              we will be called with an ARGLIST of `U*', but the
3836              TEMPLATE will be `template <class T> template
3837              <class U> struct S1<T>::S2'.  We must fill in the missing
3838              arguments.  */
3839           arglist 
3840             = add_outermost_template_args (TYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (template)),
3841                                            arglist);
3842           arg_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
3843         }
3844
3845       /* Now we should enough arguments.  */
3846       my_friendly_assert (parm_depth == arg_depth, 0);
3847       
3848       /* From here on, we're only interested in the most general
3849          template.  */
3850       template = gen_tmpl;
3851
3852       /* Calculate the BOUND_ARGS.  These will be the args that are
3853          actually tsubst'd into the definition to create the
3854          instantiation.  */
3855       if (parm_depth > 1)
3856         {
3857           /* We have multiple levels of arguments to coerce, at once.  */
3858           int i;
3859           int saved_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (arglist);
3860
3861           tree bound_args = make_tree_vec (parm_depth);
3862           
3863           for (i = saved_depth,
3864                  t = DECL_TEMPLATE_PARMS (template); 
3865                i > 0 && t != NULL_TREE;
3866                --i, t = TREE_CHAIN (t))
3867             {
3868               tree a = coerce_template_parms (TREE_VALUE (t),
3869                                               arglist, template, 1, 1);
3870               SET_TMPL_ARGS_LEVEL (bound_args, i, a);
3871
3872               /* We temporarily reduce the length of the ARGLIST so
3873                  that coerce_template_parms will see only the arguments
3874                  corresponding to the template parameters it is
3875                  examining.  */
3876               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
3877             }
3878
3879           /* Restore the ARGLIST to its full size.  */
3880           TREE_VEC_LENGTH (arglist) = saved_depth;
3881
3882           arglist = bound_args;
3883         }
3884       else
3885         arglist
3886           = coerce_template_parms (INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (parmlist),
3887                                    INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (arglist),
3888                                    template, 1, 1);
3889
3890       if (arglist == error_mark_node)
3891         /* We were unable to bind the arguments.  */
3892         return error_mark_node;
3893
3894       /* In the scope of a template class, explicit references to the
3895          template class refer to the type of the template, not any
3896          instantiation of it.  For example, in:
3897          
3898            template <class T> class C { void f(C<T>); }
3899
3900          the `C<T>' is just the same as `C'.  Outside of the
3901          class, however, such a reference is an instantiation.  */
3902       if (comp_template_args (TYPE_TI_ARGS (template_type),
3903                               arglist))
3904         {
3905           found = template_type;
3906           
3907           if (!entering_scope && PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
3908             {
3909               tree ctx;
3910               
3911               /* Note that we use DECL_CONTEXT, rather than
3912                  CP_DECL_CONTEXT, so that the termination test is
3913                  always just `ctx'.  We're not interested in namespace
3914                  scopes.  */
3915               for (ctx = current_class_type; 
3916                    ctx; 
3917                    ctx = (TYPE_P (ctx)) ? TYPE_CONTEXT (ctx) : DECL_CONTEXT (ctx))
3918                 if (same_type_p (ctx, template_type))
3919                   break;
3920               
3921               if (!ctx)
3922                 /* We're not in the scope of the class, so the
3923                    TEMPLATE_TYPE is not the type we want after
3924                    all.  */
3925                 found = NULL_TREE;
3926             }
3927         }
3928       if (found)
3929         return found;
3930       
3931       for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
3932            found; found = TREE_CHAIN (found))
3933         if (comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist))
3934            return TREE_VALUE (found);
3935
3936       /* This type is a "partial instantiation" if any of the template
3937          arguments still involve template parameters.  Note that we set
3938          IS_PARTIAL_INSTANTIATION for partial specializations as
3939          well.  */
3940       is_partial_instantiation = uses_template_parms (arglist);
3941
3942       if (!is_partial_instantiation 
3943           && !PRIMARY_TEMPLATE_P (template)
3944           && TREE_CODE (CP_DECL_CONTEXT (template)) == NAMESPACE_DECL)
3945         {
3946           found = xref_tag_from_type (TREE_TYPE (template),
3947                                       DECL_NAME (template),
3948                                       /*globalize=*/1);
3949           return found;
3950         }
3951       
3952       context = tsubst (DECL_CONTEXT (template), arglist,
3953                         /*complain=*/0, in_decl);
3954       if (!context)
3955         context = global_namespace;
3956
3957       /* Create the type.  */
3958       if (TREE_CODE (template_type) == ENUMERAL_TYPE)
3959         {
3960           if (!is_partial_instantiation)
3961             {
3962               set_current_access_from_decl (TYPE_NAME (template_type));
3963               t = start_enum (TYPE_IDENTIFIER (template_type));
3964             }
3965           else
3966             /* We don't want to call start_enum for this type, since
3967                the values for the enumeration constants may involve
3968                template parameters.  And, no one should be interested
3969                in the enumeration constants for such a type.  */
3970             t = make_node (ENUMERAL_TYPE);
3971         }
3972       else
3973         {
3974           t = make_aggr_type (TREE_CODE (template_type));
3975           CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (t) 
3976             = CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (template_type);
3977           CLASSTYPE_GOT_SEMICOLON (t) = 1;
3978           SET_CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION (t);
3979           TYPE_FOR_JAVA (t) = TYPE_FOR_JAVA (template_type);
3980
3981           /* A local class.  Make sure the decl gets registered properly.  */
3982           if (context == current_function_decl)
3983             pushtag (DECL_NAME (template), t, 0);
3984         }
3985
3986       /* If we called start_enum or pushtag above, this information
3987          will already be set up.  */
3988       if (!TYPE_NAME (t))
3989         {
3990           TYPE_CONTEXT (t) = FROB_CONTEXT (context);
3991           
3992           type_decl = create_implicit_typedef (DECL_NAME (template), t);
3993           DECL_CONTEXT (type_decl) = TYPE_CONTEXT (t);
3994           TYPE_STUB_DECL (t) = type_decl;
3995           DECL_SOURCE_FILE (type_decl) 
3996             = DECL_SOURCE_FILE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
3997           DECL_SOURCE_LINE (type_decl) 
3998             = DECL_SOURCE_LINE (TYPE_STUB_DECL (template_type));
3999         }
4000       else
4001         type_decl = TYPE_NAME (t);
4002
4003       /* Set up the template information.  We have to figure out which
4004          template is the immediate parent if this is a full
4005          instantiation.  */
4006       if (parm_depth == 1 || is_partial_instantiation
4007           || !PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
4008         /* This case is easy; there are no member templates involved.  */
4009         found = template;
4010       else
4011         {
4012           /* This is a full instantiation of a member template.  Look
4013              for a partial instantiation of which this is an instance.  */
4014
4015           for (found = DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template);
4016                found; found = TREE_CHAIN (found))
4017             {
4018               int success;
4019               tree tmpl = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (TREE_VALUE (found));
4020
4021               /* We only want partial instantiations, here, not
4022                  specializations or full instantiations.  */
4023               if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (TREE_VALUE (found))
4024                   || !uses_template_parms (TREE_VALUE (found)))
4025                 continue;
4026
4027               /* Temporarily reduce by one the number of levels in the
4028                  ARGLIST and in FOUND so as to avoid comparing the
4029                  last set of arguments.  */
4030               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4031               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found)) --;
4032
4033               /* See if the arguments match.  If they do, then TMPL is
4034                  the partial instantiation we want.  */
4035               success = comp_template_args (TREE_PURPOSE (found), arglist);
4036
4037               /* Restore the argument vectors to their full size.  */
4038               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4039               TREE_VEC_LENGTH (TREE_PURPOSE (found))++;
4040
4041               if (success)
4042                 {
4043                   found = tmpl;
4044                   break;
4045                 }
4046             }
4047
4048           if (!found)
4049             {
4050               /* There was no partial instantiation. This happens
4051                  where C<T> is a member template of A<T> and it's used
4052                  in something like
4053                 
4054                   template <typename T> struct B { A<T>::C<int> m; };
4055                   B<float>;
4056                 
4057                  Create the partial instantiation.
4058                */
4059               TREE_VEC_LENGTH (arglist)--;
4060               template = tsubst (template, arglist, /*complain=*/0, NULL_TREE);
4061               TREE_VEC_LENGTH (arglist)++;
4062               found = template;
4063             }
4064         }
4065
4066       SET_TYPE_TEMPLATE_INFO (t, tree_cons (found, arglist, NULL_TREE));  
4067       DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template) 
4068         = tree_cons (arglist, t, 
4069                      DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (template));
4070
4071       if (TREE_CODE (t) == ENUMERAL_TYPE 
4072           && !is_partial_instantiation)
4073         /* Now that the type has been registered on the instantiations
4074            list, we set up the enumerators.  Because the enumeration
4075            constants may involve the enumeration type itself, we make
4076            sure to register the type first, and then create the
4077            constants.  That way, doing tsubst_expr for the enumeration
4078            constants won't result in recursive calls here; we'll find
4079            the instantiation and exit above.  */
4080         tsubst_enum (template_type, t, arglist);
4081
4082       /* Reset the name of the type, now that CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO
4083          is set up.  */
4084       if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE)
4085         DECL_NAME (type_decl) = classtype_mangled_name (t);
4086       DECL_ASSEMBLER_NAME (type_decl) = DECL_NAME (type_decl);
4087       if (!is_partial_instantiation)
4088         {
4089           if (flag_new_abi)
4090             DECL_ASSEMBLER_NAME (type_decl) = mangle_decl (type_decl);
4091           else
4092             DECL_ASSEMBLER_NAME (type_decl)
4093               = get_identifier (build_overload_name (t, 1, 1));
4094
4095           /* For backwards compatibility; code that uses
4096              -fexternal-templates expects looking up a template to
4097              instantiate it.  I think DDD still relies on this.
4098              (jason 8/20/1998) */
4099           if (TREE_CODE (t) != ENUMERAL_TYPE
4100               && flag_external_templates
4101               && CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (TREE_TYPE (template))
4102               && ! CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (TREE_TYPE (template)))
4103             add_pending_template (t);
4104         }
4105       else
4106         /* If the type makes use of template parameters, the
4107            code that generates debugging information will crash.  */
4108         DECL_IGNORED_P (TYPE_STUB_DECL (t)) = 1;
4109
4110       return t;
4111     }
4112 }
4113 \f
4114 struct pair_fn_data 
4115 {
4116   tree_fn_t fn;
4117   void *data;
4118 };
4119
4120 /* Called from for_each_template_parm via walk_tree.  */
4121
4122 static tree
4123 for_each_template_parm_r (tp, walk_subtrees, d)
4124      tree *tp;
4125      int *walk_subtrees;
4126      void *d;
4127 {
4128   tree t = *tp;
4129   struct pair_fn_data *pfd = (struct pair_fn_data *) d;
4130   tree_fn_t fn = pfd->fn;
4131   void *data = pfd->data;
4132   
4133   if (TYPE_P (t)
4134       && for_each_template_parm (TYPE_CONTEXT (t), fn, data))
4135     return error_mark_node;
4136
4137   switch (TREE_CODE (t))
4138     {
4139     case RECORD_TYPE:
4140       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
4141         break;
4142       /* Fall through.  */
4143
4144     case UNION_TYPE:
4145     case ENUMERAL_TYPE:
4146       if (!TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
4147         *walk_subtrees = 0;
4148       else if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (TYPE_TEMPLATE_INFO (t)),
4149                                        fn, data))
4150         return error_mark_node;
4151       break;
4152
4153     case METHOD_TYPE:
4154       /* Since we're not going to walk subtrees, we have to do this
4155          explicitly here.  */
4156       if (for_each_template_parm (TYPE_METHOD_BASETYPE (t), fn, data))
4157         return error_mark_node;
4158
4159     case FUNCTION_TYPE:
4160       /* Check the return type.  */
4161       if (for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data))
4162         return error_mark_node;
4163
4164       /* Check the parameter types.  Since default arguments are not
4165          instantiated until they are needed, the TYPE_ARG_TYPES may
4166          contain expressions that involve template parameters.  But,
4167          no-one should be looking at them yet.  And, once they're
4168          instantiated, they don't contain template parameters, so
4169          there's no point in looking at them then, either.  */
4170       {
4171         tree parm;
4172
4173         for (parm = TYPE_ARG_TYPES (t); parm; parm = TREE_CHAIN (parm))
4174           if (for_each_template_parm (TREE_VALUE (parm), fn, data))
4175             return error_mark_node;
4176
4177         /* Since we've already handled the TYPE_ARG_TYPES, we don't
4178            want walk_tree walking into them itself.  */
4179         *walk_subtrees = 0;
4180       }
4181       break;
4182
4183     case FUNCTION_DECL:
4184     case VAR_DECL:
4185       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t)
4186           && for_each_template_parm (DECL_TI_ARGS (t), fn, data))
4187         return error_mark_node;
4188       /* Fall through.  */
4189
4190     case CONST_DECL:
4191     case PARM_DECL:
4192       if (DECL_CONTEXT (t) 
4193           && for_each_template_parm (DECL_CONTEXT (t), fn, data))
4194         return error_mark_node;
4195       break;
4196
4197     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4198       /* Record template parameters such as `T' inside `TT<T>'.  */
4199       if (for_each_template_parm (TYPE_TI_ARGS (t), fn, data))
4200         return error_mark_node;
4201       /* Fall through.  */
4202
4203     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
4204     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
4205     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
4206       if (fn && (*fn)(t, data))
4207         return error_mark_node;
4208       else if (!fn)
4209         return error_mark_node;
4210       break;
4211
4212     case TEMPLATE_DECL:
4213       /* A template template parameter is encountered */
4214       if (DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t)
4215           && for_each_template_parm (TREE_TYPE (t), fn, data))
4216         return error_mark_node;
4217
4218       /* Already substituted template template parameter */
4219       *walk_subtrees = 0;
4220       break;
4221
4222     case TYPENAME_TYPE:
4223       if (!fn || for_each_template_parm (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), fn, data))
4224         return error_mark_node;
4225       break;
4226
4227     case CONSTRUCTOR:
4228       if (TREE_TYPE (t) && TYPE_PTRMEMFUNC_P (TREE_TYPE (t))
4229           && for_each_template_parm (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE
4230                                      (TREE_TYPE (t)), fn, data))
4231         return error_mark_node;
4232       break;
4233       
4234     case INDIRECT_REF:
4235     case COMPONENT_REF:
4236       /* If there's no type, then this thing must be some expression
4237          involving template parameters.  */
4238       if (!fn && !TREE_TYPE (t))
4239         return error_mark_node;
4240       break;
4241
4242     case MODOP_EXPR:
4243     case CAST_EXPR:
4244     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
4245     case CONST_CAST_EXPR:
4246     case STATIC_CAST_EXPR:
4247     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
4248     case ARROW_EXPR:
4249     case DOTSTAR_EXPR:
4250     case TYPEID_EXPR:
4251     case LOOKUP_EXPR:
4252     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
4253       if (!fn)
4254         return error_mark_node;
4255       break;
4256
4257     default:
4258       break;
4259     }
4260
4261   /* We didn't find any template parameters we liked.  */
4262   return NULL_TREE;
4263 }
4264
4265 /* For each TEMPLATE_TYPE_PARM, TEMPLATE_TEMPLATE_PARM, 
4266    BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX in T, 
4267    call FN with the parameter and the DATA.
4268    If FN returns non-zero, the iteration is terminated, and
4269    for_each_template_parm returns 1.  Otherwise, the iteration
4270    continues.  If FN never returns a non-zero value, the value
4271    returned by for_each_template_parm is 0.  If FN is NULL, it is
4272    considered to be the function which always returns 1.  */
4273
4274 static int
4275 for_each_template_parm (t, fn, data)
4276      tree t;
4277      tree_fn_t fn;
4278      void* data;
4279 {
4280   struct pair_fn_data pfd;
4281
4282   /* Set up.  */
4283   pfd.fn = fn;
4284   pfd.data = data;
4285
4286   /* Walk the tree.  */
4287   return walk_tree_without_duplicates (&t, 
4288                                        for_each_template_parm_r, 
4289                                        &pfd) != NULL_TREE;
4290 }
4291
4292 int
4293 uses_template_parms (t)
4294      tree t;
4295 {
4296   return for_each_template_parm (t, 0, 0);
4297 }
4298
4299 static int tinst_depth;
4300 extern int max_tinst_depth;
4301 #ifdef GATHER_STATISTICS
4302 int depth_reached;
4303 #endif
4304 static int tinst_level_tick;
4305 static int last_template_error_tick;
4306
4307 /* We're starting to instantiate D; record the template instantiation context
4308    for diagnostics and to restore it later.  */
4309
4310 static int
4311 push_tinst_level (d)
4312      tree d;
4313 {
4314   tree new;
4315
4316   if (tinst_depth >= max_tinst_depth)
4317     {
4318       /* If the instantiation in question still has unbound template parms,
4319          we don't really care if we can't instantiate it, so just return.
4320          This happens with base instantiation for implicit `typename'.  */
4321       if (uses_template_parms (d))
4322         return 0;
4323
4324       last_template_error_tick = tinst_level_tick;
4325       cp_error ("template instantiation depth exceeds maximum of %d (use -ftemplate-depth-NN to increase the maximum) instantiating `%D'",
4326              max_tinst_depth, d);
4327
4328       print_instantiation_context ();
4329
4330       return 0;
4331     }
4332
4333   new = build_expr_wfl (d, input_filename, lineno, 0);
4334   TREE_CHAIN (new) = current_tinst_level;
4335   current_tinst_level = new;
4336
4337   ++tinst_depth;
4338 #ifdef GATHER_STATISTICS
4339   if (tinst_depth > depth_reached)
4340     depth_reached = tinst_depth;
4341 #endif
4342
4343   ++tinst_level_tick;
4344   return 1;
4345 }
4346
4347 /* We're done instantiating this template; return to the instantiation
4348    context.  */
4349
4350 void
4351 pop_tinst_level ()
4352 {
4353   tree old = current_tinst_level;
4354
4355   /* Restore the filename and line number stashed away when we started
4356      this instantiation.  */
4357   lineno = TINST_LINE (old);
4358   input_filename = TINST_FILE (old);
4359   extract_interface_info ();
4360   
4361   current_tinst_level = TREE_CHAIN (old);
4362   --tinst_depth;
4363   ++tinst_level_tick;
4364 }
4365
4366 /* We're instantiating a deferred template; restore the template
4367    instantiation context in which the instantiation was requested, which
4368    is one step out from LEVEL.  */
4369
4370 static void
4371 reopen_tinst_level (level)
4372      tree level;
4373 {
4374   tree t;
4375
4376   tinst_depth = 0;
4377   for (t = level; t; t = TREE_CHAIN (t))
4378     ++tinst_depth;
4379
4380   current_tinst_level = level;
4381   pop_tinst_level ();
4382 }
4383
4384 /* Return the outermost template instantiation context, for use with
4385    -falt-external-templates.  */
4386
4387 tree
4388 tinst_for_decl ()
4389 {
4390   tree p = current_tinst_level;
4391
4392   if (p)
4393     for (; TREE_CHAIN (p) ; p = TREE_CHAIN (p))
4394       ;
4395   return p;
4396 }
4397
4398 /* DECL is a friend FUNCTION_DECL or TEMPLATE_DECL.  ARGS is the
4399    vector of template arguments, as for tsubst.
4400
4401    Returns an appropriate tsubst'd friend declaration.  */
4402
4403 static tree
4404 tsubst_friend_function (decl, args)
4405      tree decl;
4406      tree args;
4407 {
4408   tree new_friend;
4409   int line = lineno;
4410   const char *file = input_filename;
4411
4412   lineno = DECL_SOURCE_LINE (decl);
4413   input_filename = DECL_SOURCE_FILE (decl);
4414
4415   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL 
4416       && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (decl)
4417       && TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
4418     /* This was a friend declared with an explicit template
4419        argument list, e.g.:
4420        
4421        friend void f<>(T);
4422        
4423        to indicate that f was a template instantiation, not a new
4424        function declaration.  Now, we have to figure out what
4425        instantiation of what template.  */
4426     {
4427       tree template_id, arglist, fns;
4428       tree new_args;
4429       tree tmpl;
4430       tree ns = CP_DECL_CONTEXT (TYPE_MAIN_DECL (current_class_type));
4431       
4432       /* Friend functions are looked up in the containing namespace scope.
4433          We must enter that scope, to avoid finding member functions of the
4434          current cless with same name.  */
4435       push_nested_namespace (ns);
4436       fns = tsubst_expr (DECL_TI_TEMPLATE (decl), args,
4437                          /*complain=*/1, NULL_TREE);
4438       pop_nested_namespace (ns);
4439       arglist = tsubst (DECL_TI_ARGS (decl), args,
4440                         /*complain=*/1, NULL_TREE);
4441       template_id = lookup_template_function (fns, arglist);
4442       
4443       new_friend = tsubst (decl, args, /*complain=*/1, NULL_TREE);
4444       tmpl = determine_specialization (template_id, new_friend,
4445                                        &new_args, 
4446                                        /*need_member_template=*/0);
4447       new_friend = instantiate_template (tmpl, new_args);
4448       goto done;
4449     }
4450
4451   new_friend = tsubst (decl, args, /*complain=*/1, NULL_TREE);
4452         
4453   /* The NEW_FRIEND will look like an instantiation, to the
4454      compiler, but is not an instantiation from the point of view of
4455      the language.  For example, we might have had:
4456      
4457      template <class T> struct S {
4458        template <class U> friend void f(T, U);
4459      };
4460      
4461      Then, in S<int>, template <class U> void f(int, U) is not an
4462      instantiation of anything.  */
4463   DECL_USE_TEMPLATE (new_friend) = 0;
4464   if (TREE_CODE (decl) == TEMPLATE_DECL)
4465     {
4466       DECL_USE_TEMPLATE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) = 0;
4467       DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend))
4468         = DECL_SAVED_TREE (DECL_TEMPLATE_RESULT (decl));
4469     }
4470
4471   /* The mangled name for the NEW_FRIEND is incorrect.  The call to
4472      tsubst will have resulted in a call to
4473      set_mangled_name_for_template_decl.  But, the function is not a
4474      template instantiation and should not be mangled like one.
4475      Therefore, we remangle the function name.  We don't have to do
4476      this if the NEW_FRIEND is a template since
4477      set_mangled_name_for_template_decl doesn't do anything if the
4478      function declaration still uses template arguments.  */
4479   if (TREE_CODE (new_friend) != TEMPLATE_DECL)
4480     {
4481       set_mangled_name_for_decl (new_friend);
4482       DECL_RTL (new_friend) = 0;
4483       make_decl_rtl (new_friend, NULL_PTR, 1);
4484     }
4485       
4486   if (DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (new_friend))
4487     {
4488       tree old_decl;
4489       tree new_friend_template_info;
4490       tree new_friend_result_template_info;
4491       tree ns;
4492       int  new_friend_is_defn;
4493
4494       /* We must save some information from NEW_FRIEND before calling
4495          duplicate decls since that function will free NEW_FRIEND if
4496          possible.  */
4497       new_friend_template_info = DECL_TEMPLATE_INFO (new_friend);
4498       if (TREE_CODE (new_friend) == TEMPLATE_DECL)
4499         {
4500           /* This declaration is a `primary' template.  */
4501           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (new_friend) = new_friend;
4502           
4503           new_friend_is_defn 
4504             = DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend)) != NULL_TREE;
4505           new_friend_result_template_info
4506             = DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (new_friend));
4507         }
4508       else
4509         {
4510           new_friend_is_defn = DECL_INITIAL (new_friend) != NULL_TREE;
4511           new_friend_result_template_info = NULL_TREE;
4512         }
4513
4514       /* Inside pushdecl_namespace_level, we will push into the
4515          current namespace. However, the friend function should go
4516          into the namespace of the template. */
4517       ns = decl_namespace_context (new_friend);
4518       push_nested_namespace (ns);
4519       old_decl = pushdecl_namespace_level (new_friend);
4520       pop_nested_namespace (ns);
4521
4522       if (old_decl != new_friend)
4523         {
4524           /* This new friend declaration matched an existing
4525              declaration.  For example, given:
4526
4527                template <class T> void f(T);
4528                template <class U> class C { 
4529                  template <class T> friend void f(T) {} 
4530                };
4531
4532              the friend declaration actually provides the definition
4533              of `f', once C has been instantiated for some type.  So,
4534              old_decl will be the out-of-class template declaration,
4535              while new_friend is the in-class definition.
4536
4537              But, if `f' was called before this point, the
4538              instantiation of `f' will have DECL_TI_ARGS corresponding
4539              to `T' but not to `U', references to which might appear
4540              in the definition of `f'.  Previously, the most general
4541              template for an instantiation of `f' was the out-of-class
4542              version; now it is the in-class version.  Therefore, we
4543              run through all specialization of `f', adding to their
4544              DECL_TI_ARGS appropriately.  In particular, they need a
4545              new set of outer arguments, corresponding to the
4546              arguments for this class instantiation.  
4547
4548              The same situation can arise with something like this:
4549
4550                friend void f(int);
4551                template <class T> class C { 
4552                  friend void f(T) {}
4553                };
4554
4555              when `C<int>' is instantiated.  Now, `f(int)' is defined
4556              in the class.  */
4557
4558           if (!new_friend_is_defn)
4559             /* On the other hand, if the in-class declaration does
4560                *not* provide a definition, then we don't want to alter
4561                existing definitions.  We can just leave everything
4562                alone.  */
4563             ;
4564           else
4565             {
4566               /* Overwrite whatever template info was there before, if
4567                  any, with the new template information pertaining to
4568                  the declaration.  */
4569               DECL_TEMPLATE_INFO (old_decl) = new_friend_template_info;
4570
4571               if (TREE_CODE (old_decl) != TEMPLATE_DECL)
4572                 /* duplicate_decls will take care of this case.  */
4573                 ;
4574               else 
4575                 {
4576                   tree t;
4577                   tree new_friend_args;
4578
4579                   DECL_TEMPLATE_INFO (DECL_TEMPLATE_RESULT (old_decl)) 
4580                     = new_friend_result_template_info;
4581                     
4582                   new_friend_args = TI_ARGS (new_friend_template_info);
4583                   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl); 
4584                        t != NULL_TREE;
4585                        t = TREE_CHAIN (t))
4586                     {
4587                       tree spec = TREE_VALUE (t);
4588                   
4589                       DECL_TI_ARGS (spec) 
4590                         = add_outermost_template_args (new_friend_args,
4591                                                        DECL_TI_ARGS (spec));
4592                     }
4593
4594                   /* Now, since specializations are always supposed to
4595                      hang off of the most general template, we must move
4596                      them.  */
4597                   t = most_general_template (old_decl);
4598                   if (t != old_decl)
4599                     {
4600                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t)
4601                         = chainon (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (t),
4602                                    DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl));
4603                       DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (old_decl) = NULL_TREE;
4604                     }
4605                 }
4606             }
4607
4608           /* The information from NEW_FRIEND has been merged into OLD_DECL
4609              by duplicate_decls.  */
4610           new_friend = old_decl;
4611         }
4612     }
4613   else if (COMPLETE_TYPE_P (DECL_CONTEXT (new_friend)))
4614     {
4615       /* Check to see that the declaration is really present, and,
4616          possibly obtain an improved declaration.  */
4617       tree fn = check_classfn (DECL_CONTEXT (new_friend),
4618                                new_friend);
4619       
4620       if (fn)
4621         new_friend = fn;
4622     }
4623
4624  done:
4625   lineno = line;
4626   input_filename = file;
4627   return new_friend;
4628 }
4629
4630 /* FRIEND_TMPL is a friend TEMPLATE_DECL.  ARGS is the vector of
4631    template arguments, as for tsubst.
4632
4633    Returns an appropriate tsubst'd friend type or error_mark_node on
4634    failure.  */
4635
4636 static tree
4637 tsubst_friend_class (friend_tmpl, args)
4638      tree friend_tmpl;
4639      tree args;
4640 {
4641   tree friend_type;
4642   tree tmpl;
4643
4644   /* First, we look for a class template.  */
4645   tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/0); 
4646   
4647   /* But, if we don't find one, it might be because we're in a
4648      situation like this:
4649
4650        template <class T>
4651        struct S {
4652          template <class U>
4653          friend struct S;
4654        };
4655
4656      Here, in the scope of (say) S<int>, `S' is bound to a TYPE_DECL
4657      for `S<int>', not the TEMPLATE_DECL.  */
4658   if (!tmpl || !DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
4659     {
4660       tmpl = lookup_name (DECL_NAME (friend_tmpl), /*prefer_type=*/1);
4661       tmpl = maybe_get_template_decl_from_type_decl (tmpl);
4662     }
4663
4664   if (tmpl && DECL_CLASS_TEMPLATE_P (tmpl))
4665     {
4666       /* The friend template has already been declared.  Just
4667          check to see that the declarations match, and install any new
4668          default parameters.  We must tsubst the default parameters,
4669          of course.  We only need the innermost template parameters
4670          because that is all that redeclare_class_template will look
4671          at.  */
4672       tree parms 
4673         = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (friend_tmpl),
4674                                  args, /*complain=*/1);
4675       if (!parms)
4676         return error_mark_node;
4677       redeclare_class_template (TREE_TYPE (tmpl), parms);
4678       friend_type = TREE_TYPE (tmpl);
4679     }
4680   else
4681     {
4682       /* The friend template has not already been declared.  In this
4683          case, the instantiation of the template class will cause the
4684          injection of this template into the global scope.  */
4685       tmpl = tsubst (friend_tmpl, args, /*complain=*/1, NULL_TREE);
4686
4687       /* The new TMPL is not an instantiation of anything, so we
4688          forget its origins.  We don't reset CLASSTYPE_TI_TEMPLATE for
4689          the new type because that is supposed to be the corresponding
4690          template decl, i.e., TMPL.  */
4691       DECL_USE_TEMPLATE (tmpl) = 0;
4692       DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl) = NULL_TREE;
4693       CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (TREE_TYPE (tmpl)) = 0;
4694
4695       /* Inject this template into the global scope.  */
4696       friend_type = TREE_TYPE (pushdecl_top_level (tmpl));
4697     }
4698
4699   return friend_type;
4700 }
4701
4702 tree
4703 instantiate_class_template (type)
4704      tree type;
4705 {
4706   tree template, args, pattern, t;
4707   tree typedecl;
4708
4709   if (type == error_mark_node)
4710     return error_mark_node;
4711
4712   if (TYPE_BEING_DEFINED (type) || COMPLETE_TYPE_P (type))
4713     return type;
4714
4715   /* Figure out which template is being instantiated.  */
4716   template = most_general_template (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
4717   my_friendly_assert (TREE_CODE (template) == TEMPLATE_DECL, 279);
4718
4719   /* Figure out which arguments are being used to do the
4720      instantiation.  */
4721   args = CLASSTYPE_TI_ARGS (type);
4722   PARTIAL_INSTANTIATION_P (type) = uses_template_parms (args);
4723
4724   if (pedantic && PARTIAL_INSTANTIATION_P (type))
4725     /* If this is a partial instantiation, then we can't instantiate
4726        the type; there's no telling whether or not one of the
4727        template parameters might eventually be instantiated to some
4728        value that results in a specialization being used.  For
4729        example, consider:
4730
4731          template <class T>
4732          struct S {};
4733
4734          template <class U> 
4735          void f(S<U>);
4736              
4737          template <> 
4738          struct S<int> {};
4739
4740        Now, the `S<U>' in `f<int>' is the specialization, not an
4741        instantiation of the original template.  */
4742     return type;
4743
4744   /* Determine what specialization of the original template to
4745      instantiate.  */
4746   if (PARTIAL_INSTANTIATION_P (type))
4747     /* There's no telling which specialization is appropriate at this
4748        point.  Since all peeking at the innards of this partial
4749        instantiation are extensions (like the "implicit typename"
4750        extension, which allows users to omit the keyword `typename' on
4751        names that are declared as types in template base classes), we
4752        are free to do what we please.
4753
4754        Trying to figure out which partial instantiation to use can
4755        cause a crash.  (Some of the template arguments don't even have
4756        types.)  So, we just use the most general version.  */
4757     t = NULL_TREE;
4758   else
4759     {
4760       t = most_specialized_class (template, args);
4761
4762       if (t == error_mark_node)
4763         {
4764           const char *str = "candidates are:";
4765           cp_error ("ambiguous class template instantiation for `%#T'", type);
4766           for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (template); t; 
4767                t = TREE_CHAIN (t))
4768             {
4769               if (get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
4770                                       args))
4771                 {
4772                   cp_error_at ("%s %+#T", str, TREE_TYPE (t));
4773                   str = "               ";
4774                 }
4775             }
4776           TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
4777           return error_mark_node;
4778         }
4779     }
4780
4781   if (t)
4782     pattern = TREE_TYPE (t);
4783   else
4784     pattern = TREE_TYPE (template);
4785
4786   /* If the template we're instantiating is incomplete, then clearly
4787      there's nothing we can do.  */
4788   if (!COMPLETE_TYPE_P (pattern))
4789     return type;
4790
4791   /* If this is a partial instantiation, don't tsubst anything.  We will
4792      only use this type for implicit typename, so the actual contents don't
4793      matter.  All that matters is whether a particular name is a type.  */
4794   if (PARTIAL_INSTANTIATION_P (type))
4795     {
4796       /* The fields set here must be kept in sync with those cleared
4797          in begin_class_definition.  */
4798       TYPE_BINFO_BASETYPES (type) = TYPE_BINFO_BASETYPES (pattern);
4799       TYPE_FIELDS (type) = TYPE_FIELDS (pattern);
4800       TYPE_METHODS (type) = TYPE_METHODS (pattern);
4801       CLASSTYPE_TAGS (type) = CLASSTYPE_TAGS (pattern);
4802       CLASSTYPE_VBASECLASSES (type) = CLASSTYPE_VBASECLASSES (pattern);
4803       
4804       /* Pretend that the type is complete, so that we will look
4805          inside it during name lookup and such.  */
4806       TYPE_SIZE (type) = bitsize_zero_node;
4807       return type;
4808     }
4809
4810   /* If we've recursively instantiated too many templates, stop.  */
4811   if (! push_tinst_level (type))
4812     return type;
4813
4814   /* Now we're really doing the instantiation.  Mark the type as in
4815      the process of being defined.  */
4816   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 1;
4817
4818   maybe_push_to_top_level (uses_template_parms (type));
4819
4820   if (t)
4821     {
4822       /* This TYPE is actually a instantiation of of a partial
4823          specialization.  We replace the innermost set of ARGS with
4824          the arguments appropriate for substitution.  For example,
4825          given:
4826
4827            template <class T> struct S {};
4828            template <class T> struct S<T*> {};
4829          
4830          and supposing that we are instantiating S<int*>, ARGS will
4831          present be {int*} but we need {int}.  */
4832       tree inner_args 
4833         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t),
4834                               args);
4835
4836       /* If there were multiple levels in ARGS, replacing the
4837          innermost level would alter CLASSTYPE_TI_ARGS, which we don't
4838          want, so we make a copy first.  */
4839       if (TMPL_ARGS_HAVE_MULTIPLE_LEVELS (args))
4840         {
4841           args = copy_node (args);
4842           SET_TMPL_ARGS_LEVEL (args, TMPL_ARGS_DEPTH (args), inner_args);
4843         }
4844       else
4845         args = inner_args;
4846     }
4847
4848   if (flag_external_templates)
4849     {
4850       if (flag_alt_external_templates)
4851         {
4852           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = interface_only;
4853           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X (type, interface_unknown);
4854           CLASSTYPE_VTABLE_NEEDS_WRITING (type)
4855             = (! CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type)
4856                && CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (type));
4857         }
4858       else
4859         {
4860           CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type) = CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (pattern);
4861           SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN_X
4862             (type, CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (pattern));
4863           CLASSTYPE_VTABLE_NEEDS_WRITING (type)
4864             = (! CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (type)
4865                && CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (type));
4866         }
4867     }
4868   else
4869     {
4870       SET_CLASSTYPE_INTERFACE_UNKNOWN (type);
4871       CLASSTYPE_VTABLE_NEEDS_WRITING (type) = 1;
4872     }
4873
4874   TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_CONSTRUCTOR (pattern);
4875   TYPE_HAS_DESTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DESTRUCTOR (pattern);
4876   TYPE_OVERLOADS_CALL_EXPR (type) = TYPE_OVERLOADS_CALL_EXPR (pattern);
4877   TYPE_OVERLOADS_ARRAY_REF (type) = TYPE_OVERLOADS_ARRAY_REF (pattern);
4878   TYPE_OVERLOADS_ARROW (type) = TYPE_OVERLOADS_ARROW (pattern);
4879   TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_NEW_OPERATOR (pattern);
4880   TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (type) = TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR (pattern);
4881   TYPE_GETS_DELETE (type) = TYPE_GETS_DELETE (pattern);
4882   TYPE_VEC_DELETE_TAKES_SIZE (type) = TYPE_VEC_DELETE_TAKES_SIZE (pattern);
4883   TYPE_HAS_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ASSIGN_REF (pattern);
4884   TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_ASSIGN_REF (pattern);
4885   TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (type) = TYPE_HAS_ABSTRACT_ASSIGN_REF (pattern);
4886   TYPE_HAS_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_INIT_REF (pattern);
4887   TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (type) = TYPE_HAS_CONST_INIT_REF (pattern);
4888   TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (type) = TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR (pattern);
4889   TYPE_HAS_CONVERSION (type) = TYPE_HAS_CONVERSION (pattern);
4890   TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (type)
4891     = TYPE_BASE_CONVS_MAY_REQUIRE_CODE_P (pattern);
4892   TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (type)
4893     = TYPE_USES_MULTIPLE_INHERITANCE (pattern);
4894   TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (type)
4895     = TYPE_USES_VIRTUAL_BASECLASSES (pattern);
4896   TYPE_PACKED (type) = TYPE_PACKED (pattern);
4897   TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (pattern);
4898   TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (pattern);
4899   TYPE_FOR_JAVA (type) = TYPE_FOR_JAVA (pattern); /* For libjava's JArray<T> */
4900   if (ANON_AGGR_TYPE_P (pattern))
4901     SET_ANON_AGGR_TYPE_P (type);
4902
4903   if (TYPE_BINFO_BASETYPES (pattern))
4904     {
4905       tree base_list = NULL_TREE;
4906       tree pbases = TYPE_BINFO_BASETYPES (pattern);
4907       int i;
4908
4909       /* Substitute into each of the bases to determine the actual
4910          basetypes.  */
4911       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (pbases); ++i)
4912         {
4913           tree base;
4914           tree access;
4915           tree pbase;
4916
4917           pbase = TREE_VEC_ELT (pbases, i);
4918
4919           /* Substitute to figure out the base class.  */
4920           base = tsubst (BINFO_TYPE (pbase), args, 
4921                          /*complain=*/1, NULL_TREE);
4922           if (base == error_mark_node)
4923             continue;
4924
4925           /* Calculate the correct access node.  */
4926           if (TREE_VIA_VIRTUAL (pbase)) 
4927             {
4928               if (TREE_VIA_PUBLIC (pbase))
4929                 access = access_public_virtual_node;
4930               else if (TREE_VIA_PROTECTED (pbase))
4931                 access = access_protected_virtual_node;
4932               else 
4933                 access = access_private_virtual_node;
4934             }
4935           else
4936             {
4937               if (TREE_VIA_PUBLIC (pbase))
4938                 access = access_public_node;
4939               else if (TREE_VIA_PROTECTED (pbase))
4940                 access = access_protected_node;
4941               else 
4942                 access = access_private_node;
4943             }
4944
4945           base_list = tree_cons (access, base, base_list);
4946         }
4947
4948       /* The list is now in reverse order; correct that.  */
4949       base_list = nreverse (base_list);
4950
4951       /* Now call xref_basetypes to set up all the base-class
4952          information.  */
4953       xref_basetypes (TREE_CODE (pattern) == RECORD_TYPE
4954                       ? (CLASSTYPE_DECLARED_CLASS (pattern)
4955                          ? class_type_node : record_type_node)
4956                       : union_type_node,
4957                       DECL_NAME (TYPE_NAME (pattern)),
4958                       type,
4959                       base_list);
4960     }
4961
4962   /* Now that our base classes are set up, enter the scope of the
4963      class, so that name lookups into base classes, etc. will work
4964      correctly.  This is precisely analogous to what we do in
4965      begin_class_definition when defining an ordinary non-template
4966      class.  */
4967   pushclass (type, 1);
4968
4969   for (t = CLASSTYPE_TAGS (pattern); t; t = TREE_CHAIN (t))
4970     {
4971       tree tag = TREE_VALUE (t);
4972       tree name = TYPE_IDENTIFIER (tag);
4973       tree newtag;
4974
4975       newtag = tsubst (tag, args, /*complain=*/1, NULL_TREE);
4976       if (TREE_CODE (newtag) != ENUMERAL_TYPE)
4977         {
4978           if (TYPE_LANG_SPECIFIC (tag) && CLASSTYPE_IS_TEMPLATE (tag))
4979             /* Unfortunately, lookup_template_class sets
4980                CLASSTYPE_IMPLICIT_INSTANTIATION for a partial
4981                instantiation (i.e., for the type of a member template
4982                class nested within a template class.)  This behavior is
4983                required for maybe_process_partial_specialization to work
4984                correctly, but is not accurate in this case; the TAG is not
4985                an instantiation of anything.  (The corresponding
4986                TEMPLATE_DECL is an instantiation, but the TYPE is not.) */
4987             CLASSTYPE_USE_TEMPLATE (newtag) = 0;
4988
4989           /* Now, we call pushtag to put this NEWTAG into the scope of
4990              TYPE.  We first set up the IDENTIFIER_TYPE_VALUE to avoid
4991              pushtag calling push_template_decl.  We don't have to do
4992              this for enums because it will already have been done in
4993              tsubst_enum.  */
4994           if (name)
4995             SET_IDENTIFIER_TYPE_VALUE (name, newtag);
4996           pushtag (name, newtag, /*globalize=*/0);
4997         }
4998     }
4999
5000   /* Don't replace enum constants here.  */
5001   for (t = TYPE_FIELDS (pattern); t; t = TREE_CHAIN (t))
5002     if (TREE_CODE (t) != CONST_DECL)
5003       {
5004         tree r;
5005
5006         /* The the file and line for this declaration, to assist in
5007            error message reporting.  Since we called push_tinst_level
5008            above, we don't need to restore these.  */
5009         lineno = DECL_SOURCE_LINE (t);
5010         input_filename = DECL_SOURCE_FILE (t);
5011
5012         r = tsubst (t, args, /*complain=*/1, NULL_TREE);
5013         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5014           {
5015             tree init;
5016
5017             if (DECL_DEFINED_IN_CLASS_P (r))
5018               init = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5019                                   /*complain=*/1, NULL_TREE);
5020             else
5021               init = NULL_TREE;
5022
5023             finish_static_data_member_decl (r, init,
5024                                             /*asmspec_tree=*/NULL_TREE, 
5025                                             /*flags=*/0);
5026
5027             if (DECL_DEFINED_IN_CLASS_P (r))
5028               check_static_variable_definition (r, TREE_TYPE (r));
5029           }
5030         
5031         /* R will have a TREE_CHAIN if and only if it has already been
5032            processed by finish_member_declaration.  This can happen
5033            if, for example, it is a TYPE_DECL for a class-scoped
5034            ENUMERAL_TYPE; such a thing will already have been added to
5035            the field list by tsubst_enum above.  */
5036         if (!TREE_CHAIN (r))
5037           {
5038             set_current_access_from_decl (r);
5039             finish_member_declaration (r);
5040           }
5041       }
5042
5043   /* Set up the list (TYPE_METHODS) and vector (CLASSTYPE_METHOD_VEC)
5044      for this instantiation.  */
5045   for (t = TYPE_METHODS (pattern); t; t = TREE_CHAIN (t))
5046     {
5047       tree r = tsubst (t, args, /*complain=*/1, NULL_TREE);
5048       set_current_access_from_decl (r);
5049       finish_member_declaration (r);
5050     }
5051
5052   /* Construct the DECL_FRIENDLIST for the new class type.  */
5053   typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
5054   for (t = DECL_FRIENDLIST (TYPE_MAIN_DECL (pattern));
5055        t != NULL_TREE;
5056        t = TREE_CHAIN (t))
5057     {
5058       tree friends;
5059
5060       for (friends = TREE_VALUE (t);
5061            friends != NULL_TREE;
5062            friends = TREE_CHAIN (friends))
5063         if (TREE_PURPOSE (friends) == error_mark_node)
5064           add_friend (type, 
5065                       tsubst_friend_function (TREE_VALUE (friends),
5066                                               args));
5067         else
5068           my_friendly_abort (20000216);
5069     }
5070
5071   for (t = CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES (pattern);
5072        t != NULL_TREE;
5073        t = TREE_CHAIN (t))
5074     {
5075       tree friend_type = TREE_VALUE (t);
5076       tree new_friend_type;
5077
5078       if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5079         new_friend_type = tsubst_friend_class (friend_type, args);
5080       else if (uses_template_parms (friend_type))
5081         new_friend_type = tsubst (friend_type, args, /*complain=*/1,
5082                                   NULL_TREE);
5083       else 
5084         {
5085           tree ns = decl_namespace_context (TYPE_MAIN_DECL (friend_type));
5086
5087           /* The call to xref_tag_from_type does injection for friend
5088              classes.  */
5089           push_nested_namespace (ns);
5090           new_friend_type = 
5091             xref_tag_from_type (friend_type, NULL_TREE, 1);
5092           pop_nested_namespace (ns);
5093         }
5094
5095       if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5096         /* Trick make_friend_class into realizing that the friend
5097            we're adding is a template, not an ordinary class.  It's
5098            important that we use make_friend_class since it will
5099            perform some error-checking and output cross-reference
5100            information.  */
5101         ++processing_template_decl;
5102
5103       if (new_friend_type != error_mark_node)
5104         make_friend_class (type, new_friend_type);
5105
5106       if (TREE_CODE (friend_type) == TEMPLATE_DECL)
5107         --processing_template_decl;
5108     }
5109
5110   for (t = TYPE_FIELDS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5111     if (TREE_CODE (t) == FIELD_DECL)
5112       {
5113         TREE_TYPE (t) = complete_type (TREE_TYPE (t));
5114         require_complete_type (t);
5115       }
5116
5117   /* Set the file and line number information to whatever is given for
5118      the class itself.  This puts error messages involving generated
5119      implicit functions at a predictable point, and the same point
5120      that would be used for non-template classes.  */
5121   lineno = DECL_SOURCE_LINE (typedecl);
5122   input_filename = DECL_SOURCE_FILE (typedecl);
5123
5124   unreverse_member_declarations (type);
5125   finish_struct_1 (type);
5126   CLASSTYPE_GOT_SEMICOLON (type) = 1;
5127
5128   /* Clear this now so repo_template_used is happy.  */
5129   TYPE_BEING_DEFINED (type) = 0;
5130   repo_template_used (type);
5131
5132   /* Now that the class is complete, instantiate default arguments for
5133      any member functions.  We don't do this earlier because the
5134      default arguments may reference members of the class.  */
5135   if (!PRIMARY_TEMPLATE_P (template))
5136     for (t = TYPE_METHODS (type); t; t = TREE_CHAIN (t))
5137       if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL 
5138           /* Implicitly generated member functions will not have template
5139              information; they are not instantiations, but instead are
5140              created "fresh" for each instantiation.  */
5141           && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
5142         tsubst_default_arguments (t);
5143
5144   popclass ();
5145   pop_from_top_level ();
5146   pop_tinst_level ();
5147
5148   return type;
5149 }
5150
5151 static int
5152 list_eq (t1, t2)
5153      tree t1, t2;
5154 {
5155   if (t1 == NULL_TREE)
5156     return t2 == NULL_TREE;
5157   if (t2 == NULL_TREE)
5158     return 0;
5159   /* Don't care if one declares its arg const and the other doesn't -- the
5160      main variant of the arg type is all that matters.  */
5161   if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_VALUE (t1))
5162       != TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_VALUE (t2)))
5163     return 0;
5164   return list_eq (TREE_CHAIN (t1), TREE_CHAIN (t2));
5165 }
5166
5167 /* If arg is a non-type template parameter that does not depend on template
5168    arguments, fold it like we weren't in the body of a template.  */
5169
5170 static tree
5171 maybe_fold_nontype_arg (arg)
5172      tree arg;
5173 {
5174   /* If we're not in a template, ARG is already as simple as it's going to
5175      get, and trying to reprocess the trees will break.  */
5176   if (! processing_template_decl)
5177     return arg;
5178
5179   if (!TYPE_P (arg) && !uses_template_parms (arg))
5180     {
5181       /* Sometimes, one of the args was an expression involving a
5182          template constant parameter, like N - 1.  Now that we've
5183          tsubst'd, we might have something like 2 - 1.  This will
5184          confuse lookup_template_class, so we do constant folding
5185          here.  We have to unset processing_template_decl, to
5186          fool build_expr_from_tree() into building an actual
5187          tree.  */
5188
5189       int saved_processing_template_decl = processing_template_decl; 
5190       processing_template_decl = 0;
5191       arg = fold (build_expr_from_tree (arg));
5192       processing_template_decl = saved_processing_template_decl; 
5193     }
5194   return arg;
5195 }
5196
5197 /* Substitute ARGS into the vector of template arguments T.  */
5198
5199 static tree
5200 tsubst_template_arg_vector (t, args, complain)
5201      tree t;
5202      tree args;
5203      int complain;
5204 {
5205   int len = TREE_VEC_LENGTH (t), need_new = 0, i;
5206   tree *elts = (tree *) alloca (len * sizeof (tree));
5207   
5208   memset ((char *) elts, 0, len * sizeof (tree));
5209   
5210   for (i = 0; i < len; i++)
5211     {
5212       if (TREE_VEC_ELT (t, i) != NULL_TREE
5213           && TREE_CODE (TREE_VEC_ELT (t, i)) == TREE_VEC)
5214         elts[i] = tsubst_template_arg_vector (TREE_VEC_ELT (t, i),
5215                                               args, complain);
5216       else
5217         elts[i] = maybe_fold_nontype_arg
5218           (tsubst_expr (TREE_VEC_ELT (t, i), args, complain,
5219                         NULL_TREE));
5220       
5221       if (elts[i] == error_mark_node)
5222         return error_mark_node;
5223
5224       if (elts[i] != TREE_VEC_ELT (t, i))
5225         need_new = 1;
5226     }
5227   
5228   if (!need_new)
5229     return t;
5230   
5231   t = make_tree_vec (len);
5232   for (i = 0; i < len; i++)
5233     TREE_VEC_ELT (t, i) = elts[i];
5234   
5235   return t;
5236 }
5237
5238 /* Return the result of substituting ARGS into the template parameters
5239    given by PARMS.  If there are m levels of ARGS and m + n levels of
5240    PARMS, then the result will contain n levels of PARMS.  For
5241    example, if PARMS is `template <class T> template <class U>
5242    template <T*, U, class V>' and ARGS is {{int}, {double}} then the
5243    result will be `template <int*, double, class V>'.  */
5244
5245 static tree
5246 tsubst_template_parms (parms, args, complain)
5247      tree parms;
5248      tree args;
5249      int complain;
5250 {
5251   tree r = NULL_TREE;
5252   tree* new_parms;
5253
5254   for (new_parms = &r;
5255        TMPL_PARMS_DEPTH (parms) > TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5256        new_parms = &(TREE_CHAIN (*new_parms)),
5257          parms = TREE_CHAIN (parms))
5258     {
5259       tree new_vec = 
5260         make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (TREE_VALUE (parms)));
5261       int i;
5262       
5263       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (new_vec); ++i)
5264         {
5265           tree default_value =
5266             TREE_PURPOSE (TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i));
5267           tree parm_decl = 
5268             TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (TREE_VALUE (parms), i));
5269           
5270           TREE_VEC_ELT (new_vec, i)
5271             = build_tree_list (tsubst (default_value, args, complain,
5272                                        NULL_TREE), 
5273                                tsubst (parm_decl, args, complain,
5274                                        NULL_TREE));
5275         }
5276       
5277       *new_parms = 
5278         tree_cons (build_int_2 (0, (TMPL_PARMS_DEPTH (parms) 
5279                                     - TMPL_ARGS_DEPTH (args))),
5280                    new_vec, NULL_TREE);
5281     }
5282
5283   return r;
5284 }
5285
5286 /* Substitute the ARGS into the indicated aggregate (or enumeration)
5287    type T.  If T is not an aggregate or enumeration type, it is
5288    handled as if by tsubst.  IN_DECL is as for tsubst.  If
5289    ENTERING_SCOPE is non-zero, T is the context for a template which
5290    we are presently tsubst'ing.  Return the substituted value.  */
5291
5292 static tree
5293 tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl, entering_scope)
5294      tree t;
5295      tree args;
5296      int complain;
5297      tree in_decl;
5298      int entering_scope;
5299 {
5300   if (t == NULL_TREE)
5301     return NULL_TREE;
5302
5303   switch (TREE_CODE (t))
5304     {
5305     case RECORD_TYPE:
5306       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (t))
5307         {
5308           tree r = build_ptrmemfunc_type
5309             (tsubst (TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (t), args, complain, in_decl));
5310           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t),
5311                                                complain);
5312         }
5313
5314       /* else fall through */
5315     case ENUMERAL_TYPE:
5316     case UNION_TYPE:
5317       if (TYPE_TEMPLATE_INFO (t))
5318         {
5319           tree argvec;
5320           tree context;
5321           tree r;
5322
5323           /* First, determine the context for the type we are looking
5324              up.  */
5325           if (TYPE_CONTEXT (t) != NULL_TREE)
5326             context = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args,
5327                                         complain,
5328                                         in_decl, /*entering_scope=*/1);
5329           else
5330             context = NULL_TREE;
5331
5332           /* Then, figure out what arguments are appropriate for the
5333              type we are trying to find.  For example, given:
5334
5335                template <class T> struct S;
5336                template <class T, class U> void f(T, U) { S<U> su; }
5337
5338              and supposing that we are instantiating f<int, double>,
5339              then our ARGS will be {int, double}, but, when looking up
5340              S we only want {double}.  */
5341           argvec = tsubst_template_arg_vector (TYPE_TI_ARGS (t), args,
5342                                                complain);
5343           if (argvec == error_mark_node)
5344             return error_mark_node;
5345
5346           r = lookup_template_class (t, argvec, in_decl, context,
5347                                      entering_scope);
5348
5349           return cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t),
5350                                                complain);
5351         }
5352       else 
5353         /* This is not a template type, so there's nothing to do.  */
5354         return t;
5355
5356     default:
5357       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
5358     }
5359 }
5360
5361 /* Substitute into the default argument ARG (a default argument for
5362    FN), which has the indicated TYPE.  */
5363
5364 tree
5365 tsubst_default_argument (fn, type, arg)
5366      tree fn;
5367      tree type;
5368      tree arg;
5369 {
5370   /* This default argument came from a template.  Instantiate the
5371      default argument here, not in tsubst.  In the case of
5372      something like: 
5373      
5374        template <class T>
5375        struct S {
5376          static T t();
5377          void f(T = t());
5378        };
5379      
5380      we must be careful to do name lookup in the scope of S<T>,
5381      rather than in the current class.  */
5382   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (fn))
5383     pushclass (DECL_CONTEXT (fn), 2);
5384
5385   arg = tsubst_expr (arg, DECL_TI_ARGS (fn), /*complain=*/1, NULL_TREE);
5386   
5387   if (DECL_CLASS_SCOPE_P (fn))
5388     popclass ();
5389
5390   /* Make sure the default argument is reasonable.  */
5391   arg = check_default_argument (type, arg);
5392
5393   return arg;
5394 }
5395
5396 /* Substitute into all the default arguments for FN.  */
5397
5398 static void
5399 tsubst_default_arguments (fn)
5400      tree fn;
5401 {
5402   tree arg;
5403   tree tmpl_args;
5404
5405   tmpl_args = DECL_TI_ARGS (fn);
5406
5407   /* If this function is not yet instantiated, we certainly don't need
5408      its default arguments.  */
5409   if (uses_template_parms (tmpl_args))
5410     return;
5411
5412   for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)); 
5413        arg; 
5414        arg = TREE_CHAIN (arg))
5415     if (TREE_PURPOSE (arg))
5416       TREE_PURPOSE (arg) = tsubst_default_argument (fn, 
5417                                                     TREE_VALUE (arg),
5418                                                     TREE_PURPOSE (arg));
5419 }
5420
5421 /* Substitute the ARGS into the T, which is a _DECL.  TYPE is the
5422    (already computed) substitution of ARGS into TREE_TYPE (T), if
5423    appropriate.  Return the result of the substitution.  IN_DECL is as
5424    for tsubst.  */
5425
5426 static tree
5427 tsubst_decl (t, args, type, in_decl)
5428      tree t;
5429      tree args;
5430      tree type;
5431      tree in_decl;
5432 {
5433   int saved_lineno;
5434   const char *saved_filename;
5435   tree r = NULL_TREE;
5436
5437   /* Set the filename and linenumber to improve error-reporting.  */
5438   saved_lineno = lineno;
5439   saved_filename = input_filename;
5440   lineno = DECL_SOURCE_LINE (t);
5441   input_filename = DECL_SOURCE_FILE (t);
5442
5443   switch (TREE_CODE (t))
5444     {
5445     case TEMPLATE_DECL:
5446       {
5447         /* We can get here when processing a member template function
5448            of a template class.  */
5449         tree decl = DECL_TEMPLATE_RESULT (t);
5450         tree spec;
5451         int is_template_template_parm = DECL_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_P (t);
5452
5453         if (!is_template_template_parm)
5454           {
5455             /* We might already have an instance of this template.
5456                The ARGS are for the surrounding class type, so the
5457                full args contain the tsubst'd args for the context,
5458                plus the innermost args from the template decl.  */
5459             tree tmpl_args = DECL_CLASS_TEMPLATE_P (t) 
5460               ? CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_TYPE (t))
5461               : DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (t));
5462             tree full_args;
5463             
5464             full_args = tsubst_template_arg_vector (tmpl_args, args,
5465                                                     /*complain=*/1);
5466
5467             /* tsubst_template_arg_vector doesn't copy the vector if
5468                nothing changed.  But, *something* should have
5469                changed.  */
5470             my_friendly_assert (full_args != tmpl_args, 0);
5471
5472             spec = retrieve_specialization (t, full_args);
5473             if (spec != NULL_TREE)
5474               {
5475                 r = spec;
5476                 break;
5477               }
5478           }
5479
5480         /* Make a new template decl.  It will be similar to the
5481            original, but will record the current template arguments. 
5482            We also create a new function declaration, which is just
5483            like the old one, but points to this new template, rather
5484            than the old one.  */
5485         r = copy_decl (t);
5486         my_friendly_assert (DECL_LANG_SPECIFIC (r) != 0, 0);
5487         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5488
5489         if (is_template_template_parm)
5490           {
5491             tree new_decl = tsubst (decl, args, /*complain=*/1, in_decl);
5492             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5493             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5494             break;
5495           }
5496
5497         DECL_CONTEXT (r) 
5498           = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5499                               /*complain=*/1, in_decl, 
5500                               /*entering_scope=*/1); 
5501         DECL_VIRTUAL_CONTEXT (r) 
5502           = tsubst_aggr_type (DECL_VIRTUAL_CONTEXT (t), args, 
5503                               /*complain=*/1, in_decl, 
5504                               /*entering_scope=*/1);
5505         DECL_TEMPLATE_INFO (r) = build_tree_list (t, args);
5506
5507         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
5508           {
5509             tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args,
5510                                     /*complain=*/1, in_decl);
5511             TREE_TYPE (r) = new_type;
5512             CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (new_type) = r;
5513             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = TYPE_MAIN_DECL (new_type);
5514             DECL_TI_ARGS (r) = CLASSTYPE_TI_ARGS (new_type);
5515           }
5516         else
5517           {
5518             tree new_decl = tsubst (decl, args, /*complain=*/1, in_decl);
5519
5520             DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = new_decl;
5521             DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = r;
5522             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (new_decl);
5523             DECL_TI_ARGS (r) = DECL_TI_ARGS (new_decl);
5524           }
5525
5526         SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
5527         DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS (r) = NULL_TREE;
5528         DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (r) = NULL_TREE;
5529
5530         /* The template parameters for this new template are all the
5531            template parameters for the old template, except the
5532            outermost level of parameters. */
5533         DECL_TEMPLATE_PARMS (r) 
5534           = tsubst_template_parms (DECL_TEMPLATE_PARMS (t), args,
5535                                    /*complain=*/1);
5536
5537         if (PRIMARY_TEMPLATE_P (t))
5538           DECL_PRIMARY_TEMPLATE (r) = r;
5539
5540         /* We don't partially instantiate partial specializations.  */
5541         if (TREE_CODE (decl) == TYPE_DECL)
5542           break;
5543
5544         /* Record this partial instantiation.  */
5545         register_specialization (r, t, 
5546                                  DECL_TI_ARGS (DECL_TEMPLATE_RESULT (r)));
5547
5548       }
5549       break;
5550
5551     case FUNCTION_DECL:
5552       {
5553         tree ctx;
5554         tree argvec = NULL_TREE;
5555         tree *friends;
5556         tree gen_tmpl;
5557         int member;
5558         int args_depth;
5559         int parms_depth;
5560
5561         /* Nobody should be tsubst'ing into non-template functions.  */
5562         my_friendly_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (t) != NULL_TREE, 0);
5563
5564         if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) == TEMPLATE_DECL)
5565           {
5566             tree spec;
5567
5568             /* Calculate the most general template of which R is a
5569                specialization, and the complete set of arguments used to
5570                specialize R.  */
5571             gen_tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (t));
5572             argvec 
5573               = tsubst_template_arg_vector (DECL_TI_ARGS 
5574                                             (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl)),
5575                                             args, /*complain=*/1); 
5576
5577             /* Check to see if we already have this specialization.  */
5578             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
5579
5580             if (spec)
5581               {
5582                 r = spec;
5583                 break;
5584               }
5585
5586             /* We can see more levels of arguments than parameters if
5587                there was a specialization of a member template, like
5588                this:
5589
5590                  template <class T> struct S { template <class U> void f(); }
5591                  template <> template <class U> void S<int>::f(U); 
5592
5593                Here, we'll be substituting into the specialization,
5594                because that's where we can find the code we actually
5595                want to generate, but we'll have enough arguments for
5596                the most general template.              
5597
5598                We also deal with the peculiar case:
5599
5600                  template <class T> struct S { 
5601                    template <class U> friend void f();
5602                  };
5603                  template <class U> void f() {}
5604                  template S<int>;
5605                  template void f<double>();
5606
5607                Here, the ARGS for the instantiation of will be {int,
5608                double}.  But, we only need as many ARGS as there are
5609                levels of template parameters in CODE_PATTERN.  We are
5610                careful not to get fooled into reducing the ARGS in
5611                situations like:
5612
5613                  template <class T> struct S { template <class U> void f(U); }
5614                  template <class T> template <> void S<T>::f(int) {}
5615
5616                which we can spot because the pattern will be a
5617                specialization in this case.  */
5618             args_depth = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
5619             parms_depth = 
5620               TMPL_PARMS_DEPTH (DECL_TEMPLATE_PARMS (DECL_TI_TEMPLATE (t))); 
5621             if (args_depth > parms_depth
5622                 && !DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
5623               args = get_innermost_template_args (args, parms_depth);
5624           }
5625         else
5626           {
5627             /* This special case arises when we have something like this:
5628
5629                  template <class T> struct S { 
5630                    friend void f<int>(int, double); 
5631                  };
5632
5633                Here, the DECL_TI_TEMPLATE for the friend declaration
5634                will be a LOOKUP_EXPR or an IDENTIFIER_NODE.  We are
5635                being called from tsubst_friend_function, and we want
5636                only to create a new decl (R) with appropriate types so
5637                that we can call determine_specialization.  */
5638             my_friendly_assert ((TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t)) 
5639                                  == LOOKUP_EXPR)
5640                                 || (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (t))
5641                                     == IDENTIFIER_NODE), 0);
5642             gen_tmpl = NULL_TREE;
5643           }
5644
5645         if (DECL_CLASS_SCOPE_P (t))
5646           {
5647             if (DECL_NAME (t) == constructor_name (DECL_CONTEXT (t)))
5648               member = 2;
5649             else
5650               member = 1;
5651             ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5652                                     /*complain=*/1, t, 
5653                                     /*entering_scope=*/1);
5654           }
5655         else
5656           {
5657             member = 0;
5658             ctx = DECL_CONTEXT (t);
5659           }
5660         type = tsubst (type, args, /*complain=*/1, in_decl);
5661         if (type == error_mark_node)
5662           return error_mark_node;
5663
5664         /* We do NOT check for matching decls pushed separately at this
5665            point, as they may not represent instantiations of this
5666            template, and in any case are considered separate under the
5667            discrete model.  */
5668         r = copy_decl (t);
5669         DECL_USE_TEMPLATE (r) = 0;
5670         TREE_TYPE (r) = type;
5671
5672         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
5673         DECL_VIRTUAL_CONTEXT (r)
5674           = tsubst_aggr_type (DECL_VIRTUAL_CONTEXT (t), args, 
5675                               /*complain=*/1, t,
5676                               /*entering_scope=*/1);
5677
5678         if (member && DECL_CONV_FN_P (r)) 
5679           {
5680             /* Type-conversion operator.  Reconstruct the name, in
5681                case it's the name of one of the template's parameters.  */
5682             if (flag_new_abi)
5683               DECL_NAME (r) = mangle_conv_op_name_for_type (TREE_TYPE (type));
5684             else
5685               DECL_NAME (r) = build_typename_overload (TREE_TYPE (type));
5686           }
5687
5688         DECL_ARGUMENTS (r) = tsubst (DECL_ARGUMENTS (t), args,
5689                                      /*complain=*/1, t);
5690         DECL_TEMPLATE_RESULT (r) = NULL_TREE;
5691
5692         TREE_STATIC (r) = 0;
5693         TREE_PUBLIC (r) = TREE_PUBLIC (t);
5694         DECL_EXTERNAL (r) = 1;
5695         DECL_INTERFACE_KNOWN (r) = 0;
5696         DECL_DEFER_OUTPUT (r) = 0;
5697         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5698         DECL_PENDING_INLINE_INFO (r) = 0;
5699         DECL_PENDING_INLINE_P (r) = 0;
5700         DECL_SAVED_TREE (r) = NULL_TREE;
5701         TREE_USED (r) = 0;
5702         if (DECL_CLONED_FUNCTION (r))
5703           {
5704             DECL_CLONED_FUNCTION (r) = tsubst (DECL_CLONED_FUNCTION (t),
5705                                                args, /*complain=*/1, t);
5706             TREE_CHAIN (r) = TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r));
5707             TREE_CHAIN (DECL_CLONED_FUNCTION (r)) = r;
5708           }
5709
5710         /* Set up the DECL_TEMPLATE_INFO for R and compute its mangled
5711            name.  There's no need to do this in the special friend
5712            case mentioned above where GEN_TMPL is NULL.  */
5713         if (gen_tmpl)
5714           {
5715             DECL_TEMPLATE_INFO (r) 
5716               = tree_cons (gen_tmpl, argvec, NULL_TREE);
5717             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
5718             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
5719
5720             /* Set the mangled name for R.  */
5721             if (DECL_DESTRUCTOR_P (t)) 
5722               {
5723                 if (flag_new_abi)
5724                   set_mangled_name_for_decl (r);
5725                 else
5726                   DECL_ASSEMBLER_NAME (r) = build_destructor_name (ctx);
5727               }
5728             else 
5729               {
5730                 /* Instantiations of template functions must be mangled
5731                    specially, in order to conform to 14.5.5.1
5732                    [temp.over.link].  */
5733                 tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
5734                 
5735                 /* TMPL will be NULL if this is a specialization of a
5736                    member function of a template class.  */
5737                 if (name_mangling_version < 1
5738                     || tmpl == NULL_TREE
5739                     || (member && !is_member_template (tmpl)
5740                         && !DECL_TEMPLATE_INFO (tmpl)))
5741                   set_mangled_name_for_decl (r);
5742                 else
5743                   set_mangled_name_for_template_decl (r);
5744               }
5745             
5746             DECL_RTL (r) = 0;
5747             make_decl_rtl (r, NULL_PTR, 1);
5748             
5749             /* Like grokfndecl.  If we don't do this, pushdecl will
5750                mess up our TREE_CHAIN because it doesn't find a
5751                previous decl.  Sigh.  */
5752             if (member
5753                 && ! uses_template_parms (r)
5754                 && (IDENTIFIER_GLOBAL_VALUE (DECL_ASSEMBLER_NAME (r)) 
5755                     == NULL_TREE))
5756               SET_IDENTIFIER_GLOBAL_VALUE (DECL_ASSEMBLER_NAME (r), r);
5757
5758             /* We're not supposed to instantiate default arguments
5759                until they are called, for a template.  But, for a
5760                declaration like:
5761
5762                  template <class T> void f () 
5763                  { extern void g(int i = T()); }
5764                  
5765                we should do the substitution when the template is
5766                instantiated.  We handle the member function case in
5767                instantiate_class_template since the default arguments
5768                might refer to other members of the class.  */
5769             if (!member
5770                 && !PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl)
5771                 && !uses_template_parms (argvec))
5772               tsubst_default_arguments (r);
5773           }
5774
5775         /* Copy the list of befriending classes.  */
5776         for (friends = &DECL_BEFRIENDING_CLASSES (r);
5777              *friends;
5778              friends = &TREE_CHAIN (*friends)) 
5779           {
5780             *friends = copy_node (*friends);
5781             TREE_VALUE (*friends) = tsubst (TREE_VALUE (*friends),
5782                                             args, /*complain=*/1, 
5783                                             in_decl);
5784           }
5785
5786         if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r) || DECL_DESTRUCTOR_P (r))
5787           {
5788             maybe_retrofit_in_chrg (r);
5789             if (DECL_CONSTRUCTOR_P (r))
5790               grok_ctor_properties (ctx, r);
5791             if (PRIMARY_TEMPLATE_P (gen_tmpl))
5792               clone_function_decl(r, /*update_method_vec_p=*/0);
5793           }
5794         else if (IDENTIFIER_OPNAME_P (DECL_NAME (r)))
5795           grok_op_properties (r, DECL_VIRTUAL_P (r), DECL_FRIEND_P (r));
5796       }
5797       break;
5798
5799     case PARM_DECL:
5800       {
5801         r = copy_node (t);
5802         TREE_TYPE (r) = type;
5803         c_apply_type_quals_to_decl (CP_TYPE_QUALS (type), r);
5804
5805         if (TREE_CODE (DECL_INITIAL (r)) != TEMPLATE_PARM_INDEX)
5806           DECL_INITIAL (r) = TREE_TYPE (r);
5807         else
5808           DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (r), args,
5809                                      /*complain=*/1, in_decl);
5810
5811         DECL_CONTEXT (r) = NULL_TREE;
5812         if (PROMOTE_PROTOTYPES
5813             && (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
5814                 || TREE_CODE (type) == ENUMERAL_TYPE)
5815             && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (integer_type_node))
5816           DECL_ARG_TYPE (r) = integer_type_node;
5817         if (TREE_CHAIN (t))
5818           TREE_CHAIN (r) = tsubst (TREE_CHAIN (t), args,
5819                                    /*complain=*/1, TREE_CHAIN (t));
5820       }
5821       break;
5822
5823     case FIELD_DECL:
5824       {
5825         r = copy_decl (t);
5826         TREE_TYPE (r) = type;
5827         c_apply_type_quals_to_decl (CP_TYPE_QUALS (type), r);
5828
5829         /* We don't have to set DECL_CONTEXT here; it is set by
5830            finish_member_declaration.  */
5831         DECL_INITIAL (r) = tsubst_expr (DECL_INITIAL (t), args,
5832                                         /*complain=*/1, in_decl);
5833         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5834         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE) 
5835           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type void", r);
5836       }
5837       break;
5838
5839     case USING_DECL:
5840       {
5841         r = copy_node (t);
5842         DECL_INITIAL (r)
5843           = tsubst_copy (DECL_INITIAL (t), args, /*complain=*/1, in_decl);
5844         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5845       }
5846       break;
5847
5848     case TYPE_DECL:
5849       if (TREE_CODE (type) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
5850           || t == TYPE_MAIN_DECL (TREE_TYPE (t)))
5851         {
5852           /* If this is the canonical decl, we don't have to mess with
5853              instantiations, and often we can't (for typename, template
5854              type parms and such).  Note that TYPE_NAME is not correct for
5855              the above test if we've copied the type for a typedef.  */
5856           r = TYPE_NAME (type);
5857           break;
5858         }
5859
5860       /* Fall through.  */
5861
5862     case VAR_DECL:
5863       {
5864         tree argvec = NULL_TREE;
5865         tree gen_tmpl = NULL_TREE;
5866         tree spec;
5867         tree tmpl = NULL_TREE;
5868         tree ctx;
5869         int local_p;
5870
5871         /* Assume this is a non-local variable.  */
5872         local_p = 0;
5873
5874         if (TYPE_P (CP_DECL_CONTEXT (t)))
5875           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, 
5876                                   /*complain=*/1,
5877                                   in_decl, /*entering_scope=*/1);
5878         else
5879           {
5880             /* Subsequent calls to pushdecl will fill this in.  */
5881             ctx = NULL_TREE;
5882             if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (t))
5883               local_p = 1;
5884           }
5885
5886         /* Check to see if we already have this specialization.  */
5887         if (!local_p)
5888           {
5889             tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (t);
5890             gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
5891             argvec = tsubst (DECL_TI_ARGS (t), args, /*complain=*/1, in_decl);
5892             spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, argvec);
5893           }
5894         else
5895           spec = retrieve_local_specialization (t);
5896
5897         if (spec)
5898           {
5899             r = spec;
5900             break;
5901           }
5902
5903         r = copy_decl (t);
5904         TREE_TYPE (r) = type;
5905         c_apply_type_quals_to_decl (CP_TYPE_QUALS (type), r);
5906         DECL_CONTEXT (r) = ctx;
5907
5908         /* Don't try to expand the initializer until someone tries to use
5909            this variable; otherwise we run into circular dependencies.  */
5910         DECL_INITIAL (r) = NULL_TREE;
5911         DECL_RTL (r) = 0;
5912         DECL_SIZE (r) = DECL_SIZE_UNIT (r) = 0;
5913
5914         /* For __PRETTY_FUNCTION__ we have to adjust the initializer.  */
5915         if (DECL_PRETTY_FUNCTION_P (r))
5916           {
5917             DECL_INITIAL (r) = tsubst (DECL_INITIAL (t),
5918                                        args,
5919                                        /*complain=*/1,
5920                                        NULL_TREE);
5921             TREE_TYPE (r) = TREE_TYPE (DECL_INITIAL (r));
5922           }
5923
5924         /* Even if the original location is out of scope, the newly
5925            substituted one is not.  */
5926         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL)
5927           DECL_DEAD_FOR_LOCAL (r) = 0;
5928
5929         if (!local_p)
5930           {
5931             /* A static data member declaration is always marked
5932                external when it is declared in-class, even if an
5933                initializer is present.  We mimic the non-template
5934                processing here.  */
5935             DECL_EXTERNAL (r) = 1;
5936
5937             register_specialization (r, gen_tmpl, argvec);
5938             DECL_TEMPLATE_INFO (r) = tree_cons (tmpl, argvec, NULL_TREE);
5939             SET_DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (r);
5940           }
5941         else
5942           register_local_specialization (r, t);
5943
5944         TREE_CHAIN (r) = NULL_TREE;
5945         if (TREE_CODE (r) == VAR_DECL && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
5946           cp_error_at ("instantiation of `%D' as type void", r);
5947       }
5948       break;
5949
5950     default:
5951       my_friendly_abort (0);
5952     } 
5953
5954   /* Restore the file and line information.  */
5955   lineno = saved_lineno;
5956   input_filename = saved_filename;
5957
5958   return r;
5959 }
5960
5961 /* Substitue into the ARG_TYPES of a function type.  */
5962
5963 static tree
5964 tsubst_arg_types (arg_types, args, complain, in_decl)
5965      tree arg_types;
5966      tree args;
5967      int complain;
5968      tree in_decl;
5969 {
5970   tree remaining_arg_types;
5971   tree type;
5972
5973   if (!arg_types || arg_types == void_list_node)
5974     return arg_types;
5975   
5976   remaining_arg_types = tsubst_arg_types (TREE_CHAIN (arg_types),
5977                                           args, complain, in_decl);
5978   if (remaining_arg_types == error_mark_node)
5979     return error_mark_node;
5980
5981   type = tsubst (TREE_VALUE (arg_types), args, complain, in_decl);
5982   if (type == error_mark_node)
5983     return error_mark_node;
5984
5985   /* Do array-to-pointer, function-to-pointer conversion, and ignore
5986      top-level qualifiers as required.  */
5987   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type_decays_to (type));
5988
5989   /* Note that we do not substitute into default arguments here.  The
5990      standard mandates that they be instantiated only when needed,
5991      which is done in build_over_call.  */
5992   return hash_tree_cons (TREE_PURPOSE (arg_types), type,
5993                          remaining_arg_types);
5994                          
5995 }
5996
5997 /* Substitute into a FUNCTION_TYPE or METHOD_TYPE.  This routine does
5998    *not* handle the exception-specification for FNTYPE, because the
5999    initial substitution of explicitly provided template parameters
6000    during argument deduction forbids substitution into the
6001    exception-specification:
6002
6003      [temp.deduct]
6004
6005      All references in the function type of the function template to  the
6006      corresponding template parameters are replaced by the specified tem-
6007      plate argument values.  If a substitution in a template parameter or
6008      in  the function type of the function template results in an invalid
6009      type, type deduction fails.  [Note: The equivalent  substitution  in
6010      exception specifications is done only when the function is instanti-
6011      ated, at which point a program is  ill-formed  if  the  substitution
6012      results in an invalid type.]  */
6013
6014 static tree
6015 tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl)
6016      tree t;
6017      tree args;
6018      int complain;
6019      tree in_decl;
6020 {
6021   tree return_type;
6022   tree arg_types;
6023   tree fntype;
6024
6025   /* The TYPE_CONTEXT is not used for function/method types.  */
6026   my_friendly_assert (TYPE_CONTEXT (t) == NULL_TREE, 0);
6027
6028   /* Substitue the return type.  */
6029   return_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
6030   if (return_type == error_mark_node)
6031     return error_mark_node;
6032
6033   /* Substitue the argument types.  */
6034   arg_types = tsubst_arg_types (TYPE_ARG_TYPES (t), args,
6035                                 complain, in_decl); 
6036   if (arg_types == error_mark_node)
6037     return error_mark_node;
6038   
6039   /* Construct a new type node and return it.  */
6040   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_TYPE)
6041     fntype = build_function_type (return_type, arg_types);
6042   else
6043     {
6044       tree r = TREE_TYPE (TREE_VALUE (arg_types));
6045       if (! IS_AGGR_TYPE (r))
6046         {
6047           /* [temp.deduct]
6048              
6049              Type deduction may fail for any of the following
6050              reasons:
6051              
6052              -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6053              is not a class type.  */
6054           if (complain)
6055             cp_error ("creating pointer to member function of non-class type `%T'",
6056                       r);
6057           return error_mark_node;
6058         }
6059       
6060       fntype = build_cplus_method_type (r, return_type, TREE_CHAIN
6061                                         (arg_types));
6062     }
6063   fntype = build_qualified_type (fntype, TYPE_QUALS (t));
6064   fntype = build_type_attribute_variant (fntype, TYPE_ATTRIBUTES (t));
6065   
6066   return fntype;  
6067 }
6068
6069 /* Substitute into the PARMS of a call-declarator.  */
6070
6071 static tree
6072 tsubst_call_declarator_parms (parms, args, complain, in_decl)
6073      tree parms;
6074      tree args;
6075      int complain;
6076      tree in_decl;
6077 {
6078   tree new_parms;
6079   tree type;
6080   tree defarg;
6081
6082   if (!parms || parms == void_list_node)
6083     return parms;
6084   
6085   new_parms = tsubst_call_declarator_parms (TREE_CHAIN (parms),
6086                                             args, complain, in_decl);
6087
6088   /* Figure out the type of this parameter.  */
6089   type = tsubst (TREE_VALUE (parms), args, complain, in_decl);
6090   
6091   /* Figure out the default argument as well.  Note that we use
6092      tsubst_expr since the default argument is really an expression.  */
6093   defarg = tsubst_expr (TREE_PURPOSE (parms), args, complain, in_decl);
6094
6095   /* Chain this parameter on to the front of those we have already
6096      processed.  We don't use hash_tree_cons because that function
6097      doesn't check TREE_PARMLIST.  */
6098   new_parms = tree_cons (defarg, type, new_parms);
6099
6100   /* And note that these are parameters.  */
6101   TREE_PARMLIST (new_parms) = 1;
6102   
6103   return new_parms;
6104 }
6105
6106 /* Take the tree structure T and replace template parameters used
6107    therein with the argument vector ARGS.  IN_DECL is an associated
6108    decl for diagnostics.  If an error occurs, returns ERROR_MARK_NODE.
6109    An appropriate error message is issued only if COMPLAIN is
6110    non-zero.  Note that we must be relatively non-tolerant of
6111    extensions here, in order to preserve conformance; if we allow
6112    substitutions that should not be allowed, we may allow argument
6113    deductions that should not succeed, and therefore report ambiguous
6114    overload situations where there are none.  In theory, we could
6115    allow the substitution, but indicate that it should have failed,
6116    and allow our caller to make sure that the right thing happens, but
6117    we don't try to do this yet.
6118
6119    This function is used for dealing with types, decls and the like;
6120    for expressions, use tsubst_expr or tsubst_copy.  */
6121
6122 tree
6123 tsubst (t, args, complain, in_decl)
6124      tree t, args;
6125      int complain;
6126      tree in_decl;
6127 {
6128   tree type, r;
6129
6130   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node
6131       || t == integer_type_node
6132       || t == void_type_node
6133       || t == char_type_node
6134       || TREE_CODE (t) == NAMESPACE_DECL)
6135     return t;
6136
6137   if (TREE_CODE (t) == IDENTIFIER_NODE)
6138     type = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (t);
6139   else
6140     type = TREE_TYPE (t);
6141   if (type == unknown_type_node)
6142     my_friendly_abort (42);
6143
6144   if (type && TREE_CODE (t) != FUNCTION_DECL
6145       && TREE_CODE (t) != TYPENAME_TYPE
6146       && TREE_CODE (t) != TEMPLATE_DECL
6147       && TREE_CODE (t) != IDENTIFIER_NODE
6148       && TREE_CODE (t) != FUNCTION_TYPE
6149       && TREE_CODE (t) != METHOD_TYPE)
6150     type = tsubst (type, args, complain, in_decl);
6151   if (type == error_mark_node)
6152     return error_mark_node;
6153
6154   if (DECL_P (t))
6155     return tsubst_decl (t, args, type, in_decl);
6156
6157   switch (TREE_CODE (t))
6158     {
6159     case RECORD_TYPE:
6160     case UNION_TYPE:
6161     case ENUMERAL_TYPE:
6162       return tsubst_aggr_type (t, args, complain, in_decl,
6163                                /*entering_scope=*/0);
6164
6165     case ERROR_MARK:
6166     case IDENTIFIER_NODE:
6167     case OP_IDENTIFIER:
6168     case VOID_TYPE:
6169     case REAL_TYPE:
6170     case COMPLEX_TYPE:
6171     case VECTOR_TYPE:
6172     case BOOLEAN_TYPE:
6173     case INTEGER_CST:
6174     case REAL_CST:
6175     case STRING_CST:
6176       return t;
6177
6178     case INTEGER_TYPE:
6179       if (t == integer_type_node)
6180         return t;
6181
6182       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (t)) == INTEGER_CST
6183           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (t)) == INTEGER_CST)
6184         return t;
6185
6186       {
6187         tree max, omax = TREE_OPERAND (TYPE_MAX_VALUE (t), 0);
6188
6189         max = tsubst_expr (omax, args, complain, in_decl);
6190         if (max == error_mark_node)
6191           return error_mark_node;
6192
6193         /* See if we can reduce this expression to something simpler.  */
6194         max = maybe_fold_nontype_arg (max);
6195         if (!processing_template_decl)
6196           max = decl_constant_value (max);
6197
6198         if (processing_template_decl 
6199             /* When providing explicit arguments to a template
6200                function, but leaving some arguments for subsequent
6201                deduction, MAX may be template-dependent even if we're
6202                not PROCESSING_TEMPLATE_DECL.  We still need to check for
6203                template parms, though; MAX won't be an INTEGER_CST for
6204                dynamic arrays, either.  */
6205             || (TREE_CODE (max) != INTEGER_CST
6206                 && uses_template_parms (max)))
6207           {
6208             tree itype = make_node (INTEGER_TYPE);
6209             TYPE_MIN_VALUE (itype) = size_zero_node;
6210             TYPE_MAX_VALUE (itype) = build_min (MINUS_EXPR, sizetype, max,
6211                                                 integer_one_node);
6212             return itype;
6213           }
6214
6215         if (integer_zerop (omax))
6216           {
6217             /* Still allow an explicit array of size zero.  */
6218             if (pedantic)
6219               pedwarn ("creating array with size zero");
6220           }
6221         else if (integer_zerop (max) 
6222                  || (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST 
6223                      && INT_CST_LT (max, integer_zero_node)))
6224           {
6225             /* [temp.deduct]
6226
6227                Type deduction may fail for any of the following
6228                reasons:  
6229
6230                  Attempting to create an array with a size that is
6231                  zero or negative.  */
6232             if (complain)
6233               cp_error ("creating array with size zero (`%E')", max);
6234
6235             return error_mark_node;
6236           }
6237
6238         return compute_array_index_type (NULL_TREE, max);
6239       }
6240
6241     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6242     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6243     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6244     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6245       {
6246         int idx;
6247         int level;
6248         int levels;
6249
6250         r = NULL_TREE;
6251
6252         if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM
6253             || TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
6254             || TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6255           {
6256             idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (t);
6257             level = TEMPLATE_TYPE_LEVEL (t);
6258           }
6259         else
6260           {
6261             idx = TEMPLATE_PARM_IDX (t);
6262             level = TEMPLATE_PARM_LEVEL (t);
6263           }
6264
6265         if (TREE_VEC_LENGTH (args) > 0)
6266           {
6267             tree arg = NULL_TREE;
6268
6269             levels = TMPL_ARGS_DEPTH (args);
6270             if (level <= levels)
6271               arg = TMPL_ARG (args, level, idx);
6272
6273             if (arg == error_mark_node)
6274               return error_mark_node;
6275             else if (arg != NULL_TREE)
6276               {
6277                 if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_TYPE_PARM)
6278                   {
6279                     my_friendly_assert (TYPE_P (arg), 0);
6280                     return cp_build_qualified_type_real
6281                       (arg, CP_TYPE_QUALS (arg) | CP_TYPE_QUALS (t),
6282                        complain);
6283                   }
6284                 else if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6285                   {
6286                     /* We are processing a type constructed from
6287                        a template template parameter */
6288                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t),
6289                                           args, complain, in_decl);
6290                     if (argvec == error_mark_node)
6291                       return error_mark_node;
6292                         
6293                     /* We can get a TEMPLATE_TEMPLATE_PARM here when 
6294                        we are resolving nested-types in the signature of 
6295                        a member function templates.
6296                        Otherwise ARG is a TEMPLATE_DECL and is the real 
6297                        template to be instantiated.  */
6298                     if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6299                       arg = TYPE_NAME (arg);
6300
6301                     r = lookup_template_class (arg, 
6302                                                argvec, in_decl, 
6303                                                DECL_CONTEXT (arg),
6304                                                /*entering_scope=*/0);
6305                     return cp_build_qualified_type_real (r, 
6306                                                          TYPE_QUALS (t),
6307                                                          complain);
6308                   }
6309                 else
6310                   /* TEMPLATE_TEMPLATE_PARM or TEMPLATE_PARM_INDEX.  */
6311                   return arg;
6312               }
6313           }
6314         else
6315           my_friendly_abort (981018);
6316
6317         if (level == 1)
6318           /* This can happen during the attempted tsubst'ing in
6319              unify.  This means that we don't yet have any information
6320              about the template parameter in question.  */
6321           return t;
6322
6323         /* If we get here, we must have been looking at a parm for a
6324            more deeply nested template.  Make a new version of this
6325            template parameter, but with a lower level.  */
6326         switch (TREE_CODE (t))
6327           {
6328           case TEMPLATE_TYPE_PARM:
6329           case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6330           case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
6331             if (CP_TYPE_QUALS (t))
6332               {
6333                 r = tsubst (TYPE_MAIN_VARIANT (t), args, complain, in_decl);
6334                 r = cp_build_qualified_type_real (r, CP_TYPE_QUALS (t),
6335                                                   complain);
6336               }
6337             else
6338               {
6339                 r = copy_node (t);
6340                 TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (r)
6341                   = reduce_template_parm_level (TEMPLATE_TYPE_PARM_INDEX (t),
6342                                                 r, levels);
6343                 TYPE_STUB_DECL (r) = TYPE_NAME (r) = TEMPLATE_TYPE_DECL (r);
6344                 TYPE_MAIN_VARIANT (r) = r;
6345                 TYPE_POINTER_TO (r) = NULL_TREE;
6346                 TYPE_REFERENCE_TO (r) = NULL_TREE;
6347
6348                 if (TREE_CODE (t) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
6349                   {
6350                     tree argvec = tsubst (TYPE_TI_ARGS (t), args,
6351                                           complain, in_decl); 
6352                     if (argvec == error_mark_node)
6353                       return error_mark_node;
6354
6355                     TEMPLATE_TEMPLATE_PARM_TEMPLATE_INFO (r)
6356                       = tree_cons (TYPE_TI_TEMPLATE (t), argvec, NULL_TREE);
6357                   }
6358               }
6359             break;
6360
6361           case TEMPLATE_PARM_INDEX:
6362             r = reduce_template_parm_level (t, type, levels);
6363             break;
6364            
6365           default:
6366             my_friendly_abort (0);
6367           }
6368
6369         return r;
6370       }
6371
6372     case TREE_LIST:
6373       {
6374         tree purpose, value, chain, result;
6375
6376         if (t == void_list_node)
6377           return t;
6378
6379         purpose = TREE_PURPOSE (t);
6380         if (purpose)
6381           {
6382             purpose = tsubst (purpose, args, complain, in_decl);
6383             if (purpose == error_mark_node)
6384               return error_mark_node;
6385           }
6386         value = TREE_VALUE (t);
6387         if (value)
6388           {
6389             value = tsubst (value, args, complain, in_decl);
6390             if (value == error_mark_node)
6391               return error_mark_node;
6392           }
6393         chain = TREE_CHAIN (t);
6394         if (chain && chain != void_type_node)
6395           {
6396             chain = tsubst (chain, args, complain, in_decl);
6397             if (chain == error_mark_node)
6398               return error_mark_node;
6399           }
6400         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
6401             && value == TREE_VALUE (t)
6402             && chain == TREE_CHAIN (t))
6403           return t;
6404         result = hash_tree_cons (purpose, value, chain);
6405         TREE_PARMLIST (result) = TREE_PARMLIST (t);
6406         return result;
6407       }
6408     case TREE_VEC:
6409       if (type != NULL_TREE)
6410         {
6411           /* A binfo node.  We always need to make a copy, of the node
6412              itself and of its BINFO_BASETYPES.  */
6413
6414           t = copy_node (t);
6415
6416           /* Make sure type isn't a typedef copy.  */
6417           type = BINFO_TYPE (TYPE_BINFO (type));
6418
6419           TREE_TYPE (t) = complete_type (type);
6420           if (IS_AGGR_TYPE (type))
6421             {
6422               BINFO_VTABLE (t) = TYPE_BINFO_VTABLE (type);
6423               BINFO_VIRTUALS (t) = TYPE_BINFO_VIRTUALS (type);
6424               if (TYPE_BINFO_BASETYPES (type) != NULL_TREE)
6425                 BINFO_BASETYPES (t) = copy_node (TYPE_BINFO_BASETYPES (type));
6426             }
6427           return t;
6428         }
6429
6430       /* Otherwise, a vector of template arguments.  */
6431       return tsubst_template_arg_vector (t, args, complain);
6432
6433     case POINTER_TYPE:
6434     case REFERENCE_TYPE:
6435       {
6436         enum tree_code code;
6437
6438         if (type == TREE_TYPE (t))
6439           return t;
6440
6441         code = TREE_CODE (t);
6442
6443
6444         /* [temp.deduct]
6445            
6446            Type deduction may fail for any of the following
6447            reasons:  
6448
6449            -- Attempting to create a pointer to reference type.
6450            -- Attempting to create a reference to a reference type or
6451               a reference to void.  */
6452         if (TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
6453             || (code == REFERENCE_TYPE && TREE_CODE (type) == VOID_TYPE))
6454           {
6455             static int   last_line = 0;
6456             static const char* last_file = 0;
6457
6458             /* We keep track of the last time we issued this error
6459                message to avoid spewing a ton of messages during a
6460                single bad template instantiation.  */
6461             if (complain && (last_line != lineno ||
6462                              last_file != input_filename))
6463               {
6464                 if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE)
6465                   cp_error ("forming reference to void");
6466                 else
6467                   cp_error ("forming %s to reference type `%T'",
6468                             (code == POINTER_TYPE) ? "pointer" : "reference",
6469                             type);
6470                 last_line = lineno;
6471                 last_file = input_filename;
6472               }
6473
6474             return error_mark_node;
6475           }
6476         else if (code == POINTER_TYPE)
6477           r = build_pointer_type (type);
6478         else
6479           r = build_reference_type (type);
6480         r = cp_build_qualified_type_real (r, TYPE_QUALS (t), complain);
6481
6482         if (r != error_mark_node)
6483           /* Will this ever be needed for TYPE_..._TO values?  */
6484           layout_type (r);
6485         
6486         return r;
6487       }
6488     case OFFSET_TYPE:
6489       {
6490         r = tsubst (TYPE_OFFSET_BASETYPE (t), args, complain, in_decl);
6491         if (r == error_mark_node || !IS_AGGR_TYPE (r))
6492           {
6493             /* [temp.deduct]
6494
6495                Type deduction may fail for any of the following
6496                reasons:
6497                
6498                -- Attempting to create "pointer to member of T" when T
6499                   is not a class type.  */
6500             if (complain)
6501               cp_error ("creating pointer to member of non-class type `%T'", 
6502                         r);
6503             return error_mark_node;
6504           }
6505         return build_offset_type (r, type);
6506       }
6507     case FUNCTION_TYPE:
6508     case METHOD_TYPE:
6509       {
6510         tree fntype;
6511         tree raises;
6512
6513         fntype = tsubst_function_type (t, args, complain, in_decl);
6514         if (fntype == error_mark_node)
6515           return error_mark_node;
6516
6517         /* Substitue the exception specification. */
6518         raises = TYPE_RAISES_EXCEPTIONS (t);
6519         if (raises)
6520           {
6521             tree   list = NULL_TREE;
6522             
6523             if (! TREE_VALUE (raises))
6524               list = raises;
6525             else
6526               for (; raises != NULL_TREE; raises = TREE_CHAIN (raises))
6527                 {
6528                   tree spec = TREE_VALUE (raises);
6529                   
6530                   spec = tsubst (spec, args, complain, in_decl);
6531                   if (spec == error_mark_node)
6532                     return spec;
6533                   list = add_exception_specifier (list, spec, complain);
6534                 }
6535             fntype = build_exception_variant (fntype, list);
6536           }
6537         return fntype;
6538       }
6539     case ARRAY_TYPE:
6540       {
6541         tree domain = tsubst (TYPE_DOMAIN (t), args, complain, in_decl);
6542         if (domain == error_mark_node)
6543           return error_mark_node;
6544
6545         /* As an optimization, we avoid regenerating the array type if
6546            it will obviously be the same as T.  */
6547         if (type == TREE_TYPE (t) && domain == TYPE_DOMAIN (t))
6548           return t;
6549
6550         /* These checks should match the ones in grokdeclarator.  
6551
6552            [temp.deduct] 
6553         
6554            The deduction may fail for any of the following reasons: 
6555
6556            -- Attempting to create an array with an element type that
6557               is void, a function type, or a reference type.  */
6558         if (TREE_CODE (type) == VOID_TYPE 
6559             || TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
6560             || TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE)
6561           {
6562             if (complain)
6563               cp_error ("creating array of `%T'", type);
6564             return error_mark_node;
6565           }
6566
6567         r = build_cplus_array_type (type, domain);
6568         return r;
6569       }
6570
6571     case PLUS_EXPR:
6572     case MINUS_EXPR:
6573       {
6574         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
6575                           in_decl);
6576         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
6577                           in_decl);
6578
6579         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6580           return error_mark_node;
6581
6582         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e1, e2));
6583       }
6584
6585     case NEGATE_EXPR:
6586     case NOP_EXPR:
6587       {
6588         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
6589                           in_decl);
6590         if (e == error_mark_node)
6591           return error_mark_node;
6592
6593         return fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), e));
6594       }
6595
6596     case TYPENAME_TYPE:
6597       {
6598         tree ctx = tsubst_aggr_type (TYPE_CONTEXT (t), args, complain,
6599                                      in_decl, /*entering_scope=*/1);
6600         tree f = tsubst_copy (TYPENAME_TYPE_FULLNAME (t), args,
6601                               complain, in_decl); 
6602
6603         if (ctx == error_mark_node || f == error_mark_node)
6604           return error_mark_node;
6605
6606         if (!IS_AGGR_TYPE (ctx))
6607           {
6608             if (complain)
6609               cp_error ("`%T' is not a class, struct, or union type",
6610                         ctx);
6611             return error_mark_node;
6612           }
6613         else if (!uses_template_parms (ctx) && !TYPE_BEING_DEFINED (ctx))
6614           {
6615             /* Normally, make_typename_type does not require that the CTX
6616                have complete type in order to allow things like:
6617              
6618                  template <class T> struct S { typename S<T>::X Y; };
6619
6620                But, such constructs have already been resolved by this
6621                point, so here CTX really should have complete type, unless
6622                it's a partial instantiation.  */
6623             ctx = complete_type (ctx);
6624             if (!COMPLETE_TYPE_P (ctx))
6625               {
6626                 if (complain)
6627                   incomplete_type_error (NULL_TREE, ctx);
6628                 return error_mark_node;
6629               }
6630           }
6631
6632         f = make_typename_type (ctx, f, complain);
6633         if (f == error_mark_node)
6634           return f;
6635         return cp_build_qualified_type_real (f, 
6636                                              CP_TYPE_QUALS (f) 
6637                                              | CP_TYPE_QUALS (t),
6638                                              complain);
6639       }
6640
6641     case INDIRECT_REF:
6642       {
6643         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
6644                          in_decl);
6645         if (e == error_mark_node)
6646           return error_mark_node;
6647         return make_pointer_declarator (type, e);
6648       }
6649
6650     case ADDR_EXPR:
6651       {
6652         tree e = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
6653                          in_decl);
6654         if (e == error_mark_node)
6655           return error_mark_node;
6656         return make_reference_declarator (type, e);
6657       }
6658
6659     case ARRAY_REF:
6660       {
6661         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
6662                           in_decl);
6663         tree e2 = tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
6664                                in_decl);
6665         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6666           return error_mark_node;
6667
6668         return build_parse_node (ARRAY_REF, e1, e2, tsubst_expr);
6669       }
6670
6671     case CALL_EXPR:
6672       {
6673         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
6674                           in_decl);
6675         tree e2 = (tsubst_call_declarator_parms
6676                    (CALL_DECLARATOR_PARMS (t), args, complain, in_decl));
6677         tree e3 = tsubst (CALL_DECLARATOR_EXCEPTION_SPEC (t), args,
6678                           complain, in_decl);
6679
6680         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node 
6681             || e3 == error_mark_node)
6682           return error_mark_node;
6683
6684         return make_call_declarator (e1, e2, CALL_DECLARATOR_QUALS (t), e3);
6685       }
6686
6687     case SCOPE_REF:
6688       {
6689         tree e1 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
6690                                   in_decl);
6691         tree e2 = tsubst (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl);
6692         if (e1 == error_mark_node || e2 == error_mark_node)
6693           return error_mark_node;
6694
6695         return build_parse_node (TREE_CODE (t), e1, e2);
6696       }
6697
6698     case TYPEOF_TYPE:
6699       {
6700         tree e1 = tsubst_expr (TYPE_FIELDS (t), args, complain,
6701                                in_decl);
6702         if (e1 == error_mark_node)
6703           return error_mark_node;
6704
6705         return TREE_TYPE (e1); 
6706       }
6707
6708     case FUNCTION_NAME:
6709       {
6710         const char *name;
6711         int len;
6712         tree type;
6713         tree str;
6714
6715         /* This code should match declare_hidden_char_array in
6716            c-common.c.  */
6717         name = (*decl_printable_name) (current_function_decl, 2);
6718         len = strlen (name) + 1;
6719         type =  build_array_type (char_type_node,
6720                                   build_index_type (build_int_2 (len, 0)));
6721         str = build_string (len, name);
6722         TREE_TYPE (str) = type;
6723         return str;
6724       }
6725
6726     default:
6727       sorry ("use of `%s' in template",
6728              tree_code_name [(int) TREE_CODE (t)]);
6729       return error_mark_node;
6730     }
6731 }
6732
6733 /* Like tsubst, but deals with expressions.  This function just replaces
6734    template parms; to finish processing the resultant expression, use
6735    tsubst_expr.  */
6736
6737 tree
6738 tsubst_copy (t, args, complain, in_decl)
6739      tree t, args;
6740      int complain;
6741      tree in_decl;
6742 {
6743   enum tree_code code;
6744   tree r;
6745
6746   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
6747     return t;
6748
6749   code = TREE_CODE (t);
6750
6751   switch (code)
6752     {
6753     case PARM_DECL:
6754       return do_identifier (DECL_NAME (t), 0, NULL_TREE);
6755
6756     case CONST_DECL:
6757       {
6758         tree enum_type;
6759         tree v;
6760
6761         if (!DECL_CONTEXT (t))
6762           /* This is a global enumeration constant.  */
6763           return t;
6764
6765         /* Unfortunately, we cannot just call lookup_name here.
6766            Consider:
6767            
6768              template <int I> int f() {
6769              enum E { a = I };
6770              struct S { void g() { E e = a; } };
6771              };
6772            
6773            When we instantiate f<7>::S::g(), say, lookup_name is not
6774            clever enough to find f<7>::a.  */
6775         enum_type 
6776           = tsubst_aggr_type (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl, 
6777                               /*entering_scope=*/0);
6778
6779         for (v = TYPE_VALUES (enum_type); 
6780              v != NULL_TREE; 
6781              v = TREE_CHAIN (v))
6782           if (TREE_PURPOSE (v) == DECL_NAME (t))
6783             return TREE_VALUE (v);
6784
6785           /* We didn't find the name.  That should never happen; if
6786              name-lookup found it during preliminary parsing, we
6787              should find it again here during instantiation.  */
6788         my_friendly_abort (0);
6789       }
6790       return t;
6791
6792     case FIELD_DECL:
6793       if (DECL_CONTEXT (t))
6794         {
6795           tree ctx;
6796
6797           ctx = tsubst_aggr_type (DECL_CONTEXT (t), args, complain, in_decl,
6798                                   /*entering_scope=*/1);
6799           if (ctx != DECL_CONTEXT (t))
6800             return lookup_field (ctx, DECL_NAME (t), 0, 0);
6801         }
6802       return t;
6803
6804     case VAR_DECL:
6805     case FUNCTION_DECL:
6806       if (DECL_LANG_SPECIFIC (t) && DECL_TEMPLATE_INFO (t))
6807         t = tsubst (t, args, complain, in_decl);
6808       mark_used (t);
6809       return t;
6810
6811     case TEMPLATE_DECL:
6812       if (is_member_template (t))
6813         return tsubst (t, args, complain, in_decl);
6814       else
6815         return t;
6816
6817     case LOOKUP_EXPR:
6818       {
6819         /* We must tsbust into a LOOKUP_EXPR in case the names to
6820            which it refers is a conversion operator; in that case the
6821            name will change.  We avoid making unnecessary copies,
6822            however.  */
6823         
6824         tree id = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6825
6826         if (id != TREE_OPERAND (t, 0))
6827           {
6828             r = build_nt (LOOKUP_EXPR, id);
6829             LOOKUP_EXPR_GLOBAL (r) = LOOKUP_EXPR_GLOBAL (t);
6830             t = r;
6831           }
6832
6833         return t;
6834       }
6835
6836     case CAST_EXPR:
6837     case REINTERPRET_CAST_EXPR:
6838     case CONST_CAST_EXPR:
6839     case STATIC_CAST_EXPR:
6840     case DYNAMIC_CAST_EXPR:
6841     case NOP_EXPR:
6842       return build1
6843         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
6844          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
6845
6846     case INDIRECT_REF:
6847     case PREDECREMENT_EXPR:
6848     case PREINCREMENT_EXPR:
6849     case POSTDECREMENT_EXPR:
6850     case POSTINCREMENT_EXPR:
6851     case NEGATE_EXPR:
6852     case TRUTH_NOT_EXPR:
6853     case BIT_NOT_EXPR:
6854     case ADDR_EXPR:
6855     case CONVERT_EXPR:      /* Unary + */
6856     case SIZEOF_EXPR:
6857     case ALIGNOF_EXPR:
6858     case ARROW_EXPR:
6859     case THROW_EXPR:
6860     case TYPEID_EXPR:
6861     case REALPART_EXPR:
6862     case IMAGPART_EXPR:
6863       return build1
6864         (code, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl),
6865          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl));
6866
6867     case PLUS_EXPR:
6868     case MINUS_EXPR:
6869     case MULT_EXPR:
6870     case TRUNC_DIV_EXPR:
6871     case CEIL_DIV_EXPR:
6872     case FLOOR_DIV_EXPR:
6873     case ROUND_DIV_EXPR:
6874     case EXACT_DIV_EXPR:
6875     case BIT_AND_EXPR:
6876     case BIT_ANDTC_EXPR:
6877     case BIT_IOR_EXPR:
6878     case BIT_XOR_EXPR:
6879     case TRUNC_MOD_EXPR:
6880     case FLOOR_MOD_EXPR:
6881     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
6882     case TRUTH_ORIF_EXPR:
6883     case TRUTH_AND_EXPR:
6884     case TRUTH_OR_EXPR:
6885     case RSHIFT_EXPR:
6886     case LSHIFT_EXPR:
6887     case RROTATE_EXPR:
6888     case LROTATE_EXPR:
6889     case EQ_EXPR:
6890     case NE_EXPR:
6891     case MAX_EXPR:
6892     case MIN_EXPR:
6893     case LE_EXPR:
6894     case GE_EXPR:
6895     case LT_EXPR:
6896     case GT_EXPR:
6897     case COMPONENT_REF:
6898     case ARRAY_REF:
6899     case COMPOUND_EXPR:
6900     case SCOPE_REF:
6901     case DOTSTAR_EXPR:
6902     case MEMBER_REF:
6903       return build_nt
6904         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
6905          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
6906
6907     case CALL_EXPR:
6908       {
6909         tree fn = TREE_OPERAND (t, 0);
6910         if (is_overloaded_fn (fn))
6911           fn = tsubst_copy (get_first_fn (fn), args, complain, in_decl);
6912         else
6913           /* Sometimes FN is a LOOKUP_EXPR.  */
6914           fn = tsubst_copy (fn, args, complain, in_decl);
6915         return build_nt
6916           (code, fn, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
6917                                   in_decl),
6918            NULL_TREE);
6919       }
6920
6921     case METHOD_CALL_EXPR:
6922       {
6923         tree name = TREE_OPERAND (t, 0);
6924         if (TREE_CODE (name) == BIT_NOT_EXPR)
6925           {
6926             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
6927                                 complain, in_decl);
6928             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
6929           }
6930         else if (TREE_CODE (name) == SCOPE_REF
6931                  && TREE_CODE (TREE_OPERAND (name, 1)) == BIT_NOT_EXPR)
6932           {
6933             tree base = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
6934                                      complain, in_decl);
6935             name = TREE_OPERAND (name, 1);
6936             name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (name, 0), args,
6937                                 complain, in_decl);
6938             name = build1 (BIT_NOT_EXPR, NULL_TREE, name);
6939             name = build_nt (SCOPE_REF, base, name);
6940           }
6941         else
6942           name = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl);
6943         return build_nt
6944           (code, name, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args,
6945                                     complain, in_decl),
6946            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl),
6947            NULL_TREE);
6948       }
6949
6950     case STMT_EXPR:
6951       /* This processing should really occur in tsubst_expr, However,
6952          tsubst_expr does not recurse into expressions, since it
6953          assumes that there aren't any statements inside them.
6954          Instead, it simply calls build_expr_from_tree.  So, we need
6955          to expand the STMT_EXPR here.  */
6956       if (!processing_template_decl)
6957         {
6958           tree stmt_expr = begin_stmt_expr ();
6959           tsubst_expr (STMT_EXPR_STMT (t), args,
6960                        complain, in_decl);
6961           return finish_stmt_expr (stmt_expr);
6962         }
6963       
6964       return t;
6965
6966     case COND_EXPR:
6967     case MODOP_EXPR:
6968     case PSEUDO_DTOR_EXPR:
6969       {
6970         r = build_nt
6971           (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
6972            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
6973            tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
6974         return r;
6975       }
6976
6977     case NEW_EXPR:
6978       {
6979         r = build_nt
6980         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
6981          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl),
6982          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 2), args, complain, in_decl));
6983         NEW_EXPR_USE_GLOBAL (r) = NEW_EXPR_USE_GLOBAL (t);
6984         return r;
6985       }
6986
6987     case DELETE_EXPR:
6988       {
6989         r = build_nt
6990         (code, tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl),
6991          tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain, in_decl));
6992         DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (r) = DELETE_EXPR_USE_GLOBAL (t);
6993         DELETE_EXPR_USE_VEC (r) = DELETE_EXPR_USE_VEC (t);
6994         return r;
6995       }
6996
6997     case TEMPLATE_ID_EXPR:
6998       {
6999         /* Substituted template arguments */
7000         tree targs = tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 1), args, complain,
7001                                   in_decl);
7002
7003         if (targs && TREE_CODE (targs) == TREE_LIST)
7004           {
7005             tree chain;
7006             for (chain = targs; chain; chain = TREE_CHAIN (chain))
7007               TREE_VALUE (chain) = maybe_fold_nontype_arg (TREE_VALUE (chain));
7008           }
7009         else if (targs)
7010           {
7011             int i;
7012             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (targs); ++i)
7013               TREE_VEC_ELT (targs, i) 
7014                 = maybe_fold_nontype_arg (TREE_VEC_ELT (targs, i));
7015           }
7016
7017         return lookup_template_function
7018           (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain, in_decl), targs);
7019       }
7020
7021     case TREE_LIST:
7022       {
7023         tree purpose, value, chain;
7024
7025         if (t == void_list_node)
7026           return t;
7027
7028         purpose = TREE_PURPOSE (t);
7029         if (purpose)
7030           purpose = tsubst_copy (purpose, args, complain, in_decl);
7031         value = TREE_VALUE (t);
7032         if (value)
7033           value = tsubst_copy (value, args, complain, in_decl);
7034         chain = TREE_CHAIN (t);
7035         if (chain && chain != void_type_node)
7036           chain = tsubst_copy (chain, args, complain, in_decl);
7037         if (purpose == TREE_PURPOSE (t)
7038             && value == TREE_VALUE (t)
7039             && chain == TREE_CHAIN (t))
7040           return t;
7041         return tree_cons (purpose, value, chain);
7042       }
7043
7044     case RECORD_TYPE:
7045     case UNION_TYPE:
7046     case ENUMERAL_TYPE:
7047     case INTEGER_TYPE:
7048     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
7049     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7050     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
7051     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
7052     case POINTER_TYPE:
7053     case REFERENCE_TYPE:
7054     case OFFSET_TYPE:
7055     case FUNCTION_TYPE:
7056     case METHOD_TYPE:
7057     case ARRAY_TYPE:
7058     case TYPENAME_TYPE:
7059     case TYPE_DECL:
7060       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7061
7062     case IDENTIFIER_NODE:
7063       if (IDENTIFIER_TYPENAME_P (t))
7064         {
7065           tree new_type = tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl);
7066           if (flag_new_abi)
7067             return mangle_conv_op_name_for_type (new_type);
7068           else
7069             return (build_typename_overload (new_type));
7070         }
7071       else
7072         return t;
7073
7074     case CONSTRUCTOR:
7075       {
7076         r = build
7077           (CONSTRUCTOR, tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl), 
7078            NULL_TREE, tsubst_copy (CONSTRUCTOR_ELTS (t), args,
7079                                    complain, in_decl));
7080         TREE_HAS_CONSTRUCTOR (r) = TREE_HAS_CONSTRUCTOR (t);
7081         return r;
7082       }
7083
7084     case VA_ARG_EXPR:
7085       return build_x_va_arg (tsubst_copy (TREE_OPERAND (t, 0), args, complain,
7086                                         in_decl),
7087                            tsubst (TREE_TYPE (t), args, complain, in_decl));
7088
7089     case FUNCTION_NAME:
7090       return tsubst (t, args, complain, in_decl);
7091
7092     default:
7093       return t;
7094     }
7095 }
7096
7097 /* Like tsubst_copy, but also does semantic processing.  */
7098
7099 tree
7100 tsubst_expr (t, args, complain, in_decl)
7101      tree t, args;
7102      int complain;
7103      tree in_decl;
7104 {
7105   tree stmt;
7106
7107   if (t == NULL_TREE || t == error_mark_node)
7108     return t;
7109
7110   if (processing_template_decl)
7111     return tsubst_copy (t, args, complain, in_decl);
7112
7113   switch (TREE_CODE (t))
7114     {
7115     case RETURN_INIT:
7116       prep_stmt (t);
7117       finish_named_return_value
7118         (TREE_OPERAND (t, 0),
7119          tsubst_expr (TREE_OPERAND (t, 1), args, /*complain=*/1, in_decl));
7120       tsubst_expr (TREE_CHAIN (t), args, complain, in_decl);
7121       break;
7122
7123     case CTOR_INITIALIZER:
7124       {
7125         tree member_init_list;
7126         tree base_init_list;
7127
7128         prep_stmt (t);
7129         member_init_list
7130           = tsubst_initializer_list (TREE_OPERAND (t, 0), args);
7131         base_init_list
7132           = tsubst_initializer_list (TREE_OPERAND (t, 1), args);
7133         setup_vtbl_ptr (member_init_list, base_init_list);
7134         tsubst_expr (TREE_CHAIN (t), args, complain, in_decl);
7135         break;
7136       }
7137
7138     case RETURN_STMT:
7139       prep_stmt (t);
7140       finish_return_stmt (tsubst_expr (RETURN_EXPR (t),
7141                                        args, complain, in_decl));
7142       break;
7143
7144     case EXPR_STMT:
7145       prep_stmt (t);
7146       finish_expr_stmt (tsubst_expr (EXPR_STMT_EXPR (t),
7147                                      args, complain, in_decl));
7148       break;
7149
7150     case DECL_STMT:
7151       {
7152         tree decl;
7153         tree init;
7154
7155         prep_stmt (t);
7156         decl = DECL_STMT_DECL (t);
7157         if (TREE_CODE (decl) == LABEL_DECL)
7158           finish_label_decl (DECL_NAME (decl));
7159         else
7160           {
7161             init = DECL_INITIAL (decl);
7162             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7163             init = tsubst_expr (init, args, complain, in_decl);
7164             if (decl != error_mark_node)
7165               {
7166                 if (TREE_CODE (decl) != TYPE_DECL)
7167                   /* Make sure the type is instantiated now. */
7168                   complete_type (TREE_TYPE (decl));
7169                 if (init)
7170                   DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
7171                 /* By marking the declaration as instantiated, we avoid
7172                    trying to instantiate it.  Since instantiate_decl can't
7173                    handle local variables, and since we've already done
7174                    all that needs to be done, that's the right thing to
7175                    do.  */
7176                 if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
7177                   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7178                 maybe_push_decl (decl);
7179                 cp_finish_decl (decl, init, NULL_TREE, 0);
7180               }
7181           }
7182         return decl;
7183       }
7184
7185     case FOR_STMT:
7186       {
7187         tree tmp;
7188         prep_stmt (t);
7189
7190         stmt = begin_for_stmt ();
7191         for (tmp = FOR_INIT_STMT (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
7192           tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7193         finish_for_init_stmt (stmt);
7194         finish_for_cond (tsubst_expr (FOR_COND (t), args,
7195                                       complain, in_decl),
7196                          stmt);
7197         tmp = tsubst_expr (FOR_EXPR (t), args, complain, in_decl);
7198         finish_for_expr (tmp, stmt);
7199         tsubst_expr (FOR_BODY (t), args, complain, in_decl);
7200         finish_for_stmt (stmt);
7201       }
7202       break;
7203
7204     case WHILE_STMT:
7205       {
7206         prep_stmt (t);
7207         stmt = begin_while_stmt ();
7208         finish_while_stmt_cond (tsubst_expr (WHILE_COND (t),
7209                                              args, complain, in_decl),
7210                                 stmt);
7211         tsubst_expr (WHILE_BODY (t), args, complain, in_decl);
7212         finish_while_stmt (stmt);
7213       }
7214       break;
7215
7216     case DO_STMT:
7217       {
7218         prep_stmt (t);
7219         stmt = begin_do_stmt ();
7220         tsubst_expr (DO_BODY (t), args, complain, in_decl);
7221         finish_do_body (stmt);
7222         finish_do_stmt (tsubst_expr (DO_COND (t), args,
7223                                      complain, in_decl),
7224                         stmt);
7225       }
7226       break;
7227
7228     case IF_STMT:
7229       {
7230         tree tmp;
7231
7232         prep_stmt (t);
7233         stmt = begin_if_stmt ();
7234         finish_if_stmt_cond (tsubst_expr (IF_COND (t),
7235                                           args, complain, in_decl),
7236                              stmt);
7237
7238         if (tmp = THEN_CLAUSE (t), tmp)
7239           {
7240             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7241             finish_then_clause (stmt);
7242           }
7243
7244         if (tmp = ELSE_CLAUSE (t), tmp)
7245           {
7246             begin_else_clause ();
7247             tsubst_expr (tmp, args, complain, in_decl);
7248             finish_else_clause (stmt);
7249           }
7250
7251         finish_if_stmt ();
7252       }
7253       break;
7254
7255     case COMPOUND_STMT:
7256       {
7257         tree substmt;
7258
7259         prep_stmt (t);
7260         stmt = begin_compound_stmt (COMPOUND_STMT_NO_SCOPE (t));
7261         for (substmt = COMPOUND_BODY (t); 
7262              substmt != NULL_TREE;
7263              substmt = TREE_CHAIN (substmt))
7264           tsubst_expr (substmt, args, complain, in_decl);
7265         return finish_compound_stmt (COMPOUND_STMT_NO_SCOPE (t), stmt);
7266       }
7267       break;
7268
7269     case BREAK_STMT:
7270       prep_stmt (t);
7271       finish_break_stmt ();
7272       break;
7273
7274     case CONTINUE_STMT:
7275       prep_stmt (t);
7276       finish_continue_stmt ();
7277       break;
7278
7279     case SWITCH_STMT:
7280       {
7281         tree val;
7282
7283         prep_stmt (t);
7284         stmt = begin_switch_stmt ();
7285         val = tsubst_expr (SWITCH_COND (t), args, complain, in_decl);
7286         finish_switch_cond (val, stmt);
7287         tsubst_expr (SWITCH_BODY (t), args, complain, in_decl);
7288         finish_switch_stmt (stmt);
7289       }
7290       break;
7291
7292     case CASE_LABEL:
7293       prep_stmt (t);
7294       finish_case_label (tsubst_expr (CASE_LOW (t), args, complain, in_decl),
7295                          tsubst_expr (CASE_HIGH (t), args, complain,
7296                                       in_decl));
7297       break;
7298
7299     case LABEL_STMT:
7300       lineno = STMT_LINENO (t);
7301       finish_label_stmt (DECL_NAME (LABEL_STMT_LABEL (t)));
7302       break;
7303
7304     case GOTO_STMT:
7305       prep_stmt (t);
7306       t = GOTO_DESTINATION (t);
7307       if (TREE_CODE (t) != LABEL_DECL)
7308         /* Computed goto's must be tsubst'd into.  On the other hand,
7309            non-computed gotos must not be; the identifier in question
7310            will have no binding.  */
7311         t = tsubst_expr (t, args, complain, in_decl);
7312       else
7313         t = DECL_NAME (t);
7314       finish_goto_stmt (t);
7315       break;
7316
7317     case ASM_STMT:
7318       prep_stmt (t);
7319       finish_asm_stmt (ASM_CV_QUAL (t),
7320                        tsubst_expr (ASM_STRING (t), args, complain, in_decl),
7321                        tsubst_expr (ASM_OUTPUTS (t), args, complain, in_decl),
7322                        tsubst_expr (ASM_INPUTS (t), args, complain, in_decl), 
7323                        tsubst_expr (ASM_CLOBBERS (t), args, complain,
7324                                     in_decl));
7325       break;
7326
7327     case TRY_BLOCK:
7328       prep_stmt (t);
7329       if (CLEANUP_P (t))
7330         {
7331           stmt = begin_try_block ();
7332           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7333           finish_cleanup_try_block (stmt);
7334           finish_cleanup (tsubst_expr (TRY_HANDLERS (t), args,
7335                                        complain, in_decl),
7336                           stmt);
7337         }
7338       else
7339         {
7340           tree handler;
7341
7342           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7343             stmt = begin_function_try_block ();
7344           else
7345             stmt = begin_try_block ();
7346
7347           tsubst_expr (TRY_STMTS (t), args, complain, in_decl);
7348
7349           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7350             finish_function_try_block (stmt);
7351           else
7352             finish_try_block (stmt);
7353
7354           handler = TRY_HANDLERS (t);
7355           for (; handler; handler = TREE_CHAIN (handler))
7356             tsubst_expr (handler, args, complain, in_decl);
7357           if (FN_TRY_BLOCK_P (t))
7358             finish_function_handler_sequence (stmt);
7359           else
7360             finish_handler_sequence (stmt);
7361         }
7362       break;
7363       
7364     case HANDLER:
7365       {
7366         tree decl;
7367         tree blocks;
7368
7369         prep_stmt (t);
7370         stmt = begin_handler ();
7371         if (HANDLER_PARMS (t))
7372           {
7373             decl = DECL_STMT_DECL (HANDLER_PARMS (t));
7374             decl = tsubst (decl, args, complain, in_decl);
7375             /* Prevent instantiate_decl from trying to instantiate
7376                this variable.  We've already done all that needs to be
7377                done.  */
7378             DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (decl) = 1;
7379           }
7380         else
7381           decl = NULL_TREE;
7382         blocks = finish_handler_parms (decl, stmt);
7383         tsubst_expr (HANDLER_BODY (t), args, complain, in_decl);
7384         finish_handler (blocks, stmt);
7385       }
7386       break;
7387
7388     case TAG_DEFN:
7389       prep_stmt (t);
7390       t = TREE_TYPE (t);
7391       tsubst (t, args, complain, NULL_TREE);
7392       break;
7393
7394     default:
7395       return build_expr_from_tree (tsubst_copy (t, args, complain, in_decl));
7396     }
7397   return NULL_TREE;
7398 }
7399
7400 /* TMPL is a TEMPLATE_DECL for a cloned constructor or destructor.
7401    Instantiate it with the ARGS.  */
7402
7403 static tree
7404 instantiate_clone (tmpl, args)
7405      tree tmpl;
7406      tree args;
7407 {
7408   tree spec;
7409   tree clone;
7410
7411   /* Instantiated the cloned function, rather than the clone.  */
7412   spec = instantiate_template (DECL_CLONED_FUNCTION (tmpl), args);
7413
7414   /* Then, see if we've already cloned the instantiation.  */
7415   for (clone = TREE_CHAIN (spec);
7416        clone && DECL_CLONED_FUNCTION_P (clone);
7417        clone = TREE_CHAIN (clone))
7418     if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
7419       return clone;
7420
7421   /* If we haven't, do so know.  */
7422   if (!clone)
7423     clone_function_decl (spec, /*update_method_vec_p=*/0);
7424
7425   /* Look again.  */
7426   for (clone = TREE_CHAIN (spec);
7427        clone && DECL_CLONED_FUNCTION_P (clone);
7428        clone = TREE_CHAIN (clone))
7429     if (DECL_NAME (clone) == DECL_NAME (tmpl))
7430       return clone;
7431
7432   /* We should always have found the clone by now.  */
7433   my_friendly_abort (20000411);
7434   return NULL_TREE;
7435 }
7436
7437 /* Instantiate the indicated variable or function template TMPL with
7438    the template arguments in TARG_PTR.  */
7439
7440 tree
7441 instantiate_template (tmpl, targ_ptr)
7442      tree tmpl, targ_ptr;
7443 {
7444   tree clone;
7445   tree fndecl;
7446   tree gen_tmpl;
7447   tree spec;
7448   int i, len;
7449   tree inner_args;
7450
7451   if (tmpl == error_mark_node)
7452     return error_mark_node;
7453
7454   my_friendly_assert (TREE_CODE (tmpl) == TEMPLATE_DECL, 283);
7455
7456   /* If this function is a clone, handle it specially.  */
7457   if (DECL_CLONED_FUNCTION_P (tmpl))
7458     return instantiate_clone (tmpl, targ_ptr);
7459
7460   /* Check to see if we already have this specialization.  */
7461   spec = retrieve_specialization (tmpl, targ_ptr);
7462   if (spec != NULL_TREE)
7463     return spec;
7464
7465   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
7466   if (tmpl != gen_tmpl)
7467     {
7468       /* The TMPL is a partial instantiation.  To get a full set of
7469          arguments we must add the arguments used to perform the
7470          partial instantiation.  */
7471       targ_ptr = add_outermost_template_args (DECL_TI_ARGS (tmpl),
7472                                               targ_ptr);
7473
7474       /* Check to see if we already have this specialization.  */
7475       spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, targ_ptr);
7476       if (spec != NULL_TREE)
7477         return spec;
7478     }
7479
7480   len = DECL_NTPARMS (gen_tmpl);
7481   inner_args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targ_ptr);
7482   i = len;
7483   while (i--)
7484     {
7485       tree t = TREE_VEC_ELT (inner_args, i);
7486       if (TYPE_P (t))
7487         {
7488           tree nt = target_type (t);
7489           if (IS_AGGR_TYPE (nt) && decl_function_context (TYPE_MAIN_DECL (nt)))
7490             {
7491               cp_error ("type `%T' composed from a local class is not a valid template-argument", t);
7492               cp_error ("  trying to instantiate `%D'", gen_tmpl);
7493               return error_mark_node;
7494             }
7495         }
7496     }
7497
7498   /* substitute template parameters */
7499   fndecl = tsubst (DECL_TEMPLATE_RESULT (gen_tmpl),
7500                    targ_ptr, /*complain=*/1, gen_tmpl);
7501   /* The DECL_TI_TEMPLATE should always be the immediate parent
7502      template, not the most general template.  */
7503   DECL_TI_TEMPLATE (fndecl) = tmpl;
7504
7505   if (flag_external_templates)
7506     add_pending_template (fndecl);
7507
7508   /* If we've just instantiated the main entry point for a function,
7509      instantiate all the alternate entry points as well.  */
7510   for (clone = TREE_CHAIN (gen_tmpl);
7511        clone && DECL_CLONED_FUNCTION_P (clone);
7512        clone = TREE_CHAIN (clone))
7513     instantiate_template (clone, targ_ptr);
7514
7515   return fndecl;
7516 }
7517
7518 /* Push the name of the class template into the scope of the instantiation.  */
7519
7520 void
7521 overload_template_name (type)
7522      tree type;
7523 {
7524   tree id = DECL_NAME (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (type));
7525   tree decl;
7526
7527   if (IDENTIFIER_CLASS_VALUE (id)
7528       && TREE_TYPE (IDENTIFIER_CLASS_VALUE (id)) == type)
7529     return;
7530
7531   decl = build_decl (TYPE_DECL, id, type);
7532   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
7533   pushdecl_class_level (decl);
7534 }
7535
7536 /* The FN is a TEMPLATE_DECL for a function.  The ARGS are the
7537    arguments that are being used when calling it.  TARGS is a vector
7538    into which the deduced template arguments are placed.  
7539
7540    Return zero for success, 2 for an incomplete match that doesn't resolve
7541    all the types, and 1 for complete failure.  An error message will be
7542    printed only for an incomplete match.
7543
7544    If FN is a conversion operator, RETURN_TYPE is the type desired as
7545    the result of the conversion operator.
7546
7547    TPARMS is a vector of template parameters.
7548
7549    The EXPLICIT_TARGS are explicit template arguments provided via a
7550    template-id.
7551
7552    The parameter STRICT is one of:
7553
7554    DEDUCE_CALL: 
7555      We are deducing arguments for a function call, as in
7556      [temp.deduct.call].
7557
7558    DEDUCE_CONV:
7559      We are deducing arguments for a conversion function, as in 
7560      [temp.deduct.conv].
7561
7562    DEDUCE_EXACT:
7563      We are deducing arguments when calculating the partial
7564      ordering between specializations of function or class
7565      templates, as in [temp.func.order] and [temp.class.order],
7566      when doing an explicit instantiation as in [temp.explicit],
7567      when determining an explicit specialization as in
7568      [temp.expl.spec], or when taking the address of a function
7569      template, as in [temp.deduct.funcaddr]. 
7570
7571    The other arguments are as for type_unification.  */
7572
7573 int
7574 fn_type_unification (fn, explicit_targs, targs, args, return_type,
7575                      strict)
7576      tree fn, explicit_targs, targs, args, return_type;
7577      unification_kind_t strict;
7578 {
7579   tree parms;
7580   tree fntype;
7581   int result;
7582
7583   my_friendly_assert (TREE_CODE (fn) == TEMPLATE_DECL, 0);
7584   
7585   fntype = TREE_TYPE (fn);
7586   if (explicit_targs)
7587     {
7588       /* [temp.deduct]
7589           
7590          The specified template arguments must match the template
7591          parameters in kind (i.e., type, nontype, template), and there
7592          must not be more arguments than there are parameters;
7593          otherwise type deduction fails.
7594
7595          Nontype arguments must match the types of the corresponding
7596          nontype template parameters, or must be convertible to the
7597          types of the corresponding nontype parameters as specified in
7598          _temp.arg.nontype_, otherwise type deduction fails.
7599
7600          All references in the function type of the function template
7601          to the corresponding template parameters are replaced by the
7602          specified template argument values.  If a substitution in a
7603          template parameter or in the function type of the function
7604          template results in an invalid type, type deduction fails.  */
7605       int i;
7606       tree converted_args;
7607
7608       converted_args
7609         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
7610                                   explicit_targs, NULL_TREE, /*complain=*/0, 
7611                                   /*require_all_arguments=*/0));
7612       if (converted_args == error_mark_node)
7613         return 1;
7614
7615       fntype = tsubst (fntype, converted_args, /*complain=*/0, NULL_TREE);
7616       if (fntype == error_mark_node)
7617         return 1;
7618
7619       /* Place the explicitly specified arguments in TARGS.  */
7620       for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (targs); i++)
7621         TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (converted_args, i);
7622     }
7623      
7624   parms = TYPE_ARG_TYPES (fntype);
7625
7626   if (DECL_CONV_FN_P (fn))
7627     {
7628       /* This is a template conversion operator.  Remove `this', since
7629          we could be comparing conversions from different classes.  */
7630       parms = TREE_CHAIN (parms);
7631       args = TREE_CHAIN (args);
7632       my_friendly_assert (return_type != NULL_TREE, 20000227);
7633     }
7634   
7635   if (return_type)
7636     {
7637       /* We've been given a return type to match, prepend it.  */
7638       parms = tree_cons (NULL_TREE, TREE_TYPE (fntype), parms);
7639       args = tree_cons (NULL_TREE, return_type, args);
7640     }
7641
7642   /* We allow incomplete unification without an error message here
7643      because the standard doesn't seem to explicitly prohibit it.  Our
7644      callers must be ready to deal with unification failures in any
7645      event.  */
7646   result = type_unification_real (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (fn), 
7647                                   targs, parms, args, /*subr=*/0,
7648                                   strict, /*allow_incomplete*/1);
7649
7650   if (result == 0) 
7651     /* All is well so far.  Now, check:
7652        
7653        [temp.deduct] 
7654        
7655        When all template arguments have been deduced, all uses of
7656        template parameters in nondeduced contexts are replaced with
7657        the corresponding deduced argument values.  If the
7658        substitution results in an invalid type, as described above,
7659        type deduction fails.  */
7660     if (tsubst (TREE_TYPE (fn), targs, /*complain=*/0, NULL_TREE)
7661         == error_mark_node)
7662       return 1;
7663
7664   return result;
7665 }
7666
7667 /* Adjust types before performing type deduction, as described in
7668    [temp.deduct.call] and [temp.deduct.conv].  The rules in these two
7669    sections are symmetric.  PARM is the type of a function parameter
7670    or the return type of the conversion function.  ARG is the type of
7671    the argument passed to the call, or the type of the value
7672    initialized with the result of the conversion function.  */
7673
7674 static void
7675 maybe_adjust_types_for_deduction (strict, parm, arg)
7676      unification_kind_t strict;
7677      tree* parm;
7678      tree* arg;
7679 {
7680   switch (strict)
7681     {
7682     case DEDUCE_CALL:
7683       break;
7684
7685     case DEDUCE_CONV:
7686       {
7687         /* Swap PARM and ARG throughout the remainder of this
7688            function; the handling is precisely symmetric since PARM
7689            will initialize ARG rather than vice versa.  */
7690         tree* temp = parm;
7691         parm = arg;
7692         arg = temp;
7693         break;
7694       }
7695
7696     case DEDUCE_EXACT:
7697       /* There is nothing to do in this case.  */
7698       return;
7699
7700     default:
7701       my_friendly_abort (0);
7702     }
7703
7704   if (TREE_CODE (*parm) != REFERENCE_TYPE)
7705     {
7706       /* [temp.deduct.call]
7707          
7708          If P is not a reference type:
7709          
7710          --If A is an array type, the pointer type produced by the
7711          array-to-pointer standard conversion (_conv.array_) is
7712          used in place of A for type deduction; otherwise,
7713          
7714          --If A is a function type, the pointer type produced by
7715          the function-to-pointer standard conversion
7716          (_conv.func_) is used in place of A for type deduction;
7717          otherwise,
7718          
7719          --If A is a cv-qualified type, the top level
7720          cv-qualifiers of A's type are ignored for type
7721          deduction.  */
7722       if (TREE_CODE (*arg) == ARRAY_TYPE)
7723         *arg = build_pointer_type (TREE_TYPE (*arg));
7724       else if (TREE_CODE (*arg) == FUNCTION_TYPE)
7725         *arg = build_pointer_type (*arg);
7726       else
7727         *arg = TYPE_MAIN_VARIANT (*arg);
7728     }
7729   
7730   /* [temp.deduct.call]
7731      
7732      If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers
7733      of P's type are ignored for type deduction.  If P is a
7734      reference type, the type referred to by P is used for
7735      type deduction.  */
7736   *parm = TYPE_MAIN_VARIANT (*parm);
7737   if (TREE_CODE (*parm) == REFERENCE_TYPE)
7738     *parm = TREE_TYPE (*parm);
7739 }
7740
7741 /* Like type_unification.
7742
7743    If SUBR is 1, we're being called recursively (to unify the
7744    arguments of a function or method parameter of a function
7745    template).  */
7746
7747 static int
7748 type_unification_real (tparms, targs, parms, args, subr,
7749                        strict, allow_incomplete)
7750      tree tparms, targs, parms, args;
7751      int subr;
7752      unification_kind_t strict;
7753      int allow_incomplete;
7754 {
7755   tree parm, arg;
7756   int i;
7757   int ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
7758   int sub_strict;
7759
7760   my_friendly_assert (TREE_CODE (tparms) == TREE_VEC, 289);
7761   my_friendly_assert (parms == NULL_TREE 
7762                       || TREE_CODE (parms) == TREE_LIST, 290);
7763   /* ARGS could be NULL (via a call from parse.y to
7764      build_x_function_call).  */
7765   if (args)
7766     my_friendly_assert (TREE_CODE (args) == TREE_LIST, 291);
7767   my_friendly_assert (ntparms > 0, 292);
7768
7769   switch (strict)
7770     {
7771     case DEDUCE_CALL:
7772       sub_strict = UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL | UNIFY_ALLOW_DERIVED;
7773       break;
7774       
7775     case DEDUCE_CONV:
7776       sub_strict = UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL;
7777       break;
7778
7779     case DEDUCE_EXACT:
7780       sub_strict = UNIFY_ALLOW_NONE;
7781       break;
7782       
7783     default:
7784       my_friendly_abort (0);
7785     }
7786
7787   while (parms
7788          && parms != void_list_node
7789          && args
7790          && args != void_list_node)
7791     {
7792       parm = TREE_VALUE (parms);
7793       parms = TREE_CHAIN (parms);
7794       arg = TREE_VALUE (args);
7795       args = TREE_CHAIN (args);
7796
7797       if (arg == error_mark_node)
7798         return 1;
7799       if (arg == unknown_type_node)
7800         /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
7801            template args from other function args.  */
7802         continue;
7803
7804       /* Conversions will be performed on a function argument that
7805          corresponds with a function parameter that contains only
7806          non-deducible template parameters and explicitly specified
7807          template parameters.  */
7808       if (! uses_template_parms (parm))
7809         {
7810           tree type;
7811
7812           if (!TYPE_P (arg))
7813             type = TREE_TYPE (arg);
7814           else
7815             {
7816               type = arg;
7817               arg = NULL_TREE;
7818             }
7819
7820           if (strict == DEDUCE_EXACT)
7821             {
7822               if (same_type_p (parm, type))
7823                 continue;
7824             }
7825           else
7826             /* It might work; we shouldn't check now, because we might
7827                get into infinite recursion.  Overload resolution will
7828                handle it.  */
7829             continue;
7830
7831           return 1;
7832         }
7833         
7834       if (!TYPE_P (arg))
7835         {
7836           my_friendly_assert (TREE_TYPE (arg) != NULL_TREE, 293);
7837           if (type_unknown_p (arg))
7838             {
7839               /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from
7840                  a pointer to function or pointer to member function
7841                  argument if the set of overloaded functions does not
7842                  contain function templates and at most one of a set of
7843                  overloaded functions provides a unique match.  */
7844
7845               if (resolve_overloaded_unification
7846                   (tparms, targs, parm, arg, strict, sub_strict)
7847                   != 0)
7848                 return 1;
7849               continue;
7850             }
7851           arg = TREE_TYPE (arg);
7852         }
7853
7854       if (!subr)
7855         maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
7856
7857       if (unify (tparms, targs, parm, arg, sub_strict))
7858         return 1;
7859     }
7860   /* Fail if we've reached the end of the parm list, and more args
7861      are present, and the parm list isn't variadic.  */
7862   if (args && args != void_list_node && parms == void_list_node)
7863     return 1;
7864   /* Fail if parms are left and they don't have default values.  */
7865   if (parms
7866       && parms != void_list_node
7867       && TREE_PURPOSE (parms) == NULL_TREE)
7868     return 1;
7869   if (!subr)
7870     for (i = 0; i < ntparms; i++)
7871       if (TREE_VEC_ELT (targs, i) == NULL_TREE)
7872         {
7873           if (!allow_incomplete)
7874             error ("incomplete type unification");
7875           return 2;
7876         }
7877   return 0;
7878 }
7879
7880 /* Subroutine of type_unification_real.  Args are like the variables at the
7881    call site.  ARG is an overloaded function (or template-id); we try
7882    deducing template args from each of the overloads, and if only one
7883    succeeds, we go with that.  Modifies TARGS and returns 0 on success.  */
7884
7885 static int
7886 resolve_overloaded_unification (tparms, targs, parm, arg, strict,
7887                                 sub_strict)
7888      tree tparms, targs, parm, arg;
7889      unification_kind_t strict;
7890      int sub_strict;
7891 {
7892   tree tempargs = copy_node (targs);
7893   int good = 0;
7894
7895   if (TREE_CODE (arg) == ADDR_EXPR)
7896     arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
7897
7898   if (TREE_CODE (arg) == COMPONENT_REF)
7899     /* Handle `&x' where `x' is some static or non-static member
7900        function name.  */
7901     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
7902
7903   if (TREE_CODE (arg) == OFFSET_REF)
7904     arg = TREE_OPERAND (arg, 1);
7905
7906   /* Strip baselink information.  */
7907   while (TREE_CODE (arg) == TREE_LIST)
7908     arg = TREE_VALUE (arg);
7909
7910   if (TREE_CODE (arg) == TEMPLATE_ID_EXPR)
7911     {
7912       /* If we got some explicit template args, we need to plug them into
7913          the affected templates before we try to unify, in case the
7914          explicit args will completely resolve the templates in question.  */
7915
7916       tree expl_subargs = TREE_OPERAND (arg, 1);
7917       arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
7918
7919       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
7920         {
7921           tree fn = OVL_CURRENT (arg);
7922           tree subargs, elem;
7923
7924           if (TREE_CODE (fn) != TEMPLATE_DECL)
7925             continue;
7926
7927           subargs = get_bindings_overload (fn, DECL_TEMPLATE_RESULT (fn),
7928                                            expl_subargs);
7929           if (subargs)
7930             {
7931               elem = tsubst (TREE_TYPE (fn), subargs, /*complain=*/0,
7932                              NULL_TREE);
7933               if (TREE_CODE (elem) == METHOD_TYPE)
7934                 elem = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (elem));
7935               good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm, elem,
7936                                         strict, sub_strict);
7937             }
7938         }
7939     }
7940   else if (TREE_CODE (arg) == OVERLOAD)
7941     {
7942       for (; arg; arg = OVL_NEXT (arg))
7943         {
7944           tree type = TREE_TYPE (OVL_CURRENT (arg));
7945           if (TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
7946             type = build_ptrmemfunc_type (build_pointer_type (type));
7947           good += try_one_overload (tparms, targs, tempargs, parm,
7948                                     type,
7949                                     strict, sub_strict);
7950         }
7951     }
7952   else
7953     my_friendly_abort (981006);
7954
7955   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
7956      to function or pointer to member function argument if the set of
7957      overloaded functions does not contain function templates and at most
7958      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
7959
7960      So if we found multiple possibilities, we return success but don't
7961      deduce anything.  */
7962
7963   if (good == 1)
7964     {
7965       int i = TREE_VEC_LENGTH (targs);
7966       for (; i--; )
7967         if (TREE_VEC_ELT (tempargs, i))
7968           TREE_VEC_ELT (targs, i) = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
7969     }
7970   if (good)
7971     return 0;
7972
7973   return 1;
7974 }
7975
7976 /* Subroutine of resolve_overloaded_unification; does deduction for a single
7977    overload.  Fills TARGS with any deduced arguments, or error_mark_node if
7978    different overloads deduce different arguments for a given parm.
7979    Returns 1 on success.  */
7980
7981 static int
7982 try_one_overload (tparms, orig_targs, targs, parm, arg, strict,
7983                   sub_strict)
7984      tree tparms, orig_targs, targs, parm, arg;
7985      unification_kind_t strict;
7986      int sub_strict;
7987 {
7988   int nargs;
7989   tree tempargs;
7990   int i;
7991
7992   /* [temp.deduct.type] A template-argument can be deduced from a pointer
7993      to function or pointer to member function argument if the set of
7994      overloaded functions does not contain function templates and at most
7995      one of a set of overloaded functions provides a unique match.
7996
7997      So if this is a template, just return success.  */
7998
7999   if (uses_template_parms (arg))
8000     return 1;
8001
8002   maybe_adjust_types_for_deduction (strict, &parm, &arg);
8003
8004   /* We don't copy orig_targs for this because if we have already deduced
8005      some template args from previous args, unify would complain when we
8006      try to deduce a template parameter for the same argument, even though
8007      there isn't really a conflict.  */
8008   nargs = TREE_VEC_LENGTH (targs);
8009   tempargs = make_tree_vec (nargs);
8010
8011   if (unify (tparms, tempargs, parm, arg, sub_strict) != 0)
8012     return 0;
8013
8014   /* First make sure we didn't deduce anything that conflicts with
8015      explicitly specified args.  */
8016   for (i = nargs; i--; )
8017     {
8018       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
8019       tree oldelt = TREE_VEC_ELT (orig_targs, i);
8020
8021       if (elt == NULL_TREE)
8022         continue;
8023       else if (uses_template_parms (elt))
8024         {
8025           /* Since we're unifying against ourselves, we will fill in template
8026              args used in the function parm list with our own template parms.
8027              Discard them.  */
8028           TREE_VEC_ELT (tempargs, i) = NULL_TREE;
8029           continue;
8030         }
8031       else if (oldelt && ! template_args_equal (oldelt, elt))
8032         return 0;
8033     }
8034
8035   for (i = nargs; i--; )
8036     {
8037       tree elt = TREE_VEC_ELT (tempargs, i);
8038
8039       if (elt)
8040         TREE_VEC_ELT (targs, i) = elt;
8041     }
8042
8043   return 1;
8044 }
8045
8046 /* Verify that nondeduce template argument agrees with the type
8047    obtained from argument deduction.  Return nonzero if the
8048    verification fails.
8049
8050    For example:
8051
8052      struct A { typedef int X; };
8053      template <class T, class U> struct C {};
8054      template <class T> struct C<T, typename T::X> {};
8055
8056    Then with the instantiation `C<A, int>', we can deduce that
8057    `T' is `A' but unify () does not check whether `typename T::X'
8058    is `int'.  This function ensure that they agree.
8059
8060    TARGS, PARMS are the same as the arguments of unify.
8061    ARGS contains template arguments from all levels.  */
8062
8063 static int
8064 verify_class_unification (targs, parms, args)
8065      tree targs, parms, args;
8066 {
8067   int i;
8068   int nparms = TREE_VEC_LENGTH (parms);
8069   tree new_parms = tsubst (parms, add_outermost_template_args (args, targs),
8070                            /*complain=*/0, NULL_TREE);
8071   if (new_parms == error_mark_node)
8072     return 1;
8073
8074   args = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args);
8075
8076   for (i = 0; i < nparms; i++)
8077     {
8078       tree parm = TREE_VEC_ELT (new_parms, i);
8079       tree arg = TREE_VEC_ELT (args, i);
8080
8081       /* In case we are deducing from a function argument of a function
8082          templates, some parameters may not be deduced yet.  So we
8083          make sure that only fully substituted elements of PARM are
8084          compared below.  */
8085
8086       if (!uses_template_parms (parm) && !template_args_equal (parm, arg))
8087         return 1;
8088     }
8089   return 0;
8090 }
8091
8092 /* PARM is a template class (perhaps with unbound template
8093    parameters).  ARG is a fully instantiated type.  If ARG can be
8094    bound to PARM, return ARG, otherwise return NULL_TREE.  TPARMS and
8095    TARGS are as for unify.  */
8096
8097 static tree
8098 try_class_unification (tparms, targs, parm, arg)
8099      tree tparms;
8100      tree targs;
8101      tree parm;
8102      tree arg;
8103 {
8104   tree copy_of_targs;
8105
8106   if (!CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg)
8107       || CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg) != CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm))
8108     return NULL_TREE;
8109
8110   /* We need to make a new template argument vector for the call to
8111      unify.  If we used TARGS, we'd clutter it up with the result of
8112      the attempted unification, even if this class didn't work out.
8113      We also don't want to commit ourselves to all the unifications
8114      we've already done, since unification is supposed to be done on
8115      an argument-by-argument basis.  In other words, consider the
8116      following pathological case:
8117
8118        template <int I, int J, int K>
8119        struct S {};
8120        
8121        template <int I, int J>
8122        struct S<I, J, 2> : public S<I, I, I>, S<J, J, J> {};
8123        
8124        template <int I, int J, int K>
8125        void f(S<I, J, K>, S<I, I, I>);
8126        
8127        void g() {
8128          S<0, 0, 0> s0;
8129          S<0, 1, 2> s2;
8130        
8131          f(s0, s2);
8132        }
8133
8134      Now, by the time we consider the unification involving `s2', we
8135      already know that we must have `f<0, 0, 0>'.  But, even though
8136      `S<0, 1, 2>' is derived from `S<0, 0, 0>', the code is not legal
8137      because there are two ways to unify base classes of S<0, 1, 2>
8138      with S<I, I, I>.  If we kept the already deduced knowledge, we
8139      would reject the possibility I=1.  */
8140   copy_of_targs = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
8141   
8142   /* If unification failed, we're done.  */
8143   if (unify (tparms, copy_of_targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
8144              CLASSTYPE_TI_ARGS (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
8145     return NULL_TREE;
8146
8147   return arg;
8148 }
8149
8150 /* Subroutine of get_template_base.  RVAL, if non-NULL, is a base we
8151    have already discovered to be satisfactory.  ARG_BINFO is the binfo
8152    for the base class of ARG that we are currently examining.  */
8153
8154 static tree
8155 get_template_base_recursive (tparms, targs, parm,
8156                              arg_binfo, rval, flags)
8157      tree tparms;
8158      tree targs;
8159      tree arg_binfo;
8160      tree rval;
8161      tree parm;
8162      int flags;
8163 {
8164   tree binfos;
8165   int i, n_baselinks;
8166   tree arg = BINFO_TYPE (arg_binfo);
8167
8168   if (!(flags & GTB_IGNORE_TYPE))
8169     {
8170       tree r = try_class_unification (tparms, targs,
8171                                       parm, arg);
8172
8173       /* If there is more than one satisfactory baseclass, then:
8174
8175            [temp.deduct.call]
8176
8177            If they yield more than one possible deduced A, the type
8178            deduction fails.
8179
8180            applies.  */
8181       if (r && rval && !same_type_p (r, rval))
8182         return error_mark_node;
8183       else if (r)
8184         rval = r;
8185     }
8186
8187   binfos = BINFO_BASETYPES (arg_binfo);
8188   n_baselinks = binfos ? TREE_VEC_LENGTH (binfos) : 0;
8189
8190   /* Process base types.  */
8191   for (i = 0; i < n_baselinks; i++)
8192     {
8193       tree base_binfo = TREE_VEC_ELT (binfos, i);
8194       int this_virtual;
8195
8196       /* Skip this base, if we've already seen it.  */
8197       if (BINFO_MARKED (base_binfo))
8198         continue;
8199
8200       this_virtual = 
8201         (flags & GTB_VIA_VIRTUAL) || TREE_VIA_VIRTUAL (base_binfo);
8202       
8203       /* When searching for a non-virtual, we cannot mark virtually
8204          found binfos.  */
8205       if (! this_virtual)
8206         SET_BINFO_MARKED (base_binfo);
8207       
8208       rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
8209                                           parm,
8210                                           base_binfo, 
8211                                           rval,
8212                                           GTB_VIA_VIRTUAL * this_virtual);
8213       
8214       /* If we discovered more than one matching base class, we can
8215          stop now.  */
8216       if (rval == error_mark_node)
8217         return error_mark_node;
8218     }
8219
8220   return rval;
8221 }
8222
8223 /* Given a template type PARM and a class type ARG, find the unique
8224    base type in ARG that is an instance of PARM.  We do not examine
8225    ARG itself; only its base-classes.  If there is no appropriate base
8226    class, return NULL_TREE.  If there is more than one, return
8227    error_mark_node.  PARM may be the type of a partial specialization,
8228    as well as a plain template type.  Used by unify.  */
8229
8230 static tree
8231 get_template_base (tparms, targs, parm, arg)
8232      tree tparms;
8233      tree targs;
8234      tree parm;
8235      tree arg;
8236 {
8237   tree rval;
8238   tree arg_binfo;
8239
8240   my_friendly_assert (IS_AGGR_TYPE_CODE (TREE_CODE (arg)), 92);
8241   
8242   arg_binfo = TYPE_BINFO (complete_type (arg));
8243   rval = get_template_base_recursive (tparms, targs,
8244                                       parm, arg_binfo, 
8245                                       NULL_TREE,
8246                                       GTB_IGNORE_TYPE);
8247
8248   /* Since get_template_base_recursive marks the bases classes, we
8249      must unmark them here.  */
8250   dfs_walk (arg_binfo, dfs_unmark, markedp, 0);
8251
8252   return rval;
8253 }
8254
8255 /* Returns the level of DECL, which declares a template parameter.  */
8256
8257 static int
8258 template_decl_level (decl)
8259      tree decl;
8260 {
8261   switch (TREE_CODE (decl))
8262     {
8263     case TYPE_DECL:
8264     case TEMPLATE_DECL:
8265       return TEMPLATE_TYPE_LEVEL (TREE_TYPE (decl));
8266
8267     case PARM_DECL:
8268       return TEMPLATE_PARM_LEVEL (DECL_INITIAL (decl));
8269
8270     default:
8271       my_friendly_abort (0);
8272       return 0;
8273     }
8274 }
8275
8276 /* Decide whether ARG can be unified with PARM, considering only the
8277    cv-qualifiers of each type, given STRICT as documented for unify.
8278    Returns non-zero iff the unification is OK on that basis.*/
8279
8280 static int
8281 check_cv_quals_for_unify (strict, arg, parm)
8282      int strict;
8283      tree arg;
8284      tree parm;
8285 {
8286   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL)
8287       && !at_least_as_qualified_p (arg, parm))
8288     return 0;
8289
8290   if (!(strict & UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL)
8291       && !at_least_as_qualified_p (parm, arg))
8292     return 0;
8293
8294   return 1;
8295 }
8296
8297 /* Takes parameters as for type_unification.  Returns 0 if the
8298    type deduction succeeds, 1 otherwise.  The parameter STRICT is a
8299    bitwise or of the following flags:
8300
8301      UNIFY_ALLOW_NONE:
8302        Require an exact match between PARM and ARG.
8303      UNIFY_ALLOW_MORE_CV_QUAL:
8304        Allow the deduced ARG to be more cv-qualified than ARG.
8305      UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL:
8306        Allow the deduced ARG to be less cv-qualified than ARG.
8307      UNIFY_ALLOW_DERIVED:
8308        Allow the deduced ARG to be a template base class of ARG,
8309        or a pointer to a template base class of the type pointed to by
8310        ARG.
8311      UNIFY_ALLOW_INTEGER:
8312        Allow any integral type to be deduced.  See the TEMPLATE_PARM_INDEX
8313        case for more information.  */
8314
8315 static int
8316 unify (tparms, targs, parm, arg, strict)
8317      tree tparms, targs, parm, arg;
8318      int strict;
8319 {
8320   int idx;
8321   tree targ;
8322   tree tparm;
8323
8324   /* I don't think this will do the right thing with respect to types.
8325      But the only case I've seen it in so far has been array bounds, where
8326      signedness is the only information lost, and I think that will be
8327      okay.  */
8328   while (TREE_CODE (parm) == NOP_EXPR)
8329     parm = TREE_OPERAND (parm, 0);
8330
8331   if (arg == error_mark_node)
8332     return 1;
8333   if (arg == unknown_type_node)
8334     /* We can't deduce anything from this, but we might get all the
8335        template args from other function args.  */
8336     return 0;
8337
8338   /* If PARM uses template parameters, then we can't bail out here,
8339      even if ARG == PARM, since we won't record unifications for the
8340      template parameters.  We might need them if we're trying to
8341      figure out which of two things is more specialized.  */
8342   if (arg == parm && !uses_template_parms (parm))
8343     return 0;
8344
8345   /* Immediately reject some pairs that won't unify because of
8346      cv-qualification mismatches.  */
8347   if (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
8348       && TYPE_P (arg)
8349       /* We check the cv-qualifiers when unifying with template type
8350          parameters below.  We want to allow ARG `const T' to unify with
8351          PARM `T' for example, when computing which of two templates
8352          is more specialized, for example.  */
8353       && TREE_CODE (arg) != TEMPLATE_TYPE_PARM
8354       && !check_cv_quals_for_unify (strict, arg, parm))
8355     return 1;
8356
8357   switch (TREE_CODE (parm))
8358     {
8359     case TYPENAME_TYPE:
8360       /* In a type which contains a nested-name-specifier, template
8361          argument values cannot be deduced for template parameters used
8362          within the nested-name-specifier.  */
8363       return 0;
8364
8365     case TEMPLATE_TYPE_PARM:
8366     case TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
8367     case BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM:
8368       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
8369
8370       if (TEMPLATE_TYPE_LEVEL (parm)
8371           != template_decl_level (tparm))
8372         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
8373            to see if it matches ARG.  */
8374         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
8375                 && same_type_p (parm, arg)) ? 0 : 1;
8376       idx = TEMPLATE_TYPE_IDX (parm);
8377       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
8378       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, idx));
8379
8380       /* Check for mixed types and values.  */
8381       if ((TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TYPE_PARM
8382            && TREE_CODE (tparm) != TYPE_DECL)
8383           || (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM 
8384               && TREE_CODE (tparm) != TEMPLATE_DECL))
8385         return 1;
8386
8387       if (TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
8388         {
8389           /* ARG must be constructed from a template class.  */
8390           if (TREE_CODE (arg) != RECORD_TYPE || !CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg))
8391             return 1;
8392
8393           {
8394             tree parmtmpl = TYPE_TI_TEMPLATE (parm);
8395             tree parmvec = TYPE_TI_ARGS (parm);
8396             tree argvec = CLASSTYPE_TI_ARGS (arg);
8397             tree argtmplvec
8398               = DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg));
8399             int i;
8400
8401             /* The parameter and argument roles have to be switched here 
8402                in order to handle default arguments properly.  For example, 
8403                template<template <class> class TT> void f(TT<int>) 
8404                should be able to accept vector<int> which comes from 
8405                template <class T, class Allocator = allocator> 
8406                class vector.  */
8407
8408             if (coerce_template_parms (argtmplvec, parmvec, parmtmpl, 0, 1)
8409                 == error_mark_node)
8410               return 1;
8411           
8412             /* Deduce arguments T, i from TT<T> or TT<i>.  
8413                We check each element of PARMVEC and ARGVEC individually
8414                rather than the whole TREE_VEC since they can have
8415                different number of elements.  */
8416
8417             for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parmvec); ++i)
8418               {
8419                 tree t = TREE_VEC_ELT (parmvec, i);
8420
8421                 if (unify (tparms, targs, t, 
8422                            TREE_VEC_ELT (argvec, i), 
8423                            UNIFY_ALLOW_NONE))
8424                   return 1;
8425               }
8426           }
8427           arg = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg);
8428
8429           /* Fall through to deduce template name.  */
8430         }
8431
8432       if (TREE_CODE (parm) == TEMPLATE_TEMPLATE_PARM
8433           || TREE_CODE (parm) == BOUND_TEMPLATE_TEMPLATE_PARM)
8434         {
8435           /* Deduce template name TT from TT, TT<>, TT<T> and TT<i>.  */
8436
8437           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
8438           if (targ != NULL_TREE && template_args_equal (targ, arg))
8439             return 0;
8440           else if (targ)
8441             return 1;
8442         }
8443       else
8444         {
8445           /* If PARM is `const T' and ARG is only `int', we don't have
8446              a match unless we are allowing additional qualification.
8447              If ARG is `const int' and PARM is just `T' that's OK;
8448              that binds `const int' to `T'.  */
8449           if (!check_cv_quals_for_unify (strict | UNIFY_ALLOW_LESS_CV_QUAL, 
8450                                          arg, parm))
8451             return 1;
8452
8453           /* Consider the case where ARG is `const volatile int' and
8454              PARM is `const T'.  Then, T should be `volatile int'.  */
8455           arg = 
8456             cp_build_qualified_type_real (arg,
8457                                           CP_TYPE_QUALS (arg) 
8458                                           & ~CP_TYPE_QUALS (parm),
8459                                           /*complain=*/0);
8460           if (arg == error_mark_node)
8461             return 1;
8462
8463           /* Simple cases: Value already set, does match or doesn't.  */
8464           if (targ != NULL_TREE && same_type_p (targ, arg))
8465             return 0;
8466           else if (targ)
8467             return 1;
8468         }
8469
8470       /* Make sure that ARG is not a variable-sized array.  (Note that
8471          were talking about variable-sized arrays (like `int[n]'),
8472          rather than arrays of unknown size (like `int[]').)  We'll
8473          get very confused by such a type since the bound of the array
8474          will not be computable in an instantiation.  Besides, such
8475          types are not allowed in ISO C++, so we can do as we please
8476          here.  */
8477       if (TREE_CODE (arg) == ARRAY_TYPE 
8478           && !uses_template_parms (arg)
8479           && (TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (arg)))
8480               != INTEGER_CST))
8481         return 1;
8482
8483       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
8484       return 0;
8485
8486     case TEMPLATE_PARM_INDEX:
8487       tparm = TREE_VALUE (TREE_VEC_ELT (tparms, 0));
8488
8489       if (TEMPLATE_PARM_LEVEL (parm) 
8490           != template_decl_level (tparm))
8491         /* The PARM is not one we're trying to unify.  Just check
8492            to see if it matches ARG.  */
8493         return (TREE_CODE (arg) == TREE_CODE (parm)
8494                 && cp_tree_equal (parm, arg) > 0) ? 0 : 1;
8495
8496       idx = TEMPLATE_PARM_IDX (parm);
8497       targ = TREE_VEC_ELT (targs, idx);
8498
8499       if (targ)
8500         {
8501           int i = (cp_tree_equal (targ, arg) > 0);
8502           if (i == 1)
8503             return 0;
8504           else if (i == 0)
8505             return 1;
8506           else
8507             my_friendly_abort (42);
8508         }
8509
8510       /* [temp.deduct.type] If, in the declaration of a function template
8511          with a non-type template-parameter, the non-type
8512          template-parameter is used in an expression in the function
8513          parameter-list and, if the corresponding template-argument is
8514          deduced, the template-argument type shall match the type of the
8515          template-parameter exactly, except that a template-argument
8516          deduced from an array bound may be of any integral type. 
8517          The non-type parameter might use already deduced type parameters.  */
8518       if (same_type_p (TREE_TYPE (arg),
8519                        tsubst (TREE_TYPE (parm), targs, 0, NULL_TREE)))
8520         /* OK */;
8521       else if ((strict & UNIFY_ALLOW_INTEGER)
8522                && (TREE_CODE (TREE_TYPE (parm)) == INTEGER_TYPE
8523                    || TREE_CODE (TREE_TYPE (parm)) == BOOLEAN_TYPE))
8524         /* OK */;
8525       else
8526         return 1;
8527
8528       TREE_VEC_ELT (targs, idx) = arg;
8529       return 0;
8530
8531     case POINTER_TYPE:
8532       {
8533         int sub_strict;
8534
8535         if (TREE_CODE (arg) != POINTER_TYPE)
8536           return 1;
8537         
8538         /* [temp.deduct.call]
8539
8540            A can be another pointer or pointer to member type that can
8541            be converted to the deduced A via a qualification
8542            conversion (_conv.qual_).
8543
8544            We pass down STRICT here rather than UNIFY_ALLOW_NONE.
8545            This will allow for additional cv-qualification of the
8546            pointed-to types if appropriate.  In general, this is a bit
8547            too generous; we are only supposed to allow qualification
8548            conversions and this method will allow an ARG of char** and
8549            a deduced ARG of const char**.  However, overload
8550            resolution will subsequently invalidate the candidate, so
8551            this is probably OK.  */
8552         sub_strict = strict;
8553         
8554         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) != RECORD_TYPE)
8555           /* The derived-to-base conversion only persists through one
8556              level of pointers.  */
8557           sub_strict &= ~UNIFY_ALLOW_DERIVED;
8558
8559         return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), 
8560                       TREE_TYPE (arg), sub_strict);
8561       }
8562
8563     case REFERENCE_TYPE:
8564       if (TREE_CODE (arg) != REFERENCE_TYPE)
8565         return 1;
8566       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
8567                     UNIFY_ALLOW_NONE);
8568
8569     case ARRAY_TYPE:
8570       if (TREE_CODE (arg) != ARRAY_TYPE)
8571         return 1;
8572       if ((TYPE_DOMAIN (parm) == NULL_TREE)
8573           != (TYPE_DOMAIN (arg) == NULL_TREE))
8574         return 1;
8575       if (TYPE_DOMAIN (parm) != NULL_TREE
8576           && unify (tparms, targs, TYPE_DOMAIN (parm),
8577                     TYPE_DOMAIN (arg), UNIFY_ALLOW_NONE) != 0)
8578         return 1;
8579       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
8580                     UNIFY_ALLOW_NONE);
8581
8582     case REAL_TYPE:
8583     case COMPLEX_TYPE:
8584     case VECTOR_TYPE:
8585     case INTEGER_TYPE:
8586     case BOOLEAN_TYPE:
8587     case VOID_TYPE:
8588       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
8589         return 1;
8590
8591       if (TREE_CODE (parm) == INTEGER_TYPE
8592           && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (parm)) != INTEGER_CST)
8593         {
8594           if (TYPE_MIN_VALUE (parm) && TYPE_MIN_VALUE (arg)
8595               && unify (tparms, targs, TYPE_MIN_VALUE (parm),
8596                         TYPE_MIN_VALUE (arg), UNIFY_ALLOW_INTEGER))
8597             return 1;
8598           if (TYPE_MAX_VALUE (parm) && TYPE_MAX_VALUE (arg)
8599               && unify (tparms, targs, TYPE_MAX_VALUE (parm),
8600                         TYPE_MAX_VALUE (arg), UNIFY_ALLOW_INTEGER))
8601             return 1;
8602         }
8603       /* We have already checked cv-qualification at the top of the
8604          function.  */
8605       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (arg, parm))
8606         return 1;
8607
8608       /* As far as unification is concerned, this wins.  Later checks
8609          will invalidate it if necessary.  */
8610       return 0;
8611
8612       /* Types INTEGER_CST and MINUS_EXPR can come from array bounds.  */
8613       /* Type INTEGER_CST can come from ordinary constant template args.  */
8614     case INTEGER_CST:
8615       while (TREE_CODE (arg) == NOP_EXPR)
8616         arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
8617
8618       if (TREE_CODE (arg) != INTEGER_CST)
8619         return 1;
8620       return !tree_int_cst_equal (parm, arg);
8621
8622     case TREE_VEC:
8623       {
8624         int i;
8625         if (TREE_CODE (arg) != TREE_VEC)
8626           return 1;
8627         if (TREE_VEC_LENGTH (parm) != TREE_VEC_LENGTH (arg))
8628           return 1;
8629         for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (parm); ++i)
8630           if (unify (tparms, targs,
8631                      TREE_VEC_ELT (parm, i), TREE_VEC_ELT (arg, i),
8632                      UNIFY_ALLOW_NONE))
8633             return 1;
8634         return 0;
8635       }
8636
8637     case RECORD_TYPE:
8638     case UNION_TYPE:
8639       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
8640         return 1;
8641   
8642       if (TYPE_PTRMEMFUNC_P (parm))
8643         {
8644           if (!TYPE_PTRMEMFUNC_P (arg))
8645             return 1;
8646
8647           return unify (tparms, targs, 
8648                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (parm),
8649                         TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE (arg),
8650                         strict);
8651         }
8652
8653       if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (parm))
8654         {
8655           tree t = NULL_TREE;
8656
8657           if (strict & UNIFY_ALLOW_DERIVED)
8658             {
8659               /* First, we try to unify the PARM and ARG directly.  */
8660               t = try_class_unification (tparms, targs,
8661                                          parm, arg);
8662
8663               if (!t)
8664                 {
8665                   /* Fallback to the special case allowed in
8666                      [temp.deduct.call]:
8667                      
8668                        If P is a class, and P has the form
8669                        template-id, then A can be a derived class of
8670                        the deduced A.  Likewise, if P is a pointer to
8671                        a class of the form template-id, A can be a
8672                        pointer to a derived class pointed to by the
8673                        deduced A.  */
8674                   t = get_template_base (tparms, targs,
8675                                          parm, arg);
8676
8677                   if (! t || t == error_mark_node)
8678                     return 1;
8679                 }
8680             }
8681           else if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (arg) 
8682                    && (CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (parm) 
8683                        == CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (arg)))
8684             /* Perhaps PARM is something like S<U> and ARG is S<int>.
8685                Then, we should unify `int' and `U'.  */
8686             t = arg;
8687           else
8688             /* There's no chance of unification succeeding.  */
8689             return 1;
8690
8691           return unify (tparms, targs, CLASSTYPE_TI_ARGS (parm),
8692                         CLASSTYPE_TI_ARGS (t), UNIFY_ALLOW_NONE);
8693         }
8694       else if (!same_type_ignoring_top_level_qualifiers_p (parm, arg))
8695         return 1;
8696       return 0;
8697
8698     case METHOD_TYPE:
8699     case FUNCTION_TYPE:
8700       if (TREE_CODE (arg) != TREE_CODE (parm))
8701         return 1;
8702
8703       if (unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm),
8704                  TREE_TYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
8705         return 1;
8706       return type_unification_real (tparms, targs, TYPE_ARG_TYPES (parm),
8707                                     TYPE_ARG_TYPES (arg), 1, 
8708                                     DEDUCE_EXACT, 0);
8709
8710     case OFFSET_TYPE:
8711       if (TREE_CODE (arg) != OFFSET_TYPE)
8712         return 1;
8713       if (unify (tparms, targs, TYPE_OFFSET_BASETYPE (parm),
8714                  TYPE_OFFSET_BASETYPE (arg), UNIFY_ALLOW_NONE))
8715         return 1;
8716       return unify (tparms, targs, TREE_TYPE (parm), TREE_TYPE (arg),
8717                     strict);
8718
8719     case CONST_DECL:
8720       if (arg != decl_constant_value (parm)) 
8721         return 1;
8722       return 0;
8723
8724     case TEMPLATE_DECL:
8725       /* Matched cases are handled by the ARG == PARM test above.  */
8726       return 1;
8727
8728     case MINUS_EXPR:
8729       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (parm, 1)) == INTEGER_CST)
8730         {
8731           /* We handle this case specially, since it comes up with
8732              arrays.  In particular, something like:
8733
8734              template <int N> void f(int (&x)[N]);
8735
8736              Here, we are trying to unify the range type, which
8737              looks like [0 ... (N - 1)].  */
8738           tree t, t1, t2;
8739           t1 = TREE_OPERAND (parm, 0);
8740           t2 = TREE_OPERAND (parm, 1);
8741
8742           t = fold (build (PLUS_EXPR, integer_type_node, arg, t2));
8743
8744           return unify (tparms, targs, t1, t, strict);
8745         }
8746       /* else fall through */
8747
8748     default:
8749       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (parm))))
8750         {
8751
8752           /* We're looking at an expression.  This can happen with
8753              something like: 
8754            
8755                template <int I>
8756                void foo(S<I>, S<I + 2>);
8757
8758              This is a "nondeduced context":
8759
8760                [deduct.type]
8761            
8762                The nondeduced contexts are:
8763
8764                --A type that is a template-id in which one or more of
8765                  the template-arguments is an expression that references
8766                  a template-parameter.  
8767
8768              In these cases, we assume deduction succeeded, but don't
8769              actually infer any unifications.  */
8770
8771           if (!uses_template_parms (parm)
8772               && !template_args_equal (parm, arg))
8773             return 1;
8774           else
8775             return 0;
8776         }
8777       else
8778         sorry ("use of `%s' in template type unification",
8779                tree_code_name [(int) TREE_CODE (parm)]);
8780
8781       return 1;
8782     }
8783 }
8784 \f
8785 /* Called if RESULT is explicitly instantiated, or is a member of an
8786    explicitly instantiated class, or if using -frepo and the
8787    instantiation of RESULT has been assigned to this file.  */
8788
8789 void
8790 mark_decl_instantiated (result, extern_p)
8791      tree result;
8792      int extern_p;
8793 {
8794   if (TREE_CODE (result) != FUNCTION_DECL)
8795     /* The TREE_PUBLIC flag for function declarations will have been
8796        set correctly by tsubst.  */
8797     TREE_PUBLIC (result) = 1;
8798
8799   /* We used to set this unconditionally; we moved that to
8800      do_decl_instantiation so it wouldn't get set on members of
8801      explicit class template instantiations.  But we still need to set
8802      it here for the 'extern template' case in order to suppress
8803      implicit instantiations.  */
8804   if (extern_p)
8805     SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
8806
8807   if (! extern_p)
8808     {
8809       DECL_INTERFACE_KNOWN (result) = 1;
8810       DECL_NOT_REALLY_EXTERN (result) = 1;
8811
8812       /* Always make artificials weak.  */
8813       if (DECL_ARTIFICIAL (result) && flag_weak)
8814         comdat_linkage (result);
8815       /* For WIN32 we also want to put explicit instantiations in
8816          linkonce sections.  */
8817       else if (TREE_PUBLIC (result))
8818         maybe_make_one_only (result);
8819     }
8820   else if (TREE_CODE (result) == FUNCTION_DECL)
8821     defer_fn (result);
8822 }
8823
8824 /* Given two function templates PAT1 and PAT2, and explicit template
8825    arguments EXPLICIT_ARGS return:
8826
8827    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.func.order].
8828    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
8829    0 if neither is more specialized.  */
8830    
8831 int
8832 more_specialized (pat1, pat2, explicit_args)
8833      tree pat1, pat2, explicit_args;
8834 {
8835   tree targs;
8836   int winner = 0;
8837
8838   targs
8839     = get_bindings_overload (pat1, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat2), explicit_args);
8840   if (targs)
8841     --winner;
8842
8843   targs
8844     = get_bindings_overload (pat2, DECL_TEMPLATE_RESULT (pat1), explicit_args);
8845   if (targs)
8846     ++winner;
8847
8848   return winner;
8849 }
8850
8851 /* Given two class template specialization list nodes PAT1 and PAT2, return:
8852
8853    1 if PAT1 is more specialized than PAT2 as described in [temp.class.order].
8854    -1 if PAT2 is more specialized than PAT1.
8855    0 if neither is more specialized.  */
8856    
8857 int
8858 more_specialized_class (pat1, pat2)
8859      tree pat1, pat2;
8860 {
8861   tree targs;
8862   int winner = 0;
8863
8864   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat1), TREE_PURPOSE (pat1),
8865                               TREE_PURPOSE (pat2));
8866   if (targs)
8867     --winner;
8868
8869   targs = get_class_bindings (TREE_VALUE (pat2), TREE_PURPOSE (pat2),
8870                               TREE_PURPOSE (pat1));
8871   if (targs)
8872     ++winner;
8873
8874   return winner;
8875 }
8876
8877 /* Return the template arguments that will produce the function signature
8878    DECL from the function template FN, with the explicit template
8879    arguments EXPLICIT_ARGS.  If CHECK_RETTYPE is 1, the return type must
8880    also match.  Return NULL_TREE if no satisfactory arguments could be
8881    found.  */
8882
8883 static tree
8884 get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, check_rettype)
8885      tree fn, decl, explicit_args;
8886      int check_rettype;
8887 {
8888   int ntparms = DECL_NTPARMS (fn);
8889   tree targs = make_tree_vec (ntparms);
8890   tree decl_type;
8891   tree decl_arg_types;
8892   int i;
8893
8894   /* Substitute the explicit template arguments into the type of DECL.
8895      The call to fn_type_unification will handle substitution into the
8896      FN.  */
8897   decl_type = TREE_TYPE (decl);
8898   if (explicit_args && uses_template_parms (decl_type))
8899     {
8900       tree tmpl;
8901       tree converted_args;
8902
8903       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
8904         tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
8905       else
8906         /* We can get here for some illegal specializations.  */
8907         return NULL_TREE;
8908
8909       converted_args
8910         = (coerce_template_parms (DECL_INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tmpl),
8911                                   explicit_args, NULL_TREE,
8912                                   /*complain=*/0, 
8913                                   /*require_all_arguments=*/0));
8914       if (converted_args == error_mark_node)
8915         return NULL_TREE;
8916       
8917       decl_type = tsubst (decl_type, converted_args, /*complain=*/0, 
8918                           NULL_TREE); 
8919       if (decl_type == error_mark_node)
8920         return NULL_TREE;
8921     }
8922
8923   /* If FN is a static member function, adjust the type of DECL
8924      appropriately.  */
8925   decl_arg_types = TYPE_ARG_TYPES (decl_type);
8926   if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (fn) 
8927       && DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P (decl))
8928     decl_arg_types = TREE_CHAIN (decl_arg_types);
8929
8930   i = fn_type_unification (fn, explicit_args, targs, 
8931                            decl_arg_types,
8932                            (check_rettype || DECL_CONV_FN_P (fn)
8933                             ? TREE_TYPE (decl_type) : NULL_TREE),
8934                            DEDUCE_EXACT);
8935
8936   if (i != 0)
8937     return NULL_TREE;
8938
8939   return targs;
8940 }
8941
8942 /* For most uses, we want to check the return type.  */
8943
8944 tree 
8945 get_bindings (fn, decl, explicit_args)
8946      tree fn, decl, explicit_args;
8947 {
8948   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 1);
8949 }
8950
8951 /* But for more_specialized, we only care about the parameter types.  */
8952
8953 static tree
8954 get_bindings_overload (fn, decl, explicit_args)
8955      tree fn, decl, explicit_args;
8956 {
8957   return get_bindings_real (fn, decl, explicit_args, 0);
8958 }
8959
8960 /* Return the innermost template arguments that, when applied to a
8961    template specialization whose innermost template parameters are
8962    TPARMS, and whose specialization arguments are ARGS, yield the
8963    ARGS.  
8964
8965    For example, suppose we have:
8966
8967      template <class T, class U> struct S {};
8968      template <class T> struct S<T*, int> {};
8969
8970    Then, suppose we want to get `S<double*, int>'.  The TPARMS will be
8971    {T}, the PARMS will be {T*, int} and the ARGS will be {double*,
8972    int}.  The resulting vector will be {double}, indicating that `T'
8973    is bound to `double'.  */
8974
8975 static tree
8976 get_class_bindings (tparms, parms, args)
8977      tree tparms, parms, args;
8978 {
8979   int i, ntparms = TREE_VEC_LENGTH (tparms);
8980   tree vec = make_tree_vec (ntparms);
8981
8982   if (unify (tparms, vec, parms, INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (args),
8983              UNIFY_ALLOW_NONE))
8984     return NULL_TREE;
8985
8986   for (i =  0; i < ntparms; ++i)
8987     if (! TREE_VEC_ELT (vec, i))
8988       return NULL_TREE;
8989
8990   if (verify_class_unification (vec, parms, args))
8991     return NULL_TREE;
8992
8993   return vec;
8994 }
8995
8996 /* In INSTANTIATIONS is a list of <INSTANTIATION, TEMPLATE> pairs.
8997    Pick the most specialized template, and return the corresponding
8998    instantiation, or if there is no corresponding instantiation, the
8999    template itself.  EXPLICIT_ARGS is any template arguments explicitly
9000    mentioned in a template-id.  If there is no most specialized
9001    template, error_mark_node is returned.  If there are no templates
9002    at all, NULL_TREE is returned.  */
9003
9004 tree
9005 most_specialized_instantiation (instantiations, explicit_args)
9006      tree instantiations;
9007      tree explicit_args;
9008 {
9009   tree fn, champ;
9010   int fate;
9011
9012   if (!instantiations)
9013     return NULL_TREE;
9014
9015   champ = instantiations;
9016   for (fn = TREE_CHAIN (instantiations); fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
9017     {
9018       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), 
9019                                TREE_VALUE (fn), explicit_args);
9020       if (fate == 1)
9021         ;
9022       else
9023         {
9024           if (fate == 0)
9025             {
9026               fn = TREE_CHAIN (fn);
9027               if (! fn)
9028                 return error_mark_node;
9029             }
9030           champ = fn;
9031         }
9032     }
9033
9034   for (fn = instantiations; fn && fn != champ; fn = TREE_CHAIN (fn))
9035     {
9036       fate = more_specialized (TREE_VALUE (champ), 
9037                                TREE_VALUE (fn), explicit_args);
9038       if (fate != 1)
9039         return error_mark_node;
9040     }
9041
9042   return TREE_PURPOSE (champ) ? TREE_PURPOSE (champ) : TREE_VALUE (champ);
9043 }
9044
9045 /* Return the most specialized of the list of templates in FNS that can
9046    produce an instantiation matching DECL, given the explicit template
9047    arguments EXPLICIT_ARGS.  */
9048
9049 static tree
9050 most_specialized (fns, decl, explicit_args)
9051      tree fns, decl, explicit_args;
9052 {
9053   tree candidates = NULL_TREE;
9054   tree fn, args;
9055
9056   for (fn = fns; fn; fn = TREE_CHAIN (fn))
9057     {
9058       tree candidate = TREE_VALUE (fn);
9059
9060       args = get_bindings (candidate, decl, explicit_args);
9061       if (args)
9062         candidates = tree_cons (NULL_TREE, candidate, candidates);
9063     }
9064
9065   return most_specialized_instantiation (candidates, explicit_args);
9066 }
9067
9068 /* If DECL is a specialization of some template, return the most
9069    general such template.  Otherwise, returns NULL_TREE.
9070
9071    For example, given:
9072
9073      template <class T> struct S { template <class U> void f(U); };
9074
9075    if TMPL is `template <class U> void S<int>::f(U)' this will return
9076    the full template.  This function will not trace past partial
9077    specializations, however.  For example, given in addition:
9078
9079      template <class T> struct S<T*> { template <class U> void f(U); };
9080
9081    if TMPL is `template <class U> void S<int*>::f(U)' this will return
9082    `template <class T> template <class U> S<T*>::f(U)'.  */
9083
9084 tree
9085 most_general_template (decl)
9086      tree decl;
9087 {
9088   /* If DECL is a FUNCTION_DECL, find the TEMPLATE_DECL of which it is
9089      an immediate specialization.  */
9090   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
9091     {
9092       if (DECL_TEMPLATE_INFO (decl)) {
9093         decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
9094
9095         /* The DECL_TI_TEMPLATE can be an IDENTIFIER_NODE for a
9096            template friend.  */
9097         if (TREE_CODE (decl) != TEMPLATE_DECL)
9098           return NULL_TREE;
9099       } else
9100         return NULL_TREE;
9101     }
9102
9103   /* Look for more and more general templates.  */
9104   while (DECL_TEMPLATE_INFO (decl))
9105     {
9106       /* The DECL_TI_TEMPLATE can be a LOOKUP_EXPR or IDENTIFIER_NODE
9107          in some cases.  (See cp-tree.h for details.)  */
9108       if (TREE_CODE (DECL_TI_TEMPLATE (decl)) != TEMPLATE_DECL)
9109         break;
9110
9111       /* Stop if we run into an explicitly specialized class template.  */
9112       if (!DECL_NAMESPACE_SCOPE_P (decl)
9113           && DECL_CONTEXT (decl)
9114           && CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (DECL_CONTEXT (decl)))
9115         break;
9116
9117       decl = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
9118     }
9119
9120   return decl;
9121 }
9122
9123 /* Return the most specialized of the class template specializations
9124    of TMPL which can produce an instantiation matching ARGS, or
9125    error_mark_node if the choice is ambiguous.  */
9126
9127 static tree
9128 most_specialized_class (tmpl, args)
9129      tree tmpl;
9130      tree args;
9131 {
9132   tree list = NULL_TREE;
9133   tree t;
9134   tree champ;
9135   int fate;
9136
9137   tmpl = most_general_template (tmpl);
9138   for (t = DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS (tmpl); t; t = TREE_CHAIN (t))
9139     {
9140       tree spec_args 
9141         = get_class_bindings (TREE_VALUE (t), TREE_PURPOSE (t), args);
9142       if (spec_args)
9143         {
9144           list = tree_cons (TREE_PURPOSE (t), TREE_VALUE (t), list);
9145           TREE_TYPE (list) = TREE_TYPE (t);
9146         }
9147     }
9148
9149   if (! list)
9150     return NULL_TREE;
9151
9152   t = list;
9153   champ = t;
9154   t = TREE_CHAIN (t);
9155   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
9156     {
9157       fate = more_specialized_class (champ, t);
9158       if (fate == 1)
9159         ;
9160       else
9161         {
9162           if (fate == 0)
9163             {
9164               t = TREE_CHAIN (t);
9165               if (! t)
9166                 return error_mark_node;
9167             }
9168           champ = t;
9169         }
9170     }
9171
9172   for (t = list; t && t != champ; t = TREE_CHAIN (t))
9173     {
9174       fate = more_specialized_class (champ, t);
9175       if (fate != 1)
9176         return error_mark_node;
9177     }
9178
9179   return champ;
9180 }
9181
9182 /* called from the parser.  */
9183
9184 void
9185 do_decl_instantiation (declspecs, declarator, storage)
9186      tree declspecs, declarator, storage;
9187 {
9188   tree decl = grokdeclarator (declarator, declspecs, NORMAL, 0, NULL_TREE);
9189   tree result = NULL_TREE;
9190   int extern_p = 0;
9191
9192   if (!decl)
9193     /* An error occurred, for which grokdeclarator has already issued
9194        an appropriate message.  */
9195     return;
9196   else if (! DECL_LANG_SPECIFIC (decl))
9197     {
9198       cp_error ("explicit instantiation of non-template `%#D'", decl);
9199       return;
9200     }
9201   else if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
9202     {
9203       /* There is an asymmetry here in the way VAR_DECLs and
9204          FUNCTION_DECLs are handled by grokdeclarator.  In the case of
9205          the latter, the DECL we get back will be marked as a
9206          template instantiation, and the appropriate
9207          DECL_TEMPLATE_INFO will be set up.  This does not happen for
9208          VAR_DECLs so we do the lookup here.  Probably, grokdeclarator
9209          should handle VAR_DECLs as it currently handles
9210          FUNCTION_DECLs.  */
9211       result = lookup_field (DECL_CONTEXT (decl), DECL_NAME (decl), 0, 0);
9212       if (result && TREE_CODE (result) != VAR_DECL)
9213         {
9214           cp_error ("no matching template for `%D' found", result);
9215           return;
9216         }
9217     }
9218   else if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
9219     {
9220       cp_error ("explicit instantiation of `%#D'", decl);
9221       return;
9222     }
9223   else
9224     result = decl;
9225
9226   /* Check for various error cases.  Note that if the explicit
9227      instantiation is legal the RESULT will currently be marked as an
9228      *implicit* instantiation; DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION is not set
9229      until we get here.  */
9230
9231   if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (result))
9232     {
9233       /* [temp.spec]
9234
9235          No program shall both explicitly instantiate and explicitly
9236          specialize a template.  */
9237       cp_pedwarn ("explicit instantiation of `%#D' after", result);
9238       cp_pedwarn_at ("explicit specialization here", result);
9239       return;
9240     }
9241   else if (DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result))
9242     {
9243       /* [temp.spec]
9244
9245          No program shall explicitly instantiate any template more
9246          than once.  
9247
9248          We check DECL_INTERFACE_KNOWN so as not to complain when the first
9249          instantiation was `extern' and the second is not, and EXTERN_P for
9250          the opposite case.  If -frepo, chances are we already got marked
9251          as an explicit instantiation because of the repo file.  */
9252       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result) && !extern_p && !flag_use_repository)
9253         cp_pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#D'", result);
9254
9255       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
9256       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (result))
9257         return;
9258     }
9259   else if (!DECL_IMPLICIT_INSTANTIATION (result))
9260     {
9261       cp_error ("no matching template for `%D' found", result);
9262       return;
9263     }
9264   else if (!DECL_TEMPLATE_INFO (result))
9265     {
9266       cp_pedwarn ("explicit instantiation of non-template `%#D'", result);
9267       return;
9268     }
9269
9270   if (flag_external_templates)
9271     return;
9272
9273   if (storage == NULL_TREE)
9274     ;
9275   else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
9276     {
9277       if (pedantic)
9278         cp_pedwarn ("ISO C++ forbids the use of `extern' on explicit instantiations");
9279       extern_p = 1;
9280     }
9281   else
9282     cp_error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
9283               storage);
9284
9285   SET_DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (result);
9286   mark_decl_instantiated (result, extern_p);
9287   repo_template_instantiated (result, extern_p);
9288   if (! extern_p)
9289     instantiate_decl (result, /*defer_ok=*/1);
9290 }
9291
9292 void
9293 mark_class_instantiated (t, extern_p)
9294      tree t;
9295      int extern_p;
9296 {
9297   SET_CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t);
9298   SET_CLASSTYPE_INTERFACE_KNOWN (t);
9299   CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) = extern_p;
9300   CLASSTYPE_VTABLE_NEEDS_WRITING (t) = ! extern_p;
9301   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_NAME (t)) = extern_p;
9302   if (! extern_p)
9303     {
9304       CLASSTYPE_DEBUG_REQUESTED (t) = 1;
9305       rest_of_type_compilation (t, 1);
9306     }
9307 }     
9308
9309 /* Perform an explicit instantiation of template class T.  STORAGE, if
9310    non-null, is the RID for extern, inline or static.  COMPLAIN is
9311    non-zero if this is called from the parser, zero if called recursively,
9312    since the standard is unclear (as detailed below).  */
9313  
9314 void
9315 do_type_instantiation (t, storage, complain)
9316      tree t, storage;
9317      int complain;
9318 {
9319   int extern_p = 0;
9320   int nomem_p = 0;
9321   int static_p = 0;
9322
9323   if (TREE_CODE (t) == TYPE_DECL)
9324     t = TREE_TYPE (t);
9325
9326   if (! CLASS_TYPE_P (t) || ! CLASSTYPE_TEMPLATE_INFO (t))
9327     {
9328       cp_error ("explicit instantiation of non-template type `%T'", t);
9329       return;
9330     }
9331
9332   complete_type (t);
9333
9334   /* With -fexternal-templates, explicit instantiations are treated the same
9335      as implicit ones.  */
9336   if (flag_external_templates)
9337     return;
9338
9339   if (!COMPLETE_TYPE_P (t))
9340     {
9341       if (complain)
9342         cp_error ("explicit instantiation of `%#T' before definition of template",
9343                   t);
9344       return;
9345     }
9346
9347   if (storage != NULL_TREE)
9348     {
9349       if (pedantic)
9350         cp_pedwarn("ISO C++ forbids the use of `%s' on explicit instantiations", 
9351                    IDENTIFIER_POINTER (storage));
9352
9353       if (storage == ridpointers[(int) RID_INLINE])
9354         nomem_p = 1;
9355       else if (storage == ridpointers[(int) RID_EXTERN])
9356         extern_p = 1;
9357       else if (storage == ridpointers[(int) RID_STATIC])
9358         static_p = 1;
9359       else
9360         {
9361           cp_error ("storage class `%D' applied to template instantiation",
9362                     storage);
9363           extern_p = 0;
9364         }
9365     }
9366
9367   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (t))
9368     {
9369       /* [temp.spec]
9370
9371          No program shall both explicitly instantiate and explicitly
9372          specialize a template.  */
9373       if (complain)
9374         {
9375           cp_error ("explicit instantiation of `%#T' after", t);
9376           cp_error_at ("explicit specialization here", t);
9377         }
9378       return;
9379     }
9380   else if (CLASSTYPE_EXPLICIT_INSTANTIATION (t))
9381     {
9382       /* [temp.spec]
9383
9384          No program shall explicitly instantiate any template more
9385          than once.  
9386
9387          If CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY, then the first explicit instantiation
9388          was `extern'.  If EXTERN_P then the second is.  If -frepo, chances
9389          are we already got marked as an explicit instantion because of the
9390          repo file.  All these cases are OK.  */
9391       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t) && !extern_p && !flag_use_repository
9392           && complain)
9393         cp_pedwarn ("duplicate explicit instantiation of `%#T'", t);
9394       
9395       /* If we've already instantiated the template, just return now.  */
9396       if (!CLASSTYPE_INTERFACE_ONLY (t))
9397         return;
9398     }
9399
9400   mark_class_instantiated (t, extern_p);
9401   repo_template_instantiated (t, extern_p);
9402
9403   if (nomem_p)
9404     return;
9405
9406   {
9407     tree tmp;
9408
9409     /* In contrast to implicit instantiation, where only the
9410        declarations, and not the definitions, of members are
9411        instantiated, we have here:
9412
9413          [temp.explicit]
9414
9415          The explicit instantiation of a class template specialization
9416          implies the instantiation of all of its members not
9417          previously explicitly specialized in the translation unit
9418          containing the explicit instantiation.  
9419
9420        Of course, we can't instantiate member template classes, since
9421        we don't have any arguments for them.  Note that the standard
9422        is unclear on whether the instantiation of the members are
9423        *explicit* instantiations or not.  We choose to be generous,
9424        and not set DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION.  Therefore, we allow
9425        the explicit instantiation of a class where some of the members
9426        have no definition in the current translation unit.  */
9427
9428     if (! static_p)
9429       for (tmp = TYPE_METHODS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
9430         if (TREE_CODE (tmp) == FUNCTION_DECL
9431             && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
9432           {
9433             mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
9434             repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
9435             if (! extern_p)
9436               instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
9437           }
9438
9439     for (tmp = TYPE_FIELDS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
9440       if (TREE_CODE (tmp) == VAR_DECL && DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (tmp))
9441         {
9442           mark_decl_instantiated (tmp, extern_p);
9443           repo_template_instantiated (tmp, extern_p);
9444           if (! extern_p)
9445             instantiate_decl (tmp, /*defer_ok=*/1);
9446         }
9447
9448     for (tmp = CLASSTYPE_TAGS (t); tmp; tmp = TREE_CHAIN (tmp))
9449       if (IS_AGGR_TYPE (TREE_VALUE (tmp))
9450           && !uses_template_parms (CLASSTYPE_TI_ARGS (TREE_VALUE (tmp))))
9451         do_type_instantiation (TYPE_MAIN_DECL (TREE_VALUE (tmp)), storage, 0);
9452   }
9453 }
9454
9455 /* Given a function DECL, which is a specialization of TMPL, modify
9456    DECL to be a re-instantiation of TMPL with the same template
9457    arguments.  TMPL should be the template into which tsubst'ing
9458    should occur for DECL, not the most general template.
9459
9460    One reason for doing this is a scenario like this:
9461
9462      template <class T>
9463      void f(const T&, int i);
9464
9465      void g() { f(3, 7); }
9466
9467      template <class T>
9468      void f(const T& t, const int i) { }
9469
9470    Note that when the template is first instantiated, with
9471    instantiate_template, the resulting DECL will have no name for the
9472    first parameter, and the wrong type for the second.  So, when we go
9473    to instantiate the DECL, we regenerate it.  */
9474
9475 static void
9476 regenerate_decl_from_template (decl, tmpl)
9477      tree decl;
9478      tree tmpl;
9479 {
9480   /* The most general version of TMPL.  */
9481   tree gen_tmpl;
9482   /* The arguments used to instantiate DECL, from the most general
9483      template.  */
9484   tree args;
9485   tree code_pattern;
9486   tree new_decl;
9487   int unregistered;
9488
9489   args = DECL_TI_ARGS (decl);
9490   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (tmpl);
9491
9492   /* Unregister the specialization so that when we tsubst we will not
9493      just return DECL.  We don't have to unregister DECL from TMPL
9494      because if would only be registered there if it were a partial
9495      instantiation of a specialization, which it isn't: it's a full
9496      instantiation.  */
9497   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
9498   unregistered = unregister_specialization (decl, gen_tmpl);
9499
9500   /* If the DECL was not unregistered then something peculiar is
9501      happening: we created a specialization but did not call
9502      register_specialization for it.  */
9503   my_friendly_assert (unregistered, 0);
9504
9505   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
9506     /* Make sure that we can see identifiers, and compute access
9507        correctly, for the class members used in the declaration of
9508        this static variable.  */
9509     pushclass (DECL_CONTEXT (decl), 2);
9510
9511   /* Do the substitution to get the new declaration.  */
9512   new_decl = tsubst (code_pattern, args, /*complain=*/1, NULL_TREE);
9513
9514   if (TREE_CODE (decl) == VAR_DECL)
9515     {
9516       /* Set up DECL_INITIAL, since tsubst doesn't.  */
9517       DECL_INITIAL (new_decl) = 
9518         tsubst_expr (DECL_INITIAL (code_pattern), args, 
9519                      /*complain=*/1, DECL_TI_TEMPLATE (decl));
9520       /* Pop the class context we pushed above.  */
9521       popclass ();
9522     }
9523   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
9524     {
9525       /* Convince duplicate_decls to use the DECL_ARGUMENTS from the
9526          new decl.  */ 
9527       DECL_INITIAL (new_decl) = error_mark_node;
9528       /* And don't complain about a duplicate definition.  */
9529       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
9530     }
9531
9532   /* The immediate parent of the new template is still whatever it was
9533      before, even though tsubst sets DECL_TI_TEMPLATE up as the most
9534      general template.  We also reset the DECL_ASSEMBLER_NAME since
9535      tsubst always calculates the name as if the function in question
9536      were really a template instance, and sometimes, with friend
9537      functions, this is not so.  See tsubst_friend_function for
9538      details.  */
9539   DECL_TI_TEMPLATE (new_decl) = DECL_TI_TEMPLATE (decl);
9540   DECL_ASSEMBLER_NAME (new_decl) = DECL_ASSEMBLER_NAME (decl);
9541   DECL_RTL (new_decl) = DECL_RTL (decl);
9542   DECL_USE_TEMPLATE (new_decl) = DECL_USE_TEMPLATE (decl);
9543
9544   /* Call duplicate decls to merge the old and new declarations.  */
9545   duplicate_decls (new_decl, decl);
9546
9547   /* Now, re-register the specialization.  */
9548   register_specialization (decl, gen_tmpl, args);
9549 }
9550
9551 /* Produce the definition of D, a _DECL generated from a template.  If
9552    DEFER_OK is non-zero, then we don't have to actually do the
9553    instantiation now; we just have to do it sometime.  */
9554
9555 tree
9556 instantiate_decl (d, defer_ok)
9557      tree d;
9558      int defer_ok;
9559 {
9560   tree tmpl = DECL_TI_TEMPLATE (d);
9561   tree args = DECL_TI_ARGS (d);
9562   tree td;
9563   tree code_pattern;
9564   tree spec;
9565   tree gen_tmpl;
9566   int pattern_defined;
9567   int line = lineno;
9568   const char *file = input_filename;
9569
9570   /* This function should only be used to instantiate templates for
9571      functions and static member variables.  */
9572   my_friendly_assert (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
9573                       || TREE_CODE (d) == VAR_DECL, 0);
9574
9575   /* Don't instantiate cloned functions.  Instead, instantiate the
9576      functions they cloned.  */
9577   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_CLONED_FUNCTION_P (d))
9578     d = DECL_CLONED_FUNCTION (d);
9579
9580   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d))
9581     /* D has already been instantiated.  It might seem reasonable to
9582        check whether or not D is an explicit instantiation, and, if so,
9583        stop here.  But when an explicit instantiation is deferred
9584        until the end of the compilation, DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION
9585        is set, even though we still need to do the instantiation.  */
9586     return d;
9587
9588   /* If we already have a specialization of this declaration, then
9589      there's no reason to instantiate it.  Note that
9590      retrieve_specialization gives us both instantiations and
9591      specializations, so we must explicitly check
9592      DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION.  */
9593   gen_tmpl = most_general_template (tmpl);
9594   spec = retrieve_specialization (gen_tmpl, args);
9595   if (spec != NULL_TREE && DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (spec))
9596     return spec;
9597
9598   /* This needs to happen before any tsubsting.  */
9599   if (! push_tinst_level (d))
9600     return d;
9601
9602   timevar_push (TV_PARSE);
9603
9604   /* Set TD to the template whose DECL_TEMPLATE_RESULT is the pattern
9605      for the instantiation.  This is not always the most general
9606      template.  Consider, for example:
9607
9608         template <class T>
9609         struct S { template <class U> void f();
9610                    template <> void f<int>(); };
9611
9612      and an instantiation of S<double>::f<int>.  We want TD to be the
9613      specialization S<T>::f<int>, not the more general S<T>::f<U>.  */
9614   td = tmpl;
9615   while (/* An instantiation cannot have a definition, so we need a
9616             more general template.  */
9617          DECL_TEMPLATE_INSTANTIATION (td)
9618            /* We must also deal with friend templates.  Given:
9619
9620                 template <class T> struct S { 
9621                   template <class U> friend void f() {};
9622                 };
9623
9624               S<int>::f<U> say, is not an instantiation of S<T>::f<U>,
9625               so far as the language is concerned, but that's still
9626               where we get the pattern for the instantiation from.  On
9627               other hand, if the definition comes outside the class, say:
9628
9629                 template <class T> struct S { 
9630                   template <class U> friend void f();
9631                 };
9632                 template <class U> friend void f() {}
9633
9634               we don't need to look any further.  That's what the check for
9635               DECL_INITIAL is for.  */
9636           || (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL
9637               && DECL_FRIEND_PSEUDO_TEMPLATE_INSTANTIATION (td)
9638               && !DECL_INITIAL (DECL_TEMPLATE_RESULT (td))))
9639     {
9640       /* The present template, TD, should not be a definition.  If it
9641          were a definition, we should be using it!  Note that we
9642          cannot restructure the loop to just keep going until we find
9643          a template with a definition, since that might go too far if
9644          a specialization was declared, but not defined.  */
9645       my_friendly_assert (!(TREE_CODE (d) == VAR_DECL
9646                             && !DECL_IN_AGGR_P (DECL_TEMPLATE_RESULT (td))), 
9647                           0); 
9648       
9649       /* Fetch the more general template.  */
9650       td = DECL_TI_TEMPLATE (td);
9651     }
9652
9653   code_pattern = DECL_TEMPLATE_RESULT (td);
9654
9655   if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
9656     pattern_defined = (DECL_SAVED_TREE (code_pattern) != NULL_TREE);
9657   else
9658     pattern_defined = ! DECL_IN_AGGR_P (code_pattern);
9659
9660   push_to_top_level ();
9661   lineno = DECL_SOURCE_LINE (d);
9662   input_filename = DECL_SOURCE_FILE (d);
9663
9664   if (pattern_defined)
9665     {
9666       repo_template_used (d);
9667
9668       if (flag_external_templates && ! DECL_INTERFACE_KNOWN (d))
9669         {
9670           if (flag_alt_external_templates)
9671             {
9672               if (interface_unknown)
9673                 warn_if_unknown_interface (d);
9674             }
9675           else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (code_pattern))
9676             {
9677               DECL_INTERFACE_KNOWN (d) = 1;
9678               DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = ! DECL_EXTERNAL (code_pattern);
9679             }
9680           else
9681             warn_if_unknown_interface (code_pattern);
9682         }
9683
9684       if (at_eof)
9685         import_export_decl (d);
9686     }
9687
9688   /* We need to set up DECL_INITIAL regardless of pattern_defined if
9689      the variable is a static const initialized in the class body.  */
9690   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL 
9691       && TREE_READONLY (d)
9692       && DECL_INITIAL (d) == NULL_TREE
9693       && DECL_INITIAL (code_pattern) != NULL_TREE)
9694     ;
9695   /* Reject all external templates except inline functions.  */
9696   else if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d)
9697            && ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d)
9698            && ! (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL && DECL_INLINE (d)))
9699     goto out;
9700   /* Defer all other templates, unless we have been explicitly
9701      forbidden from doing so.  We restore the source position here
9702      because it's used by add_pending_template.  */
9703   else if (! pattern_defined || defer_ok)
9704     {
9705       lineno = line;
9706       input_filename = file;
9707
9708       if (at_eof && !pattern_defined 
9709           && DECL_EXPLICIT_INSTANTIATION (d))
9710         /* [temp.explicit]
9711
9712            The definition of a non-exported function template, a
9713            non-exported member function template, or a non-exported
9714            member function or static data member of a class template
9715            shall be present in every translation unit in which it is
9716            explicitly instantiated.  */
9717         cp_error ("explicit instantiation of `%D' but no definition available",
9718                   d);
9719
9720       add_pending_template (d);
9721       goto out;
9722     }
9723
9724   /* We're now committed to instantiating this template.  Mark it as
9725      instantiated so that recursive calls to instantiate_decl do not
9726      try to instantiate it again.  */
9727   DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (d) = 1;
9728
9729   /* Regenerate the declaration in case the template has been modified
9730      by a subsequent redeclaration.  */
9731   regenerate_decl_from_template (d, td);
9732
9733   /* We already set the file and line above.  Reset them now in case
9734      they changed as a result of calling regenerate_decl_from_template.  */
9735   lineno = DECL_SOURCE_LINE (d);
9736   input_filename = DECL_SOURCE_FILE (d);
9737
9738   if (TREE_CODE (d) == VAR_DECL)
9739     {
9740       DECL_IN_AGGR_P (d) = 0;
9741       if (DECL_INTERFACE_KNOWN (d))
9742         DECL_EXTERNAL (d) = ! DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d);
9743       else
9744         {
9745           DECL_EXTERNAL (d) = 1;
9746           DECL_NOT_REALLY_EXTERN (d) = 1;
9747         }
9748       cp_finish_decl (d, DECL_INITIAL (d), NULL_TREE, 0);
9749     }
9750   else if (TREE_CODE (d) == FUNCTION_DECL)
9751     {
9752       htab_t saved_local_specializations;
9753
9754       /* Save away the current list, in case we are instantiating one
9755          template from within the body of another.  */
9756       saved_local_specializations = local_specializations;
9757
9758       /* Set up the list of local specializations.  */
9759       local_specializations = htab_create (37, 
9760                                            htab_hash_pointer,
9761                                            htab_eq_pointer,
9762                                            NULL);
9763
9764       /* Set up context.  */
9765       start_function (NULL_TREE, d, NULL_TREE, SF_PRE_PARSED);
9766
9767       /* We already set up __FUNCTION__, etc., so we don't want to do
9768          it again now.  */
9769       function_name_declared_p = 1;
9770
9771       /* Substitute into the body of the function.  */
9772       tsubst_expr (DECL_SAVED_TREE (code_pattern), args,
9773                    /*complain=*/1, tmpl);
9774
9775       /* We don't need the local specializations any more.  */
9776       htab_delete (local_specializations);
9777       local_specializations = saved_local_specializations;
9778
9779       /* Finish the function.  */
9780       expand_body (finish_function (0));
9781     }
9782
9783   /* We're not deferring instantiation any more.  */
9784   TI_PENDING_TEMPLATE_FLAG (DECL_TEMPLATE_INFO (d)) = 0;
9785
9786 out:
9787   lineno = line;
9788   input_filename = file;
9789
9790   pop_from_top_level ();
9791   pop_tinst_level ();
9792
9793   timevar_pop (TV_PARSE);
9794
9795   return d;
9796 }
9797
9798 /* Run through the list of templates that we wish we could
9799    instantiate, and instantiate any we can.  */
9800
9801 int
9802 instantiate_pending_templates ()
9803 {
9804   tree *t;
9805   int instantiated_something = 0;
9806   int reconsider;
9807   
9808   do 
9809     {
9810       reconsider = 0;
9811
9812       t = &pending_templates;
9813       while (*t)
9814         {
9815           tree instantiation = TREE_VALUE (*t);
9816
9817           reopen_tinst_level (TREE_PURPOSE (*t));
9818
9819           if (TYPE_P (instantiation))
9820             {
9821               tree fn;
9822
9823               if (!COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
9824                 {
9825                   instantiate_class_template (instantiation);
9826                   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_INSTANTIATION (instantiation))
9827                     for (fn = TYPE_METHODS (instantiation); 
9828                          fn;
9829                          fn = TREE_CHAIN (fn))
9830                       if (! DECL_ARTIFICIAL (fn))
9831                         instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0);
9832                   if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
9833                     {
9834                       instantiated_something = 1;
9835                       reconsider = 1;
9836                     }
9837                 }
9838
9839               if (COMPLETE_TYPE_P (instantiation))
9840                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
9841                    need to consider it again in the future.  */
9842                 *t = TREE_CHAIN (*t);
9843               else 
9844                 t = &TREE_CHAIN (*t);
9845             }
9846           else
9847             {
9848               if (!DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
9849                   && !DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
9850                 {
9851                   instantiation = instantiate_decl (instantiation,
9852                                                     /*defer_ok=*/0);
9853                   if (DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
9854                     {
9855                       instantiated_something = 1;
9856                       reconsider = 1;
9857                     }
9858                 }
9859
9860               if (DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATION (instantiation)
9861                   || DECL_TEMPLATE_INSTANTIATED (instantiation))
9862                 /* If INSTANTIATION has been instantiated, then we don't
9863                    need to consider it again in the future.  */
9864                 *t = TREE_CHAIN (*t);
9865               else 
9866                 t = &TREE_CHAIN (*t);
9867             }
9868           tinst_depth = 0;
9869           current_tinst_level = NULL_TREE;
9870         }
9871       template_tail = t;
9872
9873       /* Go through the things that are template instantiations if we are
9874          using guiding declarations.  */
9875       t = &maybe_templates;
9876       while (*t)
9877         {
9878           tree template;
9879           tree fn;
9880           tree args;
9881
9882           fn = TREE_VALUE (*t);
9883
9884           if (DECL_INITIAL (fn))
9885             /* If the FN is already defined, then it was either already
9886                instantiated or, even though guiding declarations were
9887                allowed, a non-template definition was provided.  */
9888             ;
9889           else
9890             {
9891               template = TREE_PURPOSE (*t);
9892               args = get_bindings (template, fn, NULL_TREE);
9893               fn = instantiate_template (template, args);
9894               instantiate_decl (fn, /*defer_ok=*/0);
9895               reconsider = 1;
9896             }
9897         
9898           /* Remove this entry from the chain.  */
9899           *t = TREE_CHAIN (*t);
9900         }
9901       maybe_template_tail = t;
9902     } 
9903   while (reconsider);
9904
9905   return instantiated_something;
9906 }
9907
9908 /* Substitute ARGVEC into T, which is a list of initializers for
9909    either base class or a non-static data member.  The TREE_PURPOSEs
9910    are DECLs, and the TREE_VALUEs are the initializer values.  Used by
9911    instantiate_decl.  */
9912
9913 static tree
9914 tsubst_initializer_list (t, argvec)
9915      tree t, argvec;
9916 {
9917   tree first = NULL_TREE;
9918   tree *p = &first;
9919
9920   for (; t; t = TREE_CHAIN (t))
9921     {
9922       tree decl;
9923       tree init;
9924       tree val;
9925
9926       decl = tsubst_copy (TREE_PURPOSE (t), argvec, /*complain=*/1,
9927                           NULL_TREE);
9928       init = tsubst_expr (TREE_VALUE (t), argvec, /*complain=*/1,
9929                           NULL_TREE);
9930
9931       if (!init)
9932         ;
9933       else if (TREE_CODE (init) == TREE_LIST)
9934         for (val = init; val; val = TREE_CHAIN (val))
9935           TREE_VALUE (val) = convert_from_reference (TREE_VALUE (val));
9936       else
9937         init = convert_from_reference (init);
9938
9939       *p = build_tree_list (decl, init);
9940       p = &TREE_CHAIN (*p);
9941     }
9942   return first;
9943 }
9944
9945 /* Set CURRENT_ACCESS_SPECIFIER based on the protection of DECL.  */
9946
9947 static void
9948 set_current_access_from_decl (decl)
9949      tree decl;
9950 {
9951   if (TREE_PRIVATE (decl))
9952     current_access_specifier = access_private_node;
9953   else if (TREE_PROTECTED (decl))
9954     current_access_specifier = access_protected_node;
9955   else
9956     current_access_specifier = access_public_node;
9957 }
9958
9959 /* Instantiate an enumerated type.  TAG is the template type, NEWTAG
9960    is the instantiation (which should have been created with
9961    start_enum) and ARGS are the template arguments to use.  */
9962
9963 static void
9964 tsubst_enum (tag, newtag, args)
9965      tree tag;
9966      tree newtag;
9967      tree args;
9968 {
9969   tree e;
9970
9971   for (e = TYPE_VALUES (tag); e; e = TREE_CHAIN (e))
9972     {
9973       tree value;
9974       
9975       /* Note that in a template enum, the TREE_VALUE is the
9976          CONST_DECL, not the corresponding INTEGER_CST.  */
9977       value = tsubst_expr (DECL_INITIAL (TREE_VALUE (e)), 
9978                            args, /*complain=*/1,
9979                            NULL_TREE);
9980
9981       /* Give this enumeration constant the correct access.  */
9982       set_current_access_from_decl (TREE_VALUE (e));
9983
9984       /* Actually build the enumerator itself.  */
9985       build_enumerator (TREE_PURPOSE (e), value, newtag); 
9986     }
9987
9988   finish_enum (newtag);
9989   DECL_SOURCE_LINE (TYPE_NAME (newtag)) = DECL_SOURCE_LINE (TYPE_NAME (tag));
9990   DECL_SOURCE_FILE (TYPE_NAME (newtag)) = DECL_SOURCE_FILE (TYPE_NAME (tag));
9991 }
9992
9993 /* DECL is a FUNCTION_DECL that is a template specialization.  Return
9994    its type -- but without substituting the innermost set of template
9995    arguments.  So, innermost set of template parameters will appear in
9996    the type.  If CONTEXTP is non-NULL, then the partially substituted
9997    DECL_CONTEXT (if any) will also be filled in.  Similarly, TPARMSP
9998    will be filled in with the substituted template parameters, if it
9999    is non-NULL.  */
10000
10001 tree 
10002 get_mostly_instantiated_function_type (decl, contextp, tparmsp)
10003      tree decl;
10004      tree *contextp;
10005      tree *tparmsp;
10006 {
10007   tree context = NULL_TREE;
10008   tree fn_type;
10009   tree tmpl;
10010   tree targs;
10011   tree tparms;
10012   int parm_depth;
10013
10014   tmpl = most_general_template (DECL_TI_TEMPLATE (decl));
10015   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
10016   tparms = DECL_TEMPLATE_PARMS (tmpl);
10017   parm_depth = TMPL_PARMS_DEPTH (tparms);
10018
10019   /* There should be as many levels of arguments as there are levels
10020      of parameters.  */
10021   my_friendly_assert (parm_depth == TMPL_ARGS_DEPTH (targs), 0);
10022
10023   fn_type = TREE_TYPE (tmpl);
10024   if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl))
10025     context = DECL_CONTEXT (decl);
10026
10027   if (parm_depth == 1)
10028     /* No substitution is necessary.  */
10029     ;
10030   else
10031     {
10032       int i;
10033       tree partial_args;
10034
10035       /* Replace the innermost level of the TARGS with NULL_TREEs to
10036          let tsubst know not to substitute for those parameters.  */
10037       partial_args = make_tree_vec (TREE_VEC_LENGTH (targs));
10038       for (i = 1; i < TMPL_ARGS_DEPTH (targs); ++i)
10039         SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args, i,
10040                              TMPL_ARGS_LEVEL (targs, i));
10041       SET_TMPL_ARGS_LEVEL (partial_args,
10042                            TMPL_ARGS_DEPTH (targs),
10043                            make_tree_vec (DECL_NTPARMS (tmpl)));
10044
10045       /* Now, do the (partial) substitution to figure out the
10046          appropriate function type.  */
10047       fn_type = tsubst (fn_type, partial_args, /*complain=*/1, NULL_TREE);
10048       if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl))
10049         context = tsubst (context, partial_args, /*complain=*/1, NULL_TREE);
10050
10051       /* Substitute into the template parameters to obtain the real
10052          innermost set of parameters.  This step is important if the
10053          innermost set of template parameters contains value
10054          parameters whose types depend on outer template parameters.  */
10055       TREE_VEC_LENGTH (partial_args)--;
10056       tparms = tsubst_template_parms (tparms, partial_args, /*complain=*/1);
10057     }
10058
10059   if (contextp)
10060     *contextp = context;
10061   if (tparmsp)
10062     *tparmsp = tparms;
10063
10064   return fn_type;
10065 }
10066
10067 /* Set the DECL_ASSEMBLER_NAME for DECL, which is a FUNCTION_DECL that
10068    is either an instantiation or specialization of a template
10069    function.  */
10070
10071 static void
10072 set_mangled_name_for_template_decl (decl)
10073      tree decl;
10074 {
10075   tree context = NULL_TREE;
10076   tree fn_type;
10077   tree ret_type;
10078   tree parm_types;
10079   tree tparms;
10080   tree targs;
10081
10082   my_friendly_assert (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL, 0);
10083   my_friendly_assert (DECL_TEMPLATE_INFO (decl) != NULL_TREE, 0);
10084
10085   /* Under the new ABI, we don't need special machinery.  */
10086   if (flag_new_abi)
10087     {
10088       set_mangled_name_for_decl (decl);
10089       return;
10090     }
10091
10092   /* The names of template functions must be mangled so as to indicate
10093      what template is being specialized with what template arguments.
10094      For example, each of the following three functions must get
10095      different mangled names:
10096
10097        void f(int);                  
10098        template <> void f<7>(int);
10099        template <> void f<8>(int);  */
10100
10101   targs = DECL_TI_ARGS (decl);
10102   if (uses_template_parms (targs))
10103     /* This DECL is for a partial instantiation.  There's no need to
10104        mangle the name of such an entity.  */
10105     return;
10106
10107   /* We now compute the PARMS and RET_TYPE to give to
10108      build_decl_overload_real.  The PARMS and RET_TYPE are the
10109      parameter and return types of the template, after all but the
10110      innermost template arguments have been substituted, not the
10111      parameter and return types of the function DECL.  For example,
10112      given:
10113
10114        template <class T> T f(T);
10115
10116      both PARMS and RET_TYPE should be `T' even if DECL is `int f(int)'.  
10117      A more subtle example is:
10118
10119        template <class T> struct S { template <class U> void f(T, U); }
10120
10121      Here, if DECL is `void S<int>::f(int, double)', PARMS should be
10122      {int, U}.  Thus, the args that we want to subsitute into the
10123      return and parameter type for the function are those in TARGS,
10124      with the innermost level omitted.  */
10125   fn_type = get_mostly_instantiated_function_type (decl, &context, &tparms);
10126
10127   /* Now, get the innermost parameters and arguments, and figure out
10128      the parameter and return types.  */
10129   tparms = INNERMOST_TEMPLATE_PARMS (tparms);
10130   targs = INNERMOST_TEMPLATE_ARGS (targs);
10131   ret_type = TREE_TYPE (fn_type);
10132   parm_types = TYPE_ARG_TYPES (fn_type);
10133
10134   /* For a static member function, we generate a fake `this' pointer,
10135      for the purposes of mangling.  This indicates of which class the
10136      function is a member.  Because of:
10137
10138        [class.static] 
10139
10140        There shall not be a static and a nonstatic member function
10141        with the same name and the same parameter types
10142
10143      we don't have to worry that this will result in a clash with a
10144      non-static member function.  */
10145   if (DECL_STATIC_FUNCTION_P (decl))
10146     parm_types = hash_tree_chain (build_pointer_type (context), parm_types);
10147
10148   /* There should be the same number of template parameters as
10149      template arguments.  */
10150   my_friendly_assert (TREE_VEC_LENGTH (tparms) == TREE_VEC_LENGTH (targs),
10151                       0);
10152
10153   /* Actually set the DECL_ASSEMBLER_NAME.  */
10154   DECL_ASSEMBLER_NAME (decl)
10155     = build_decl_overload_real (decl, parm_types, ret_type,
10156                                 tparms, targs, 
10157                                 DECL_FUNCTION_MEMBER_P (decl) 
10158                                 + DECL_MAYBE_IN_CHARGE_CONSTRUCTOR_P (decl));
10159 }
10160
10161 /* Return truthvalue if we're processing a template different from
10162    the last one involved in diagnostics.  */
10163 int
10164 problematic_instantiation_changed ()
10165 {
10166   return last_template_error_tick != tinst_level_tick;
10167 }
10168
10169 /* Remember current template involved in diagnostics.  */
10170 void
10171 record_last_problematic_instantiation ()
10172 {
10173   last_template_error_tick = tinst_level_tick;
10174 }
10175
10176 tree
10177 current_instantiation ()
10178 {
10179   return current_tinst_level;
10180 }