contrib/llvm/tools/clang/lib/Parse/ParseTemplate.cpp

   1 //===--- ParseTemplate.cpp - Template Parsing -----------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 //  This file implements parsing of C++ templates.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "clang/AST/ASTContext.h"
  15 #include "clang/AST/DeclTemplate.h"
  16 #include "clang/Parse/ParseDiagnostic.h"
  17 #include "clang/Parse/Parser.h"
  18 #include "clang/Parse/RAIIObjectsForParser.h"
  19 #include "clang/Sema/DeclSpec.h"
  20 #include "clang/Sema/ParsedTemplate.h"
  21 #include "clang/Sema/Scope.h"
  22 using namespace clang;
  23
  24 /// \brief Parse a template declaration, explicit instantiation, or
  25 /// explicit specialization.
  26 Decl *
  27 Parser::ParseDeclarationStartingWithTemplate(unsigned Context,
  28                                              SourceLocation &DeclEnd,
  29                                              AccessSpecifier AS,
  30                                              AttributeList *AccessAttrs) {
  31   ObjCDeclContextSwitch ObjCDC(*this);
  32
  33   if (Tok.is(tok::kw_template) && NextToken().isNot(tok::less)) {
  34     return ParseExplicitInstantiation(Context,
  35                                       SourceLocation(), ConsumeToken(),
  36                                       DeclEnd, AS);
  37   }
  38   return ParseTemplateDeclarationOrSpecialization(Context, DeclEnd, AS,
  39                                                   AccessAttrs);
  40 }
  41
  42
  43
  44 /// \brief Parse a template declaration or an explicit specialization.
  45 ///
  46 /// Template declarations include one or more template parameter lists
  47 /// and either the function or class template declaration. Explicit
  48 /// specializations contain one or more 'template < >' prefixes
  49 /// followed by a (possibly templated) declaration. Since the
  50 /// syntactic form of both features is nearly identical, we parse all
  51 /// of the template headers together and let semantic analysis sort
  52 /// the declarations from the explicit specializations.
  53 ///
  54 ///       template-declaration: [C++ temp]
  55 ///         'export'[opt] 'template' '<' template-parameter-list '>' declaration
  56 ///
  57 ///       explicit-specialization: [ C++ temp.expl.spec]
  58 ///         'template' '<' '>' declaration
  59 Decl *
  60 Parser::ParseTemplateDeclarationOrSpecialization(unsigned Context,
  61                                                  SourceLocation &DeclEnd,
  62                                                  AccessSpecifier AS,
  63                                                  AttributeList *AccessAttrs) {
  64   assert(Tok.isOneOf(tok::kw_export, tok::kw_template) &&
  65          "Token does not start a template declaration.");
  66
  67   // Enter template-parameter scope.
  68   ParseScope TemplateParmScope(this, Scope::TemplateParamScope);
  69
  70   // Tell the action that names should be checked in the context of
  71   // the declaration to come.
  72   ParsingDeclRAIIObject
  73     ParsingTemplateParams(*this, ParsingDeclRAIIObject::NoParent);
  74
  75   // Parse multiple levels of template headers within this template
  76   // parameter scope, e.g.,
  77   //
  78   //   template<typename T>
  79   //     template<typename U>
  80   //       class A<T>::B { ... };
  81   //
  82   // We parse multiple levels non-recursively so that we can build a
  83   // single data structure containing all of the template parameter
  84   // lists to easily differentiate between the case above and:
  85   //
  86   //   template<typename T>
  87   //   class A {
  88   //     template<typename U> class B;
  89   //   };
  90   //
  91   // In the first case, the action for declaring A<T>::B receives
  92   // both template parameter lists. In the second case, the action for
  93   // defining A<T>::B receives just the inner template parameter list
  94   // (and retrieves the outer template parameter list from its
  95   // context).
  96   bool isSpecialization = true;
  97   bool LastParamListWasEmpty = false;
  98   TemplateParameterLists ParamLists;
  99   TemplateParameterDepthRAII CurTemplateDepthTracker(TemplateParameterDepth);
 100
 101   do {
 102     // Consume the 'export', if any.
 103     SourceLocation ExportLoc;
 104     TryConsumeToken(tok::kw_export, ExportLoc);
 105
 106     // Consume the 'template', which should be here.
 107     SourceLocation TemplateLoc;
 108     if (!TryConsumeToken(tok::kw_template, TemplateLoc)) {
 109       Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_template);
 110       return nullptr;
 111     }
 112
 113     // Parse the '<' template-parameter-list '>'
 114     SourceLocation LAngleLoc, RAngleLoc;
 115     SmallVector<NamedDecl*, 4> TemplateParams;
 116     if (ParseTemplateParameters(CurTemplateDepthTracker.getDepth(),
 117                                 TemplateParams, LAngleLoc, RAngleLoc)) {
 118       // Skip until the semi-colon or a '}'.
 119       SkipUntil(tok::r_brace, StopAtSemi | StopBeforeMatch);
 120       TryConsumeToken(tok::semi);
 121       return nullptr;
 122     }
 123
 124     ExprResult OptionalRequiresClauseConstraintER;
 125     if (!TemplateParams.empty()) {
 126       isSpecialization = false;
 127       ++CurTemplateDepthTracker;
 128
 129       if (TryConsumeToken(tok::kw_requires)) {
 130         OptionalRequiresClauseConstraintER =
 131             Actions.CorrectDelayedTyposInExpr(ParseConstraintExpression());
 132         if (!OptionalRequiresClauseConstraintER.isUsable()) {
 133           // Skip until the semi-colon or a '}'.
 134           SkipUntil(tok::r_brace, StopAtSemi | StopBeforeMatch);
 135           TryConsumeToken(tok::semi);
 136           return nullptr;
 137         }
 138       }
 139     } else {
 140       LastParamListWasEmpty = true;
 141     }
 142
 143     ParamLists.push_back(Actions.ActOnTemplateParameterList(
 144         CurTemplateDepthTracker.getDepth(), ExportLoc, TemplateLoc, LAngleLoc,
 145         TemplateParams, RAngleLoc, OptionalRequiresClauseConstraintER.get()));
 146   } while (Tok.isOneOf(tok::kw_export, tok::kw_template));
 147
 148   unsigned NewFlags = getCurScope()->getFlags() & ~Scope::TemplateParamScope;
 149   ParseScopeFlags TemplateScopeFlags(this, NewFlags, isSpecialization);
 150
 151   // Parse the actual template declaration.
 152   return ParseSingleDeclarationAfterTemplate(Context,
 153                                              ParsedTemplateInfo(&ParamLists,
 154                                                              isSpecialization,
 155                                                          LastParamListWasEmpty),
 156                                              ParsingTemplateParams,
 157                                              DeclEnd, AS, AccessAttrs);
 158 }
 159
 160 /// \brief Parse a single declaration that declares a template,
 161 /// template specialization, or explicit instantiation of a template.
 162 ///
 163 /// \param DeclEnd will receive the source location of the last token
 164 /// within this declaration.
 165 ///
 166 /// \param AS the access specifier associated with this
 167 /// declaration. Will be AS_none for namespace-scope declarations.
 168 ///
 169 /// \returns the new declaration.
 170 Decl *
 171 Parser::ParseSingleDeclarationAfterTemplate(
 172                                        unsigned Context,
 173                                        const ParsedTemplateInfo &TemplateInfo,
 174                                        ParsingDeclRAIIObject &DiagsFromTParams,
 175                                        SourceLocation &DeclEnd,
 176                                        AccessSpecifier AS,
 177                                        AttributeList *AccessAttrs) {
 178   assert(TemplateInfo.Kind != ParsedTemplateInfo::NonTemplate &&
 179          "Template information required");
 180
 181   if (Tok.is(tok::kw_static_assert)) {
 182     // A static_assert declaration may not be templated.
 183     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_templated_invalid_declaration)
 184       << TemplateInfo.getSourceRange();
 185     // Parse the static_assert declaration to improve error recovery.
 186     return ParseStaticAssertDeclaration(DeclEnd);
 187   }
 188
 189   if (Context == Declarator::MemberContext) {
 190     // We are parsing a member template.
 191     ParseCXXClassMemberDeclaration(AS, AccessAttrs, TemplateInfo,
 192                                    &DiagsFromTParams);
 193     return nullptr;
 194   }
 195
 196   ParsedAttributesWithRange prefixAttrs(AttrFactory);
 197   MaybeParseCXX11Attributes(prefixAttrs);
 198
 199   if (Tok.is(tok::kw_using)) {
 200     auto usingDeclPtr = ParseUsingDirectiveOrDeclaration(Context, TemplateInfo, DeclEnd,
 201                                                          prefixAttrs);
 202     if (!usingDeclPtr || !usingDeclPtr.get().isSingleDecl())
 203       return nullptr;
 204     return usingDeclPtr.get().getSingleDecl();
 205   }
 206
 207   // Parse the declaration specifiers, stealing any diagnostics from
 208   // the template parameters.
 209   ParsingDeclSpec DS(*this, &DiagsFromTParams);
 210
 211   ParseDeclarationSpecifiers(DS, TemplateInfo, AS,
 212                              getDeclSpecContextFromDeclaratorContext(Context));
 213
 214   if (Tok.is(tok::semi)) {
 215     ProhibitAttributes(prefixAttrs);
 216     DeclEnd = ConsumeToken();
 217     RecordDecl *AnonRecord = nullptr;
 218     Decl *Decl = Actions.ParsedFreeStandingDeclSpec(
 219         getCurScope(), AS, DS,
 220         TemplateInfo.TemplateParams ? *TemplateInfo.TemplateParams
 221                                     : MultiTemplateParamsArg(),
 222         TemplateInfo.Kind == ParsedTemplateInfo::ExplicitInstantiation,
 223         AnonRecord);
 224     assert(!AnonRecord &&
 225            "Anonymous unions/structs should not be valid with template");
 226     DS.complete(Decl);
 227     return Decl;
 228   }
 229
 230   // Move the attributes from the prefix into the DS.
 231   if (TemplateInfo.Kind == ParsedTemplateInfo::ExplicitInstantiation)
 232     ProhibitAttributes(prefixAttrs);
 233   else
 234     DS.takeAttributesFrom(prefixAttrs);
 235
 236   // Parse the declarator.
 237   ParsingDeclarator DeclaratorInfo(*this, DS, (Declarator::TheContext)Context);
 238   ParseDeclarator(DeclaratorInfo);
 239   // Error parsing the declarator?
 240   if (!DeclaratorInfo.hasName()) {
 241     // If so, skip until the semi-colon or a }.
 242     SkipUntil(tok::r_brace, StopAtSemi | StopBeforeMatch);
 243     if (Tok.is(tok::semi))
 244       ConsumeToken();
 245     return nullptr;
 246   }
 247
 248   LateParsedAttrList LateParsedAttrs(true);
 249   if (DeclaratorInfo.isFunctionDeclarator())
 250     MaybeParseGNUAttributes(DeclaratorInfo, &LateParsedAttrs);
 251
 252   if (DeclaratorInfo.isFunctionDeclarator() &&
 253       isStartOfFunctionDefinition(DeclaratorInfo)) {
 254
 255     // Function definitions are only allowed at file scope and in C++ classes.
 256     // The C++ inline method definition case is handled elsewhere, so we only
 257     // need to handle the file scope definition case.
 258     if (Context != Declarator::FileContext) {
 259       Diag(Tok, diag::err_function_definition_not_allowed);
 260       SkipMalformedDecl();
 261       return nullptr;
 262     }
 263
 264     if (DS.getStorageClassSpec() == DeclSpec::SCS_typedef) {
 265       // Recover by ignoring the 'typedef'. This was probably supposed to be
 266       // the 'typename' keyword, which we should have already suggested adding
 267       // if it's appropriate.
 268       Diag(DS.getStorageClassSpecLoc(), diag::err_function_declared_typedef)
 269         << FixItHint::CreateRemoval(DS.getStorageClassSpecLoc());
 270       DS.ClearStorageClassSpecs();
 271     }
 272
 273     if (TemplateInfo.Kind == ParsedTemplateInfo::ExplicitInstantiation) {
 274       if (DeclaratorInfo.getName().getKind() != UnqualifiedId::IK_TemplateId) {
 275         // If the declarator-id is not a template-id, issue a diagnostic and
 276         // recover by ignoring the 'template' keyword.
 277         Diag(Tok, diag::err_template_defn_explicit_instantiation) << 0;
 278         return ParseFunctionDefinition(DeclaratorInfo, ParsedTemplateInfo(),
 279                                        &LateParsedAttrs);
 280       } else {
 281         SourceLocation LAngleLoc
 282           = PP.getLocForEndOfToken(TemplateInfo.TemplateLoc);
 283         Diag(DeclaratorInfo.getIdentifierLoc(),
 284              diag::err_explicit_instantiation_with_definition)
 285             << SourceRange(TemplateInfo.TemplateLoc)
 286             << FixItHint::CreateInsertion(LAngleLoc, "<>");
 287
 288         // Recover as if it were an explicit specialization.
 289         TemplateParameterLists FakedParamLists;
 290         FakedParamLists.push_back(Actions.ActOnTemplateParameterList(
 291             0, SourceLocation(), TemplateInfo.TemplateLoc, LAngleLoc, None,
 292             LAngleLoc, nullptr));
 293
 294         return ParseFunctionDefinition(
 295             DeclaratorInfo, ParsedTemplateInfo(&FakedParamLists,
 296                                                /*isSpecialization=*/true,
 297                                                /*LastParamListWasEmpty=*/true),
 298             &LateParsedAttrs);
 299       }
 300     }
 301     return ParseFunctionDefinition(DeclaratorInfo, TemplateInfo,
 302                                    &LateParsedAttrs);
 303   }
 304
 305   // Parse this declaration.
 306   Decl *ThisDecl = ParseDeclarationAfterDeclarator(DeclaratorInfo,
 307                                                    TemplateInfo);
 308
 309   if (Tok.is(tok::comma)) {
 310     Diag(Tok, diag::err_multiple_template_declarators)
 311       << (int)TemplateInfo.Kind;
 312     SkipUntil(tok::semi);
 313     return ThisDecl;
 314   }
 315
 316   // Eat the semi colon after the declaration.
 317   ExpectAndConsumeSemi(diag::err_expected_semi_declaration);
 318   if (LateParsedAttrs.size() > 0)
 319     ParseLexedAttributeList(LateParsedAttrs, ThisDecl, true, false);
 320   DeclaratorInfo.complete(ThisDecl);
 321   return ThisDecl;
 322 }
 323
 324 /// ParseTemplateParameters - Parses a template-parameter-list enclosed in
 325 /// angle brackets. Depth is the depth of this template-parameter-list, which
 326 /// is the number of template headers directly enclosing this template header.
 327 /// TemplateParams is the current list of template parameters we're building.
 328 /// The template parameter we parse will be added to this list. LAngleLoc and
 329 /// RAngleLoc will receive the positions of the '<' and '>', respectively,
 330 /// that enclose this template parameter list.
 331 ///
 332 /// \returns true if an error occurred, false otherwise.
 333 bool Parser::ParseTemplateParameters(
 334     unsigned Depth, SmallVectorImpl<NamedDecl *> &TemplateParams,
 335     SourceLocation &LAngleLoc, SourceLocation &RAngleLoc) {
 336   // Get the template parameter list.
 337   if (!TryConsumeToken(tok::less, LAngleLoc)) {
 338     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_less_after) << "template";
 339     return true;
 340   }
 341
 342   // Try to parse the template parameter list.
 343   bool Failed = false;
 344   if (!Tok.is(tok::greater) && !Tok.is(tok::greatergreater))
 345     Failed = ParseTemplateParameterList(Depth, TemplateParams);
 346
 347   if (Tok.is(tok::greatergreater)) {
 348     // No diagnostic required here: a template-parameter-list can only be
 349     // followed by a declaration or, for a template template parameter, the
 350     // 'class' keyword. Therefore, the second '>' will be diagnosed later.
 351     // This matters for elegant diagnosis of:
 352     //   template<template<typename>> struct S;
 353     Tok.setKind(tok::greater);
 354     RAngleLoc = Tok.getLocation();
 355     Tok.setLocation(Tok.getLocation().getLocWithOffset(1));
 356   } else if (!TryConsumeToken(tok::greater, RAngleLoc) && Failed) {
 357     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected) << tok::greater;
 358     return true;
 359   }
 360   return false;
 361 }
 362
 363 /// ParseTemplateParameterList - Parse a template parameter list. If
 364 /// the parsing fails badly (i.e., closing bracket was left out), this
 365 /// will try to put the token stream in a reasonable position (closing
 366 /// a statement, etc.) and return false.
 367 ///
 368 ///       template-parameter-list:    [C++ temp]
 369 ///         template-parameter
 370 ///         template-parameter-list ',' template-parameter
 371 bool
 372 Parser::ParseTemplateParameterList(unsigned Depth,
 373                              SmallVectorImpl<NamedDecl*> &TemplateParams) {
 374   while (1) {
 375     // FIXME: ParseTemplateParameter should probably just return a NamedDecl.
 376     if (Decl *TmpParam
 377           = ParseTemplateParameter(Depth, TemplateParams.size())) {
 378       TemplateParams.push_back(dyn_cast<NamedDecl>(TmpParam));
 379     } else {
 380       // If we failed to parse a template parameter, skip until we find
 381       // a comma or closing brace.
 382       SkipUntil(tok::comma, tok::greater, tok::greatergreater,
 383                 StopAtSemi | StopBeforeMatch);
 384     }
 385
 386     // Did we find a comma or the end of the template parameter list?
 387     if (Tok.is(tok::comma)) {
 388       ConsumeToken();
 389     } else if (Tok.isOneOf(tok::greater, tok::greatergreater)) {
 390       // Don't consume this... that's done by template parser.
 391       break;
 392     } else {
 393       // Somebody probably forgot to close the template. Skip ahead and
 394       // try to get out of the expression. This error is currently
 395       // subsumed by whatever goes on in ParseTemplateParameter.
 396       Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_comma_greater);
 397       SkipUntil(tok::comma, tok::greater, tok::greatergreater,
 398                 StopAtSemi | StopBeforeMatch);
 399       return false;
 400     }
 401   }
 402   return true;
 403 }
 404
 405 /// \brief Determine whether the parser is at the start of a template
 406 /// type parameter.
 407 bool Parser::isStartOfTemplateTypeParameter() {
 408   if (Tok.is(tok::kw_class)) {
 409     // "class" may be the start of an elaborated-type-specifier or a
 410     // type-parameter. Per C++ [temp.param]p3, we prefer the type-parameter.
 411     switch (NextToken().getKind()) {
 412     case tok::equal:
 413     case tok::comma:
 414     case tok::greater:
 415     case tok::greatergreater:
 416     case tok::ellipsis:
 417       return true;
 418
 419     case tok::identifier:
 420       // This may be either a type-parameter or an elaborated-type-specifier.
 421       // We have to look further.
 422       break;
 423
 424     default:
 425       return false;
 426     }
 427
 428     switch (GetLookAheadToken(2).getKind()) {
 429     case tok::equal:
 430     case tok::comma:
 431     case tok::greater:
 432     case tok::greatergreater:
 433       return true;
 434
 435     default:
 436       return false;
 437     }
 438   }
 439
 440   if (Tok.isNot(tok::kw_typename))
 441     return false;
 442
 443   // C++ [temp.param]p2:
 444   //   There is no semantic difference between class and typename in a
 445   //   template-parameter. typename followed by an unqualified-id
 446   //   names a template type parameter. typename followed by a
 447   //   qualified-id denotes the type in a non-type
 448   //   parameter-declaration.
 449   Token Next = NextToken();
 450
 451   // If we have an identifier, skip over it.
 452   if (Next.getKind() == tok::identifier)
 453     Next = GetLookAheadToken(2);
 454
 455   switch (Next.getKind()) {
 456   case tok::equal:
 457   case tok::comma:
 458   case tok::greater:
 459   case tok::greatergreater:
 460   case tok::ellipsis:
 461     return true;
 462
 463   default:
 464     return false;
 465   }
 466 }
 467
 468 /// ParseTemplateParameter - Parse a template-parameter (C++ [temp.param]).
 469 ///
 470 ///       template-parameter: [C++ temp.param]
 471 ///         type-parameter
 472 ///         parameter-declaration
 473 ///
 474 ///       type-parameter: (see below)
 475 ///         'class' ...[opt] identifier[opt]
 476 ///         'class' identifier[opt] '=' type-id
 477 ///         'typename' ...[opt] identifier[opt]
 478 ///         'typename' identifier[opt] '=' type-id
 479 ///         'template' '<' template-parameter-list '>'
 480 ///               'class' ...[opt] identifier[opt]
 481 ///         'template' '<' template-parameter-list '>' 'class' identifier[opt]
 482 ///               = id-expression
 483 Decl *Parser::ParseTemplateParameter(unsigned Depth, unsigned Position) {
 484   if (isStartOfTemplateTypeParameter())
 485     return ParseTypeParameter(Depth, Position);
 486
 487   if (Tok.is(tok::kw_template))
 488     return ParseTemplateTemplateParameter(Depth, Position);
 489
 490   // If it's none of the above, then it must be a parameter declaration.
 491   // NOTE: This will pick up errors in the closure of the template parameter
 492   // list (e.g., template < ; Check here to implement >> style closures.
 493   return ParseNonTypeTemplateParameter(Depth, Position);
 494 }
 495
 496 /// ParseTypeParameter - Parse a template type parameter (C++ [temp.param]).
 497 /// Other kinds of template parameters are parsed in
 498 /// ParseTemplateTemplateParameter and ParseNonTypeTemplateParameter.
 499 ///
 500 ///       type-parameter:     [C++ temp.param]
 501 ///         'class' ...[opt][C++0x] identifier[opt]
 502 ///         'class' identifier[opt] '=' type-id
 503 ///         'typename' ...[opt][C++0x] identifier[opt]
 504 ///         'typename' identifier[opt] '=' type-id
 505 Decl *Parser::ParseTypeParameter(unsigned Depth, unsigned Position) {
 506   assert(Tok.isOneOf(tok::kw_class, tok::kw_typename) &&
 507          "A type-parameter starts with 'class' or 'typename'");
 508
 509   // Consume the 'class' or 'typename' keyword.
 510   bool TypenameKeyword = Tok.is(tok::kw_typename);
 511   SourceLocation KeyLoc = ConsumeToken();
 512
 513   // Grab the ellipsis (if given).
 514   SourceLocation EllipsisLoc;
 515   if (TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc)) {
 516     Diag(EllipsisLoc,
 517          getLangOpts().CPlusPlus11
 518            ? diag::warn_cxx98_compat_variadic_templates
 519            : diag::ext_variadic_templates);
 520   }
 521
 522   // Grab the template parameter name (if given)
 523   SourceLocation NameLoc;
 524   IdentifierInfo *ParamName = nullptr;
 525   if (Tok.is(tok::identifier)) {
 526     ParamName = Tok.getIdentifierInfo();
 527     NameLoc = ConsumeToken();
 528   } else if (Tok.isOneOf(tok::equal, tok::comma, tok::greater,
 529                          tok::greatergreater)) {
 530     // Unnamed template parameter. Don't have to do anything here, just
 531     // don't consume this token.
 532   } else {
 533     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected) << tok::identifier;
 534     return nullptr;
 535   }
 536
 537   // Recover from misplaced ellipsis.
 538   bool AlreadyHasEllipsis = EllipsisLoc.isValid();
 539   if (TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc))
 540     DiagnoseMisplacedEllipsis(EllipsisLoc, NameLoc, AlreadyHasEllipsis, true);
 541
 542   // Grab a default argument (if available).
 543   // Per C++0x [basic.scope.pdecl]p9, we parse the default argument before
 544   // we introduce the type parameter into the local scope.
 545   SourceLocation EqualLoc;
 546   ParsedType DefaultArg;
 547   if (TryConsumeToken(tok::equal, EqualLoc))
 548     DefaultArg = ParseTypeName(/*Range=*/nullptr,
 549                                Declarator::TemplateTypeArgContext).get();
 550
 551   return Actions.ActOnTypeParameter(getCurScope(), TypenameKeyword, EllipsisLoc,
 552                                     KeyLoc, ParamName, NameLoc, Depth, Position,
 553                                     EqualLoc, DefaultArg);
 554 }
 555
 556 /// ParseTemplateTemplateParameter - Handle the parsing of template
 557 /// template parameters.
 558 ///
 559 ///       type-parameter:    [C++ temp.param]
 560 ///         'template' '<' template-parameter-list '>' type-parameter-key
 561 ///                  ...[opt] identifier[opt]
 562 ///         'template' '<' template-parameter-list '>' type-parameter-key
 563 ///                  identifier[opt] = id-expression
 564 ///       type-parameter-key:
 565 ///         'class'
 566 ///         'typename'       [C++1z]
 567 Decl *
 568 Parser::ParseTemplateTemplateParameter(unsigned Depth, unsigned Position) {
 569   assert(Tok.is(tok::kw_template) && "Expected 'template' keyword");
 570
 571   // Handle the template <...> part.
 572   SourceLocation TemplateLoc = ConsumeToken();
 573   SmallVector<NamedDecl*,8> TemplateParams;
 574   SourceLocation LAngleLoc, RAngleLoc;
 575   {
 576     ParseScope TemplateParmScope(this, Scope::TemplateParamScope);
 577     if (ParseTemplateParameters(Depth + 1, TemplateParams, LAngleLoc,
 578                                RAngleLoc)) {
 579       return nullptr;
 580     }
 581   }
 582
 583   // Provide an ExtWarn if the C++1z feature of using 'typename' here is used.
 584   // Generate a meaningful error if the user forgot to put class before the
 585   // identifier, comma, or greater. Provide a fixit if the identifier, comma,
 586   // or greater appear immediately or after 'struct'. In the latter case,
 587   // replace the keyword with 'class'.
 588   if (!TryConsumeToken(tok::kw_class)) {
 589     bool Replace = Tok.isOneOf(tok::kw_typename, tok::kw_struct);
 590     const Token &Next = Tok.is(tok::kw_struct) ? NextToken() : Tok;
 591     if (Tok.is(tok::kw_typename)) {
 592       Diag(Tok.getLocation(),
 593            getLangOpts().CPlusPlus17
 594                ? diag::warn_cxx14_compat_template_template_param_typename
 595                : diag::ext_template_template_param_typename)
 596         << (!getLangOpts().CPlusPlus17
 597                 ? FixItHint::CreateReplacement(Tok.getLocation(), "class")
 598                 : FixItHint());
 599     } else if (Next.isOneOf(tok::identifier, tok::comma, tok::greater,
 600                             tok::greatergreater, tok::ellipsis)) {
 601       Diag(Tok.getLocation(), diag::err_class_on_template_template_param)
 602         << (Replace ? FixItHint::CreateReplacement(Tok.getLocation(), "class")
 603                     : FixItHint::CreateInsertion(Tok.getLocation(), "class "));
 604     } else
 605       Diag(Tok.getLocation(), diag::err_class_on_template_template_param);
 606
 607     if (Replace)
 608       ConsumeToken();
 609   }
 610
 611   // Parse the ellipsis, if given.
 612   SourceLocation EllipsisLoc;
 613   if (TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc))
 614     Diag(EllipsisLoc,
 615          getLangOpts().CPlusPlus11
 616            ? diag::warn_cxx98_compat_variadic_templates
 617            : diag::ext_variadic_templates);
 618
 619   // Get the identifier, if given.
 620   SourceLocation NameLoc;
 621   IdentifierInfo *ParamName = nullptr;
 622   if (Tok.is(tok::identifier)) {
 623     ParamName = Tok.getIdentifierInfo();
 624     NameLoc = ConsumeToken();
 625   } else if (Tok.isOneOf(tok::equal, tok::comma, tok::greater,
 626                          tok::greatergreater)) {
 627     // Unnamed template parameter. Don't have to do anything here, just
 628     // don't consume this token.
 629   } else {
 630     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected) << tok::identifier;
 631     return nullptr;
 632   }
 633
 634   // Recover from misplaced ellipsis.
 635   bool AlreadyHasEllipsis = EllipsisLoc.isValid();
 636   if (TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc))
 637     DiagnoseMisplacedEllipsis(EllipsisLoc, NameLoc, AlreadyHasEllipsis, true);
 638
 639   TemplateParameterList *ParamList =
 640     Actions.ActOnTemplateParameterList(Depth, SourceLocation(),
 641                                        TemplateLoc, LAngleLoc,
 642                                        TemplateParams,
 643                                        RAngleLoc, nullptr);
 644
 645   // Grab a default argument (if available).
 646   // Per C++0x [basic.scope.pdecl]p9, we parse the default argument before
 647   // we introduce the template parameter into the local scope.
 648   SourceLocation EqualLoc;
 649   ParsedTemplateArgument DefaultArg;
 650   if (TryConsumeToken(tok::equal, EqualLoc)) {
 651     DefaultArg = ParseTemplateTemplateArgument();
 652     if (DefaultArg.isInvalid()) {
 653       Diag(Tok.getLocation(),
 654            diag::err_default_template_template_parameter_not_template);
 655       SkipUntil(tok::comma, tok::greater, tok::greatergreater,
 656                 StopAtSemi | StopBeforeMatch);
 657     }
 658   }
 659
 660   return Actions.ActOnTemplateTemplateParameter(getCurScope(), TemplateLoc,
 661                                                 ParamList, EllipsisLoc,
 662                                                 ParamName, NameLoc, Depth,
 663                                                 Position, EqualLoc, DefaultArg);
 664 }
 665
 666 /// ParseNonTypeTemplateParameter - Handle the parsing of non-type
 667 /// template parameters (e.g., in "template<int Size> class array;").
 668 ///
 669 ///       template-parameter:
 670 ///         ...
 671 ///         parameter-declaration
 672 Decl *
 673 Parser::ParseNonTypeTemplateParameter(unsigned Depth, unsigned Position) {
 674   // Parse the declaration-specifiers (i.e., the type).
 675   // FIXME: The type should probably be restricted in some way... Not all
 676   // declarators (parts of declarators?) are accepted for parameters.
 677   DeclSpec DS(AttrFactory);
 678   ParseDeclarationSpecifiers(DS, ParsedTemplateInfo(), AS_none,
 679                              DSC_template_param);
 680
 681   // Parse this as a typename.
 682   Declarator ParamDecl(DS, Declarator::TemplateParamContext);
 683   ParseDeclarator(ParamDecl);
 684   if (DS.getTypeSpecType() == DeclSpec::TST_unspecified) {
 685     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_template_parameter);
 686     return nullptr;
 687   }
 688
 689   // Recover from misplaced ellipsis.
 690   SourceLocation EllipsisLoc;
 691   if (TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc))
 692     DiagnoseMisplacedEllipsisInDeclarator(EllipsisLoc, ParamDecl);
 693
 694   // If there is a default value, parse it.
 695   // Per C++0x [basic.scope.pdecl]p9, we parse the default argument before
 696   // we introduce the template parameter into the local scope.
 697   SourceLocation EqualLoc;
 698   ExprResult DefaultArg;
 699   if (TryConsumeToken(tok::equal, EqualLoc)) {
 700     // C++ [temp.param]p15:
 701     //   When parsing a default template-argument for a non-type
 702     //   template-parameter, the first non-nested > is taken as the
 703     //   end of the template-parameter-list rather than a greater-than
 704     //   operator.
 705     GreaterThanIsOperatorScope G(GreaterThanIsOperator, false);
 706     EnterExpressionEvaluationContext ConstantEvaluated(
 707         Actions, Sema::ExpressionEvaluationContext::ConstantEvaluated);
 708
 709     DefaultArg = Actions.CorrectDelayedTyposInExpr(ParseAssignmentExpression());
 710     if (DefaultArg.isInvalid())
 711       SkipUntil(tok::comma, tok::greater, StopAtSemi | StopBeforeMatch);
 712   }
 713
 714   // Create the parameter.
 715   return Actions.ActOnNonTypeTemplateParameter(getCurScope(), ParamDecl,
 716                                                Depth, Position, EqualLoc,
 717                                                DefaultArg.get());
 718 }
 719
 720 void Parser::DiagnoseMisplacedEllipsis(SourceLocation EllipsisLoc,
 721                                        SourceLocation CorrectLoc,
 722                                        bool AlreadyHasEllipsis,
 723                                        bool IdentifierHasName) {
 724   FixItHint Insertion;
 725   if (!AlreadyHasEllipsis)
 726     Insertion = FixItHint::CreateInsertion(CorrectLoc, "...");
 727   Diag(EllipsisLoc, diag::err_misplaced_ellipsis_in_declaration)
 728       << FixItHint::CreateRemoval(EllipsisLoc) << Insertion
 729       << !IdentifierHasName;
 730 }
 731
 732 void Parser::DiagnoseMisplacedEllipsisInDeclarator(SourceLocation EllipsisLoc,
 733                                                    Declarator &D) {
 734   assert(EllipsisLoc.isValid());
 735   bool AlreadyHasEllipsis = D.getEllipsisLoc().isValid();
 736   if (!AlreadyHasEllipsis)
 737     D.setEllipsisLoc(EllipsisLoc);
 738   DiagnoseMisplacedEllipsis(EllipsisLoc, D.getIdentifierLoc(),
 739                             AlreadyHasEllipsis, D.hasName());
 740 }
 741
 742 /// \brief Parses a '>' at the end of a template list.
 743 ///
 744 /// If this function encounters '>>', '>>>', '>=', or '>>=', it tries
 745 /// to determine if these tokens were supposed to be a '>' followed by
 746 /// '>', '>>', '>=', or '>='. It emits an appropriate diagnostic if necessary.
 747 ///
 748 /// \param RAngleLoc the location of the consumed '>'.
 749 ///
 750 /// \param ConsumeLastToken if true, the '>' is consumed.
 751 ///
 752 /// \param ObjCGenericList if true, this is the '>' closing an Objective-C
 753 /// type parameter or type argument list, rather than a C++ template parameter
 754 /// or argument list.
 755 ///
 756 /// \returns true, if current token does not start with '>', false otherwise.
 757 bool Parser::ParseGreaterThanInTemplateList(SourceLocation &RAngleLoc,
 758                                             bool ConsumeLastToken,
 759                                             bool ObjCGenericList) {
 760   // What will be left once we've consumed the '>'.
 761   tok::TokenKind RemainingToken;
 762   const char *ReplacementStr = "> >";
 763
 764   switch (Tok.getKind()) {
 765   default:
 766     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected) << tok::greater;
 767     return true;
 768
 769   case tok::greater:
 770     // Determine the location of the '>' token. Only consume this token
 771     // if the caller asked us to.
 772     RAngleLoc = Tok.getLocation();
 773     if (ConsumeLastToken)
 774       ConsumeToken();
 775     return false;
 776
 777   case tok::greatergreater:
 778     RemainingToken = tok::greater;
 779     break;
 780
 781   case tok::greatergreatergreater:
 782     RemainingToken = tok::greatergreater;
 783     break;
 784
 785   case tok::greaterequal:
 786     RemainingToken = tok::equal;
 787     ReplacementStr = "> =";
 788     break;
 789
 790   case tok::greatergreaterequal:
 791     RemainingToken = tok::greaterequal;
 792     break;
 793   }
 794
 795   // This template-id is terminated by a token which starts with a '>'. Outside
 796   // C++11, this is now error recovery, and in C++11, this is error recovery if
 797   // the token isn't '>>' or '>>>'.
 798   // '>>>' is for CUDA, where this sequence of characters is parsed into
 799   // tok::greatergreatergreater, rather than two separate tokens.
 800   //
 801   // We always allow this for Objective-C type parameter and type argument
 802   // lists.
 803   RAngleLoc = Tok.getLocation();
 804   Token Next = NextToken();
 805   if (!ObjCGenericList) {
 806     // The source range of the '>>' or '>=' at the start of the token.
 807     CharSourceRange ReplacementRange =
 808         CharSourceRange::getCharRange(RAngleLoc,
 809             Lexer::AdvanceToTokenCharacter(RAngleLoc, 2, PP.getSourceManager(),
 810                                            getLangOpts()));
 811
 812     // A hint to put a space between the '>>'s. In order to make the hint as
 813     // clear as possible, we include the characters either side of the space in
 814     // the replacement, rather than just inserting a space at SecondCharLoc.
 815     FixItHint Hint1 = FixItHint::CreateReplacement(ReplacementRange,
 816                                                    ReplacementStr);
 817
 818     // A hint to put another space after the token, if it would otherwise be
 819     // lexed differently.
 820     FixItHint Hint2;
 821     if ((RemainingToken == tok::greater ||
 822          RemainingToken == tok::greatergreater) &&
 823         (Next.isOneOf(tok::greater, tok::greatergreater,
 824                       tok::greatergreatergreater, tok::equal,
 825                       tok::greaterequal, tok::greatergreaterequal,
 826                       tok::equalequal)) &&
 827         areTokensAdjacent(Tok, Next))
 828       Hint2 = FixItHint::CreateInsertion(Next.getLocation(), " ");
 829
 830     unsigned DiagId = diag::err_two_right_angle_brackets_need_space;
 831     if (getLangOpts().CPlusPlus11 &&
 832         (Tok.is(tok::greatergreater) || Tok.is(tok::greatergreatergreater)))
 833       DiagId = diag::warn_cxx98_compat_two_right_angle_brackets;
 834     else if (Tok.is(tok::greaterequal))
 835       DiagId = diag::err_right_angle_bracket_equal_needs_space;
 836     Diag(Tok.getLocation(), DiagId) << Hint1 << Hint2;
 837   }
 838
 839   // Strip the initial '>' from the token.
 840   Token PrevTok = Tok;
 841   if (RemainingToken == tok::equal && Next.is(tok::equal) &&
 842       areTokensAdjacent(Tok, Next)) {
 843     // Join two adjacent '=' tokens into one, for cases like:
 844     //   void (*p)() = f<int>;
 845     //   return f<int>==p;
 846     ConsumeToken();
 847     Tok.setKind(tok::equalequal);
 848     Tok.setLength(Tok.getLength() + 1);
 849   } else {
 850     Tok.setKind(RemainingToken);
 851     Tok.setLength(Tok.getLength() - 1);
 852   }
 853   Tok.setLocation(Lexer::AdvanceToTokenCharacter(RAngleLoc, 1,
 854                                                  PP.getSourceManager(),
 855                                                  getLangOpts()));
 856
 857   // The advance from '>>' to '>' in a ObjectiveC template argument list needs
 858   // to be properly reflected in the token cache to allow correct interaction
 859   // between annotation and backtracking.
 860   if (ObjCGenericList && PrevTok.getKind() == tok::greatergreater &&
 861       RemainingToken == tok::greater && PP.IsPreviousCachedToken(PrevTok)) {
 862     PrevTok.setKind(RemainingToken);
 863     PrevTok.setLength(1);
 864     // Break tok::greatergreater into two tok::greater but only add the second
 865     // one in case the client asks to consume the last token.
 866     if (ConsumeLastToken)
 867       PP.ReplacePreviousCachedToken({PrevTok, Tok});
 868     else
 869       PP.ReplacePreviousCachedToken({PrevTok});
 870   }
 871
 872   if (!ConsumeLastToken) {
 873     // Since we're not supposed to consume the '>' token, we need to push
 874     // this token and revert the current token back to the '>'.
 875     PP.EnterToken(Tok);
 876     Tok.setKind(tok::greater);
 877     Tok.setLength(1);
 878     Tok.setLocation(RAngleLoc);
 879   }
 880   return false;
 881 }
 882
 883
 884 /// \brief Parses a template-id that after the template name has
 885 /// already been parsed.
 886 ///
 887 /// This routine takes care of parsing the enclosed template argument
 888 /// list ('<' template-parameter-list [opt] '>') and placing the
 889 /// results into a form that can be transferred to semantic analysis.
 890 ///
 891 /// \param ConsumeLastToken if true, then we will consume the last
 892 /// token that forms the template-id. Otherwise, we will leave the
 893 /// last token in the stream (e.g., so that it can be replaced with an
 894 /// annotation token).
 895 bool
 896 Parser::ParseTemplateIdAfterTemplateName(bool ConsumeLastToken,
 897                                          SourceLocation &LAngleLoc,
 898                                          TemplateArgList &TemplateArgs,
 899                                          SourceLocation &RAngleLoc) {
 900   assert(Tok.is(tok::less) && "Must have already parsed the template-name");
 901
 902   // Consume the '<'.
 903   LAngleLoc = ConsumeToken();
 904
 905   // Parse the optional template-argument-list.
 906   bool Invalid = false;
 907   {
 908     GreaterThanIsOperatorScope G(GreaterThanIsOperator, false);
 909     if (Tok.isNot(tok::greater) && Tok.isNot(tok::greatergreater))
 910       Invalid = ParseTemplateArgumentList(TemplateArgs);
 911
 912     if (Invalid) {
 913       // Try to find the closing '>'.
 914       if (ConsumeLastToken)
 915         SkipUntil(tok::greater, StopAtSemi);
 916       else
 917         SkipUntil(tok::greater, StopAtSemi | StopBeforeMatch);
 918       return true;
 919     }
 920   }
 921
 922   return ParseGreaterThanInTemplateList(RAngleLoc, ConsumeLastToken,
 923                                         /*ObjCGenericList=*/false);
 924 }
 925
 926 /// \brief Replace the tokens that form a simple-template-id with an
 927 /// annotation token containing the complete template-id.
 928 ///
 929 /// The first token in the stream must be the name of a template that
 930 /// is followed by a '<'. This routine will parse the complete
 931 /// simple-template-id and replace the tokens with a single annotation
 932 /// token with one of two different kinds: if the template-id names a
 933 /// type (and \p AllowTypeAnnotation is true), the annotation token is
 934 /// a type annotation that includes the optional nested-name-specifier
 935 /// (\p SS). Otherwise, the annotation token is a template-id
 936 /// annotation that does not include the optional
 937 /// nested-name-specifier.
 938 ///
 939 /// \param Template  the declaration of the template named by the first
 940 /// token (an identifier), as returned from \c Action::isTemplateName().
 941 ///
 942 /// \param TNK the kind of template that \p Template
 943 /// refers to, as returned from \c Action::isTemplateName().
 944 ///
 945 /// \param SS if non-NULL, the nested-name-specifier that precedes
 946 /// this template name.
 947 ///
 948 /// \param TemplateKWLoc if valid, specifies that this template-id
 949 /// annotation was preceded by the 'template' keyword and gives the
 950 /// location of that keyword. If invalid (the default), then this
 951 /// template-id was not preceded by a 'template' keyword.
 952 ///
 953 /// \param AllowTypeAnnotation if true (the default), then a
 954 /// simple-template-id that refers to a class template, template
 955 /// template parameter, or other template that produces a type will be
 956 /// replaced with a type annotation token. Otherwise, the
 957 /// simple-template-id is always replaced with a template-id
 958 /// annotation token.
 959 ///
 960 /// If an unrecoverable parse error occurs and no annotation token can be
 961 /// formed, this function returns true.
 962 ///
 963 bool Parser::AnnotateTemplateIdToken(TemplateTy Template, TemplateNameKind TNK,
 964                                      CXXScopeSpec &SS,
 965                                      SourceLocation TemplateKWLoc,
 966                                      UnqualifiedId &TemplateName,
 967                                      bool AllowTypeAnnotation) {
 968   assert(getLangOpts().CPlusPlus && "Can only annotate template-ids in C++");
 969   assert(Template && Tok.is(tok::less) &&
 970          "Parser isn't at the beginning of a template-id");
 971
 972   // Consume the template-name.
 973   SourceLocation TemplateNameLoc = TemplateName.getSourceRange().getBegin();
 974
 975   // Parse the enclosed template argument list.
 976   SourceLocation LAngleLoc, RAngleLoc;
 977   TemplateArgList TemplateArgs;
 978   bool Invalid = ParseTemplateIdAfterTemplateName(false, LAngleLoc,
 979                                                   TemplateArgs,
 980                                                   RAngleLoc);
 981
 982   if (Invalid) {
 983     // If we failed to parse the template ID but skipped ahead to a >, we're not
 984     // going to be able to form a token annotation.  Eat the '>' if present.
 985     TryConsumeToken(tok::greater);
 986     return true;
 987   }
 988
 989   ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsPtr(TemplateArgs);
 990
 991   // Build the annotation token.
 992   if (TNK == TNK_Type_template && AllowTypeAnnotation) {
 993     TypeResult Type = Actions.ActOnTemplateIdType(
 994         SS, TemplateKWLoc, Template, TemplateName.Identifier,
 995         TemplateNameLoc, LAngleLoc, TemplateArgsPtr, RAngleLoc);
 996     if (Type.isInvalid()) {
 997       // If we failed to parse the template ID but skipped ahead to a >, we're
 998       // not going to be able to form a token annotation.  Eat the '>' if
 999       // present.
1000       TryConsumeToken(tok::greater);
1001       return true;
1002     }
1003
1004     Tok.setKind(tok::annot_typename);
1005     setTypeAnnotation(Tok, Type.get());
1006     if (SS.isNotEmpty())
1007       Tok.setLocation(SS.getBeginLoc());
1008     else if (TemplateKWLoc.isValid())
1009       Tok.setLocation(TemplateKWLoc);
1010     else
1011       Tok.setLocation(TemplateNameLoc);
1012   } else {
1013     // Build a template-id annotation token that can be processed
1014     // later.
1015     Tok.setKind(tok::annot_template_id);
1016
1017     IdentifierInfo *TemplateII =
1018         TemplateName.getKind() == UnqualifiedId::IK_Identifier
1019             ? TemplateName.Identifier
1020             : nullptr;
1021
1022     OverloadedOperatorKind OpKind =
1023         TemplateName.getKind() == UnqualifiedId::IK_Identifier
1024             ? OO_None
1025             : TemplateName.OperatorFunctionId.Operator;
1026
1027     TemplateIdAnnotation *TemplateId = TemplateIdAnnotation::Create(
1028       SS, TemplateKWLoc, TemplateNameLoc, TemplateII, OpKind, Template, TNK,
1029       LAngleLoc, RAngleLoc, TemplateArgs, TemplateIds);
1030
1031     Tok.setAnnotationValue(TemplateId);
1032     if (TemplateKWLoc.isValid())
1033       Tok.setLocation(TemplateKWLoc);
1034     else
1035       Tok.setLocation(TemplateNameLoc);
1036   }
1037
1038   // Common fields for the annotation token
1039   Tok.setAnnotationEndLoc(RAngleLoc);
1040
1041   // In case the tokens were cached, have Preprocessor replace them with the
1042   // annotation token.
1043   PP.AnnotateCachedTokens(Tok);
1044   return false;
1045 }
1046
1047 /// \brief Replaces a template-id annotation token with a type
1048 /// annotation token.
1049 ///
1050 /// If there was a failure when forming the type from the template-id,
1051 /// a type annotation token will still be created, but will have a
1052 /// NULL type pointer to signify an error.
1053 ///
1054 /// \param IsClassName Is this template-id appearing in a context where we
1055 /// know it names a class, such as in an elaborated-type-specifier or
1056 /// base-specifier? ('typename' and 'template' are unneeded and disallowed
1057 /// in those contexts.)
1058 void Parser::AnnotateTemplateIdTokenAsType(bool IsClassName) {
1059   assert(Tok.is(tok::annot_template_id) && "Requires template-id tokens");
1060
1061   TemplateIdAnnotation *TemplateId = takeTemplateIdAnnotation(Tok);
1062   assert((TemplateId->Kind == TNK_Type_template ||
1063           TemplateId->Kind == TNK_Dependent_template_name) &&
1064          "Only works for type and dependent templates");
1065
1066   ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsPtr(TemplateId->getTemplateArgs(),
1067                                      TemplateId->NumArgs);
1068
1069   TypeResult Type
1070     = Actions.ActOnTemplateIdType(TemplateId->SS,
1071                                   TemplateId->TemplateKWLoc,
1072                                   TemplateId->Template,
1073                                   TemplateId->Name,
1074                                   TemplateId->TemplateNameLoc,
1075                                   TemplateId->LAngleLoc,
1076                                   TemplateArgsPtr,
1077                                   TemplateId->RAngleLoc,
1078                                   /*IsCtorOrDtorName*/false,
1079                                   IsClassName);
1080   // Create the new "type" annotation token.
1081   Tok.setKind(tok::annot_typename);
1082   setTypeAnnotation(Tok, Type.isInvalid() ? nullptr : Type.get());
1083   if (TemplateId->SS.isNotEmpty()) // it was a C++ qualified type name.
1084     Tok.setLocation(TemplateId->SS.getBeginLoc());
1085   // End location stays the same
1086
1087   // Replace the template-id annotation token, and possible the scope-specifier
1088   // that precedes it, with the typename annotation token.
1089   PP.AnnotateCachedTokens(Tok);
1090 }
1091
1092 /// \brief Determine whether the given token can end a template argument.
1093 static bool isEndOfTemplateArgument(Token Tok) {
1094   return Tok.isOneOf(tok::comma, tok::greater, tok::greatergreater);
1095 }
1096
1097 /// \brief Parse a C++ template template argument.
1098 ParsedTemplateArgument Parser::ParseTemplateTemplateArgument() {
1099   if (!Tok.is(tok::identifier) && !Tok.is(tok::coloncolon) &&
1100       !Tok.is(tok::annot_cxxscope))
1101     return ParsedTemplateArgument();
1102
1103   // C++0x [temp.arg.template]p1:
1104   //   A template-argument for a template template-parameter shall be the name
1105   //   of a class template or an alias template, expressed as id-expression.
1106   //
1107   // We parse an id-expression that refers to a class template or alias
1108   // template. The grammar we parse is:
1109   //
1110   //   nested-name-specifier[opt] template[opt] identifier ...[opt]
1111   //
1112   // followed by a token that terminates a template argument, such as ',',
1113   // '>', or (in some cases) '>>'.
1114   CXXScopeSpec SS; // nested-name-specifier, if present
1115   ParseOptionalCXXScopeSpecifier(SS, nullptr,
1116                                  /*EnteringContext=*/false);
1117
1118   ParsedTemplateArgument Result;
1119   SourceLocation EllipsisLoc;
1120   if (SS.isSet() && Tok.is(tok::kw_template)) {
1121     // Parse the optional 'template' keyword following the
1122     // nested-name-specifier.
1123     SourceLocation TemplateKWLoc = ConsumeToken();
1124
1125     if (Tok.is(tok::identifier)) {
1126       // We appear to have a dependent template name.
1127       UnqualifiedId Name;
1128       Name.setIdentifier(Tok.getIdentifierInfo(), Tok.getLocation());
1129       ConsumeToken(); // the identifier
1130
1131       TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc);
1132
1133       // If the next token signals the end of a template argument,
1134       // then we have a dependent template name that could be a template
1135       // template argument.
1136       TemplateTy Template;
1137       if (isEndOfTemplateArgument(Tok) &&
1138           Actions.ActOnDependentTemplateName(
1139               getCurScope(), SS, TemplateKWLoc, Name,
1140               /*ObjectType=*/nullptr,
1141               /*EnteringContext=*/false, Template))
1142         Result = ParsedTemplateArgument(SS, Template, Name.StartLocation);
1143     }
1144   } else if (Tok.is(tok::identifier)) {
1145     // We may have a (non-dependent) template name.
1146     TemplateTy Template;
1147     UnqualifiedId Name;
1148     Name.setIdentifier(Tok.getIdentifierInfo(), Tok.getLocation());
1149     ConsumeToken(); // the identifier
1150
1151     TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc);
1152
1153     if (isEndOfTemplateArgument(Tok)) {
1154       bool MemberOfUnknownSpecialization;
1155       TemplateNameKind TNK = Actions.isTemplateName(
1156           getCurScope(), SS,
1157           /*hasTemplateKeyword=*/false, Name,
1158           /*ObjectType=*/nullptr,
1159           /*EnteringContext=*/false, Template, MemberOfUnknownSpecialization);
1160       if (TNK == TNK_Dependent_template_name || TNK == TNK_Type_template) {
1161         // We have an id-expression that refers to a class template or
1162         // (C++0x) alias template.
1163         Result = ParsedTemplateArgument(SS, Template, Name.StartLocation);
1164       }
1165     }
1166   }
1167
1168   // If this is a pack expansion, build it as such.
1169   if (EllipsisLoc.isValid() && !Result.isInvalid())
1170     Result = Actions.ActOnPackExpansion(Result, EllipsisLoc);
1171
1172   return Result;
1173 }
1174
1175 /// ParseTemplateArgument - Parse a C++ template argument (C++ [temp.names]).
1176 ///
1177 ///       template-argument: [C++ 14.2]
1178 ///         constant-expression
1179 ///         type-id
1180 ///         id-expression
1181 ParsedTemplateArgument Parser::ParseTemplateArgument() {
1182   // C++ [temp.arg]p2:
1183   //   In a template-argument, an ambiguity between a type-id and an
1184   //   expression is resolved to a type-id, regardless of the form of
1185   //   the corresponding template-parameter.
1186   //
1187   // Therefore, we initially try to parse a type-id - and isCXXTypeId might look
1188   // up and annotate an identifier as an id-expression during disambiguation,
1189   // so enter the appropriate context for a constant expression template
1190   // argument before trying to disambiguate.
1191
1192   EnterExpressionEvaluationContext EnterConstantEvaluated(
1193       Actions, Sema::ExpressionEvaluationContext::ConstantEvaluated);
1194   if (isCXXTypeId(TypeIdAsTemplateArgument)) {
1195     SourceLocation Loc = Tok.getLocation();
1196     TypeResult TypeArg = ParseTypeName(/*Range=*/nullptr,
1197                                        Declarator::TemplateTypeArgContext);
1198     if (TypeArg.isInvalid())
1199       return ParsedTemplateArgument();
1200
1201     return ParsedTemplateArgument(ParsedTemplateArgument::Type,
1202                                   TypeArg.get().getAsOpaquePtr(),
1203                                   Loc);
1204   }
1205
1206   // Try to parse a template template argument.
1207   {
1208     TentativeParsingAction TPA(*this);
1209
1210     ParsedTemplateArgument TemplateTemplateArgument
1211       = ParseTemplateTemplateArgument();
1212     if (!TemplateTemplateArgument.isInvalid()) {
1213       TPA.Commit();
1214       return TemplateTemplateArgument;
1215     }
1216
1217     // Revert this tentative parse to parse a non-type template argument.
1218     TPA.Revert();
1219   }
1220
1221   // Parse a non-type template argument.
1222   SourceLocation Loc = Tok.getLocation();
1223   ExprResult ExprArg = ParseConstantExpressionInExprEvalContext(MaybeTypeCast);
1224   if (ExprArg.isInvalid() || !ExprArg.get())
1225     return ParsedTemplateArgument();
1226
1227   return ParsedTemplateArgument(ParsedTemplateArgument::NonType,
1228                                 ExprArg.get(), Loc);
1229 }
1230
1231 /// \brief Determine whether the current tokens can only be parsed as a
1232 /// template argument list (starting with the '<') and never as a '<'
1233 /// expression.
1234 bool Parser::IsTemplateArgumentList(unsigned Skip) {
1235   struct AlwaysRevertAction : TentativeParsingAction {
1236     AlwaysRevertAction(Parser &P) : TentativeParsingAction(P) { }
1237     ~AlwaysRevertAction() { Revert(); }
1238   } Tentative(*this);
1239
1240   while (Skip) {
1241     ConsumeAnyToken();
1242     --Skip;
1243   }
1244
1245   // '<'
1246   if (!TryConsumeToken(tok::less))
1247     return false;
1248
1249   // An empty template argument list.
1250   if (Tok.is(tok::greater))
1251     return true;
1252
1253   // See whether we have declaration specifiers, which indicate a type.
1254   while (isCXXDeclarationSpecifier() == TPResult::True)
1255     ConsumeAnyToken();
1256
1257   // If we have a '>' or a ',' then this is a template argument list.
1258   return Tok.isOneOf(tok::greater, tok::comma);
1259 }
1260
1261 /// ParseTemplateArgumentList - Parse a C++ template-argument-list
1262 /// (C++ [temp.names]). Returns true if there was an error.
1263 ///
1264 ///       template-argument-list: [C++ 14.2]
1265 ///         template-argument
1266 ///         template-argument-list ',' template-argument
1267 bool
1268 Parser::ParseTemplateArgumentList(TemplateArgList &TemplateArgs) {
1269
1270   ColonProtectionRAIIObject ColonProtection(*this, false);
1271
1272   do {
1273     ParsedTemplateArgument Arg = ParseTemplateArgument();
1274     SourceLocation EllipsisLoc;
1275     if (TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc))
1276       Arg = Actions.ActOnPackExpansion(Arg, EllipsisLoc);
1277
1278     if (Arg.isInvalid()) {
1279       SkipUntil(tok::comma, tok::greater, StopAtSemi | StopBeforeMatch);
1280       return true;
1281     }
1282
1283     // Save this template argument.
1284     TemplateArgs.push_back(Arg);
1285
1286     // If the next token is a comma, consume it and keep reading
1287     // arguments.
1288   } while (TryConsumeToken(tok::comma));
1289
1290   return false;
1291 }
1292
1293 /// \brief Parse a C++ explicit template instantiation
1294 /// (C++ [temp.explicit]).
1295 ///
1296 ///       explicit-instantiation:
1297 ///         'extern' [opt] 'template' declaration
1298 ///
1299 /// Note that the 'extern' is a GNU extension and C++11 feature.
1300 Decl *Parser::ParseExplicitInstantiation(unsigned Context,
1301                                          SourceLocation ExternLoc,
1302                                          SourceLocation TemplateLoc,
1303                                          SourceLocation &DeclEnd,
1304                                          AccessSpecifier AS) {
1305   // This isn't really required here.
1306   ParsingDeclRAIIObject
1307     ParsingTemplateParams(*this, ParsingDeclRAIIObject::NoParent);
1308
1309   return ParseSingleDeclarationAfterTemplate(Context,
1310                                              ParsedTemplateInfo(ExternLoc,
1311                                                                 TemplateLoc),
1312                                              ParsingTemplateParams,
1313                                              DeclEnd, AS);
1314 }
1315
1316 SourceRange Parser::ParsedTemplateInfo::getSourceRange() const {
1317   if (TemplateParams)
1318     return getTemplateParamsRange(TemplateParams->data(),
1319                                   TemplateParams->size());
1320
1321   SourceRange R(TemplateLoc);
1322   if (ExternLoc.isValid())
1323     R.setBegin(ExternLoc);
1324   return R;
1325 }
1326
1327 void Parser::LateTemplateParserCallback(void *P, LateParsedTemplate &LPT) {
1328   ((Parser *)P)->ParseLateTemplatedFuncDef(LPT);
1329 }
1330
1331 /// \brief Late parse a C++ function template in Microsoft mode.
1332 void Parser::ParseLateTemplatedFuncDef(LateParsedTemplate &LPT) {
1333   if (!LPT.D)
1334      return;
1335
1336   // Get the FunctionDecl.
1337   FunctionDecl *FunD = LPT.D->getAsFunction();
1338   // Track template parameter depth.
1339   TemplateParameterDepthRAII CurTemplateDepthTracker(TemplateParameterDepth);
1340
1341   // To restore the context after late parsing.
1342   Sema::ContextRAII GlobalSavedContext(
1343       Actions, Actions.Context.getTranslationUnitDecl());
1344
1345   SmallVector<ParseScope*, 4> TemplateParamScopeStack;
1346
1347   // Get the list of DeclContexts to reenter.
1348   SmallVector<DeclContext*, 4> DeclContextsToReenter;
1349   DeclContext *DD = FunD;
1350   while (DD && !DD->isTranslationUnit()) {
1351     DeclContextsToReenter.push_back(DD);
1352     DD = DD->getLexicalParent();
1353   }
1354
1355   // Reenter template scopes from outermost to innermost.
1356   SmallVectorImpl<DeclContext *>::reverse_iterator II =
1357       DeclContextsToReenter.rbegin();
1358   for (; II != DeclContextsToReenter.rend(); ++II) {
1359     TemplateParamScopeStack.push_back(new ParseScope(this,
1360           Scope::TemplateParamScope));
1361     unsigned NumParamLists =
1362       Actions.ActOnReenterTemplateScope(getCurScope(), cast<Decl>(*II));
1363     CurTemplateDepthTracker.addDepth(NumParamLists);
1364     if (*II != FunD) {
1365       TemplateParamScopeStack.push_back(new ParseScope(this, Scope::DeclScope));
1366       Actions.PushDeclContext(Actions.getCurScope(), *II);
1367     }
1368   }
1369
1370   assert(!LPT.Toks.empty() && "Empty body!");
1371
1372   // Append the current token at the end of the new token stream so that it
1373   // doesn't get lost.
1374   LPT.Toks.push_back(Tok);
1375   PP.EnterTokenStream(LPT.Toks, true);
1376
1377   // Consume the previously pushed token.
1378   ConsumeAnyToken(/*ConsumeCodeCompletionTok=*/true);
1379   assert(Tok.isOneOf(tok::l_brace, tok::colon, tok::kw_try) &&
1380          "Inline method not starting with '{', ':' or 'try'");
1381
1382   // Parse the method body. Function body parsing code is similar enough
1383   // to be re-used for method bodies as well.
1384   ParseScope FnScope(this, Scope::FnScope | Scope::DeclScope |
1385                                Scope::CompoundStmtScope);
1386
1387   // Recreate the containing function DeclContext.
1388   Sema::ContextRAII FunctionSavedContext(Actions,
1389                                          Actions.getContainingDC(FunD));
1390
1391   Actions.ActOnStartOfFunctionDef(getCurScope(), FunD);
1392
1393   if (Tok.is(tok::kw_try)) {
1394     ParseFunctionTryBlock(LPT.D, FnScope);
1395   } else {
1396     if (Tok.is(tok::colon))
1397       ParseConstructorInitializer(LPT.D);
1398     else
1399       Actions.ActOnDefaultCtorInitializers(LPT.D);
1400
1401     if (Tok.is(tok::l_brace)) {
1402       assert((!isa<FunctionTemplateDecl>(LPT.D) ||
1403               cast<FunctionTemplateDecl>(LPT.D)
1404                       ->getTemplateParameters()
1405                       ->getDepth() == TemplateParameterDepth - 1) &&
1406              "TemplateParameterDepth should be greater than the depth of "
1407              "current template being instantiated!");
1408       ParseFunctionStatementBody(LPT.D, FnScope);
1409       Actions.UnmarkAsLateParsedTemplate(FunD);
1410     } else
1411       Actions.ActOnFinishFunctionBody(LPT.D, nullptr);
1412   }
1413
1414   // Exit scopes.
1415   FnScope.Exit();
1416   SmallVectorImpl<ParseScope *>::reverse_iterator I =
1417    TemplateParamScopeStack.rbegin();
1418   for (; I != TemplateParamScopeStack.rend(); ++I)
1419     delete *I;
1420 }
1421
1422 /// \brief Lex a delayed template function for late parsing.
1423 void Parser::LexTemplateFunctionForLateParsing(CachedTokens &Toks) {
1424   tok::TokenKind kind = Tok.getKind();
1425   if (!ConsumeAndStoreFunctionPrologue(Toks)) {
1426     // Consume everything up to (and including) the matching right brace.
1427     ConsumeAndStoreUntil(tok::r_brace, Toks, /*StopAtSemi=*/false);
1428   }
1429
1430   // If we're in a function-try-block, we need to store all the catch blocks.
1431   if (kind == tok::kw_try) {
1432     while (Tok.is(tok::kw_catch)) {
1433       ConsumeAndStoreUntil(tok::l_brace, Toks, /*StopAtSemi=*/false);
1434       ConsumeAndStoreUntil(tok::r_brace, Toks, /*StopAtSemi=*/false);
1435     }
1436   }
1437 }