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(DeclaratorContext 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(DeclaratorContext 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                                        DeclaratorContext 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 == DeclaratorContext::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, (DeclaratorContext)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 != DeclaratorContext::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() !=
 275           UnqualifiedIdKind::IK_TemplateId) {
 276         // If the declarator-id is not a template-id, issue a diagnostic and
 277         // recover by ignoring the 'template' keyword.
 278         Diag(Tok, diag::err_template_defn_explicit_instantiation) << 0;
 279         return ParseFunctionDefinition(DeclaratorInfo, ParsedTemplateInfo(),
 280                                        &LateParsedAttrs);
 281       } else {
 282         SourceLocation LAngleLoc
 283           = PP.getLocForEndOfToken(TemplateInfo.TemplateLoc);
 284         Diag(DeclaratorInfo.getIdentifierLoc(),
 285              diag::err_explicit_instantiation_with_definition)
 286             << SourceRange(TemplateInfo.TemplateLoc)
 287             << FixItHint::CreateInsertion(LAngleLoc, "<>");
 288
 289         // Recover as if it were an explicit specialization.
 290         TemplateParameterLists FakedParamLists;
 291         FakedParamLists.push_back(Actions.ActOnTemplateParameterList(
 292             0, SourceLocation(), TemplateInfo.TemplateLoc, LAngleLoc, None,
 293             LAngleLoc, nullptr));
 294
 295         return ParseFunctionDefinition(
 296             DeclaratorInfo, ParsedTemplateInfo(&FakedParamLists,
 297                                                /*isSpecialization=*/true,
 298                                                /*LastParamListWasEmpty=*/true),
 299             &LateParsedAttrs);
 300       }
 301     }
 302     return ParseFunctionDefinition(DeclaratorInfo, TemplateInfo,
 303                                    &LateParsedAttrs);
 304   }
 305
 306   // Parse this declaration.
 307   Decl *ThisDecl = ParseDeclarationAfterDeclarator(DeclaratorInfo,
 308                                                    TemplateInfo);
 309
 310   if (Tok.is(tok::comma)) {
 311     Diag(Tok, diag::err_multiple_template_declarators)
 312       << (int)TemplateInfo.Kind;
 313     SkipUntil(tok::semi);
 314     return ThisDecl;
 315   }
 316
 317   // Eat the semi colon after the declaration.
 318   ExpectAndConsumeSemi(diag::err_expected_semi_declaration);
 319   if (LateParsedAttrs.size() > 0)
 320     ParseLexedAttributeList(LateParsedAttrs, ThisDecl, true, false);
 321   DeclaratorInfo.complete(ThisDecl);
 322   return ThisDecl;
 323 }
 324
 325 /// ParseTemplateParameters - Parses a template-parameter-list enclosed in
 326 /// angle brackets. Depth is the depth of this template-parameter-list, which
 327 /// is the number of template headers directly enclosing this template header.
 328 /// TemplateParams is the current list of template parameters we're building.
 329 /// The template parameter we parse will be added to this list. LAngleLoc and
 330 /// RAngleLoc will receive the positions of the '<' and '>', respectively,
 331 /// that enclose this template parameter list.
 332 ///
 333 /// \returns true if an error occurred, false otherwise.
 334 bool Parser::ParseTemplateParameters(
 335     unsigned Depth, SmallVectorImpl<NamedDecl *> &TemplateParams,
 336     SourceLocation &LAngleLoc, SourceLocation &RAngleLoc) {
 337   // Get the template parameter list.
 338   if (!TryConsumeToken(tok::less, LAngleLoc)) {
 339     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_less_after) << "template";
 340     return true;
 341   }
 342
 343   // Try to parse the template parameter list.
 344   bool Failed = false;
 345   if (!Tok.is(tok::greater) && !Tok.is(tok::greatergreater))
 346     Failed = ParseTemplateParameterList(Depth, TemplateParams);
 347
 348   if (Tok.is(tok::greatergreater)) {
 349     // No diagnostic required here: a template-parameter-list can only be
 350     // followed by a declaration or, for a template template parameter, the
 351     // 'class' keyword. Therefore, the second '>' will be diagnosed later.
 352     // This matters for elegant diagnosis of:
 353     //   template<template<typename>> struct S;
 354     Tok.setKind(tok::greater);
 355     RAngleLoc = Tok.getLocation();
 356     Tok.setLocation(Tok.getLocation().getLocWithOffset(1));
 357   } else if (!TryConsumeToken(tok::greater, RAngleLoc) && Failed) {
 358     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected) << tok::greater;
 359     return true;
 360   }
 361   return false;
 362 }
 363
 364 /// ParseTemplateParameterList - Parse a template parameter list. If
 365 /// the parsing fails badly (i.e., closing bracket was left out), this
 366 /// will try to put the token stream in a reasonable position (closing
 367 /// a statement, etc.) and return false.
 368 ///
 369 ///       template-parameter-list:    [C++ temp]
 370 ///         template-parameter
 371 ///         template-parameter-list ',' template-parameter
 372 bool
 373 Parser::ParseTemplateParameterList(const unsigned Depth,
 374                              SmallVectorImpl<NamedDecl*> &TemplateParams) {
 375   while (1) {
 376
 377     if (NamedDecl *TmpParam
 378           = ParseTemplateParameter(Depth, TemplateParams.size())) {
 379       TemplateParams.push_back(TmpParam);
 380     } else {
 381       // If we failed to parse a template parameter, skip until we find
 382       // a comma or closing brace.
 383       SkipUntil(tok::comma, tok::greater, tok::greatergreater,
 384                 StopAtSemi | StopBeforeMatch);
 385     }
 386
 387     // Did we find a comma or the end of the template parameter list?
 388     if (Tok.is(tok::comma)) {
 389       ConsumeToken();
 390     } else if (Tok.isOneOf(tok::greater, tok::greatergreater)) {
 391       // Don't consume this... that's done by template parser.
 392       break;
 393     } else {
 394       // Somebody probably forgot to close the template. Skip ahead and
 395       // try to get out of the expression. This error is currently
 396       // subsumed by whatever goes on in ParseTemplateParameter.
 397       Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_comma_greater);
 398       SkipUntil(tok::comma, tok::greater, tok::greatergreater,
 399                 StopAtSemi | StopBeforeMatch);
 400       return false;
 401     }
 402   }
 403   return true;
 404 }
 405
 406 /// \brief Determine whether the parser is at the start of a template
 407 /// type parameter.
 408 bool Parser::isStartOfTemplateTypeParameter() {
 409   if (Tok.is(tok::kw_class)) {
 410     // "class" may be the start of an elaborated-type-specifier or a
 411     // type-parameter. Per C++ [temp.param]p3, we prefer the type-parameter.
 412     switch (NextToken().getKind()) {
 413     case tok::equal:
 414     case tok::comma:
 415     case tok::greater:
 416     case tok::greatergreater:
 417     case tok::ellipsis:
 418       return true;
 419
 420     case tok::identifier:
 421       // This may be either a type-parameter or an elaborated-type-specifier.
 422       // We have to look further.
 423       break;
 424
 425     default:
 426       return false;
 427     }
 428
 429     switch (GetLookAheadToken(2).getKind()) {
 430     case tok::equal:
 431     case tok::comma:
 432     case tok::greater:
 433     case tok::greatergreater:
 434       return true;
 435
 436     default:
 437       return false;
 438     }
 439   }
 440
 441   if (Tok.isNot(tok::kw_typename))
 442     return false;
 443
 444   // C++ [temp.param]p2:
 445   //   There is no semantic difference between class and typename in a
 446   //   template-parameter. typename followed by an unqualified-id
 447   //   names a template type parameter. typename followed by a
 448   //   qualified-id denotes the type in a non-type
 449   //   parameter-declaration.
 450   Token Next = NextToken();
 451
 452   // If we have an identifier, skip over it.
 453   if (Next.getKind() == tok::identifier)
 454     Next = GetLookAheadToken(2);
 455
 456   switch (Next.getKind()) {
 457   case tok::equal:
 458   case tok::comma:
 459   case tok::greater:
 460   case tok::greatergreater:
 461   case tok::ellipsis:
 462     return true;
 463
 464   default:
 465     return false;
 466   }
 467 }
 468
 469 /// ParseTemplateParameter - Parse a template-parameter (C++ [temp.param]).
 470 ///
 471 ///       template-parameter: [C++ temp.param]
 472 ///         type-parameter
 473 ///         parameter-declaration
 474 ///
 475 ///       type-parameter: (see below)
 476 ///         'class' ...[opt] identifier[opt]
 477 ///         'class' identifier[opt] '=' type-id
 478 ///         'typename' ...[opt] identifier[opt]
 479 ///         'typename' identifier[opt] '=' type-id
 480 ///         'template' '<' template-parameter-list '>'
 481 ///               'class' ...[opt] identifier[opt]
 482 ///         'template' '<' template-parameter-list '>' 'class' identifier[opt]
 483 ///               = id-expression
 484 NamedDecl *Parser::ParseTemplateParameter(unsigned Depth, unsigned Position) {
 485   if (isStartOfTemplateTypeParameter())
 486     return ParseTypeParameter(Depth, Position);
 487
 488   if (Tok.is(tok::kw_template))
 489     return ParseTemplateTemplateParameter(Depth, Position);
 490
 491   // If it's none of the above, then it must be a parameter declaration.
 492   // NOTE: This will pick up errors in the closure of the template parameter
 493   // list (e.g., template < ; Check here to implement >> style closures.
 494   return ParseNonTypeTemplateParameter(Depth, Position);
 495 }
 496
 497 /// ParseTypeParameter - Parse a template type parameter (C++ [temp.param]).
 498 /// Other kinds of template parameters are parsed in
 499 /// ParseTemplateTemplateParameter and ParseNonTypeTemplateParameter.
 500 ///
 501 ///       type-parameter:     [C++ temp.param]
 502 ///         'class' ...[opt][C++0x] identifier[opt]
 503 ///         'class' identifier[opt] '=' type-id
 504 ///         'typename' ...[opt][C++0x] identifier[opt]
 505 ///         'typename' identifier[opt] '=' type-id
 506 NamedDecl *Parser::ParseTypeParameter(unsigned Depth, unsigned Position) {
 507   assert(Tok.isOneOf(tok::kw_class, tok::kw_typename) &&
 508          "A type-parameter starts with 'class' or 'typename'");
 509
 510   // Consume the 'class' or 'typename' keyword.
 511   bool TypenameKeyword = Tok.is(tok::kw_typename);
 512   SourceLocation KeyLoc = ConsumeToken();
 513
 514   // Grab the ellipsis (if given).
 515   SourceLocation EllipsisLoc;
 516   if (TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc)) {
 517     Diag(EllipsisLoc,
 518          getLangOpts().CPlusPlus11
 519            ? diag::warn_cxx98_compat_variadic_templates
 520            : diag::ext_variadic_templates);
 521   }
 522
 523   // Grab the template parameter name (if given)
 524   SourceLocation NameLoc;
 525   IdentifierInfo *ParamName = nullptr;
 526   if (Tok.is(tok::identifier)) {
 527     ParamName = Tok.getIdentifierInfo();
 528     NameLoc = ConsumeToken();
 529   } else if (Tok.isOneOf(tok::equal, tok::comma, tok::greater,
 530                          tok::greatergreater)) {
 531     // Unnamed template parameter. Don't have to do anything here, just
 532     // don't consume this token.
 533   } else {
 534     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected) << tok::identifier;
 535     return nullptr;
 536   }
 537
 538   // Recover from misplaced ellipsis.
 539   bool AlreadyHasEllipsis = EllipsisLoc.isValid();
 540   if (TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc))
 541     DiagnoseMisplacedEllipsis(EllipsisLoc, NameLoc, AlreadyHasEllipsis, true);
 542
 543   // Grab a default argument (if available).
 544   // Per C++0x [basic.scope.pdecl]p9, we parse the default argument before
 545   // we introduce the type parameter into the local scope.
 546   SourceLocation EqualLoc;
 547   ParsedType DefaultArg;
 548   if (TryConsumeToken(tok::equal, EqualLoc))
 549     DefaultArg = ParseTypeName(/*Range=*/nullptr,
 550                                DeclaratorContext::TemplateTypeArgContext).get();
 551
 552   return Actions.ActOnTypeParameter(getCurScope(), TypenameKeyword, EllipsisLoc,
 553                                     KeyLoc, ParamName, NameLoc, Depth, Position,
 554                                     EqualLoc, DefaultArg);
 555 }
 556
 557 /// ParseTemplateTemplateParameter - Handle the parsing of template
 558 /// template parameters.
 559 ///
 560 ///       type-parameter:    [C++ temp.param]
 561 ///         'template' '<' template-parameter-list '>' type-parameter-key
 562 ///                  ...[opt] identifier[opt]
 563 ///         'template' '<' template-parameter-list '>' type-parameter-key
 564 ///                  identifier[opt] = id-expression
 565 ///       type-parameter-key:
 566 ///         'class'
 567 ///         'typename'       [C++1z]
 568 NamedDecl *
 569 Parser::ParseTemplateTemplateParameter(unsigned Depth, unsigned Position) {
 570   assert(Tok.is(tok::kw_template) && "Expected 'template' keyword");
 571
 572   // Handle the template <...> part.
 573   SourceLocation TemplateLoc = ConsumeToken();
 574   SmallVector<NamedDecl*,8> TemplateParams;
 575   SourceLocation LAngleLoc, RAngleLoc;
 576   {
 577     ParseScope TemplateParmScope(this, Scope::TemplateParamScope);
 578     if (ParseTemplateParameters(Depth + 1, TemplateParams, LAngleLoc,
 579                                RAngleLoc)) {
 580       return nullptr;
 581     }
 582   }
 583
 584   // Provide an ExtWarn if the C++1z feature of using 'typename' here is used.
 585   // Generate a meaningful error if the user forgot to put class before the
 586   // identifier, comma, or greater. Provide a fixit if the identifier, comma,
 587   // or greater appear immediately or after 'struct'. In the latter case,
 588   // replace the keyword with 'class'.
 589   if (!TryConsumeToken(tok::kw_class)) {
 590     bool Replace = Tok.isOneOf(tok::kw_typename, tok::kw_struct);
 591     const Token &Next = Tok.is(tok::kw_struct) ? NextToken() : Tok;
 592     if (Tok.is(tok::kw_typename)) {
 593       Diag(Tok.getLocation(),
 594            getLangOpts().CPlusPlus17
 595                ? diag::warn_cxx14_compat_template_template_param_typename
 596                : diag::ext_template_template_param_typename)
 597         << (!getLangOpts().CPlusPlus17
 598                 ? FixItHint::CreateReplacement(Tok.getLocation(), "class")
 599                 : FixItHint());
 600     } else if (Next.isOneOf(tok::identifier, tok::comma, tok::greater,
 601                             tok::greatergreater, tok::ellipsis)) {
 602       Diag(Tok.getLocation(), diag::err_class_on_template_template_param)
 603         << (Replace ? FixItHint::CreateReplacement(Tok.getLocation(), "class")
 604                     : FixItHint::CreateInsertion(Tok.getLocation(), "class "));
 605     } else
 606       Diag(Tok.getLocation(), diag::err_class_on_template_template_param);
 607
 608     if (Replace)
 609       ConsumeToken();
 610   }
 611
 612   // Parse the ellipsis, if given.
 613   SourceLocation EllipsisLoc;
 614   if (TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc))
 615     Diag(EllipsisLoc,
 616          getLangOpts().CPlusPlus11
 617            ? diag::warn_cxx98_compat_variadic_templates
 618            : diag::ext_variadic_templates);
 619
 620   // Get the identifier, if given.
 621   SourceLocation NameLoc;
 622   IdentifierInfo *ParamName = nullptr;
 623   if (Tok.is(tok::identifier)) {
 624     ParamName = Tok.getIdentifierInfo();
 625     NameLoc = ConsumeToken();
 626   } else if (Tok.isOneOf(tok::equal, tok::comma, tok::greater,
 627                          tok::greatergreater)) {
 628     // Unnamed template parameter. Don't have to do anything here, just
 629     // don't consume this token.
 630   } else {
 631     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected) << tok::identifier;
 632     return nullptr;
 633   }
 634
 635   // Recover from misplaced ellipsis.
 636   bool AlreadyHasEllipsis = EllipsisLoc.isValid();
 637   if (TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc))
 638     DiagnoseMisplacedEllipsis(EllipsisLoc, NameLoc, AlreadyHasEllipsis, true);
 639
 640   TemplateParameterList *ParamList =
 641     Actions.ActOnTemplateParameterList(Depth, SourceLocation(),
 642                                        TemplateLoc, LAngleLoc,
 643                                        TemplateParams,
 644                                        RAngleLoc, nullptr);
 645
 646   // Grab a default argument (if available).
 647   // Per C++0x [basic.scope.pdecl]p9, we parse the default argument before
 648   // we introduce the template parameter into the local scope.
 649   SourceLocation EqualLoc;
 650   ParsedTemplateArgument DefaultArg;
 651   if (TryConsumeToken(tok::equal, EqualLoc)) {
 652     DefaultArg = ParseTemplateTemplateArgument();
 653     if (DefaultArg.isInvalid()) {
 654       Diag(Tok.getLocation(),
 655            diag::err_default_template_template_parameter_not_template);
 656       SkipUntil(tok::comma, tok::greater, tok::greatergreater,
 657                 StopAtSemi | StopBeforeMatch);
 658     }
 659   }
 660
 661   return Actions.ActOnTemplateTemplateParameter(getCurScope(), TemplateLoc,
 662                                                 ParamList, EllipsisLoc,
 663                                                 ParamName, NameLoc, Depth,
 664                                                 Position, EqualLoc, DefaultArg);
 665 }
 666
 667 /// ParseNonTypeTemplateParameter - Handle the parsing of non-type
 668 /// template parameters (e.g., in "template<int Size> class array;").
 669 ///
 670 ///       template-parameter:
 671 ///         ...
 672 ///         parameter-declaration
 673 NamedDecl *
 674 Parser::ParseNonTypeTemplateParameter(unsigned Depth, unsigned Position) {
 675   // Parse the declaration-specifiers (i.e., the type).
 676   // FIXME: The type should probably be restricted in some way... Not all
 677   // declarators (parts of declarators?) are accepted for parameters.
 678   DeclSpec DS(AttrFactory);
 679   ParseDeclarationSpecifiers(DS, ParsedTemplateInfo(), AS_none,
 680                              DeclSpecContext::DSC_template_param);
 681
 682   // Parse this as a typename.
 683   Declarator ParamDecl(DS, DeclaratorContext::TemplateParamContext);
 684   ParseDeclarator(ParamDecl);
 685   if (DS.getTypeSpecType() == DeclSpec::TST_unspecified) {
 686     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_template_parameter);
 687     return nullptr;
 688   }
 689
 690   // Recover from misplaced ellipsis.
 691   SourceLocation EllipsisLoc;
 692   if (TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc))
 693     DiagnoseMisplacedEllipsisInDeclarator(EllipsisLoc, ParamDecl);
 694
 695   // If there is a default value, parse it.
 696   // Per C++0x [basic.scope.pdecl]p9, we parse the default argument before
 697   // we introduce the template parameter into the local scope.
 698   SourceLocation EqualLoc;
 699   ExprResult DefaultArg;
 700   if (TryConsumeToken(tok::equal, EqualLoc)) {
 701     // C++ [temp.param]p15:
 702     //   When parsing a default template-argument for a non-type
 703     //   template-parameter, the first non-nested > is taken as the
 704     //   end of the template-parameter-list rather than a greater-than
 705     //   operator.
 706     GreaterThanIsOperatorScope G(GreaterThanIsOperator, false);
 707     EnterExpressionEvaluationContext ConstantEvaluated(
 708         Actions, Sema::ExpressionEvaluationContext::ConstantEvaluated);
 709
 710     DefaultArg = Actions.CorrectDelayedTyposInExpr(ParseAssignmentExpression());
 711     if (DefaultArg.isInvalid())
 712       SkipUntil(tok::comma, tok::greater, StopAtSemi | StopBeforeMatch);
 713   }
 714
 715   // Create the parameter.
 716   return Actions.ActOnNonTypeTemplateParameter(getCurScope(), ParamDecl,
 717                                                Depth, Position, EqualLoc,
 718                                                DefaultArg.get());
 719 }
 720
 721 void Parser::DiagnoseMisplacedEllipsis(SourceLocation EllipsisLoc,
 722                                        SourceLocation CorrectLoc,
 723                                        bool AlreadyHasEllipsis,
 724                                        bool IdentifierHasName) {
 725   FixItHint Insertion;
 726   if (!AlreadyHasEllipsis)
 727     Insertion = FixItHint::CreateInsertion(CorrectLoc, "...");
 728   Diag(EllipsisLoc, diag::err_misplaced_ellipsis_in_declaration)
 729       << FixItHint::CreateRemoval(EllipsisLoc) << Insertion
 730       << !IdentifierHasName;
 731 }
 732
 733 void Parser::DiagnoseMisplacedEllipsisInDeclarator(SourceLocation EllipsisLoc,
 734                                                    Declarator &D) {
 735   assert(EllipsisLoc.isValid());
 736   bool AlreadyHasEllipsis = D.getEllipsisLoc().isValid();
 737   if (!AlreadyHasEllipsis)
 738     D.setEllipsisLoc(EllipsisLoc);
 739   DiagnoseMisplacedEllipsis(EllipsisLoc, D.getIdentifierLoc(),
 740                             AlreadyHasEllipsis, D.hasName());
 741 }
 742
 743 /// \brief Parses a '>' at the end of a template list.
 744 ///
 745 /// If this function encounters '>>', '>>>', '>=', or '>>=', it tries
 746 /// to determine if these tokens were supposed to be a '>' followed by
 747 /// '>', '>>', '>=', or '>='. It emits an appropriate diagnostic if necessary.
 748 ///
 749 /// \param RAngleLoc the location of the consumed '>'.
 750 ///
 751 /// \param ConsumeLastToken if true, the '>' is consumed.
 752 ///
 753 /// \param ObjCGenericList if true, this is the '>' closing an Objective-C
 754 /// type parameter or type argument list, rather than a C++ template parameter
 755 /// or argument list.
 756 ///
 757 /// \returns true, if current token does not start with '>', false otherwise.
 758 bool Parser::ParseGreaterThanInTemplateList(SourceLocation &RAngleLoc,
 759                                             bool ConsumeLastToken,
 760                                             bool ObjCGenericList) {
 761   // What will be left once we've consumed the '>'.
 762   tok::TokenKind RemainingToken;
 763   const char *ReplacementStr = "> >";
 764
 765   switch (Tok.getKind()) {
 766   default:
 767     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected) << tok::greater;
 768     return true;
 769
 770   case tok::greater:
 771     // Determine the location of the '>' token. Only consume this token
 772     // if the caller asked us to.
 773     RAngleLoc = Tok.getLocation();
 774     if (ConsumeLastToken)
 775       ConsumeToken();
 776     return false;
 777
 778   case tok::greatergreater:
 779     RemainingToken = tok::greater;
 780     break;
 781
 782   case tok::greatergreatergreater:
 783     RemainingToken = tok::greatergreater;
 784     break;
 785
 786   case tok::greaterequal:
 787     RemainingToken = tok::equal;
 788     ReplacementStr = "> =";
 789     break;
 790
 791   case tok::greatergreaterequal:
 792     RemainingToken = tok::greaterequal;
 793     break;
 794   }
 795
 796   // This template-id is terminated by a token which starts with a '>'. Outside
 797   // C++11, this is now error recovery, and in C++11, this is error recovery if
 798   // the token isn't '>>' or '>>>'.
 799   // '>>>' is for CUDA, where this sequence of characters is parsed into
 800   // tok::greatergreatergreater, rather than two separate tokens.
 801   //
 802   // We always allow this for Objective-C type parameter and type argument
 803   // lists.
 804   RAngleLoc = Tok.getLocation();
 805   Token Next = NextToken();
 806   if (!ObjCGenericList) {
 807     // The source range of the '>>' or '>=' at the start of the token.
 808     CharSourceRange ReplacementRange =
 809         CharSourceRange::getCharRange(RAngleLoc,
 810             Lexer::AdvanceToTokenCharacter(RAngleLoc, 2, PP.getSourceManager(),
 811                                            getLangOpts()));
 812
 813     // A hint to put a space between the '>>'s. In order to make the hint as
 814     // clear as possible, we include the characters either side of the space in
 815     // the replacement, rather than just inserting a space at SecondCharLoc.
 816     FixItHint Hint1 = FixItHint::CreateReplacement(ReplacementRange,
 817                                                    ReplacementStr);
 818
 819     // A hint to put another space after the token, if it would otherwise be
 820     // lexed differently.
 821     FixItHint Hint2;
 822     if ((RemainingToken == tok::greater ||
 823          RemainingToken == tok::greatergreater) &&
 824         (Next.isOneOf(tok::greater, tok::greatergreater,
 825                       tok::greatergreatergreater, tok::equal,
 826                       tok::greaterequal, tok::greatergreaterequal,
 827                       tok::equalequal)) &&
 828         areTokensAdjacent(Tok, Next))
 829       Hint2 = FixItHint::CreateInsertion(Next.getLocation(), " ");
 830
 831     unsigned DiagId = diag::err_two_right_angle_brackets_need_space;
 832     if (getLangOpts().CPlusPlus11 &&
 833         (Tok.is(tok::greatergreater) || Tok.is(tok::greatergreatergreater)))
 834       DiagId = diag::warn_cxx98_compat_two_right_angle_brackets;
 835     else if (Tok.is(tok::greaterequal))
 836       DiagId = diag::err_right_angle_bracket_equal_needs_space;
 837     Diag(Tok.getLocation(), DiagId) << Hint1 << Hint2;
 838   }
 839
 840   // Strip the initial '>' from the token.
 841   Token PrevTok = Tok;
 842   if (RemainingToken == tok::equal && Next.is(tok::equal) &&
 843       areTokensAdjacent(Tok, Next)) {
 844     // Join two adjacent '=' tokens into one, for cases like:
 845     //   void (*p)() = f<int>;
 846     //   return f<int>==p;
 847     ConsumeToken();
 848     Tok.setKind(tok::equalequal);
 849     Tok.setLength(Tok.getLength() + 1);
 850   } else {
 851     Tok.setKind(RemainingToken);
 852     Tok.setLength(Tok.getLength() - 1);
 853   }
 854   Tok.setLocation(Lexer::AdvanceToTokenCharacter(RAngleLoc, 1,
 855                                                  PP.getSourceManager(),
 856                                                  getLangOpts()));
 857
 858   // The advance from '>>' to '>' in a ObjectiveC template argument list needs
 859   // to be properly reflected in the token cache to allow correct interaction
 860   // between annotation and backtracking.
 861   if (ObjCGenericList && PrevTok.getKind() == tok::greatergreater &&
 862       RemainingToken == tok::greater && PP.IsPreviousCachedToken(PrevTok)) {
 863     PrevTok.setKind(RemainingToken);
 864     PrevTok.setLength(1);
 865     // Break tok::greatergreater into two tok::greater but only add the second
 866     // one in case the client asks to consume the last token.
 867     if (ConsumeLastToken)
 868       PP.ReplacePreviousCachedToken({PrevTok, Tok});
 869     else
 870       PP.ReplacePreviousCachedToken({PrevTok});
 871   }
 872
 873   if (!ConsumeLastToken) {
 874     // Since we're not supposed to consume the '>' token, we need to push
 875     // this token and revert the current token back to the '>'.
 876     PP.EnterToken(Tok);
 877     Tok.setKind(tok::greater);
 878     Tok.setLength(1);
 879     Tok.setLocation(RAngleLoc);
 880   }
 881   return false;
 882 }
 883
 884
 885 /// \brief Parses a template-id that after the template name has
 886 /// already been parsed.
 887 ///
 888 /// This routine takes care of parsing the enclosed template argument
 889 /// list ('<' template-parameter-list [opt] '>') and placing the
 890 /// results into a form that can be transferred to semantic analysis.
 891 ///
 892 /// \param ConsumeLastToken if true, then we will consume the last
 893 /// token that forms the template-id. Otherwise, we will leave the
 894 /// last token in the stream (e.g., so that it can be replaced with an
 895 /// annotation token).
 896 bool
 897 Parser::ParseTemplateIdAfterTemplateName(bool ConsumeLastToken,
 898                                          SourceLocation &LAngleLoc,
 899                                          TemplateArgList &TemplateArgs,
 900                                          SourceLocation &RAngleLoc) {
 901   assert(Tok.is(tok::less) && "Must have already parsed the template-name");
 902
 903   // Consume the '<'.
 904   LAngleLoc = ConsumeToken();
 905
 906   // Parse the optional template-argument-list.
 907   bool Invalid = false;
 908   {
 909     GreaterThanIsOperatorScope G(GreaterThanIsOperator, false);
 910     if (Tok.isNot(tok::greater) && Tok.isNot(tok::greatergreater))
 911       Invalid = ParseTemplateArgumentList(TemplateArgs);
 912
 913     if (Invalid) {
 914       // Try to find the closing '>'.
 915       if (ConsumeLastToken)
 916         SkipUntil(tok::greater, StopAtSemi);
 917       else
 918         SkipUntil(tok::greater, StopAtSemi | StopBeforeMatch);
 919       return true;
 920     }
 921   }
 922
 923   return ParseGreaterThanInTemplateList(RAngleLoc, ConsumeLastToken,
 924                                         /*ObjCGenericList=*/false);
 925 }
 926
 927 /// \brief Replace the tokens that form a simple-template-id with an
 928 /// annotation token containing the complete template-id.
 929 ///
 930 /// The first token in the stream must be the name of a template that
 931 /// is followed by a '<'. This routine will parse the complete
 932 /// simple-template-id and replace the tokens with a single annotation
 933 /// token with one of two different kinds: if the template-id names a
 934 /// type (and \p AllowTypeAnnotation is true), the annotation token is
 935 /// a type annotation that includes the optional nested-name-specifier
 936 /// (\p SS). Otherwise, the annotation token is a template-id
 937 /// annotation that does not include the optional
 938 /// nested-name-specifier.
 939 ///
 940 /// \param Template  the declaration of the template named by the first
 941 /// token (an identifier), as returned from \c Action::isTemplateName().
 942 ///
 943 /// \param TNK the kind of template that \p Template
 944 /// refers to, as returned from \c Action::isTemplateName().
 945 ///
 946 /// \param SS if non-NULL, the nested-name-specifier that precedes
 947 /// this template name.
 948 ///
 949 /// \param TemplateKWLoc if valid, specifies that this template-id
 950 /// annotation was preceded by the 'template' keyword and gives the
 951 /// location of that keyword. If invalid (the default), then this
 952 /// template-id was not preceded by a 'template' keyword.
 953 ///
 954 /// \param AllowTypeAnnotation if true (the default), then a
 955 /// simple-template-id that refers to a class template, template
 956 /// template parameter, or other template that produces a type will be
 957 /// replaced with a type annotation token. Otherwise, the
 958 /// simple-template-id is always replaced with a template-id
 959 /// annotation token.
 960 ///
 961 /// If an unrecoverable parse error occurs and no annotation token can be
 962 /// formed, this function returns true.
 963 ///
 964 bool Parser::AnnotateTemplateIdToken(TemplateTy Template, TemplateNameKind TNK,
 965                                      CXXScopeSpec &SS,
 966                                      SourceLocation TemplateKWLoc,
 967                                      UnqualifiedId &TemplateName,
 968                                      bool AllowTypeAnnotation) {
 969   assert(getLangOpts().CPlusPlus && "Can only annotate template-ids in C++");
 970   assert(Template && Tok.is(tok::less) &&
 971          "Parser isn't at the beginning of a template-id");
 972
 973   // Consume the template-name.
 974   SourceLocation TemplateNameLoc = TemplateName.getSourceRange().getBegin();
 975
 976   // Parse the enclosed template argument list.
 977   SourceLocation LAngleLoc, RAngleLoc;
 978   TemplateArgList TemplateArgs;
 979   bool Invalid = ParseTemplateIdAfterTemplateName(false, LAngleLoc,
 980                                                   TemplateArgs,
 981                                                   RAngleLoc);
 982
 983   if (Invalid) {
 984     // If we failed to parse the template ID but skipped ahead to a >, we're not
 985     // going to be able to form a token annotation.  Eat the '>' if present.
 986     TryConsumeToken(tok::greater);
 987     return true;
 988   }
 989
 990   ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsPtr(TemplateArgs);
 991
 992   // Build the annotation token.
 993   if (TNK == TNK_Type_template && AllowTypeAnnotation) {
 994     TypeResult Type = Actions.ActOnTemplateIdType(
 995         SS, TemplateKWLoc, Template, TemplateName.Identifier,
 996         TemplateNameLoc, LAngleLoc, TemplateArgsPtr, RAngleLoc);
 997     if (Type.isInvalid()) {
 998       // If we failed to parse the template ID but skipped ahead to a >, we're
 999       // not going to be able to form a token annotation.  Eat the '>' if
1000       // present.
1001       TryConsumeToken(tok::greater);
1002       return true;
1003     }
1004
1005     Tok.setKind(tok::annot_typename);
1006     setTypeAnnotation(Tok, Type.get());
1007     if (SS.isNotEmpty())
1008       Tok.setLocation(SS.getBeginLoc());
1009     else if (TemplateKWLoc.isValid())
1010       Tok.setLocation(TemplateKWLoc);
1011     else
1012       Tok.setLocation(TemplateNameLoc);
1013   } else {
1014     // Build a template-id annotation token that can be processed
1015     // later.
1016     Tok.setKind(tok::annot_template_id);
1017
1018     IdentifierInfo *TemplateII =
1019         TemplateName.getKind() == UnqualifiedIdKind::IK_Identifier
1020             ? TemplateName.Identifier
1021             : nullptr;
1022
1023     OverloadedOperatorKind OpKind =
1024         TemplateName.getKind() == UnqualifiedIdKind::IK_Identifier
1025             ? OO_None
1026             : TemplateName.OperatorFunctionId.Operator;
1027
1028     TemplateIdAnnotation *TemplateId = TemplateIdAnnotation::Create(
1029       SS, TemplateKWLoc, TemplateNameLoc, TemplateII, OpKind, Template, TNK,
1030       LAngleLoc, RAngleLoc, TemplateArgs, TemplateIds);
1031
1032     Tok.setAnnotationValue(TemplateId);
1033     if (TemplateKWLoc.isValid())
1034       Tok.setLocation(TemplateKWLoc);
1035     else
1036       Tok.setLocation(TemplateNameLoc);
1037   }
1038
1039   // Common fields for the annotation token
1040   Tok.setAnnotationEndLoc(RAngleLoc);
1041
1042   // In case the tokens were cached, have Preprocessor replace them with the
1043   // annotation token.
1044   PP.AnnotateCachedTokens(Tok);
1045   return false;
1046 }
1047
1048 /// \brief Replaces a template-id annotation token with a type
1049 /// annotation token.
1050 ///
1051 /// If there was a failure when forming the type from the template-id,
1052 /// a type annotation token will still be created, but will have a
1053 /// NULL type pointer to signify an error.
1054 ///
1055 /// \param IsClassName Is this template-id appearing in a context where we
1056 /// know it names a class, such as in an elaborated-type-specifier or
1057 /// base-specifier? ('typename' and 'template' are unneeded and disallowed
1058 /// in those contexts.)
1059 void Parser::AnnotateTemplateIdTokenAsType(bool IsClassName) {
1060   assert(Tok.is(tok::annot_template_id) && "Requires template-id tokens");
1061
1062   TemplateIdAnnotation *TemplateId = takeTemplateIdAnnotation(Tok);
1063   assert((TemplateId->Kind == TNK_Type_template ||
1064           TemplateId->Kind == TNK_Dependent_template_name) &&
1065          "Only works for type and dependent templates");
1066
1067   ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsPtr(TemplateId->getTemplateArgs(),
1068                                      TemplateId->NumArgs);
1069
1070   TypeResult Type
1071     = Actions.ActOnTemplateIdType(TemplateId->SS,
1072                                   TemplateId->TemplateKWLoc,
1073                                   TemplateId->Template,
1074                                   TemplateId->Name,
1075                                   TemplateId->TemplateNameLoc,
1076                                   TemplateId->LAngleLoc,
1077                                   TemplateArgsPtr,
1078                                   TemplateId->RAngleLoc,
1079                                   /*IsCtorOrDtorName*/false,
1080                                   IsClassName);
1081   // Create the new "type" annotation token.
1082   Tok.setKind(tok::annot_typename);
1083   setTypeAnnotation(Tok, Type.isInvalid() ? nullptr : Type.get());
1084   if (TemplateId->SS.isNotEmpty()) // it was a C++ qualified type name.
1085     Tok.setLocation(TemplateId->SS.getBeginLoc());
1086   // End location stays the same
1087
1088   // Replace the template-id annotation token, and possible the scope-specifier
1089   // that precedes it, with the typename annotation token.
1090   PP.AnnotateCachedTokens(Tok);
1091 }
1092
1093 /// \brief Determine whether the given token can end a template argument.
1094 static bool isEndOfTemplateArgument(Token Tok) {
1095   return Tok.isOneOf(tok::comma, tok::greater, tok::greatergreater);
1096 }
1097
1098 /// \brief Parse a C++ template template argument.
1099 ParsedTemplateArgument Parser::ParseTemplateTemplateArgument() {
1100   if (!Tok.is(tok::identifier) && !Tok.is(tok::coloncolon) &&
1101       !Tok.is(tok::annot_cxxscope))
1102     return ParsedTemplateArgument();
1103
1104   // C++0x [temp.arg.template]p1:
1105   //   A template-argument for a template template-parameter shall be the name
1106   //   of a class template or an alias template, expressed as id-expression.
1107   //
1108   // We parse an id-expression that refers to a class template or alias
1109   // template. The grammar we parse is:
1110   //
1111   //   nested-name-specifier[opt] template[opt] identifier ...[opt]
1112   //
1113   // followed by a token that terminates a template argument, such as ',',
1114   // '>', or (in some cases) '>>'.
1115   CXXScopeSpec SS; // nested-name-specifier, if present
1116   ParseOptionalCXXScopeSpecifier(SS, nullptr,
1117                                  /*EnteringContext=*/false);
1118
1119   ParsedTemplateArgument Result;
1120   SourceLocation EllipsisLoc;
1121   if (SS.isSet() && Tok.is(tok::kw_template)) {
1122     // Parse the optional 'template' keyword following the
1123     // nested-name-specifier.
1124     SourceLocation TemplateKWLoc = ConsumeToken();
1125
1126     if (Tok.is(tok::identifier)) {
1127       // We appear to have a dependent template name.
1128       UnqualifiedId Name;
1129       Name.setIdentifier(Tok.getIdentifierInfo(), Tok.getLocation());
1130       ConsumeToken(); // the identifier
1131
1132       TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc);
1133
1134       // If the next token signals the end of a template argument,
1135       // then we have a dependent template name that could be a template
1136       // template argument.
1137       TemplateTy Template;
1138       if (isEndOfTemplateArgument(Tok) &&
1139           Actions.ActOnDependentTemplateName(
1140               getCurScope(), SS, TemplateKWLoc, Name,
1141               /*ObjectType=*/nullptr,
1142               /*EnteringContext=*/false, Template))
1143         Result = ParsedTemplateArgument(SS, Template, Name.StartLocation);
1144     }
1145   } else if (Tok.is(tok::identifier)) {
1146     // We may have a (non-dependent) template name.
1147     TemplateTy Template;
1148     UnqualifiedId Name;
1149     Name.setIdentifier(Tok.getIdentifierInfo(), Tok.getLocation());
1150     ConsumeToken(); // the identifier
1151
1152     TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc);
1153
1154     if (isEndOfTemplateArgument(Tok)) {
1155       bool MemberOfUnknownSpecialization;
1156       TemplateNameKind TNK = Actions.isTemplateName(
1157           getCurScope(), SS,
1158           /*hasTemplateKeyword=*/false, Name,
1159           /*ObjectType=*/nullptr,
1160           /*EnteringContext=*/false, Template, MemberOfUnknownSpecialization);
1161       if (TNK == TNK_Dependent_template_name || TNK == TNK_Type_template) {
1162         // We have an id-expression that refers to a class template or
1163         // (C++0x) alias template.
1164         Result = ParsedTemplateArgument(SS, Template, Name.StartLocation);
1165       }
1166     }
1167   }
1168
1169   // If this is a pack expansion, build it as such.
1170   if (EllipsisLoc.isValid() && !Result.isInvalid())
1171     Result = Actions.ActOnPackExpansion(Result, EllipsisLoc);
1172
1173   return Result;
1174 }
1175
1176 /// ParseTemplateArgument - Parse a C++ template argument (C++ [temp.names]).
1177 ///
1178 ///       template-argument: [C++ 14.2]
1179 ///         constant-expression
1180 ///         type-id
1181 ///         id-expression
1182 ParsedTemplateArgument Parser::ParseTemplateArgument() {
1183   // C++ [temp.arg]p2:
1184   //   In a template-argument, an ambiguity between a type-id and an
1185   //   expression is resolved to a type-id, regardless of the form of
1186   //   the corresponding template-parameter.
1187   //
1188   // Therefore, we initially try to parse a type-id - and isCXXTypeId might look
1189   // up and annotate an identifier as an id-expression during disambiguation,
1190   // so enter the appropriate context for a constant expression template
1191   // argument before trying to disambiguate.
1192
1193   EnterExpressionEvaluationContext EnterConstantEvaluated(
1194       Actions, Sema::ExpressionEvaluationContext::ConstantEvaluated);
1195   if (isCXXTypeId(TypeIdAsTemplateArgument)) {
1196     SourceLocation Loc = Tok.getLocation();
1197     TypeResult TypeArg = ParseTypeName(
1198         /*Range=*/nullptr, DeclaratorContext::TemplateTypeArgContext);
1199     if (TypeArg.isInvalid())
1200       return ParsedTemplateArgument();
1201
1202     return ParsedTemplateArgument(ParsedTemplateArgument::Type,
1203                                   TypeArg.get().getAsOpaquePtr(),
1204                                   Loc);
1205   }
1206
1207   // Try to parse a template template argument.
1208   {
1209     TentativeParsingAction TPA(*this);
1210
1211     ParsedTemplateArgument TemplateTemplateArgument
1212       = ParseTemplateTemplateArgument();
1213     if (!TemplateTemplateArgument.isInvalid()) {
1214       TPA.Commit();
1215       return TemplateTemplateArgument;
1216     }
1217
1218     // Revert this tentative parse to parse a non-type template argument.
1219     TPA.Revert();
1220   }
1221
1222   // Parse a non-type template argument.
1223   SourceLocation Loc = Tok.getLocation();
1224   ExprResult ExprArg = ParseConstantExpressionInExprEvalContext(MaybeTypeCast);
1225   if (ExprArg.isInvalid() || !ExprArg.get())
1226     return ParsedTemplateArgument();
1227
1228   return ParsedTemplateArgument(ParsedTemplateArgument::NonType,
1229                                 ExprArg.get(), Loc);
1230 }
1231
1232 /// \brief Determine whether the current tokens can only be parsed as a
1233 /// template argument list (starting with the '<') and never as a '<'
1234 /// expression.
1235 bool Parser::IsTemplateArgumentList(unsigned Skip) {
1236   struct AlwaysRevertAction : TentativeParsingAction {
1237     AlwaysRevertAction(Parser &P) : TentativeParsingAction(P) { }
1238     ~AlwaysRevertAction() { Revert(); }
1239   } Tentative(*this);
1240
1241   while (Skip) {
1242     ConsumeAnyToken();
1243     --Skip;
1244   }
1245
1246   // '<'
1247   if (!TryConsumeToken(tok::less))
1248     return false;
1249
1250   // An empty template argument list.
1251   if (Tok.is(tok::greater))
1252     return true;
1253
1254   // See whether we have declaration specifiers, which indicate a type.
1255   while (isCXXDeclarationSpecifier() == TPResult::True)
1256     ConsumeAnyToken();
1257
1258   // If we have a '>' or a ',' then this is a template argument list.
1259   return Tok.isOneOf(tok::greater, tok::comma);
1260 }
1261
1262 /// ParseTemplateArgumentList - Parse a C++ template-argument-list
1263 /// (C++ [temp.names]). Returns true if there was an error.
1264 ///
1265 ///       template-argument-list: [C++ 14.2]
1266 ///         template-argument
1267 ///         template-argument-list ',' template-argument
1268 bool
1269 Parser::ParseTemplateArgumentList(TemplateArgList &TemplateArgs) {
1270
1271   ColonProtectionRAIIObject ColonProtection(*this, false);
1272
1273   do {
1274     ParsedTemplateArgument Arg = ParseTemplateArgument();
1275     SourceLocation EllipsisLoc;
1276     if (TryConsumeToken(tok::ellipsis, EllipsisLoc))
1277       Arg = Actions.ActOnPackExpansion(Arg, EllipsisLoc);
1278
1279     if (Arg.isInvalid()) {
1280       SkipUntil(tok::comma, tok::greater, StopAtSemi | StopBeforeMatch);
1281       return true;
1282     }
1283
1284     // Save this template argument.
1285     TemplateArgs.push_back(Arg);
1286
1287     // If the next token is a comma, consume it and keep reading
1288     // arguments.
1289   } while (TryConsumeToken(tok::comma));
1290
1291   return false;
1292 }
1293
1294 /// \brief Parse a C++ explicit template instantiation
1295 /// (C++ [temp.explicit]).
1296 ///
1297 ///       explicit-instantiation:
1298 ///         'extern' [opt] 'template' declaration
1299 ///
1300 /// Note that the 'extern' is a GNU extension and C++11 feature.
1301 Decl *Parser::ParseExplicitInstantiation(DeclaratorContext Context,
1302                                          SourceLocation ExternLoc,
1303                                          SourceLocation TemplateLoc,
1304                                          SourceLocation &DeclEnd,
1305                                          AccessSpecifier AS) {
1306   // This isn't really required here.
1307   ParsingDeclRAIIObject
1308     ParsingTemplateParams(*this, ParsingDeclRAIIObject::NoParent);
1309
1310   return ParseSingleDeclarationAfterTemplate(Context,
1311                                              ParsedTemplateInfo(ExternLoc,
1312                                                                 TemplateLoc),
1313                                              ParsingTemplateParams,
1314                                              DeclEnd, AS);
1315 }
1316
1317 SourceRange Parser::ParsedTemplateInfo::getSourceRange() const {
1318   if (TemplateParams)
1319     return getTemplateParamsRange(TemplateParams->data(),
1320                                   TemplateParams->size());
1321
1322   SourceRange R(TemplateLoc);
1323   if (ExternLoc.isValid())
1324     R.setBegin(ExternLoc);
1325   return R;
1326 }
1327
1328 void Parser::LateTemplateParserCallback(void *P, LateParsedTemplate &LPT) {
1329   ((Parser *)P)->ParseLateTemplatedFuncDef(LPT);
1330 }
1331
1332 /// \brief Late parse a C++ function template in Microsoft mode.
1333 void Parser::ParseLateTemplatedFuncDef(LateParsedTemplate &LPT) {
1334   if (!LPT.D)
1335      return;
1336
1337   // Get the FunctionDecl.
1338   FunctionDecl *FunD = LPT.D->getAsFunction();
1339   // Track template parameter depth.
1340   TemplateParameterDepthRAII CurTemplateDepthTracker(TemplateParameterDepth);
1341
1342   // To restore the context after late parsing.
1343   Sema::ContextRAII GlobalSavedContext(
1344       Actions, Actions.Context.getTranslationUnitDecl());
1345
1346   SmallVector<ParseScope*, 4> TemplateParamScopeStack;
1347
1348   // Get the list of DeclContexts to reenter.
1349   SmallVector<DeclContext*, 4> DeclContextsToReenter;
1350   DeclContext *DD = FunD;
1351   while (DD && !DD->isTranslationUnit()) {
1352     DeclContextsToReenter.push_back(DD);
1353     DD = DD->getLexicalParent();
1354   }
1355
1356   // Reenter template scopes from outermost to innermost.
1357   SmallVectorImpl<DeclContext *>::reverse_iterator II =
1358       DeclContextsToReenter.rbegin();
1359   for (; II != DeclContextsToReenter.rend(); ++II) {
1360     TemplateParamScopeStack.push_back(new ParseScope(this,
1361           Scope::TemplateParamScope));
1362     unsigned NumParamLists =
1363       Actions.ActOnReenterTemplateScope(getCurScope(), cast<Decl>(*II));
1364     CurTemplateDepthTracker.addDepth(NumParamLists);
1365     if (*II != FunD) {
1366       TemplateParamScopeStack.push_back(new ParseScope(this, Scope::DeclScope));
1367       Actions.PushDeclContext(Actions.getCurScope(), *II);
1368     }
1369   }
1370
1371   assert(!LPT.Toks.empty() && "Empty body!");
1372
1373   // Append the current token at the end of the new token stream so that it
1374   // doesn't get lost.
1375   LPT.Toks.push_back(Tok);
1376   PP.EnterTokenStream(LPT.Toks, true);
1377
1378   // Consume the previously pushed token.
1379   ConsumeAnyToken(/*ConsumeCodeCompletionTok=*/true);
1380   assert(Tok.isOneOf(tok::l_brace, tok::colon, tok::kw_try) &&
1381          "Inline method not starting with '{', ':' or 'try'");
1382
1383   // Parse the method body. Function body parsing code is similar enough
1384   // to be re-used for method bodies as well.
1385   ParseScope FnScope(this, Scope::FnScope | Scope::DeclScope |
1386                                Scope::CompoundStmtScope);
1387
1388   // Recreate the containing function DeclContext.
1389   Sema::ContextRAII FunctionSavedContext(Actions,
1390                                          Actions.getContainingDC(FunD));
1391
1392   Actions.ActOnStartOfFunctionDef(getCurScope(), FunD);
1393
1394   if (Tok.is(tok::kw_try)) {
1395     ParseFunctionTryBlock(LPT.D, FnScope);
1396   } else {
1397     if (Tok.is(tok::colon))
1398       ParseConstructorInitializer(LPT.D);
1399     else
1400       Actions.ActOnDefaultCtorInitializers(LPT.D);
1401
1402     if (Tok.is(tok::l_brace)) {
1403       assert((!isa<FunctionTemplateDecl>(LPT.D) ||
1404               cast<FunctionTemplateDecl>(LPT.D)
1405                       ->getTemplateParameters()
1406                       ->getDepth() == TemplateParameterDepth - 1) &&
1407              "TemplateParameterDepth should be greater than the depth of "
1408              "current template being instantiated!");
1409       ParseFunctionStatementBody(LPT.D, FnScope);
1410       Actions.UnmarkAsLateParsedTemplate(FunD);
1411     } else
1412       Actions.ActOnFinishFunctionBody(LPT.D, nullptr);
1413   }
1414
1415   // Exit scopes.
1416   FnScope.Exit();
1417   SmallVectorImpl<ParseScope *>::reverse_iterator I =
1418    TemplateParamScopeStack.rbegin();
1419   for (; I != TemplateParamScopeStack.rend(); ++I)
1420     delete *I;
1421 }
1422
1423 /// \brief Lex a delayed template function for late parsing.
1424 void Parser::LexTemplateFunctionForLateParsing(CachedTokens &Toks) {
1425   tok::TokenKind kind = Tok.getKind();
1426   if (!ConsumeAndStoreFunctionPrologue(Toks)) {
1427     // Consume everything up to (and including) the matching right brace.
1428     ConsumeAndStoreUntil(tok::r_brace, Toks, /*StopAtSemi=*/false);
1429   }
1430
1431   // If we're in a function-try-block, we need to store all the catch blocks.
1432   if (kind == tok::kw_try) {
1433     while (Tok.is(tok::kw_catch)) {
1434       ConsumeAndStoreUntil(tok::l_brace, Toks, /*StopAtSemi=*/false);
1435       ConsumeAndStoreUntil(tok::r_brace, Toks, /*StopAtSemi=*/false);
1436     }
1437   }
1438 }