contrib/llvm/tools/clang/lib/Sema/SemaTemplate.cpp

   1 //===------- SemaTemplate.cpp - Semantic Analysis for C++ Templates -------===/
   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 //  This file implements semantic analysis for C++ templates.
  10 //===----------------------------------------------------------------------===/
  11
  12 #include "Sema.h"
  13 #include "Lookup.h"
  14 #include "TreeTransform.h"
  15 #include "clang/AST/ASTContext.h"
  16 #include "clang/AST/Expr.h"
  17 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
  18 #include "clang/AST/DeclFriend.h"
  19 #include "clang/AST/DeclTemplate.h"
  20 #include "clang/Parse/DeclSpec.h"
  21 #include "clang/Parse/Template.h"
  22 #include "clang/Basic/LangOptions.h"
  23 #include "clang/Basic/PartialDiagnostic.h"
  24 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  25 using namespace clang;
  26
  27 /// \brief Determine whether the declaration found is acceptable as the name
  28 /// of a template and, if so, return that template declaration. Otherwise,
  29 /// returns NULL.
  30 static NamedDecl *isAcceptableTemplateName(ASTContext &Context, NamedDecl *D) {
  31   if (!D)
  32     return 0;
  33
  34   if (isa<TemplateDecl>(D))
  35     return D;
  36
  37   if (CXXRecordDecl *Record = dyn_cast<CXXRecordDecl>(D)) {
  38     // C++ [temp.local]p1:
  39     //   Like normal (non-template) classes, class templates have an
  40     //   injected-class-name (Clause 9). The injected-class-name
  41     //   can be used with or without a template-argument-list. When
  42     //   it is used without a template-argument-list, it is
  43     //   equivalent to the injected-class-name followed by the
  44     //   template-parameters of the class template enclosed in
  45     //   <>. When it is used with a template-argument-list, it
  46     //   refers to the specified class template specialization,
  47     //   which could be the current specialization or another
  48     //   specialization.
  49     if (Record->isInjectedClassName()) {
  50       Record = cast<CXXRecordDecl>(Record->getDeclContext());
  51       if (Record->getDescribedClassTemplate())
  52         return Record->getDescribedClassTemplate();
  53
  54       if (ClassTemplateSpecializationDecl *Spec
  55             = dyn_cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(Record))
  56         return Spec->getSpecializedTemplate();
  57     }
  58
  59     return 0;
  60   }
  61
  62   return 0;
  63 }
  64
  65 static void FilterAcceptableTemplateNames(ASTContext &C, LookupResult &R) {
  66   // The set of class templates we've already seen.
  67   llvm::SmallPtrSet<ClassTemplateDecl *, 8> ClassTemplates;
  68   LookupResult::Filter filter = R.makeFilter();
  69   while (filter.hasNext()) {
  70     NamedDecl *Orig = filter.next();
  71     NamedDecl *Repl = isAcceptableTemplateName(C, Orig->getUnderlyingDecl());
  72     if (!Repl)
  73       filter.erase();
  74     else if (Repl != Orig) {
  75
  76       // C++ [temp.local]p3:
  77       //   A lookup that finds an injected-class-name (10.2) can result in an
  78       //   ambiguity in certain cases (for example, if it is found in more than
  79       //   one base class). If all of the injected-class-names that are found
  80       //   refer to specializations of the same class template, and if the name
  81       //   is followed by a template-argument-list, the reference refers to the
  82       //   class template itself and not a specialization thereof, and is not
  83       //   ambiguous.
  84       //
  85       // FIXME: Will we eventually have to do the same for alias templates?
  86       if (ClassTemplateDecl *ClassTmpl = dyn_cast<ClassTemplateDecl>(Repl))
  87         if (!ClassTemplates.insert(ClassTmpl)) {
  88           filter.erase();
  89           continue;
  90         }
  91
  92       filter.replace(Repl);
  93     }
  94   }
  95   filter.done();
  96 }
  97
  98 TemplateNameKind Sema::isTemplateName(Scope *S,
  99                                       CXXScopeSpec &SS,
 100                                       UnqualifiedId &Name,
 101                                       TypeTy *ObjectTypePtr,
 102                                       bool EnteringContext,
 103                                       TemplateTy &TemplateResult,
 104                                       bool &MemberOfUnknownSpecialization) {
 105   assert(getLangOptions().CPlusPlus && "No template names in C!");
 106
 107   DeclarationName TName;
 108   MemberOfUnknownSpecialization = false;
 109
 110   switch (Name.getKind()) {
 111   case UnqualifiedId::IK_Identifier:
 112     TName = DeclarationName(Name.Identifier);
 113     break;
 114
 115   case UnqualifiedId::IK_OperatorFunctionId:
 116     TName = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(
 117                                               Name.OperatorFunctionId.Operator);
 118     break;
 119
 120   case UnqualifiedId::IK_LiteralOperatorId:
 121     TName = Context.DeclarationNames.getCXXLiteralOperatorName(Name.Identifier);
 122     break;
 123
 124   default:
 125     return TNK_Non_template;
 126   }
 127
 128   QualType ObjectType = QualType::getFromOpaquePtr(ObjectTypePtr);
 129
 130   LookupResult R(*this, TName, Name.getSourceRange().getBegin(),
 131                  LookupOrdinaryName);
 132   R.suppressDiagnostics();
 133   LookupTemplateName(R, S, SS, ObjectType, EnteringContext,
 134                      MemberOfUnknownSpecialization);
 135   if (R.empty() || R.isAmbiguous())
 136     return TNK_Non_template;
 137
 138   TemplateName Template;
 139   TemplateNameKind TemplateKind;
 140
 141   unsigned ResultCount = R.end() - R.begin();
 142   if (ResultCount > 1) {
 143     // We assume that we'll preserve the qualifier from a function
 144     // template name in other ways.
 145     Template = Context.getOverloadedTemplateName(R.begin(), R.end());
 146     TemplateKind = TNK_Function_template;
 147   } else {
 148     TemplateDecl *TD = cast<TemplateDecl>((*R.begin())->getUnderlyingDecl());
 149
 150     if (SS.isSet() && !SS.isInvalid()) {
 151       NestedNameSpecifier *Qualifier
 152         = static_cast<NestedNameSpecifier *>(SS.getScopeRep());
 153       Template = Context.getQualifiedTemplateName(Qualifier, false, TD);
 154     } else {
 155       Template = TemplateName(TD);
 156     }
 157
 158     if (isa<FunctionTemplateDecl>(TD))
 159       TemplateKind = TNK_Function_template;
 160     else {
 161       assert(isa<ClassTemplateDecl>(TD) || isa<TemplateTemplateParmDecl>(TD));
 162       TemplateKind = TNK_Type_template;
 163     }
 164   }
 165
 166   TemplateResult = TemplateTy::make(Template);
 167   return TemplateKind;
 168 }
 169
 170 bool Sema::DiagnoseUnknownTemplateName(const IdentifierInfo &II,
 171                                        SourceLocation IILoc,
 172                                        Scope *S,
 173                                        const CXXScopeSpec *SS,
 174                                        TemplateTy &SuggestedTemplate,
 175                                        TemplateNameKind &SuggestedKind) {
 176   // We can't recover unless there's a dependent scope specifier preceding the
 177   // template name.
 178   // FIXME: Typo correction?
 179   if (!SS || !SS->isSet() || !isDependentScopeSpecifier(*SS) ||
 180       computeDeclContext(*SS))
 181     return false;
 182
 183   // The code is missing a 'template' keyword prior to the dependent template
 184   // name.
 185   NestedNameSpecifier *Qualifier = (NestedNameSpecifier*)SS->getScopeRep();
 186   Diag(IILoc, diag::err_template_kw_missing)
 187     << Qualifier << II.getName()
 188     << FixItHint::CreateInsertion(IILoc, "template ");
 189   SuggestedTemplate
 190     = TemplateTy::make(Context.getDependentTemplateName(Qualifier, &II));
 191   SuggestedKind = TNK_Dependent_template_name;
 192   return true;
 193 }
 194
 195 void Sema::LookupTemplateName(LookupResult &Found,
 196                               Scope *S, CXXScopeSpec &SS,
 197                               QualType ObjectType,
 198                               bool EnteringContext,
 199                               bool &MemberOfUnknownSpecialization) {
 200   // Determine where to perform name lookup
 201   MemberOfUnknownSpecialization = false;
 202   DeclContext *LookupCtx = 0;
 203   bool isDependent = false;
 204   if (!ObjectType.isNull()) {
 205     // This nested-name-specifier occurs in a member access expression, e.g.,
 206     // x->B::f, and we are looking into the type of the object.
 207     assert(!SS.isSet() && "ObjectType and scope specifier cannot coexist");
 208     LookupCtx = computeDeclContext(ObjectType);
 209     isDependent = ObjectType->isDependentType();
 210     assert((isDependent || !ObjectType->isIncompleteType()) &&
 211            "Caller should have completed object type");
 212   } else if (SS.isSet()) {
 213     // This nested-name-specifier occurs after another nested-name-specifier,
 214     // so long into the context associated with the prior nested-name-specifier.
 215     LookupCtx = computeDeclContext(SS, EnteringContext);
 216     isDependent = isDependentScopeSpecifier(SS);
 217
 218     // The declaration context must be complete.
 219     if (LookupCtx && RequireCompleteDeclContext(SS, LookupCtx))
 220       return;
 221   }
 222
 223   bool ObjectTypeSearchedInScope = false;
 224   if (LookupCtx) {
 225     // Perform "qualified" name lookup into the declaration context we
 226     // computed, which is either the type of the base of a member access
 227     // expression or the declaration context associated with a prior
 228     // nested-name-specifier.
 229     LookupQualifiedName(Found, LookupCtx);
 230
 231     if (!ObjectType.isNull() && Found.empty()) {
 232       // C++ [basic.lookup.classref]p1:
 233       //   In a class member access expression (5.2.5), if the . or -> token is
 234       //   immediately followed by an identifier followed by a <, the
 235       //   identifier must be looked up to determine whether the < is the
 236       //   beginning of a template argument list (14.2) or a less-than operator.
 237       //   The identifier is first looked up in the class of the object
 238       //   expression. If the identifier is not found, it is then looked up in
 239       //   the context of the entire postfix-expression and shall name a class
 240       //   or function template.
 241       //
 242       // FIXME: When we're instantiating a template, do we actually have to
 243       // look in the scope of the template? Seems fishy...
 244       if (S) LookupName(Found, S);
 245       ObjectTypeSearchedInScope = true;
 246     }
 247   } else if (isDependent) {
 248     // We cannot look into a dependent object type or nested nme
 249     // specifier.
 250     MemberOfUnknownSpecialization = true;
 251     return;
 252   } else {
 253     // Perform unqualified name lookup in the current scope.
 254     LookupName(Found, S);
 255   }
 256
 257   if (Found.empty() && !isDependent) {
 258     // If we did not find any names, attempt to correct any typos.
 259     DeclarationName Name = Found.getLookupName();
 260     if (DeclarationName Corrected = CorrectTypo(Found, S, &SS, LookupCtx,
 261                                                  false, CTC_CXXCasts)) {
 262       FilterAcceptableTemplateNames(Context, Found);
 263       if (!Found.empty() && isa<TemplateDecl>(*Found.begin())) {
 264         if (LookupCtx)
 265           Diag(Found.getNameLoc(), diag::err_no_member_template_suggest)
 266             << Name << LookupCtx << Found.getLookupName() << SS.getRange()
 267             << FixItHint::CreateReplacement(Found.getNameLoc(),
 268                                           Found.getLookupName().getAsString());
 269         else
 270           Diag(Found.getNameLoc(), diag::err_no_template_suggest)
 271             << Name << Found.getLookupName()
 272             << FixItHint::CreateReplacement(Found.getNameLoc(),
 273                                           Found.getLookupName().getAsString());
 274         if (TemplateDecl *Template = Found.getAsSingle<TemplateDecl>())
 275           Diag(Template->getLocation(), diag::note_previous_decl)
 276             << Template->getDeclName();
 277       } else
 278         Found.clear();
 279     } else {
 280       Found.clear();
 281     }
 282   }
 283
 284   FilterAcceptableTemplateNames(Context, Found);
 285   if (Found.empty())
 286     return;
 287
 288   if (S && !ObjectType.isNull() && !ObjectTypeSearchedInScope) {
 289     // C++ [basic.lookup.classref]p1:
 290     //   [...] If the lookup in the class of the object expression finds a
 291     //   template, the name is also looked up in the context of the entire
 292     //   postfix-expression and [...]
 293     //
 294     LookupResult FoundOuter(*this, Found.getLookupName(), Found.getNameLoc(),
 295                             LookupOrdinaryName);
 296     LookupName(FoundOuter, S);
 297     FilterAcceptableTemplateNames(Context, FoundOuter);
 298
 299     if (FoundOuter.empty()) {
 300       //   - if the name is not found, the name found in the class of the
 301       //     object expression is used, otherwise
 302     } else if (!FoundOuter.getAsSingle<ClassTemplateDecl>()) {
 303       //   - if the name is found in the context of the entire
 304       //     postfix-expression and does not name a class template, the name
 305       //     found in the class of the object expression is used, otherwise
 306     } else {
 307       //   - if the name found is a class template, it must refer to the same
 308       //     entity as the one found in the class of the object expression,
 309       //     otherwise the program is ill-formed.
 310       if (!Found.isSingleResult() ||
 311           Found.getFoundDecl()->getCanonicalDecl()
 312             != FoundOuter.getFoundDecl()->getCanonicalDecl()) {
 313         Diag(Found.getNameLoc(),
 314              diag::err_nested_name_member_ref_lookup_ambiguous)
 315           << Found.getLookupName();
 316         Diag(Found.getRepresentativeDecl()->getLocation(),
 317              diag::note_ambig_member_ref_object_type)
 318           << ObjectType;
 319         Diag(FoundOuter.getFoundDecl()->getLocation(),
 320              diag::note_ambig_member_ref_scope);
 321
 322         // Recover by taking the template that we found in the object
 323         // expression's type.
 324       }
 325     }
 326   }
 327 }
 328
 329 /// ActOnDependentIdExpression - Handle a dependent id-expression that
 330 /// was just parsed.  This is only possible with an explicit scope
 331 /// specifier naming a dependent type.
 332 Sema::OwningExprResult
 333 Sema::ActOnDependentIdExpression(const CXXScopeSpec &SS,
 334                                  DeclarationName Name,
 335                                  SourceLocation NameLoc,
 336                                  bool isAddressOfOperand,
 337                            const TemplateArgumentListInfo *TemplateArgs) {
 338   NestedNameSpecifier *Qualifier
 339     = static_cast<NestedNameSpecifier*>(SS.getScopeRep());
 340
 341   DeclContext *DC = getFunctionLevelDeclContext();
 342
 343   if (!isAddressOfOperand &&
 344       isa<CXXMethodDecl>(DC) &&
 345       cast<CXXMethodDecl>(DC)->isInstance()) {
 346     QualType ThisType = cast<CXXMethodDecl>(DC)->getThisType(Context);
 347
 348     // Since the 'this' expression is synthesized, we don't need to
 349     // perform the double-lookup check.
 350     NamedDecl *FirstQualifierInScope = 0;
 351
 352     return Owned(CXXDependentScopeMemberExpr::Create(Context,
 353                                                      /*This*/ 0, ThisType,
 354                                                      /*IsArrow*/ true,
 355                                                      /*Op*/ SourceLocation(),
 356                                                      Qualifier, SS.getRange(),
 357                                                      FirstQualifierInScope,
 358                                                      Name, NameLoc,
 359                                                      TemplateArgs));
 360   }
 361
 362   return BuildDependentDeclRefExpr(SS, Name, NameLoc, TemplateArgs);
 363 }
 364
 365 Sema::OwningExprResult
 366 Sema::BuildDependentDeclRefExpr(const CXXScopeSpec &SS,
 367                                 DeclarationName Name,
 368                                 SourceLocation NameLoc,
 369                                 const TemplateArgumentListInfo *TemplateArgs) {
 370   return Owned(DependentScopeDeclRefExpr::Create(Context,
 371                static_cast<NestedNameSpecifier*>(SS.getScopeRep()),
 372                                                  SS.getRange(),
 373                                                  Name, NameLoc,
 374                                                  TemplateArgs));
 375 }
 376
 377 /// DiagnoseTemplateParameterShadow - Produce a diagnostic complaining
 378 /// that the template parameter 'PrevDecl' is being shadowed by a new
 379 /// declaration at location Loc. Returns true to indicate that this is
 380 /// an error, and false otherwise.
 381 bool Sema::DiagnoseTemplateParameterShadow(SourceLocation Loc, Decl *PrevDecl) {
 382   assert(PrevDecl->isTemplateParameter() && "Not a template parameter");
 383
 384   // Microsoft Visual C++ permits template parameters to be shadowed.
 385   if (getLangOptions().Microsoft)
 386     return false;
 387
 388   // C++ [temp.local]p4:
 389   //   A template-parameter shall not be redeclared within its
 390   //   scope (including nested scopes).
 391   Diag(Loc, diag::err_template_param_shadow)
 392     << cast<NamedDecl>(PrevDecl)->getDeclName();
 393   Diag(PrevDecl->getLocation(), diag::note_template_param_here);
 394   return true;
 395 }
 396
 397 /// AdjustDeclIfTemplate - If the given decl happens to be a template, reset
 398 /// the parameter D to reference the templated declaration and return a pointer
 399 /// to the template declaration. Otherwise, do nothing to D and return null.
 400 TemplateDecl *Sema::AdjustDeclIfTemplate(DeclPtrTy &D) {
 401   if (TemplateDecl *Temp = dyn_cast_or_null<TemplateDecl>(D.getAs<Decl>())) {
 402     D = DeclPtrTy::make(Temp->getTemplatedDecl());
 403     return Temp;
 404   }
 405   return 0;
 406 }
 407
 408 static TemplateArgumentLoc translateTemplateArgument(Sema &SemaRef,
 409                                             const ParsedTemplateArgument &Arg) {
 410
 411   switch (Arg.getKind()) {
 412   case ParsedTemplateArgument::Type: {
 413     TypeSourceInfo *DI;
 414     QualType T = SemaRef.GetTypeFromParser(Arg.getAsType(), &DI);
 415     if (!DI)
 416       DI = SemaRef.Context.getTrivialTypeSourceInfo(T, Arg.getLocation());
 417     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(T), DI);
 418   }
 419
 420   case ParsedTemplateArgument::NonType: {
 421     Expr *E = static_cast<Expr *>(Arg.getAsExpr());
 422     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(E), E);
 423   }
 424
 425   case ParsedTemplateArgument::Template: {
 426     TemplateName Template
 427       = TemplateName::getFromVoidPointer(Arg.getAsTemplate().get());
 428     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(Template),
 429                                Arg.getScopeSpec().getRange(),
 430                                Arg.getLocation());
 431   }
 432   }
 433
 434   llvm_unreachable("Unhandled parsed template argument");
 435   return TemplateArgumentLoc();
 436 }
 437
 438 /// \brief Translates template arguments as provided by the parser
 439 /// into template arguments used by semantic analysis.
 440 void Sema::translateTemplateArguments(const ASTTemplateArgsPtr &TemplateArgsIn,
 441                                       TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs) {
 442  for (unsigned I = 0, Last = TemplateArgsIn.size(); I != Last; ++I)
 443    TemplateArgs.addArgument(translateTemplateArgument(*this,
 444                                                       TemplateArgsIn[I]));
 445 }
 446
 447 /// ActOnTypeParameter - Called when a C++ template type parameter
 448 /// (e.g., "typename T") has been parsed. Typename specifies whether
 449 /// the keyword "typename" was used to declare the type parameter
 450 /// (otherwise, "class" was used), and KeyLoc is the location of the
 451 /// "class" or "typename" keyword. ParamName is the name of the
 452 /// parameter (NULL indicates an unnamed template parameter) and
 453 /// ParamName is the location of the parameter name (if any).
 454 /// If the type parameter has a default argument, it will be added
 455 /// later via ActOnTypeParameterDefault.
 456 Sema::DeclPtrTy Sema::ActOnTypeParameter(Scope *S, bool Typename, bool Ellipsis,
 457                                          SourceLocation EllipsisLoc,
 458                                          SourceLocation KeyLoc,
 459                                          IdentifierInfo *ParamName,
 460                                          SourceLocation ParamNameLoc,
 461                                          unsigned Depth, unsigned Position) {
 462   assert(S->isTemplateParamScope() &&
 463          "Template type parameter not in template parameter scope!");
 464   bool Invalid = false;
 465
 466   if (ParamName) {
 467     NamedDecl *PrevDecl = LookupSingleName(S, ParamName, ParamNameLoc,
 468                                            LookupOrdinaryName,
 469                                            ForRedeclaration);
 470     if (PrevDecl && PrevDecl->isTemplateParameter())
 471       Invalid = Invalid || DiagnoseTemplateParameterShadow(ParamNameLoc,
 472                                                            PrevDecl);
 473   }
 474
 475   SourceLocation Loc = ParamNameLoc;
 476   if (!ParamName)
 477     Loc = KeyLoc;
 478
 479   TemplateTypeParmDecl *Param
 480     = TemplateTypeParmDecl::Create(Context, Context.getTranslationUnitDecl(),
 481                                    Loc, Depth, Position, ParamName, Typename,
 482                                    Ellipsis);
 483   if (Invalid)
 484     Param->setInvalidDecl();
 485
 486   if (ParamName) {
 487     // Add the template parameter into the current scope.
 488     S->AddDecl(DeclPtrTy::make(Param));
 489     IdResolver.AddDecl(Param);
 490   }
 491
 492   return DeclPtrTy::make(Param);
 493 }
 494
 495 /// ActOnTypeParameterDefault - Adds a default argument (the type
 496 /// Default) to the given template type parameter (TypeParam).
 497 void Sema::ActOnTypeParameterDefault(DeclPtrTy TypeParam,
 498                                      SourceLocation EqualLoc,
 499                                      SourceLocation DefaultLoc,
 500                                      TypeTy *DefaultT) {
 501   TemplateTypeParmDecl *Parm
 502     = cast<TemplateTypeParmDecl>(TypeParam.getAs<Decl>());
 503
 504   TypeSourceInfo *DefaultTInfo;
 505   GetTypeFromParser(DefaultT, &DefaultTInfo);
 506
 507   assert(DefaultTInfo && "expected source information for type");
 508
 509   // C++0x [temp.param]p9:
 510   // A default template-argument may be specified for any kind of
 511   // template-parameter that is not a template parameter pack.
 512   if (Parm->isParameterPack()) {
 513     Diag(DefaultLoc, diag::err_template_param_pack_default_arg);
 514     return;
 515   }
 516
 517   // C++ [temp.param]p14:
 518   //   A template-parameter shall not be used in its own default argument.
 519   // FIXME: Implement this check! Needs a recursive walk over the types.
 520
 521   // Check the template argument itself.
 522   if (CheckTemplateArgument(Parm, DefaultTInfo)) {
 523     Parm->setInvalidDecl();
 524     return;
 525   }
 526
 527   Parm->setDefaultArgument(DefaultTInfo, false);
 528 }
 529
 530 /// \brief Check that the type of a non-type template parameter is
 531 /// well-formed.
 532 ///
 533 /// \returns the (possibly-promoted) parameter type if valid;
 534 /// otherwise, produces a diagnostic and returns a NULL type.
 535 QualType
 536 Sema::CheckNonTypeTemplateParameterType(QualType T, SourceLocation Loc) {
 537   // We don't allow variably-modified types as the type of non-type template
 538   // parameters.
 539   if (T->isVariablyModifiedType()) {
 540     Diag(Loc, diag::err_variably_modified_nontype_template_param)
 541       << T;
 542     return QualType();
 543   }
 544
 545   // C++ [temp.param]p4:
 546   //
 547   // A non-type template-parameter shall have one of the following
 548   // (optionally cv-qualified) types:
 549   //
 550   //       -- integral or enumeration type,
 551   if (T->isIntegralType() || T->isEnumeralType() ||
 552       //   -- pointer to object or pointer to function,
 553       (T->isPointerType() &&
 554        (T->getAs<PointerType>()->getPointeeType()->isObjectType() ||
 555         T->getAs<PointerType>()->getPointeeType()->isFunctionType())) ||
 556       //   -- reference to object or reference to function,
 557       T->isReferenceType() ||
 558       //   -- pointer to member.
 559       T->isMemberPointerType() ||
 560       // If T is a dependent type, we can't do the check now, so we
 561       // assume that it is well-formed.
 562       T->isDependentType())
 563     return T;
 564   // C++ [temp.param]p8:
 565   //
 566   //   A non-type template-parameter of type "array of T" or
 567   //   "function returning T" is adjusted to be of type "pointer to
 568   //   T" or "pointer to function returning T", respectively.
 569   else if (T->isArrayType())
 570     // FIXME: Keep the type prior to promotion?
 571     return Context.getArrayDecayedType(T);
 572   else if (T->isFunctionType())
 573     // FIXME: Keep the type prior to promotion?
 574     return Context.getPointerType(T);
 575
 576   Diag(Loc, diag::err_template_nontype_parm_bad_type)
 577     << T;
 578
 579   return QualType();
 580 }
 581
 582 /// ActOnNonTypeTemplateParameter - Called when a C++ non-type
 583 /// template parameter (e.g., "int Size" in "template<int Size>
 584 /// class Array") has been parsed. S is the current scope and D is
 585 /// the parsed declarator.
 586 Sema::DeclPtrTy Sema::ActOnNonTypeTemplateParameter(Scope *S, Declarator &D,
 587                                                     unsigned Depth,
 588                                                     unsigned Position) {
 589   TypeSourceInfo *TInfo = 0;
 590   QualType T = GetTypeForDeclarator(D, S, &TInfo);
 591
 592   assert(S->isTemplateParamScope() &&
 593          "Non-type template parameter not in template parameter scope!");
 594   bool Invalid = false;
 595
 596   IdentifierInfo *ParamName = D.getIdentifier();
 597   if (ParamName) {
 598     NamedDecl *PrevDecl = LookupSingleName(S, ParamName, D.getIdentifierLoc(),
 599                                            LookupOrdinaryName,
 600                                            ForRedeclaration);
 601     if (PrevDecl && PrevDecl->isTemplateParameter())
 602       Invalid = Invalid || DiagnoseTemplateParameterShadow(D.getIdentifierLoc(),
 603                                                            PrevDecl);
 604   }
 605
 606   T = CheckNonTypeTemplateParameterType(T, D.getIdentifierLoc());
 607   if (T.isNull()) {
 608     T = Context.IntTy; // Recover with an 'int' type.
 609     Invalid = true;
 610   }
 611
 612   NonTypeTemplateParmDecl *Param
 613     = NonTypeTemplateParmDecl::Create(Context, Context.getTranslationUnitDecl(),
 614                                       D.getIdentifierLoc(),
 615                                       Depth, Position, ParamName, T, TInfo);
 616   if (Invalid)
 617     Param->setInvalidDecl();
 618
 619   if (D.getIdentifier()) {
 620     // Add the template parameter into the current scope.
 621     S->AddDecl(DeclPtrTy::make(Param));
 622     IdResolver.AddDecl(Param);
 623   }
 624   return DeclPtrTy::make(Param);
 625 }
 626
 627 /// \brief Adds a default argument to the given non-type template
 628 /// parameter.
 629 void Sema::ActOnNonTypeTemplateParameterDefault(DeclPtrTy TemplateParamD,
 630                                                 SourceLocation EqualLoc,
 631                                                 ExprArg DefaultE) {
 632   NonTypeTemplateParmDecl *TemplateParm
 633     = cast<NonTypeTemplateParmDecl>(TemplateParamD.getAs<Decl>());
 634   Expr *Default = static_cast<Expr *>(DefaultE.get());
 635
 636   // C++ [temp.param]p14:
 637   //   A template-parameter shall not be used in its own default argument.
 638   // FIXME: Implement this check! Needs a recursive walk over the types.
 639
 640   // Check the well-formedness of the default template argument.
 641   TemplateArgument Converted;
 642   if (CheckTemplateArgument(TemplateParm, TemplateParm->getType(), Default,
 643                             Converted)) {
 644     TemplateParm->setInvalidDecl();
 645     return;
 646   }
 647
 648   TemplateParm->setDefaultArgument(DefaultE.takeAs<Expr>());
 649 }
 650
 651
 652 /// ActOnTemplateTemplateParameter - Called when a C++ template template
 653 /// parameter (e.g. T in template <template <typename> class T> class array)
 654 /// has been parsed. S is the current scope.
 655 Sema::DeclPtrTy Sema::ActOnTemplateTemplateParameter(Scope* S,
 656                                                      SourceLocation TmpLoc,
 657                                                      TemplateParamsTy *Params,
 658                                                      IdentifierInfo *Name,
 659                                                      SourceLocation NameLoc,
 660                                                      unsigned Depth,
 661                                                      unsigned Position) {
 662   assert(S->isTemplateParamScope() &&
 663          "Template template parameter not in template parameter scope!");
 664
 665   // Construct the parameter object.
 666   TemplateTemplateParmDecl *Param =
 667     TemplateTemplateParmDecl::Create(Context, Context.getTranslationUnitDecl(),
 668                                      TmpLoc, Depth, Position, Name,
 669                                      (TemplateParameterList*)Params);
 670
 671   // Make sure the parameter is valid.
 672   // FIXME: Decl object is not currently invalidated anywhere so this doesn't
 673   // do anything yet. However, if the template parameter list or (eventual)
 674   // default value is ever invalidated, that will propagate here.
 675   bool Invalid = false;
 676   if (Invalid) {
 677     Param->setInvalidDecl();
 678   }
 679
 680   // If the tt-param has a name, then link the identifier into the scope
 681   // and lookup mechanisms.
 682   if (Name) {
 683     S->AddDecl(DeclPtrTy::make(Param));
 684     IdResolver.AddDecl(Param);
 685   }
 686
 687   return DeclPtrTy::make(Param);
 688 }
 689
 690 /// \brief Adds a default argument to the given template template
 691 /// parameter.
 692 void Sema::ActOnTemplateTemplateParameterDefault(DeclPtrTy TemplateParamD,
 693                                                  SourceLocation EqualLoc,
 694                                         const ParsedTemplateArgument &Default) {
 695   TemplateTemplateParmDecl *TemplateParm
 696     = cast<TemplateTemplateParmDecl>(TemplateParamD.getAs<Decl>());
 697
 698   // C++ [temp.param]p14:
 699   //   A template-parameter shall not be used in its own default argument.
 700   // FIXME: Implement this check! Needs a recursive walk over the types.
 701
 702   // Check only that we have a template template argument. We don't want to
 703   // try to check well-formedness now, because our template template parameter
 704   // might have dependent types in its template parameters, which we wouldn't
 705   // be able to match now.
 706   //
 707   // If none of the template template parameter's template arguments mention
 708   // other template parameters, we could actually perform more checking here.
 709   // However, it isn't worth doing.
 710   TemplateArgumentLoc DefaultArg = translateTemplateArgument(*this, Default);
 711   if (DefaultArg.getArgument().getAsTemplate().isNull()) {
 712     Diag(DefaultArg.getLocation(), diag::err_template_arg_not_class_template)
 713       << DefaultArg.getSourceRange();
 714     return;
 715   }
 716
 717   TemplateParm->setDefaultArgument(DefaultArg);
 718 }
 719
 720 /// ActOnTemplateParameterList - Builds a TemplateParameterList that
 721 /// contains the template parameters in Params/NumParams.
 722 Sema::TemplateParamsTy *
 723 Sema::ActOnTemplateParameterList(unsigned Depth,
 724                                  SourceLocation ExportLoc,
 725                                  SourceLocation TemplateLoc,
 726                                  SourceLocation LAngleLoc,
 727                                  DeclPtrTy *Params, unsigned NumParams,
 728                                  SourceLocation RAngleLoc) {
 729   if (ExportLoc.isValid())
 730     Diag(ExportLoc, diag::warn_template_export_unsupported);
 731
 732   return TemplateParameterList::Create(Context, TemplateLoc, LAngleLoc,
 733                                        (NamedDecl**)Params, NumParams,
 734                                        RAngleLoc);
 735 }
 736
 737 static void SetNestedNameSpecifier(TagDecl *T, const CXXScopeSpec &SS) {
 738   if (SS.isSet())
 739     T->setQualifierInfo(static_cast<NestedNameSpecifier*>(SS.getScopeRep()),
 740                         SS.getRange());
 741 }
 742
 743 Sema::DeclResult
 744 Sema::CheckClassTemplate(Scope *S, unsigned TagSpec, TagUseKind TUK,
 745                          SourceLocation KWLoc, CXXScopeSpec &SS,
 746                          IdentifierInfo *Name, SourceLocation NameLoc,
 747                          AttributeList *Attr,
 748                          TemplateParameterList *TemplateParams,
 749                          AccessSpecifier AS) {
 750   assert(TemplateParams && TemplateParams->size() > 0 &&
 751          "No template parameters");
 752   assert(TUK != TUK_Reference && "Can only declare or define class templates");
 753   bool Invalid = false;
 754
 755   // Check that we can declare a template here.
 756   if (CheckTemplateDeclScope(S, TemplateParams))
 757     return true;
 758
 759   TagTypeKind Kind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
 760   assert(Kind != TTK_Enum && "can't build template of enumerated type");
 761
 762   // There is no such thing as an unnamed class template.
 763   if (!Name) {
 764     Diag(KWLoc, diag::err_template_unnamed_class);
 765     return true;
 766   }
 767
 768   // Find any previous declaration with this name.
 769   DeclContext *SemanticContext;
 770   LookupResult Previous(*this, Name, NameLoc, LookupOrdinaryName,
 771                         ForRedeclaration);
 772   if (SS.isNotEmpty() && !SS.isInvalid()) {
 773     SemanticContext = computeDeclContext(SS, true);
 774     if (!SemanticContext) {
 775       // FIXME: Produce a reasonable diagnostic here
 776       return true;
 777     }
 778
 779     if (RequireCompleteDeclContext(SS, SemanticContext))
 780       return true;
 781
 782     LookupQualifiedName(Previous, SemanticContext);
 783   } else {
 784     SemanticContext = CurContext;
 785     LookupName(Previous, S);
 786   }
 787
 788   if (Previous.isAmbiguous())
 789     return true;
 790
 791   NamedDecl *PrevDecl = 0;
 792   if (Previous.begin() != Previous.end())
 793     PrevDecl = (*Previous.begin())->getUnderlyingDecl();
 794
 795   // If there is a previous declaration with the same name, check
 796   // whether this is a valid redeclaration.
 797   ClassTemplateDecl *PrevClassTemplate
 798     = dyn_cast_or_null<ClassTemplateDecl>(PrevDecl);
 799
 800   // We may have found the injected-class-name of a class template,
 801   // class template partial specialization, or class template specialization.
 802   // In these cases, grab the template that is being defined or specialized.
 803   if (!PrevClassTemplate && PrevDecl && isa<CXXRecordDecl>(PrevDecl) &&
 804       cast<CXXRecordDecl>(PrevDecl)->isInjectedClassName()) {
 805     PrevDecl = cast<CXXRecordDecl>(PrevDecl->getDeclContext());
 806     PrevClassTemplate
 807       = cast<CXXRecordDecl>(PrevDecl)->getDescribedClassTemplate();
 808     if (!PrevClassTemplate && isa<ClassTemplateSpecializationDecl>(PrevDecl)) {
 809       PrevClassTemplate
 810         = cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(PrevDecl)
 811             ->getSpecializedTemplate();
 812     }
 813   }
 814
 815   if (TUK == TUK_Friend) {
 816     // C++ [namespace.memdef]p3:
 817     //   [...] When looking for a prior declaration of a class or a function
 818     //   declared as a friend, and when the name of the friend class or
 819     //   function is neither a qualified name nor a template-id, scopes outside
 820     //   the innermost enclosing namespace scope are not considered.
 821     if (!SS.isSet()) {
 822       DeclContext *OutermostContext = CurContext;
 823       while (!OutermostContext->isFileContext())
 824         OutermostContext = OutermostContext->getLookupParent();
 825
 826       if (PrevDecl &&
 827           (OutermostContext->Equals(PrevDecl->getDeclContext()) ||
 828            OutermostContext->Encloses(PrevDecl->getDeclContext()))) {
 829         SemanticContext = PrevDecl->getDeclContext();
 830       } else {
 831         // Declarations in outer scopes don't matter. However, the outermost
 832         // context we computed is the semantic context for our new
 833         // declaration.
 834         PrevDecl = PrevClassTemplate = 0;
 835         SemanticContext = OutermostContext;
 836       }
 837     }
 838
 839     if (CurContext->isDependentContext()) {
 840       // If this is a dependent context, we don't want to link the friend
 841       // class template to the template in scope, because that would perform
 842       // checking of the template parameter lists that can't be performed
 843       // until the outer context is instantiated.
 844       PrevDecl = PrevClassTemplate = 0;
 845     }
 846   } else if (PrevDecl && !isDeclInScope(PrevDecl, SemanticContext, S))
 847     PrevDecl = PrevClassTemplate = 0;
 848
 849   if (PrevClassTemplate) {
 850     // Ensure that the template parameter lists are compatible.
 851     if (!TemplateParameterListsAreEqual(TemplateParams,
 852                                    PrevClassTemplate->getTemplateParameters(),
 853                                         /*Complain=*/true,
 854                                         TPL_TemplateMatch))
 855       return true;
 856
 857     // C++ [temp.class]p4:
 858     //   In a redeclaration, partial specialization, explicit
 859     //   specialization or explicit instantiation of a class template,
 860     //   the class-key shall agree in kind with the original class
 861     //   template declaration (7.1.5.3).
 862     RecordDecl *PrevRecordDecl = PrevClassTemplate->getTemplatedDecl();
 863     if (!isAcceptableTagRedeclaration(PrevRecordDecl, Kind, KWLoc, *Name)) {
 864       Diag(KWLoc, diag::err_use_with_wrong_tag)
 865         << Name
 866         << FixItHint::CreateReplacement(KWLoc, PrevRecordDecl->getKindName());
 867       Diag(PrevRecordDecl->getLocation(), diag::note_previous_use);
 868       Kind = PrevRecordDecl->getTagKind();
 869     }
 870
 871     // Check for redefinition of this class template.
 872     if (TUK == TUK_Definition) {
 873       if (TagDecl *Def = PrevRecordDecl->getDefinition()) {
 874         Diag(NameLoc, diag::err_redefinition) << Name;
 875         Diag(Def->getLocation(), diag::note_previous_definition);
 876         // FIXME: Would it make sense to try to "forget" the previous
 877         // definition, as part of error recovery?
 878         return true;
 879       }
 880     }
 881   } else if (PrevDecl && PrevDecl->isTemplateParameter()) {
 882     // Maybe we will complain about the shadowed template parameter.
 883     DiagnoseTemplateParameterShadow(NameLoc, PrevDecl);
 884     // Just pretend that we didn't see the previous declaration.
 885     PrevDecl = 0;
 886   } else if (PrevDecl) {
 887     // C++ [temp]p5:
 888     //   A class template shall not have the same name as any other
 889     //   template, class, function, object, enumeration, enumerator,
 890     //   namespace, or type in the same scope (3.3), except as specified
 891     //   in (14.5.4).
 892     Diag(NameLoc, diag::err_redefinition_different_kind) << Name;
 893     Diag(PrevDecl->getLocation(), diag::note_previous_definition);
 894     return true;
 895   }
 896
 897   // Check the template parameter list of this declaration, possibly
 898   // merging in the template parameter list from the previous class
 899   // template declaration.
 900   if (CheckTemplateParameterList(TemplateParams,
 901             PrevClassTemplate? PrevClassTemplate->getTemplateParameters() : 0,
 902                                  TPC_ClassTemplate))
 903     Invalid = true;
 904
 905   if (SS.isSet()) {
 906     // If the name of the template was qualified, we must be defining the
 907     // template out-of-line.
 908     if (!SS.isInvalid() && !Invalid && !PrevClassTemplate &&
 909         !(TUK == TUK_Friend && CurContext->isDependentContext()))
 910       Diag(NameLoc, diag::err_member_def_does_not_match)
 911         << Name << SemanticContext << SS.getRange();
 912   }
 913
 914   CXXRecordDecl *NewClass =
 915     CXXRecordDecl::Create(Context, Kind, SemanticContext, NameLoc, Name, KWLoc,
 916                           PrevClassTemplate?
 917                             PrevClassTemplate->getTemplatedDecl() : 0,
 918                           /*DelayTypeCreation=*/true);
 919   SetNestedNameSpecifier(NewClass, SS);
 920
 921   ClassTemplateDecl *NewTemplate
 922     = ClassTemplateDecl::Create(Context, SemanticContext, NameLoc,
 923                                 DeclarationName(Name), TemplateParams,
 924                                 NewClass, PrevClassTemplate);
 925   NewClass->setDescribedClassTemplate(NewTemplate);
 926
 927   // Build the type for the class template declaration now.
 928   QualType T = NewTemplate->getInjectedClassNameSpecialization(Context);
 929   T = Context.getInjectedClassNameType(NewClass, T);
 930   assert(T->isDependentType() && "Class template type is not dependent?");
 931   (void)T;
 932
 933   // If we are providing an explicit specialization of a member that is a
 934   // class template, make a note of that.
 935   if (PrevClassTemplate &&
 936       PrevClassTemplate->getInstantiatedFromMemberTemplate())
 937     PrevClassTemplate->setMemberSpecialization();
 938
 939   // Set the access specifier.
 940   if (!Invalid && TUK != TUK_Friend)
 941     SetMemberAccessSpecifier(NewTemplate, PrevClassTemplate, AS);
 942
 943   // Set the lexical context of these templates
 944   NewClass->setLexicalDeclContext(CurContext);
 945   NewTemplate->setLexicalDeclContext(CurContext);
 946
 947   if (TUK == TUK_Definition)
 948     NewClass->startDefinition();
 949
 950   if (Attr)
 951     ProcessDeclAttributeList(S, NewClass, Attr);
 952
 953   if (TUK != TUK_Friend)
 954     PushOnScopeChains(NewTemplate, S);
 955   else {
 956     if (PrevClassTemplate && PrevClassTemplate->getAccess() != AS_none) {
 957       NewTemplate->setAccess(PrevClassTemplate->getAccess());
 958       NewClass->setAccess(PrevClassTemplate->getAccess());
 959     }
 960
 961     NewTemplate->setObjectOfFriendDecl(/* PreviouslyDeclared = */
 962                                        PrevClassTemplate != NULL);
 963
 964     // Friend templates are visible in fairly strange ways.
 965     if (!CurContext->isDependentContext()) {
 966       DeclContext *DC = SemanticContext->getLookupContext();
 967       DC->makeDeclVisibleInContext(NewTemplate, /* Recoverable = */ false);
 968       if (Scope *EnclosingScope = getScopeForDeclContext(S, DC))
 969         PushOnScopeChains(NewTemplate, EnclosingScope,
 970                           /* AddToContext = */ false);
 971     }
 972
 973     FriendDecl *Friend = FriendDecl::Create(Context, CurContext,
 974                                             NewClass->getLocation(),
 975                                             NewTemplate,
 976                                     /*FIXME:*/NewClass->getLocation());
 977     Friend->setAccess(AS_public);
 978     CurContext->addDecl(Friend);
 979   }
 980
 981   if (Invalid) {
 982     NewTemplate->setInvalidDecl();
 983     NewClass->setInvalidDecl();
 984   }
 985   return DeclPtrTy::make(NewTemplate);
 986 }
 987
 988 /// \brief Diagnose the presence of a default template argument on a
 989 /// template parameter, which is ill-formed in certain contexts.
 990 ///
 991 /// \returns true if the default template argument should be dropped.
 992 static bool DiagnoseDefaultTemplateArgument(Sema &S,
 993                                             Sema::TemplateParamListContext TPC,
 994                                             SourceLocation ParamLoc,
 995                                             SourceRange DefArgRange) {
 996   switch (TPC) {
 997   case Sema::TPC_ClassTemplate:
 998     return false;
 999
1000   case Sema::TPC_FunctionTemplate:
1001     // C++ [temp.param]p9:
1002     //   A default template-argument shall not be specified in a
1003     //   function template declaration or a function template
1004     //   definition [...]
1005     // (This sentence is not in C++0x, per DR226).
1006     if (!S.getLangOptions().CPlusPlus0x)
1007       S.Diag(ParamLoc,
1008              diag::err_template_parameter_default_in_function_template)
1009         << DefArgRange;
1010     return false;
1011
1012   case Sema::TPC_ClassTemplateMember:
1013     // C++0x [temp.param]p9:
1014     //   A default template-argument shall not be specified in the
1015     //   template-parameter-lists of the definition of a member of a
1016     //   class template that appears outside of the member's class.
1017     S.Diag(ParamLoc, diag::err_template_parameter_default_template_member)
1018       << DefArgRange;
1019     return true;
1020
1021   case Sema::TPC_FriendFunctionTemplate:
1022     // C++ [temp.param]p9:
1023     //   A default template-argument shall not be specified in a
1024     //   friend template declaration.
1025     S.Diag(ParamLoc, diag::err_template_parameter_default_friend_template)
1026       << DefArgRange;
1027     return true;
1028
1029     // FIXME: C++0x [temp.param]p9 allows default template-arguments
1030     // for friend function templates if there is only a single
1031     // declaration (and it is a definition). Strange!
1032   }
1033
1034   return false;
1035 }
1036
1037 /// \brief Checks the validity of a template parameter list, possibly
1038 /// considering the template parameter list from a previous
1039 /// declaration.
1040 ///
1041 /// If an "old" template parameter list is provided, it must be
1042 /// equivalent (per TemplateParameterListsAreEqual) to the "new"
1043 /// template parameter list.
1044 ///
1045 /// \param NewParams Template parameter list for a new template
1046 /// declaration. This template parameter list will be updated with any
1047 /// default arguments that are carried through from the previous
1048 /// template parameter list.
1049 ///
1050 /// \param OldParams If provided, template parameter list from a
1051 /// previous declaration of the same template. Default template
1052 /// arguments will be merged from the old template parameter list to
1053 /// the new template parameter list.
1054 ///
1055 /// \param TPC Describes the context in which we are checking the given
1056 /// template parameter list.
1057 ///
1058 /// \returns true if an error occurred, false otherwise.
1059 bool Sema::CheckTemplateParameterList(TemplateParameterList *NewParams,
1060                                       TemplateParameterList *OldParams,
1061                                       TemplateParamListContext TPC) {
1062   bool Invalid = false;
1063
1064   // C++ [temp.param]p10:
1065   //   The set of default template-arguments available for use with a
1066   //   template declaration or definition is obtained by merging the
1067   //   default arguments from the definition (if in scope) and all
1068   //   declarations in scope in the same way default function
1069   //   arguments are (8.3.6).
1070   bool SawDefaultArgument = false;
1071   SourceLocation PreviousDefaultArgLoc;
1072
1073   bool SawParameterPack = false;
1074   SourceLocation ParameterPackLoc;
1075
1076   // Dummy initialization to avoid warnings.
1077   TemplateParameterList::iterator OldParam = NewParams->end();
1078   if (OldParams)
1079     OldParam = OldParams->begin();
1080
1081   for (TemplateParameterList::iterator NewParam = NewParams->begin(),
1082                                     NewParamEnd = NewParams->end();
1083        NewParam != NewParamEnd; ++NewParam) {
1084     // Variables used to diagnose redundant default arguments
1085     bool RedundantDefaultArg = false;
1086     SourceLocation OldDefaultLoc;
1087     SourceLocation NewDefaultLoc;
1088
1089     // Variables used to diagnose missing default arguments
1090     bool MissingDefaultArg = false;
1091
1092     // C++0x [temp.param]p11:
1093     // If a template parameter of a class template is a template parameter pack,
1094     // it must be the last template parameter.
1095     if (SawParameterPack) {
1096       Diag(ParameterPackLoc,
1097            diag::err_template_param_pack_must_be_last_template_parameter);
1098       Invalid = true;
1099     }
1100
1101     if (TemplateTypeParmDecl *NewTypeParm
1102           = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(*NewParam)) {
1103       // Check the presence of a default argument here.
1104       if (NewTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1105           DiagnoseDefaultTemplateArgument(*this, TPC,
1106                                           NewTypeParm->getLocation(),
1107                NewTypeParm->getDefaultArgumentInfo()->getTypeLoc()
1108                                                        .getSourceRange()))
1109         NewTypeParm->removeDefaultArgument();
1110
1111       // Merge default arguments for template type parameters.
1112       TemplateTypeParmDecl *OldTypeParm
1113           = OldParams? cast<TemplateTypeParmDecl>(*OldParam) : 0;
1114
1115       if (NewTypeParm->isParameterPack()) {
1116         assert(!NewTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1117                "Parameter packs can't have a default argument!");
1118         SawParameterPack = true;
1119         ParameterPackLoc = NewTypeParm->getLocation();
1120       } else if (OldTypeParm && OldTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1121                  NewTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1122         OldDefaultLoc = OldTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1123         NewDefaultLoc = NewTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1124         SawDefaultArgument = true;
1125         RedundantDefaultArg = true;
1126         PreviousDefaultArgLoc = NewDefaultLoc;
1127       } else if (OldTypeParm && OldTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1128         // Merge the default argument from the old declaration to the
1129         // new declaration.
1130         SawDefaultArgument = true;
1131         NewTypeParm->setDefaultArgument(OldTypeParm->getDefaultArgumentInfo(),
1132                                         true);
1133         PreviousDefaultArgLoc = OldTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1134       } else if (NewTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1135         SawDefaultArgument = true;
1136         PreviousDefaultArgLoc = NewTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1137       } else if (SawDefaultArgument)
1138         MissingDefaultArg = true;
1139     } else if (NonTypeTemplateParmDecl *NewNonTypeParm
1140                = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(*NewParam)) {
1141       // Check the presence of a default argument here.
1142       if (NewNonTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1143           DiagnoseDefaultTemplateArgument(*this, TPC,
1144                                           NewNonTypeParm->getLocation(),
1145                     NewNonTypeParm->getDefaultArgument()->getSourceRange())) {
1146         NewNonTypeParm->getDefaultArgument()->Destroy(Context);
1147         NewNonTypeParm->setDefaultArgument(0);
1148       }
1149
1150       // Merge default arguments for non-type template parameters
1151       NonTypeTemplateParmDecl *OldNonTypeParm
1152         = OldParams? cast<NonTypeTemplateParmDecl>(*OldParam) : 0;
1153       if (OldNonTypeParm && OldNonTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1154           NewNonTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1155         OldDefaultLoc = OldNonTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1156         NewDefaultLoc = NewNonTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1157         SawDefaultArgument = true;
1158         RedundantDefaultArg = true;
1159         PreviousDefaultArgLoc = NewDefaultLoc;
1160       } else if (OldNonTypeParm && OldNonTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1161         // Merge the default argument from the old declaration to the
1162         // new declaration.
1163         SawDefaultArgument = true;
1164         // FIXME: We need to create a new kind of "default argument"
1165         // expression that points to a previous template template
1166         // parameter.
1167         NewNonTypeParm->setDefaultArgument(
1168                                         OldNonTypeParm->getDefaultArgument());
1169         PreviousDefaultArgLoc = OldNonTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1170       } else if (NewNonTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1171         SawDefaultArgument = true;
1172         PreviousDefaultArgLoc = NewNonTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1173       } else if (SawDefaultArgument)
1174         MissingDefaultArg = true;
1175     } else {
1176       // Check the presence of a default argument here.
1177       TemplateTemplateParmDecl *NewTemplateParm
1178         = cast<TemplateTemplateParmDecl>(*NewParam);
1179       if (NewTemplateParm->hasDefaultArgument() &&
1180           DiagnoseDefaultTemplateArgument(*this, TPC,
1181                                           NewTemplateParm->getLocation(),
1182                      NewTemplateParm->getDefaultArgument().getSourceRange()))
1183         NewTemplateParm->setDefaultArgument(TemplateArgumentLoc());
1184
1185       // Merge default arguments for template template parameters
1186       TemplateTemplateParmDecl *OldTemplateParm
1187         = OldParams? cast<TemplateTemplateParmDecl>(*OldParam) : 0;
1188       if (OldTemplateParm && OldTemplateParm->hasDefaultArgument() &&
1189           NewTemplateParm->hasDefaultArgument()) {
1190         OldDefaultLoc = OldTemplateParm->getDefaultArgument().getLocation();
1191         NewDefaultLoc = NewTemplateParm->getDefaultArgument().getLocation();
1192         SawDefaultArgument = true;
1193         RedundantDefaultArg = true;
1194         PreviousDefaultArgLoc = NewDefaultLoc;
1195       } else if (OldTemplateParm && OldTemplateParm->hasDefaultArgument()) {
1196         // Merge the default argument from the old declaration to the
1197         // new declaration.
1198         SawDefaultArgument = true;
1199         // FIXME: We need to create a new kind of "default argument" expression
1200         // that points to a previous template template parameter.
1201         NewTemplateParm->setDefaultArgument(
1202                                         OldTemplateParm->getDefaultArgument());
1203         PreviousDefaultArgLoc
1204           = OldTemplateParm->getDefaultArgument().getLocation();
1205       } else if (NewTemplateParm->hasDefaultArgument()) {
1206         SawDefaultArgument = true;
1207         PreviousDefaultArgLoc
1208           = NewTemplateParm->getDefaultArgument().getLocation();
1209       } else if (SawDefaultArgument)
1210         MissingDefaultArg = true;
1211     }
1212
1213     if (RedundantDefaultArg) {
1214       // C++ [temp.param]p12:
1215       //   A template-parameter shall not be given default arguments
1216       //   by two different declarations in the same scope.
1217       Diag(NewDefaultLoc, diag::err_template_param_default_arg_redefinition);
1218       Diag(OldDefaultLoc, diag::note_template_param_prev_default_arg);
1219       Invalid = true;
1220     } else if (MissingDefaultArg) {
1221       // C++ [temp.param]p11:
1222       //   If a template-parameter has a default template-argument,
1223       //   all subsequent template-parameters shall have a default
1224       //   template-argument supplied.
1225       Diag((*NewParam)->getLocation(),
1226            diag::err_template_param_default_arg_missing);
1227       Diag(PreviousDefaultArgLoc, diag::note_template_param_prev_default_arg);
1228       Invalid = true;
1229     }
1230
1231     // If we have an old template parameter list that we're merging
1232     // in, move on to the next parameter.
1233     if (OldParams)
1234       ++OldParam;
1235   }
1236
1237   return Invalid;
1238 }
1239
1240 /// \brief Match the given template parameter lists to the given scope
1241 /// specifier, returning the template parameter list that applies to the
1242 /// name.
1243 ///
1244 /// \param DeclStartLoc the start of the declaration that has a scope
1245 /// specifier or a template parameter list.
1246 ///
1247 /// \param SS the scope specifier that will be matched to the given template
1248 /// parameter lists. This scope specifier precedes a qualified name that is
1249 /// being declared.
1250 ///
1251 /// \param ParamLists the template parameter lists, from the outermost to the
1252 /// innermost template parameter lists.
1253 ///
1254 /// \param NumParamLists the number of template parameter lists in ParamLists.
1255 ///
1256 /// \param IsFriend Whether to apply the slightly different rules for
1257 /// matching template parameters to scope specifiers in friend
1258 /// declarations.
1259 ///
1260 /// \param IsExplicitSpecialization will be set true if the entity being
1261 /// declared is an explicit specialization, false otherwise.
1262 ///
1263 /// \returns the template parameter list, if any, that corresponds to the
1264 /// name that is preceded by the scope specifier @p SS. This template
1265 /// parameter list may be have template parameters (if we're declaring a
1266 /// template) or may have no template parameters (if we're declaring a
1267 /// template specialization), or may be NULL (if we were's declaring isn't
1268 /// itself a template).
1269 TemplateParameterList *
1270 Sema::MatchTemplateParametersToScopeSpecifier(SourceLocation DeclStartLoc,
1271                                               const CXXScopeSpec &SS,
1272                                           TemplateParameterList **ParamLists,
1273                                               unsigned NumParamLists,
1274                                               bool IsFriend,
1275                                               bool &IsExplicitSpecialization) {
1276   IsExplicitSpecialization = false;
1277
1278   // Find the template-ids that occur within the nested-name-specifier. These
1279   // template-ids will match up with the template parameter lists.
1280   llvm::SmallVector<const TemplateSpecializationType *, 4>
1281     TemplateIdsInSpecifier;
1282   llvm::SmallVector<ClassTemplateSpecializationDecl *, 4>
1283     ExplicitSpecializationsInSpecifier;
1284   for (NestedNameSpecifier *NNS = (NestedNameSpecifier *)SS.getScopeRep();
1285        NNS; NNS = NNS->getPrefix()) {
1286     const Type *T = NNS->getAsType();
1287     if (!T) break;
1288
1289     // C++0x [temp.expl.spec]p17:
1290     //   A member or a member template may be nested within many
1291     //   enclosing class templates. In an explicit specialization for
1292     //   such a member, the member declaration shall be preceded by a
1293     //   template<> for each enclosing class template that is
1294     //   explicitly specialized.
1295     //
1296     // Following the existing practice of GNU and EDG, we allow a typedef of a
1297     // template specialization type.
1298     if (const TypedefType *TT = dyn_cast<TypedefType>(T))
1299       T = TT->LookThroughTypedefs().getTypePtr();
1300
1301     if (const TemplateSpecializationType *SpecType
1302                                   = dyn_cast<TemplateSpecializationType>(T)) {
1303       TemplateDecl *Template = SpecType->getTemplateName().getAsTemplateDecl();
1304       if (!Template)
1305         continue; // FIXME: should this be an error? probably...
1306
1307       if (const RecordType *Record = SpecType->getAs<RecordType>()) {
1308         ClassTemplateSpecializationDecl *SpecDecl
1309           = cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(Record->getDecl());
1310         // If the nested name specifier refers to an explicit specialization,
1311         // we don't need a template<> header.
1312         if (SpecDecl->getSpecializationKind() == TSK_ExplicitSpecialization) {
1313           ExplicitSpecializationsInSpecifier.push_back(SpecDecl);
1314           continue;
1315         }
1316       }
1317
1318       TemplateIdsInSpecifier.push_back(SpecType);
1319     }
1320   }
1321
1322   // Reverse the list of template-ids in the scope specifier, so that we can
1323   // more easily match up the template-ids and the template parameter lists.
1324   std::reverse(TemplateIdsInSpecifier.begin(), TemplateIdsInSpecifier.end());
1325
1326   SourceLocation FirstTemplateLoc = DeclStartLoc;
1327   if (NumParamLists)
1328     FirstTemplateLoc = ParamLists[0]->getTemplateLoc();
1329
1330   // Match the template-ids found in the specifier to the template parameter
1331   // lists.
1332   unsigned Idx = 0;
1333   for (unsigned NumTemplateIds = TemplateIdsInSpecifier.size();
1334        Idx != NumTemplateIds; ++Idx) {
1335     QualType TemplateId = QualType(TemplateIdsInSpecifier[Idx], 0);
1336     bool DependentTemplateId = TemplateId->isDependentType();
1337     if (Idx >= NumParamLists) {
1338       // We have a template-id without a corresponding template parameter
1339       // list.
1340
1341       // ...which is fine if this is a friend declaration.
1342       if (IsFriend) {
1343         IsExplicitSpecialization = true;
1344         break;
1345       }
1346
1347       if (DependentTemplateId) {
1348         // FIXME: the location information here isn't great.
1349         Diag(SS.getRange().getBegin(),
1350              diag::err_template_spec_needs_template_parameters)
1351           << TemplateId
1352           << SS.getRange();
1353       } else {
1354         Diag(SS.getRange().getBegin(), diag::err_template_spec_needs_header)
1355           << SS.getRange()
1356           << FixItHint::CreateInsertion(FirstTemplateLoc, "template<> ");
1357         IsExplicitSpecialization = true;
1358       }
1359       return 0;
1360     }
1361
1362     // Check the template parameter list against its corresponding template-id.
1363     if (DependentTemplateId) {
1364       TemplateParameterList *ExpectedTemplateParams = 0;
1365
1366       // Are there cases in (e.g.) friends where this won't match?
1367       if (const InjectedClassNameType *Injected
1368             = TemplateId->getAs<InjectedClassNameType>()) {
1369         CXXRecordDecl *Record = Injected->getDecl();
1370         if (ClassTemplatePartialSpecializationDecl *Partial =
1371               dyn_cast<ClassTemplatePartialSpecializationDecl>(Record))
1372           ExpectedTemplateParams = Partial->getTemplateParameters();
1373         else
1374           ExpectedTemplateParams = Record->getDescribedClassTemplate()
1375             ->getTemplateParameters();
1376       }
1377
1378       if (ExpectedTemplateParams)
1379         TemplateParameterListsAreEqual(ParamLists[Idx],
1380                                        ExpectedTemplateParams,
1381                                        true, TPL_TemplateMatch);
1382
1383       CheckTemplateParameterList(ParamLists[Idx], 0, TPC_ClassTemplateMember);
1384     } else if (ParamLists[Idx]->size() > 0)
1385       Diag(ParamLists[Idx]->getTemplateLoc(),
1386            diag::err_template_param_list_matches_nontemplate)
1387         << TemplateId
1388         << ParamLists[Idx]->getSourceRange();
1389     else
1390       IsExplicitSpecialization = true;
1391   }
1392
1393   // If there were at least as many template-ids as there were template
1394   // parameter lists, then there are no template parameter lists remaining for
1395   // the declaration itself.
1396   if (Idx >= NumParamLists)
1397     return 0;
1398
1399   // If there were too many template parameter lists, complain about that now.
1400   if (Idx != NumParamLists - 1) {
1401     while (Idx < NumParamLists - 1) {
1402       bool isExplicitSpecHeader = ParamLists[Idx]->size() == 0;
1403       Diag(ParamLists[Idx]->getTemplateLoc(),
1404            isExplicitSpecHeader? diag::warn_template_spec_extra_headers
1405                                : diag::err_template_spec_extra_headers)
1406         << SourceRange(ParamLists[Idx]->getTemplateLoc(),
1407                        ParamLists[Idx]->getRAngleLoc());
1408
1409       if (isExplicitSpecHeader && !ExplicitSpecializationsInSpecifier.empty()) {
1410         Diag(ExplicitSpecializationsInSpecifier.back()->getLocation(),
1411              diag::note_explicit_template_spec_does_not_need_header)
1412           << ExplicitSpecializationsInSpecifier.back();
1413         ExplicitSpecializationsInSpecifier.pop_back();
1414       }
1415
1416       ++Idx;
1417     }
1418   }
1419
1420   // Return the last template parameter list, which corresponds to the
1421   // entity being declared.
1422   return ParamLists[NumParamLists - 1];
1423 }
1424
1425 QualType Sema::CheckTemplateIdType(TemplateName Name,
1426                                    SourceLocation TemplateLoc,
1427                               const TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs) {
1428   TemplateDecl *Template = Name.getAsTemplateDecl();
1429   if (!Template) {
1430     // The template name does not resolve to a template, so we just
1431     // build a dependent template-id type.
1432     return Context.getTemplateSpecializationType(Name, TemplateArgs);
1433   }
1434
1435   // Check that the template argument list is well-formed for this
1436   // template.
1437   TemplateArgumentListBuilder Converted(Template->getTemplateParameters(),
1438                                         TemplateArgs.size());
1439   if (CheckTemplateArgumentList(Template, TemplateLoc, TemplateArgs,
1440                                 false, Converted))
1441     return QualType();
1442
1443   assert((Converted.structuredSize() ==
1444             Template->getTemplateParameters()->size()) &&
1445          "Converted template argument list is too short!");
1446
1447   QualType CanonType;
1448   bool IsCurrentInstantiation = false;
1449
1450   if (Name.isDependent() ||
1451       TemplateSpecializationType::anyDependentTemplateArguments(
1452                                                       TemplateArgs)) {
1453     // This class template specialization is a dependent
1454     // type. Therefore, its canonical type is another class template
1455     // specialization type that contains all of the converted
1456     // arguments in canonical form. This ensures that, e.g., A<T> and
1457     // A<T, T> have identical types when A is declared as:
1458     //
1459     //   template<typename T, typename U = T> struct A;
1460     TemplateName CanonName = Context.getCanonicalTemplateName(Name);
1461     CanonType = Context.getTemplateSpecializationType(CanonName,
1462                                                    Converted.getFlatArguments(),
1463                                                    Converted.flatSize());
1464
1465     // FIXME: CanonType is not actually the canonical type, and unfortunately
1466     // it is a TemplateSpecializationType that we will never use again.
1467     // In the future, we need to teach getTemplateSpecializationType to only
1468     // build the canonical type and return that to us.
1469     CanonType = Context.getCanonicalType(CanonType);
1470
1471     // This might work out to be a current instantiation, in which
1472     // case the canonical type needs to be the InjectedClassNameType.
1473     //
1474     // TODO: in theory this could be a simple hashtable lookup; most
1475     // changes to CurContext don't change the set of current
1476     // instantiations.
1477     if (isa<ClassTemplateDecl>(Template)) {
1478       for (DeclContext *Ctx = CurContext; Ctx; Ctx = Ctx->getLookupParent()) {
1479         // If we get out to a namespace, we're done.
1480         if (Ctx->isFileContext()) break;
1481
1482         // If this isn't a record, keep looking.
1483         CXXRecordDecl *Record = dyn_cast<CXXRecordDecl>(Ctx);
1484         if (!Record) continue;
1485
1486         // Look for one of the two cases with InjectedClassNameTypes
1487         // and check whether it's the same template.
1488         if (!isa<ClassTemplatePartialSpecializationDecl>(Record) &&
1489             !Record->getDescribedClassTemplate())
1490           continue;
1491
1492         // Fetch the injected class name type and check whether its
1493         // injected type is equal to the type we just built.
1494         QualType ICNT = Context.getTypeDeclType(Record);
1495         QualType Injected = cast<InjectedClassNameType>(ICNT)
1496           ->getInjectedSpecializationType();
1497
1498         if (CanonType != Injected->getCanonicalTypeInternal())
1499           continue;
1500
1501         // If so, the canonical type of this TST is the injected
1502         // class name type of the record we just found.
1503         assert(ICNT.isCanonical());
1504         CanonType = ICNT;
1505         IsCurrentInstantiation = true;
1506         break;
1507       }
1508     }
1509   } else if (ClassTemplateDecl *ClassTemplate
1510                = dyn_cast<ClassTemplateDecl>(Template)) {
1511     // Find the class template specialization declaration that
1512     // corresponds to these arguments.
1513     llvm::FoldingSetNodeID ID;
1514     ClassTemplateSpecializationDecl::Profile(ID,
1515                                              Converted.getFlatArguments(),
1516                                              Converted.flatSize(),
1517                                              Context);
1518     void *InsertPos = 0;
1519     ClassTemplateSpecializationDecl *Decl
1520       = ClassTemplate->getSpecializations().FindNodeOrInsertPos(ID, InsertPos);
1521     if (!Decl) {
1522       // This is the first time we have referenced this class template
1523       // specialization. Create the canonical declaration and add it to
1524       // the set of specializations.
1525       Decl = ClassTemplateSpecializationDecl::Create(Context,
1526                             ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getTagKind(),
1527                                                 ClassTemplate->getDeclContext(),
1528                                                 ClassTemplate->getLocation(),
1529                                                 ClassTemplate,
1530                                                 Converted, 0);
1531       ClassTemplate->getSpecializations().InsertNode(Decl, InsertPos);
1532       Decl->setLexicalDeclContext(CurContext);
1533     }
1534
1535     CanonType = Context.getTypeDeclType(Decl);
1536     assert(isa<RecordType>(CanonType) &&
1537            "type of non-dependent specialization is not a RecordType");
1538   }
1539
1540   // Build the fully-sugared type for this class template
1541   // specialization, which refers back to the class template
1542   // specialization we created or found.
1543   return Context.getTemplateSpecializationType(Name, TemplateArgs, CanonType,
1544                                                IsCurrentInstantiation);
1545 }
1546
1547 Action::TypeResult
1548 Sema::ActOnTemplateIdType(TemplateTy TemplateD, SourceLocation TemplateLoc,
1549                           SourceLocation LAngleLoc,
1550                           ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsIn,
1551                           SourceLocation RAngleLoc) {
1552   TemplateName Template = TemplateD.getAsVal<TemplateName>();
1553
1554   // Translate the parser's template argument list in our AST format.
1555   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs(LAngleLoc, RAngleLoc);
1556   translateTemplateArguments(TemplateArgsIn, TemplateArgs);
1557
1558   QualType Result = CheckTemplateIdType(Template, TemplateLoc, TemplateArgs);
1559   TemplateArgsIn.release();
1560
1561   if (Result.isNull())
1562     return true;
1563
1564   TypeSourceInfo *DI = Context.CreateTypeSourceInfo(Result);
1565   TemplateSpecializationTypeLoc TL
1566     = cast<TemplateSpecializationTypeLoc>(DI->getTypeLoc());
1567   TL.setTemplateNameLoc(TemplateLoc);
1568   TL.setLAngleLoc(LAngleLoc);
1569   TL.setRAngleLoc(RAngleLoc);
1570   for (unsigned i = 0, e = TL.getNumArgs(); i != e; ++i)
1571     TL.setArgLocInfo(i, TemplateArgs[i].getLocInfo());
1572
1573   return CreateLocInfoType(Result, DI).getAsOpaquePtr();
1574 }
1575
1576 Sema::TypeResult Sema::ActOnTagTemplateIdType(TypeResult TypeResult,
1577                                               TagUseKind TUK,
1578                                               DeclSpec::TST TagSpec,
1579                                               SourceLocation TagLoc) {
1580   if (TypeResult.isInvalid())
1581     return Sema::TypeResult();
1582
1583   // FIXME: preserve source info, ideally without copying the DI.
1584   TypeSourceInfo *DI;
1585   QualType Type = GetTypeFromParser(TypeResult.get(), &DI);
1586
1587   // Verify the tag specifier.
1588   TagTypeKind TagKind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
1589
1590   if (const RecordType *RT = Type->getAs<RecordType>()) {
1591     RecordDecl *D = RT->getDecl();
1592
1593     IdentifierInfo *Id = D->getIdentifier();
1594     assert(Id && "templated class must have an identifier");
1595
1596     if (!isAcceptableTagRedeclaration(D, TagKind, TagLoc, *Id)) {
1597       Diag(TagLoc, diag::err_use_with_wrong_tag)
1598         << Type
1599         << FixItHint::CreateReplacement(SourceRange(TagLoc), D->getKindName());
1600       Diag(D->getLocation(), diag::note_previous_use);
1601     }
1602   }
1603
1604   ElaboratedTypeKeyword Keyword
1605     = TypeWithKeyword::getKeywordForTagTypeKind(TagKind);
1606   QualType ElabType = Context.getElaboratedType(Keyword, /*NNS=*/0, Type);
1607
1608   return ElabType.getAsOpaquePtr();
1609 }
1610
1611 Sema::OwningExprResult Sema::BuildTemplateIdExpr(const CXXScopeSpec &SS,
1612                                                  LookupResult &R,
1613                                                  bool RequiresADL,
1614                                  const TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs) {
1615   // FIXME: Can we do any checking at this point? I guess we could check the
1616   // template arguments that we have against the template name, if the template
1617   // name refers to a single template. That's not a terribly common case,
1618   // though.
1619
1620   // These should be filtered out by our callers.
1621   assert(!R.empty() && "empty lookup results when building templateid");
1622   assert(!R.isAmbiguous() && "ambiguous lookup when building templateid");
1623
1624   NestedNameSpecifier *Qualifier = 0;
1625   SourceRange QualifierRange;
1626   if (SS.isSet()) {
1627     Qualifier = static_cast<NestedNameSpecifier*>(SS.getScopeRep());
1628     QualifierRange = SS.getRange();
1629   }
1630
1631   // We don't want lookup warnings at this point.
1632   R.suppressDiagnostics();
1633
1634   bool Dependent
1635     = UnresolvedLookupExpr::ComputeDependence(R.begin(), R.end(),
1636                                               &TemplateArgs);
1637   UnresolvedLookupExpr *ULE
1638     = UnresolvedLookupExpr::Create(Context, Dependent, R.getNamingClass(),
1639                                    Qualifier, QualifierRange,
1640                                    R.getLookupName(), R.getNameLoc(),
1641                                    RequiresADL, TemplateArgs,
1642                                    R.begin(), R.end());
1643
1644   return Owned(ULE);
1645 }
1646
1647 // We actually only call this from template instantiation.
1648 Sema::OwningExprResult
1649 Sema::BuildQualifiedTemplateIdExpr(CXXScopeSpec &SS,
1650                                    DeclarationName Name,
1651                                    SourceLocation NameLoc,
1652                              const TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs) {
1653   DeclContext *DC;
1654   if (!(DC = computeDeclContext(SS, false)) ||
1655       DC->isDependentContext() ||
1656       RequireCompleteDeclContext(SS, DC))
1657     return BuildDependentDeclRefExpr(SS, Name, NameLoc, &TemplateArgs);
1658
1659   bool MemberOfUnknownSpecialization;
1660   LookupResult R(*this, Name, NameLoc, LookupOrdinaryName);
1661   LookupTemplateName(R, (Scope*) 0, SS, QualType(), /*Entering*/ false,
1662                      MemberOfUnknownSpecialization);
1663
1664   if (R.isAmbiguous())
1665     return ExprError();
1666
1667   if (R.empty()) {
1668     Diag(NameLoc, diag::err_template_kw_refers_to_non_template)
1669       << Name << SS.getRange();
1670     return ExprError();
1671   }
1672
1673   if (ClassTemplateDecl *Temp = R.getAsSingle<ClassTemplateDecl>()) {
1674     Diag(NameLoc, diag::err_template_kw_refers_to_class_template)
1675       << (NestedNameSpecifier*) SS.getScopeRep() << Name << SS.getRange();
1676     Diag(Temp->getLocation(), diag::note_referenced_class_template);
1677     return ExprError();
1678   }
1679
1680   return BuildTemplateIdExpr(SS, R, /* ADL */ false, TemplateArgs);
1681 }
1682
1683 /// \brief Form a dependent template name.
1684 ///
1685 /// This action forms a dependent template name given the template
1686 /// name and its (presumably dependent) scope specifier. For
1687 /// example, given "MetaFun::template apply", the scope specifier \p
1688 /// SS will be "MetaFun::", \p TemplateKWLoc contains the location
1689 /// of the "template" keyword, and "apply" is the \p Name.
1690 Sema::TemplateTy
1691 Sema::ActOnDependentTemplateName(SourceLocation TemplateKWLoc,
1692                                  CXXScopeSpec &SS,
1693                                  UnqualifiedId &Name,
1694                                  TypeTy *ObjectType,
1695                                  bool EnteringContext) {
1696   DeclContext *LookupCtx = 0;
1697   if (SS.isSet())
1698     LookupCtx = computeDeclContext(SS, EnteringContext);
1699   if (!LookupCtx && ObjectType)
1700     LookupCtx = computeDeclContext(QualType::getFromOpaquePtr(ObjectType));
1701   if (LookupCtx) {
1702     // C++0x [temp.names]p5:
1703     //   If a name prefixed by the keyword template is not the name of
1704     //   a template, the program is ill-formed. [Note: the keyword
1705     //   template may not be applied to non-template members of class
1706     //   templates. -end note ] [ Note: as is the case with the
1707     //   typename prefix, the template prefix is allowed in cases
1708     //   where it is not strictly necessary; i.e., when the
1709     //   nested-name-specifier or the expression on the left of the ->
1710     //   or . is not dependent on a template-parameter, or the use
1711     //   does not appear in the scope of a template. -end note]
1712     //
1713     // Note: C++03 was more strict here, because it banned the use of
1714     // the "template" keyword prior to a template-name that was not a
1715     // dependent name. C++ DR468 relaxed this requirement (the
1716     // "template" keyword is now permitted). We follow the C++0x
1717     // rules, even in C++03 mode, retroactively applying the DR.
1718     TemplateTy Template;
1719     bool MemberOfUnknownSpecialization;
1720     TemplateNameKind TNK = isTemplateName(0, SS, Name, ObjectType,
1721                                           EnteringContext, Template,
1722                                           MemberOfUnknownSpecialization);
1723     if (TNK == TNK_Non_template && LookupCtx->isDependentContext() &&
1724         isa<CXXRecordDecl>(LookupCtx) &&
1725         cast<CXXRecordDecl>(LookupCtx)->hasAnyDependentBases()) {
1726       // This is a dependent template.
1727     } else if (TNK == TNK_Non_template) {
1728       Diag(Name.getSourceRange().getBegin(),
1729            diag::err_template_kw_refers_to_non_template)
1730         << GetNameFromUnqualifiedId(Name)
1731         << Name.getSourceRange()
1732         << TemplateKWLoc;
1733       return TemplateTy();
1734     } else {
1735       // We found something; return it.
1736       return Template;
1737     }
1738   }
1739
1740   NestedNameSpecifier *Qualifier
1741     = static_cast<NestedNameSpecifier *>(SS.getScopeRep());
1742
1743   switch (Name.getKind()) {
1744   case UnqualifiedId::IK_Identifier:
1745     return TemplateTy::make(Context.getDependentTemplateName(Qualifier,
1746                                                              Name.Identifier));
1747
1748   case UnqualifiedId::IK_OperatorFunctionId:
1749     return TemplateTy::make(Context.getDependentTemplateName(Qualifier,
1750                                              Name.OperatorFunctionId.Operator));
1751
1752   case UnqualifiedId::IK_LiteralOperatorId:
1753     assert(false && "We don't support these; Parse shouldn't have allowed propagation");
1754
1755   default:
1756     break;
1757   }
1758
1759   Diag(Name.getSourceRange().getBegin(),
1760        diag::err_template_kw_refers_to_non_template)
1761     << GetNameFromUnqualifiedId(Name)
1762     << Name.getSourceRange()
1763     << TemplateKWLoc;
1764   return TemplateTy();
1765 }
1766
1767 bool Sema::CheckTemplateTypeArgument(TemplateTypeParmDecl *Param,
1768                                      const TemplateArgumentLoc &AL,
1769                                      TemplateArgumentListBuilder &Converted) {
1770   const TemplateArgument &Arg = AL.getArgument();
1771
1772   // Check template type parameter.
1773   switch(Arg.getKind()) {
1774   case TemplateArgument::Type:
1775     // C++ [temp.arg.type]p1:
1776     //   A template-argument for a template-parameter which is a
1777     //   type shall be a type-id.
1778     break;
1779   case TemplateArgument::Template: {
1780     // We have a template type parameter but the template argument
1781     // is a template without any arguments.
1782     SourceRange SR = AL.getSourceRange();
1783     TemplateName Name = Arg.getAsTemplate();
1784     Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_missing_args)
1785       << Name << SR;
1786     if (TemplateDecl *Decl = Name.getAsTemplateDecl())
1787       Diag(Decl->getLocation(), diag::note_template_decl_here);
1788
1789     return true;
1790   }
1791   default: {
1792     // We have a template type parameter but the template argument
1793     // is not a type.
1794     SourceRange SR = AL.getSourceRange();
1795     Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_must_be_type) << SR;
1796     Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
1797
1798     return true;
1799   }
1800   }
1801
1802   if (CheckTemplateArgument(Param, AL.getTypeSourceInfo()))
1803     return true;
1804
1805   // Add the converted template type argument.
1806   Converted.Append(
1807                  TemplateArgument(Context.getCanonicalType(Arg.getAsType())));
1808   return false;
1809 }
1810
1811 /// \brief Substitute template arguments into the default template argument for
1812 /// the given template type parameter.
1813 ///
1814 /// \param SemaRef the semantic analysis object for which we are performing
1815 /// the substitution.
1816 ///
1817 /// \param Template the template that we are synthesizing template arguments
1818 /// for.
1819 ///
1820 /// \param TemplateLoc the location of the template name that started the
1821 /// template-id we are checking.
1822 ///
1823 /// \param RAngleLoc the location of the right angle bracket ('>') that
1824 /// terminates the template-id.
1825 ///
1826 /// \param Param the template template parameter whose default we are
1827 /// substituting into.
1828 ///
1829 /// \param Converted the list of template arguments provided for template
1830 /// parameters that precede \p Param in the template parameter list.
1831 ///
1832 /// \returns the substituted template argument, or NULL if an error occurred.
1833 static TypeSourceInfo *
1834 SubstDefaultTemplateArgument(Sema &SemaRef,
1835                              TemplateDecl *Template,
1836                              SourceLocation TemplateLoc,
1837                              SourceLocation RAngleLoc,
1838                              TemplateTypeParmDecl *Param,
1839                              TemplateArgumentListBuilder &Converted) {
1840   TypeSourceInfo *ArgType = Param->getDefaultArgumentInfo();
1841
1842   // If the argument type is dependent, instantiate it now based
1843   // on the previously-computed template arguments.
1844   if (ArgType->getType()->isDependentType()) {
1845     TemplateArgumentList TemplateArgs(SemaRef.Context, Converted,
1846                                       /*TakeArgs=*/false);
1847
1848     MultiLevelTemplateArgumentList AllTemplateArgs
1849       = SemaRef.getTemplateInstantiationArgs(Template, &TemplateArgs);
1850
1851     Sema::InstantiatingTemplate Inst(SemaRef, TemplateLoc,
1852                                      Template, Converted.getFlatArguments(),
1853                                      Converted.flatSize(),
1854                                      SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
1855
1856     ArgType = SemaRef.SubstType(ArgType, AllTemplateArgs,
1857                                 Param->getDefaultArgumentLoc(),
1858                                 Param->getDeclName());
1859   }
1860
1861   return ArgType;
1862 }
1863
1864 /// \brief Substitute template arguments into the default template argument for
1865 /// the given non-type template parameter.
1866 ///
1867 /// \param SemaRef the semantic analysis object for which we are performing
1868 /// the substitution.
1869 ///
1870 /// \param Template the template that we are synthesizing template arguments
1871 /// for.
1872 ///
1873 /// \param TemplateLoc the location of the template name that started the
1874 /// template-id we are checking.
1875 ///
1876 /// \param RAngleLoc the location of the right angle bracket ('>') that
1877 /// terminates the template-id.
1878 ///
1879 /// \param Param the non-type template parameter whose default we are
1880 /// substituting into.
1881 ///
1882 /// \param Converted the list of template arguments provided for template
1883 /// parameters that precede \p Param in the template parameter list.
1884 ///
1885 /// \returns the substituted template argument, or NULL if an error occurred.
1886 static Sema::OwningExprResult
1887 SubstDefaultTemplateArgument(Sema &SemaRef,
1888                              TemplateDecl *Template,
1889                              SourceLocation TemplateLoc,
1890                              SourceLocation RAngleLoc,
1891                              NonTypeTemplateParmDecl *Param,
1892                              TemplateArgumentListBuilder &Converted) {
1893   TemplateArgumentList TemplateArgs(SemaRef.Context, Converted,
1894                                     /*TakeArgs=*/false);
1895
1896   MultiLevelTemplateArgumentList AllTemplateArgs
1897     = SemaRef.getTemplateInstantiationArgs(Template, &TemplateArgs);
1898
1899   Sema::InstantiatingTemplate Inst(SemaRef, TemplateLoc,
1900                                    Template, Converted.getFlatArguments(),
1901                                    Converted.flatSize(),
1902                                    SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
1903
1904   return SemaRef.SubstExpr(Param->getDefaultArgument(), AllTemplateArgs);
1905 }
1906
1907 /// \brief Substitute template arguments into the default template argument for
1908 /// the given template template parameter.
1909 ///
1910 /// \param SemaRef the semantic analysis object for which we are performing
1911 /// the substitution.
1912 ///
1913 /// \param Template the template that we are synthesizing template arguments
1914 /// for.
1915 ///
1916 /// \param TemplateLoc the location of the template name that started the
1917 /// template-id we are checking.
1918 ///
1919 /// \param RAngleLoc the location of the right angle bracket ('>') that
1920 /// terminates the template-id.
1921 ///
1922 /// \param Param the template template parameter whose default we are
1923 /// substituting into.
1924 ///
1925 /// \param Converted the list of template arguments provided for template
1926 /// parameters that precede \p Param in the template parameter list.
1927 ///
1928 /// \returns the substituted template argument, or NULL if an error occurred.
1929 static TemplateName
1930 SubstDefaultTemplateArgument(Sema &SemaRef,
1931                              TemplateDecl *Template,
1932                              SourceLocation TemplateLoc,
1933                              SourceLocation RAngleLoc,
1934                              TemplateTemplateParmDecl *Param,
1935                              TemplateArgumentListBuilder &Converted) {
1936   TemplateArgumentList TemplateArgs(SemaRef.Context, Converted,
1937                                     /*TakeArgs=*/false);
1938
1939   MultiLevelTemplateArgumentList AllTemplateArgs
1940     = SemaRef.getTemplateInstantiationArgs(Template, &TemplateArgs);
1941
1942   Sema::InstantiatingTemplate Inst(SemaRef, TemplateLoc,
1943                                    Template, Converted.getFlatArguments(),
1944                                    Converted.flatSize(),
1945                                    SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
1946
1947   return SemaRef.SubstTemplateName(
1948                       Param->getDefaultArgument().getArgument().getAsTemplate(),
1949                               Param->getDefaultArgument().getTemplateNameLoc(),
1950                                    AllTemplateArgs);
1951 }
1952
1953 /// \brief If the given template parameter has a default template
1954 /// argument, substitute into that default template argument and
1955 /// return the corresponding template argument.
1956 TemplateArgumentLoc
1957 Sema::SubstDefaultTemplateArgumentIfAvailable(TemplateDecl *Template,
1958                                               SourceLocation TemplateLoc,
1959                                               SourceLocation RAngleLoc,
1960                                               Decl *Param,
1961                                      TemplateArgumentListBuilder &Converted) {
1962   if (TemplateTypeParmDecl *TypeParm = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(Param)) {
1963     if (!TypeParm->hasDefaultArgument())
1964       return TemplateArgumentLoc();
1965
1966     TypeSourceInfo *DI = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
1967                                                       TemplateLoc,
1968                                                       RAngleLoc,
1969                                                       TypeParm,
1970                                                       Converted);
1971     if (DI)
1972       return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(DI->getType()), DI);
1973
1974     return TemplateArgumentLoc();
1975   }
1976
1977   if (NonTypeTemplateParmDecl *NonTypeParm
1978         = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
1979     if (!NonTypeParm->hasDefaultArgument())
1980       return TemplateArgumentLoc();
1981
1982     OwningExprResult Arg = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
1983                                                         TemplateLoc,
1984                                                         RAngleLoc,
1985                                                         NonTypeParm,
1986                                                         Converted);
1987     if (Arg.isInvalid())
1988       return TemplateArgumentLoc();
1989
1990     Expr *ArgE = Arg.takeAs<Expr>();
1991     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(ArgE), ArgE);
1992   }
1993
1994   TemplateTemplateParmDecl *TempTempParm
1995     = cast<TemplateTemplateParmDecl>(Param);
1996   if (!TempTempParm->hasDefaultArgument())
1997     return TemplateArgumentLoc();
1998
1999   TemplateName TName = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
2000                                                     TemplateLoc,
2001                                                     RAngleLoc,
2002                                                     TempTempParm,
2003                                                     Converted);
2004   if (TName.isNull())
2005     return TemplateArgumentLoc();
2006
2007   return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(TName),
2008                 TempTempParm->getDefaultArgument().getTemplateQualifierRange(),
2009                 TempTempParm->getDefaultArgument().getTemplateNameLoc());
2010 }
2011
2012 /// \brief Check that the given template argument corresponds to the given
2013 /// template parameter.
2014 bool Sema::CheckTemplateArgument(NamedDecl *Param,
2015                                  const TemplateArgumentLoc &Arg,
2016                                  TemplateDecl *Template,
2017                                  SourceLocation TemplateLoc,
2018                                  SourceLocation RAngleLoc,
2019                                  TemplateArgumentListBuilder &Converted,
2020                                  CheckTemplateArgumentKind CTAK) {
2021   // Check template type parameters.
2022   if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(Param))
2023     return CheckTemplateTypeArgument(TTP, Arg, Converted);
2024
2025   // Check non-type template parameters.
2026   if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP =dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
2027     // Do substitution on the type of the non-type template parameter
2028     // with the template arguments we've seen thus far.
2029     QualType NTTPType = NTTP->getType();
2030     if (NTTPType->isDependentType()) {
2031       // Do substitution on the type of the non-type template parameter.
2032       InstantiatingTemplate Inst(*this, TemplateLoc, Template,
2033                                  NTTP, Converted.getFlatArguments(),
2034                                  Converted.flatSize(),
2035                                  SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
2036
2037       TemplateArgumentList TemplateArgs(Context, Converted,
2038                                         /*TakeArgs=*/false);
2039       NTTPType = SubstType(NTTPType,
2040                            MultiLevelTemplateArgumentList(TemplateArgs),
2041                            NTTP->getLocation(),
2042                            NTTP->getDeclName());
2043       // If that worked, check the non-type template parameter type
2044       // for validity.
2045       if (!NTTPType.isNull())
2046         NTTPType = CheckNonTypeTemplateParameterType(NTTPType,
2047                                                      NTTP->getLocation());
2048       if (NTTPType.isNull())
2049         return true;
2050     }
2051
2052     switch (Arg.getArgument().getKind()) {
2053     case TemplateArgument::Null:
2054       assert(false && "Should never see a NULL template argument here");
2055       return true;
2056
2057     case TemplateArgument::Expression: {
2058       Expr *E = Arg.getArgument().getAsExpr();
2059       TemplateArgument Result;
2060       if (CheckTemplateArgument(NTTP, NTTPType, E, Result, CTAK))
2061         return true;
2062
2063       Converted.Append(Result);
2064       break;
2065     }
2066
2067     case TemplateArgument::Declaration:
2068     case TemplateArgument::Integral:
2069       // We've already checked this template argument, so just copy
2070       // it to the list of converted arguments.
2071       Converted.Append(Arg.getArgument());
2072       break;
2073
2074     case TemplateArgument::Template:
2075       // We were given a template template argument. It may not be ill-formed;
2076       // see below.
2077       if (DependentTemplateName *DTN
2078             = Arg.getArgument().getAsTemplate().getAsDependentTemplateName()) {
2079         // We have a template argument such as \c T::template X, which we
2080         // parsed as a template template argument. However, since we now
2081         // know that we need a non-type template argument, convert this
2082         // template name into an expression.
2083         Expr *E = DependentScopeDeclRefExpr::Create(Context,
2084                                                     DTN->getQualifier(),
2085                                                Arg.getTemplateQualifierRange(),
2086                                                     DTN->getIdentifier(),
2087                                                     Arg.getTemplateNameLoc());
2088
2089         TemplateArgument Result;
2090         if (CheckTemplateArgument(NTTP, NTTPType, E, Result))
2091           return true;
2092
2093         Converted.Append(Result);
2094         break;
2095       }
2096
2097       // We have a template argument that actually does refer to a class
2098       // template, template alias, or template template parameter, and
2099       // therefore cannot be a non-type template argument.
2100       Diag(Arg.getLocation(), diag::err_template_arg_must_be_expr)
2101         << Arg.getSourceRange();
2102
2103       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2104       return true;
2105
2106     case TemplateArgument::Type: {
2107       // We have a non-type template parameter but the template
2108       // argument is a type.
2109
2110       // C++ [temp.arg]p2:
2111       //   In a template-argument, an ambiguity between a type-id and
2112       //   an expression is resolved to a type-id, regardless of the
2113       //   form of the corresponding template-parameter.
2114       //
2115       // We warn specifically about this case, since it can be rather
2116       // confusing for users.
2117       QualType T = Arg.getArgument().getAsType();
2118       SourceRange SR = Arg.getSourceRange();
2119       if (T->isFunctionType())
2120         Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_nontype_ambig) << SR << T;
2121       else
2122         Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_must_be_expr) << SR;
2123       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2124       return true;
2125     }
2126
2127     case TemplateArgument::Pack:
2128       llvm_unreachable("Caller must expand template argument packs");
2129       break;
2130     }
2131
2132     return false;
2133   }
2134
2135
2136   // Check template template parameters.
2137   TemplateTemplateParmDecl *TempParm = cast<TemplateTemplateParmDecl>(Param);
2138
2139   // Substitute into the template parameter list of the template
2140   // template parameter, since previously-supplied template arguments
2141   // may appear within the template template parameter.
2142   {
2143     // Set up a template instantiation context.
2144     LocalInstantiationScope Scope(*this);
2145     InstantiatingTemplate Inst(*this, TemplateLoc, Template,
2146                                TempParm, Converted.getFlatArguments(),
2147                                Converted.flatSize(),
2148                                SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
2149
2150     TemplateArgumentList TemplateArgs(Context, Converted,
2151                                       /*TakeArgs=*/false);
2152     TempParm = cast_or_null<TemplateTemplateParmDecl>(
2153                       SubstDecl(TempParm, CurContext,
2154                                 MultiLevelTemplateArgumentList(TemplateArgs)));
2155     if (!TempParm)
2156       return true;
2157
2158     // FIXME: TempParam is leaked.
2159   }
2160
2161   switch (Arg.getArgument().getKind()) {
2162   case TemplateArgument::Null:
2163     assert(false && "Should never see a NULL template argument here");
2164     return true;
2165
2166   case TemplateArgument::Template:
2167     if (CheckTemplateArgument(TempParm, Arg))
2168       return true;
2169
2170     Converted.Append(Arg.getArgument());
2171     break;
2172
2173   case TemplateArgument::Expression:
2174   case TemplateArgument::Type:
2175     // We have a template template parameter but the template
2176     // argument does not refer to a template.
2177     Diag(Arg.getLocation(), diag::err_template_arg_must_be_template);
2178     return true;
2179
2180   case TemplateArgument::Declaration:
2181     llvm_unreachable(
2182                        "Declaration argument with template template parameter");
2183     break;
2184   case TemplateArgument::Integral:
2185     llvm_unreachable(
2186                           "Integral argument with template template parameter");
2187     break;
2188
2189   case TemplateArgument::Pack:
2190     llvm_unreachable("Caller must expand template argument packs");
2191     break;
2192   }
2193
2194   return false;
2195 }
2196
2197 /// \brief Check that the given template argument list is well-formed
2198 /// for specializing the given template.
2199 bool Sema::CheckTemplateArgumentList(TemplateDecl *Template,
2200                                      SourceLocation TemplateLoc,
2201                                 const TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs,
2202                                      bool PartialTemplateArgs,
2203                                      TemplateArgumentListBuilder &Converted) {
2204   TemplateParameterList *Params = Template->getTemplateParameters();
2205   unsigned NumParams = Params->size();
2206   unsigned NumArgs = TemplateArgs.size();
2207   bool Invalid = false;
2208
2209   SourceLocation RAngleLoc = TemplateArgs.getRAngleLoc();
2210
2211   bool HasParameterPack =
2212     NumParams > 0 && Params->getParam(NumParams - 1)->isTemplateParameterPack();
2213
2214   if ((NumArgs > NumParams && !HasParameterPack) ||
2215       (NumArgs < Params->getMinRequiredArguments() &&
2216        !PartialTemplateArgs)) {
2217     // FIXME: point at either the first arg beyond what we can handle,
2218     // or the '>', depending on whether we have too many or too few
2219     // arguments.
2220     SourceRange Range;
2221     if (NumArgs > NumParams)
2222       Range = SourceRange(TemplateArgs[NumParams].getLocation(), RAngleLoc);
2223     Diag(TemplateLoc, diag::err_template_arg_list_different_arity)
2224       << (NumArgs > NumParams)
2225       << (isa<ClassTemplateDecl>(Template)? 0 :
2226           isa<FunctionTemplateDecl>(Template)? 1 :
2227           isa<TemplateTemplateParmDecl>(Template)? 2 : 3)
2228       << Template << Range;
2229     Diag(Template->getLocation(), diag::note_template_decl_here)
2230       << Params->getSourceRange();
2231     Invalid = true;
2232   }
2233
2234   // C++ [temp.arg]p1:
2235   //   [...] The type and form of each template-argument specified in
2236   //   a template-id shall match the type and form specified for the
2237   //   corresponding parameter declared by the template in its
2238   //   template-parameter-list.
2239   unsigned ArgIdx = 0;
2240   for (TemplateParameterList::iterator Param = Params->begin(),
2241                                        ParamEnd = Params->end();
2242        Param != ParamEnd; ++Param, ++ArgIdx) {
2243     if (ArgIdx > NumArgs && PartialTemplateArgs)
2244       break;
2245
2246     // If we have a template parameter pack, check every remaining template
2247     // argument against that template parameter pack.
2248     if ((*Param)->isTemplateParameterPack()) {
2249       Converted.BeginPack();
2250       for (; ArgIdx < NumArgs; ++ArgIdx) {
2251         if (CheckTemplateArgument(*Param, TemplateArgs[ArgIdx], Template,
2252                                   TemplateLoc, RAngleLoc, Converted)) {
2253           Invalid = true;
2254           break;
2255         }
2256       }
2257       Converted.EndPack();
2258       continue;
2259     }
2260
2261     if (ArgIdx < NumArgs) {
2262       // Check the template argument we were given.
2263       if (CheckTemplateArgument(*Param, TemplateArgs[ArgIdx], Template,
2264                                 TemplateLoc, RAngleLoc, Converted))
2265         return true;
2266
2267       continue;
2268     }
2269
2270     // We have a default template argument that we will use.
2271     TemplateArgumentLoc Arg;
2272
2273     // Retrieve the default template argument from the template
2274     // parameter. For each kind of template parameter, we substitute the
2275     // template arguments provided thus far and any "outer" template arguments
2276     // (when the template parameter was part of a nested template) into
2277     // the default argument.
2278     if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(*Param)) {
2279       if (!TTP->hasDefaultArgument()) {
2280         assert((Invalid || PartialTemplateArgs) && "Missing default argument");
2281         break;
2282       }
2283
2284       TypeSourceInfo *ArgType = SubstDefaultTemplateArgument(*this,
2285                                                              Template,
2286                                                              TemplateLoc,
2287                                                              RAngleLoc,
2288                                                              TTP,
2289                                                              Converted);
2290       if (!ArgType)
2291         return true;
2292
2293       Arg = TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(ArgType->getType()),
2294                                 ArgType);
2295     } else if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
2296                  = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(*Param)) {
2297       if (!NTTP->hasDefaultArgument()) {
2298         assert((Invalid || PartialTemplateArgs) && "Missing default argument");
2299         break;
2300       }
2301
2302       Sema::OwningExprResult E = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
2303                                                               TemplateLoc,
2304                                                               RAngleLoc,
2305                                                               NTTP,
2306                                                               Converted);
2307       if (E.isInvalid())
2308         return true;
2309
2310       Expr *Ex = E.takeAs<Expr>();
2311       Arg = TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(Ex), Ex);
2312     } else {
2313       TemplateTemplateParmDecl *TempParm
2314         = cast<TemplateTemplateParmDecl>(*Param);
2315
2316       if (!TempParm->hasDefaultArgument()) {
2317         assert((Invalid || PartialTemplateArgs) && "Missing default argument");
2318         break;
2319       }
2320
2321       TemplateName Name = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
2322                                                        TemplateLoc,
2323                                                        RAngleLoc,
2324                                                        TempParm,
2325                                                        Converted);
2326       if (Name.isNull())
2327         return true;
2328
2329       Arg = TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(Name),
2330                   TempParm->getDefaultArgument().getTemplateQualifierRange(),
2331                   TempParm->getDefaultArgument().getTemplateNameLoc());
2332     }
2333
2334     // Introduce an instantiation record that describes where we are using
2335     // the default template argument.
2336     InstantiatingTemplate Instantiating(*this, RAngleLoc, Template, *Param,
2337                                         Converted.getFlatArguments(),
2338                                         Converted.flatSize(),
2339                                         SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
2340
2341     // Check the default template argument.
2342     if (CheckTemplateArgument(*Param, Arg, Template, TemplateLoc,
2343                               RAngleLoc, Converted))
2344       return true;
2345   }
2346
2347   return Invalid;
2348 }
2349
2350 /// \brief Check a template argument against its corresponding
2351 /// template type parameter.
2352 ///
2353 /// This routine implements the semantics of C++ [temp.arg.type]. It
2354 /// returns true if an error occurred, and false otherwise.
2355 bool Sema::CheckTemplateArgument(TemplateTypeParmDecl *Param,
2356                                  TypeSourceInfo *ArgInfo) {
2357   assert(ArgInfo && "invalid TypeSourceInfo");
2358   QualType Arg = ArgInfo->getType();
2359
2360   // C++ [temp.arg.type]p2:
2361   //   A local type, a type with no linkage, an unnamed type or a type
2362   //   compounded from any of these types shall not be used as a
2363   //   template-argument for a template type-parameter.
2364   //
2365   // FIXME: Perform the unnamed type check.
2366   SourceRange SR = ArgInfo->getTypeLoc().getSourceRange();
2367   const TagType *Tag = 0;
2368   if (const EnumType *EnumT = Arg->getAs<EnumType>())
2369     Tag = EnumT;
2370   else if (const RecordType *RecordT = Arg->getAs<RecordType>())
2371     Tag = RecordT;
2372   if (Tag && Tag->getDecl()->getDeclContext()->isFunctionOrMethod()) {
2373     SourceRange SR = ArgInfo->getTypeLoc().getSourceRange();
2374     return Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_local_type)
2375       << QualType(Tag, 0) << SR;
2376   } else if (Tag && !Tag->getDecl()->getDeclName() &&
2377            !Tag->getDecl()->getTypedefForAnonDecl()) {
2378     Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_unnamed_type) << SR;
2379     Diag(Tag->getDecl()->getLocation(), diag::note_template_unnamed_type_here);
2380     return true;
2381   } else if (Arg->isVariablyModifiedType()) {
2382     Diag(SR.getBegin(), diag::err_variably_modified_template_arg)
2383       << Arg;
2384     return true;
2385   } else if (Context.hasSameUnqualifiedType(Arg, Context.OverloadTy)) {
2386     return Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_overload_type) << SR;
2387   }
2388
2389   return false;
2390 }
2391
2392 /// \brief Checks whether the given template argument is the address
2393 /// of an object or function according to C++ [temp.arg.nontype]p1.
2394 static bool
2395 CheckTemplateArgumentAddressOfObjectOrFunction(Sema &S,
2396                                                NonTypeTemplateParmDecl *Param,
2397                                                QualType ParamType,
2398                                                Expr *ArgIn,
2399                                                TemplateArgument &Converted) {
2400   bool Invalid = false;
2401   Expr *Arg = ArgIn;
2402   QualType ArgType = Arg->getType();
2403
2404   // See through any implicit casts we added to fix the type.
2405   while (ImplicitCastExpr *Cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(Arg))
2406     Arg = Cast->getSubExpr();
2407
2408   // C++ [temp.arg.nontype]p1:
2409   //
2410   //   A template-argument for a non-type, non-template
2411   //   template-parameter shall be one of: [...]
2412   //
2413   //     -- the address of an object or function with external
2414   //        linkage, including function templates and function
2415   //        template-ids but excluding non-static class members,
2416   //        expressed as & id-expression where the & is optional if
2417   //        the name refers to a function or array, or if the
2418   //        corresponding template-parameter is a reference; or
2419   DeclRefExpr *DRE = 0;
2420
2421   // Ignore (and complain about) any excess parentheses.
2422   while (ParenExpr *Parens = dyn_cast<ParenExpr>(Arg)) {
2423     if (!Invalid) {
2424       S.Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2425              diag::err_template_arg_extra_parens)
2426         << Arg->getSourceRange();
2427       Invalid = true;
2428     }
2429
2430     Arg = Parens->getSubExpr();
2431   }
2432
2433   bool AddressTaken = false;
2434   SourceLocation AddrOpLoc;
2435   if (UnaryOperator *UnOp = dyn_cast<UnaryOperator>(Arg)) {
2436     if (UnOp->getOpcode() == UnaryOperator::AddrOf) {
2437       DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(UnOp->getSubExpr());
2438       AddressTaken = true;
2439       AddrOpLoc = UnOp->getOperatorLoc();
2440     }
2441   } else
2442     DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg);
2443
2444   if (!DRE) {
2445     S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_decl_ref)
2446       << Arg->getSourceRange();
2447     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2448     return true;
2449   }
2450
2451   // Stop checking the precise nature of the argument if it is value dependent,
2452   // it should be checked when instantiated.
2453   if (Arg->isValueDependent()) {
2454     Converted = TemplateArgument(ArgIn->Retain());
2455     return false;
2456   }
2457
2458   if (!isa<ValueDecl>(DRE->getDecl())) {
2459     S.Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2460            diag::err_template_arg_not_object_or_func_form)
2461       << Arg->getSourceRange();
2462     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2463     return true;
2464   }
2465
2466   NamedDecl *Entity = 0;
2467
2468   // Cannot refer to non-static data members
2469   if (FieldDecl *Field = dyn_cast<FieldDecl>(DRE->getDecl())) {
2470     S.Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(), diag::err_template_arg_field)
2471       << Field << Arg->getSourceRange();
2472     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2473     return true;
2474   }
2475
2476   // Cannot refer to non-static member functions
2477   if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(DRE->getDecl()))
2478     if (!Method->isStatic()) {
2479       S.Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(), diag::err_template_arg_method)
2480         << Method << Arg->getSourceRange();
2481       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2482       return true;
2483     }
2484
2485   // Functions must have external linkage.
2486   if (FunctionDecl *Func = dyn_cast<FunctionDecl>(DRE->getDecl())) {
2487     if (!isExternalLinkage(Func->getLinkage())) {
2488       S.Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2489              diag::err_template_arg_function_not_extern)
2490         << Func << Arg->getSourceRange();
2491       S.Diag(Func->getLocation(), diag::note_template_arg_internal_object)
2492         << true;
2493       return true;
2494     }
2495
2496     // Okay: we've named a function with external linkage.
2497     Entity = Func;
2498
2499     // If the template parameter has pointer type, the function decays.
2500     if (ParamType->isPointerType() && !AddressTaken)
2501       ArgType = S.Context.getPointerType(Func->getType());
2502     else if (AddressTaken && ParamType->isReferenceType()) {
2503       // If we originally had an address-of operator, but the
2504       // parameter has reference type, complain and (if things look
2505       // like they will work) drop the address-of operator.
2506       if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(Func->getType(),
2507                                             ParamType.getNonReferenceType())) {
2508         S.Diag(AddrOpLoc, diag::err_template_arg_address_of_non_pointer)
2509           << ParamType;
2510         S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2511         return true;
2512       }
2513
2514       S.Diag(AddrOpLoc, diag::err_template_arg_address_of_non_pointer)
2515         << ParamType
2516         << FixItHint::CreateRemoval(AddrOpLoc);
2517       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2518
2519       ArgType = Func->getType();
2520     }
2521   } else if (VarDecl *Var = dyn_cast<VarDecl>(DRE->getDecl())) {
2522     if (!isExternalLinkage(Var->getLinkage())) {
2523       S.Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2524              diag::err_template_arg_object_not_extern)
2525         << Var << Arg->getSourceRange();
2526       S.Diag(Var->getLocation(), diag::note_template_arg_internal_object)
2527         << true;
2528       return true;
2529     }
2530
2531     // A value of reference type is not an object.
2532     if (Var->getType()->isReferenceType()) {
2533       S.Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2534              diag::err_template_arg_reference_var)
2535         << Var->getType() << Arg->getSourceRange();
2536       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2537       return true;
2538     }
2539
2540     // Okay: we've named an object with external linkage
2541     Entity = Var;
2542
2543     // If the template parameter has pointer type, we must have taken
2544     // the address of this object.
2545     if (ParamType->isReferenceType()) {
2546       if (AddressTaken) {
2547         // If we originally had an address-of operator, but the
2548         // parameter has reference type, complain and (if things look
2549         // like they will work) drop the address-of operator.
2550         if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(Var->getType(),
2551                                             ParamType.getNonReferenceType())) {
2552           S.Diag(AddrOpLoc, diag::err_template_arg_address_of_non_pointer)
2553             << ParamType;
2554           S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2555           return true;
2556         }
2557
2558         S.Diag(AddrOpLoc, diag::err_template_arg_address_of_non_pointer)
2559           << ParamType
2560           << FixItHint::CreateRemoval(AddrOpLoc);
2561         S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2562
2563         ArgType = Var->getType();
2564       }
2565     } else if (!AddressTaken && ParamType->isPointerType()) {
2566       if (Var->getType()->isArrayType()) {
2567         // Array-to-pointer decay.
2568         ArgType = S.Context.getArrayDecayedType(Var->getType());
2569       } else {
2570         // If the template parameter has pointer type but the address of
2571         // this object was not taken, complain and (possibly) recover by
2572         // taking the address of the entity.
2573         ArgType = S.Context.getPointerType(Var->getType());
2574         if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(ArgType, ParamType)) {
2575           S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_address_of)
2576             << ParamType;
2577           S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2578           return true;
2579         }
2580
2581         S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_address_of)
2582           << ParamType
2583           << FixItHint::CreateInsertion(Arg->getLocStart(), "&");
2584
2585         S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2586       }
2587     }
2588   } else {
2589     // We found something else, but we don't know specifically what it is.
2590     S.Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2591            diag::err_template_arg_not_object_or_func)
2592       << Arg->getSourceRange();
2593     S.Diag(DRE->getDecl()->getLocation(), diag::note_template_arg_refers_here);
2594     return true;
2595   }
2596
2597   if (ParamType->isPointerType() &&
2598       !ParamType->getAs<PointerType>()->getPointeeType()->isFunctionType() &&
2599       S.IsQualificationConversion(ArgType, ParamType)) {
2600     // For pointer-to-object types, qualification conversions are
2601     // permitted.
2602   } else {
2603     if (const ReferenceType *ParamRef = ParamType->getAs<ReferenceType>()) {
2604       if (!ParamRef->getPointeeType()->isFunctionType()) {
2605         // C++ [temp.arg.nontype]p5b3:
2606         //   For a non-type template-parameter of type reference to
2607         //   object, no conversions apply. The type referred to by the
2608         //   reference may be more cv-qualified than the (otherwise
2609         //   identical) type of the template- argument. The
2610         //   template-parameter is bound directly to the
2611         //   template-argument, which shall be an lvalue.
2612
2613         // FIXME: Other qualifiers?
2614         unsigned ParamQuals = ParamRef->getPointeeType().getCVRQualifiers();
2615         unsigned ArgQuals = ArgType.getCVRQualifiers();
2616
2617         if ((ParamQuals | ArgQuals) != ParamQuals) {
2618           S.Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2619                  diag::err_template_arg_ref_bind_ignores_quals)
2620             << ParamType << Arg->getType()
2621             << Arg->getSourceRange();
2622           S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2623           return true;
2624         }
2625       }
2626     }
2627
2628     // At this point, the template argument refers to an object or
2629     // function with external linkage. We now need to check whether the
2630     // argument and parameter types are compatible.
2631     if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(ArgType,
2632                                           ParamType.getNonReferenceType())) {
2633       // We can't perform this conversion or binding.
2634       if (ParamType->isReferenceType())
2635         S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_no_ref_bind)
2636           << ParamType << Arg->getType() << Arg->getSourceRange();
2637       else
2638         S.Diag(Arg->getLocStart(),  diag::err_template_arg_not_convertible)
2639           << Arg->getType() << ParamType << Arg->getSourceRange();
2640       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2641       return true;
2642     }
2643   }
2644
2645   // Create the template argument.
2646   Converted = TemplateArgument(Entity->getCanonicalDecl());
2647   S.MarkDeclarationReferenced(Arg->getLocStart(), Entity);
2648   return false;
2649 }
2650
2651 /// \brief Checks whether the given template argument is a pointer to
2652 /// member constant according to C++ [temp.arg.nontype]p1.
2653 bool Sema::CheckTemplateArgumentPointerToMember(Expr *Arg,
2654                                                 TemplateArgument &Converted) {
2655   bool Invalid = false;
2656
2657   // See through any implicit casts we added to fix the type.
2658   while (ImplicitCastExpr *Cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(Arg))
2659     Arg = Cast->getSubExpr();
2660
2661   // C++ [temp.arg.nontype]p1:
2662   //
2663   //   A template-argument for a non-type, non-template
2664   //   template-parameter shall be one of: [...]
2665   //
2666   //     -- a pointer to member expressed as described in 5.3.1.
2667   DeclRefExpr *DRE = 0;
2668
2669   // Ignore (and complain about) any excess parentheses.
2670   while (ParenExpr *Parens = dyn_cast<ParenExpr>(Arg)) {
2671     if (!Invalid) {
2672       Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2673            diag::err_template_arg_extra_parens)
2674         << Arg->getSourceRange();
2675       Invalid = true;
2676     }
2677
2678     Arg = Parens->getSubExpr();
2679   }
2680
2681   // A pointer-to-member constant written &Class::member.
2682   if (UnaryOperator *UnOp = dyn_cast<UnaryOperator>(Arg)) {
2683     if (UnOp->getOpcode() == UnaryOperator::AddrOf) {
2684       DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(UnOp->getSubExpr());
2685       if (DRE && !DRE->getQualifier())
2686         DRE = 0;
2687     }
2688   }
2689   // A constant of pointer-to-member type.
2690   else if ((DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg))) {
2691     if (ValueDecl *VD = dyn_cast<ValueDecl>(DRE->getDecl())) {
2692       if (VD->getType()->isMemberPointerType()) {
2693         if (isa<NonTypeTemplateParmDecl>(VD) ||
2694             (isa<VarDecl>(VD) &&
2695              Context.getCanonicalType(VD->getType()).isConstQualified())) {
2696           if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent())
2697             Converted = TemplateArgument(Arg->Retain());
2698           else
2699             Converted = TemplateArgument(VD->getCanonicalDecl());
2700           return Invalid;
2701         }
2702       }
2703     }
2704
2705     DRE = 0;
2706   }
2707
2708   if (!DRE)
2709     return Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2710                 diag::err_template_arg_not_pointer_to_member_form)
2711       << Arg->getSourceRange();
2712
2713   if (isa<FieldDecl>(DRE->getDecl()) || isa<CXXMethodDecl>(DRE->getDecl())) {
2714     assert((isa<FieldDecl>(DRE->getDecl()) ||
2715             !cast<CXXMethodDecl>(DRE->getDecl())->isStatic()) &&
2716            "Only non-static member pointers can make it here");
2717
2718     // Okay: this is the address of a non-static member, and therefore
2719     // a member pointer constant.
2720     if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent())
2721       Converted = TemplateArgument(Arg->Retain());
2722     else
2723       Converted = TemplateArgument(DRE->getDecl()->getCanonicalDecl());
2724     return Invalid;
2725   }
2726
2727   // We found something else, but we don't know specifically what it is.
2728   Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2729        diag::err_template_arg_not_pointer_to_member_form)
2730       << Arg->getSourceRange();
2731   Diag(DRE->getDecl()->getLocation(),
2732        diag::note_template_arg_refers_here);
2733   return true;
2734 }
2735
2736 /// \brief Check a template argument against its corresponding
2737 /// non-type template parameter.
2738 ///
2739 /// This routine implements the semantics of C++ [temp.arg.nontype].
2740 /// It returns true if an error occurred, and false otherwise. \p
2741 /// InstantiatedParamType is the type of the non-type template
2742 /// parameter after it has been instantiated.
2743 ///
2744 /// If no error was detected, Converted receives the converted template argument.
2745 bool Sema::CheckTemplateArgument(NonTypeTemplateParmDecl *Param,
2746                                  QualType InstantiatedParamType, Expr *&Arg,
2747                                  TemplateArgument &Converted,
2748                                  CheckTemplateArgumentKind CTAK) {
2749   SourceLocation StartLoc = Arg->getSourceRange().getBegin();
2750
2751   // If either the parameter has a dependent type or the argument is
2752   // type-dependent, there's nothing we can check now.
2753   if (InstantiatedParamType->isDependentType() || Arg->isTypeDependent()) {
2754     // FIXME: Produce a cloned, canonical expression?
2755     Converted = TemplateArgument(Arg);
2756     return false;
2757   }
2758
2759   // C++ [temp.arg.nontype]p5:
2760   //   The following conversions are performed on each expression used
2761   //   as a non-type template-argument. If a non-type
2762   //   template-argument cannot be converted to the type of the
2763   //   corresponding template-parameter then the program is
2764   //   ill-formed.
2765   //
2766   //     -- for a non-type template-parameter of integral or
2767   //        enumeration type, integral promotions (4.5) and integral
2768   //        conversions (4.7) are applied.
2769   QualType ParamType = InstantiatedParamType;
2770   QualType ArgType = Arg->getType();
2771   if (ParamType->isIntegralType() || ParamType->isEnumeralType()) {
2772     // C++ [temp.arg.nontype]p1:
2773     //   A template-argument for a non-type, non-template
2774     //   template-parameter shall be one of:
2775     //
2776     //     -- an integral constant-expression of integral or enumeration
2777     //        type; or
2778     //     -- the name of a non-type template-parameter; or
2779     SourceLocation NonConstantLoc;
2780     llvm::APSInt Value;
2781     if (!ArgType->isIntegralType() && !ArgType->isEnumeralType()) {
2782       Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2783            diag::err_template_arg_not_integral_or_enumeral)
2784         << ArgType << Arg->getSourceRange();
2785       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2786       return true;
2787     } else if (!Arg->isValueDependent() &&
2788                !Arg->isIntegerConstantExpr(Value, Context, &NonConstantLoc)) {
2789       Diag(NonConstantLoc, diag::err_template_arg_not_ice)
2790         << ArgType << Arg->getSourceRange();
2791       return true;
2792     }
2793
2794     // From here on out, all we care about are the unqualified forms
2795     // of the parameter and argument types.
2796     ParamType = ParamType.getUnqualifiedType();
2797     ArgType = ArgType.getUnqualifiedType();
2798
2799     // Try to convert the argument to the parameter's type.
2800     if (Context.hasSameType(ParamType, ArgType)) {
2801       // Okay: no conversion necessary
2802     } else if (CTAK == CTAK_Deduced) {
2803       // C++ [temp.deduct.type]p17:
2804       //   If, in the declaration of a function template with a non-type
2805       //   template-parameter, the non-type template- parameter is used
2806       //   in an expression in the function parameter-list and, if the
2807       //   corresponding template-argument is deduced, the
2808       //   template-argument type shall match the type of the
2809       //   template-parameter exactly, except that a template-argument
2810       //   deduced from an array bound may be of any integral type.
2811       Diag(StartLoc, diag::err_deduced_non_type_template_arg_type_mismatch)
2812         << ArgType << ParamType;
2813       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2814       return true;
2815     } else if (IsIntegralPromotion(Arg, ArgType, ParamType) ||
2816                !ParamType->isEnumeralType()) {
2817       // This is an integral promotion or conversion.
2818       ImpCastExprToType(Arg, ParamType, CastExpr::CK_IntegralCast);
2819     } else {
2820       // We can't perform this conversion.
2821       Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2822            diag::err_template_arg_not_convertible)
2823         << Arg->getType() << InstantiatedParamType << Arg->getSourceRange();
2824       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2825       return true;
2826     }
2827
2828     QualType IntegerType = Context.getCanonicalType(ParamType);
2829     if (const EnumType *Enum = IntegerType->getAs<EnumType>())
2830       IntegerType = Context.getCanonicalType(Enum->getDecl()->getIntegerType());
2831
2832     if (!Arg->isValueDependent()) {
2833       llvm::APSInt OldValue = Value;
2834
2835       // Coerce the template argument's value to the value it will have
2836       // based on the template parameter's type.
2837       unsigned AllowedBits = Context.getTypeSize(IntegerType);
2838       if (Value.getBitWidth() != AllowedBits)
2839         Value.extOrTrunc(AllowedBits);
2840       Value.setIsSigned(IntegerType->isSignedIntegerType());
2841
2842       // Complain if an unsigned parameter received a negative value.
2843       if (IntegerType->isUnsignedIntegerType()
2844           && (OldValue.isSigned() && OldValue.isNegative())) {
2845         Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(), diag::warn_template_arg_negative)
2846           << OldValue.toString(10) << Value.toString(10) << Param->getType()
2847           << Arg->getSourceRange();
2848         Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2849       }
2850
2851       // Complain if we overflowed the template parameter's type.
2852       unsigned RequiredBits;
2853       if (IntegerType->isUnsignedIntegerType())
2854         RequiredBits = OldValue.getActiveBits();
2855       else if (OldValue.isUnsigned())
2856         RequiredBits = OldValue.getActiveBits() + 1;
2857       else
2858         RequiredBits = OldValue.getMinSignedBits();
2859       if (RequiredBits > AllowedBits) {
2860         Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2861              diag::warn_template_arg_too_large)
2862           << OldValue.toString(10) << Value.toString(10) << Param->getType()
2863           << Arg->getSourceRange();
2864         Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2865       }
2866     }
2867
2868     // Add the value of this argument to the list of converted
2869     // arguments. We use the bitwidth and signedness of the template
2870     // parameter.
2871     if (Arg->isValueDependent()) {
2872       // The argument is value-dependent. Create a new
2873       // TemplateArgument with the converted expression.
2874       Converted = TemplateArgument(Arg);
2875       return false;
2876     }
2877
2878     Converted = TemplateArgument(Value,
2879                                  ParamType->isEnumeralType() ? ParamType
2880                                                              : IntegerType);
2881     return false;
2882   }
2883
2884   DeclAccessPair FoundResult; // temporary for ResolveOverloadedFunction
2885
2886   // C++0x [temp.arg.nontype]p5 bullets 2, 4 and 6 permit conversion
2887   // from a template argument of type std::nullptr_t to a non-type
2888   // template parameter of type pointer to object, pointer to
2889   // function, or pointer-to-member, respectively.
2890   if (ArgType->isNullPtrType() &&
2891       (ParamType->isPointerType() || ParamType->isMemberPointerType())) {
2892     Converted = TemplateArgument((NamedDecl *)0);
2893     return false;
2894   }
2895
2896   // Handle pointer-to-function, reference-to-function, and
2897   // pointer-to-member-function all in (roughly) the same way.
2898   if (// -- For a non-type template-parameter of type pointer to
2899       //    function, only the function-to-pointer conversion (4.3) is
2900       //    applied. If the template-argument represents a set of
2901       //    overloaded functions (or a pointer to such), the matching
2902       //    function is selected from the set (13.4).
2903       (ParamType->isPointerType() &&
2904        ParamType->getAs<PointerType>()->getPointeeType()->isFunctionType()) ||
2905       // -- For a non-type template-parameter of type reference to
2906       //    function, no conversions apply. If the template-argument
2907       //    represents a set of overloaded functions, the matching
2908       //    function is selected from the set (13.4).
2909       (ParamType->isReferenceType() &&
2910        ParamType->getAs<ReferenceType>()->getPointeeType()->isFunctionType()) ||
2911       // -- For a non-type template-parameter of type pointer to
2912       //    member function, no conversions apply. If the
2913       //    template-argument represents a set of overloaded member
2914       //    functions, the matching member function is selected from
2915       //    the set (13.4).
2916       (ParamType->isMemberPointerType() &&
2917        ParamType->getAs<MemberPointerType>()->getPointeeType()
2918          ->isFunctionType())) {
2919
2920     if (Arg->getType() == Context.OverloadTy) {
2921       if (FunctionDecl *Fn = ResolveAddressOfOverloadedFunction(Arg, ParamType,
2922                                                                 true,
2923                                                                 FoundResult)) {
2924         if (DiagnoseUseOfDecl(Fn, Arg->getSourceRange().getBegin()))
2925           return true;
2926
2927         Arg = FixOverloadedFunctionReference(Arg, FoundResult, Fn);
2928         ArgType = Arg->getType();
2929       } else
2930         return true;
2931     }
2932
2933     if (!ParamType->isMemberPointerType())
2934       return CheckTemplateArgumentAddressOfObjectOrFunction(*this, Param,
2935                                                             ParamType,
2936                                                             Arg, Converted);
2937
2938     if (IsQualificationConversion(ArgType, ParamType.getNonReferenceType())) {
2939       ImpCastExprToType(Arg, ParamType, CastExpr::CK_NoOp,
2940                         Arg->isLvalue(Context) == Expr::LV_Valid);
2941     } else if (!Context.hasSameUnqualifiedType(ArgType,
2942                                            ParamType.getNonReferenceType())) {
2943       // We can't perform this conversion.
2944       Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
2945            diag::err_template_arg_not_convertible)
2946         << Arg->getType() << InstantiatedParamType << Arg->getSourceRange();
2947       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2948       return true;
2949     }
2950
2951     return CheckTemplateArgumentPointerToMember(Arg, Converted);
2952   }
2953
2954   if (ParamType->isPointerType()) {
2955     //   -- for a non-type template-parameter of type pointer to
2956     //      object, qualification conversions (4.4) and the
2957     //      array-to-pointer conversion (4.2) are applied.
2958     // C++0x also allows a value of std::nullptr_t.
2959     assert(ParamType->getAs<PointerType>()->getPointeeType()->isObjectType() &&
2960            "Only object pointers allowed here");
2961
2962     return CheckTemplateArgumentAddressOfObjectOrFunction(*this, Param,
2963                                                           ParamType,
2964                                                           Arg, Converted);
2965   }
2966
2967   if (const ReferenceType *ParamRefType = ParamType->getAs<ReferenceType>()) {
2968     //   -- For a non-type template-parameter of type reference to
2969     //      object, no conversions apply. The type referred to by the
2970     //      reference may be more cv-qualified than the (otherwise
2971     //      identical) type of the template-argument. The
2972     //      template-parameter is bound directly to the
2973     //      template-argument, which must be an lvalue.
2974     assert(ParamRefType->getPointeeType()->isObjectType() &&
2975            "Only object references allowed here");
2976
2977     if (Arg->getType() == Context.OverloadTy) {
2978       if (FunctionDecl *Fn = ResolveAddressOfOverloadedFunction(Arg,
2979                                                  ParamRefType->getPointeeType(),
2980                                                                 true,
2981                                                                 FoundResult)) {
2982         if (DiagnoseUseOfDecl(Fn, Arg->getSourceRange().getBegin()))
2983           return true;
2984
2985         Arg = FixOverloadedFunctionReference(Arg, FoundResult, Fn);
2986         ArgType = Arg->getType();
2987       } else
2988         return true;
2989     }
2990
2991     return CheckTemplateArgumentAddressOfObjectOrFunction(*this, Param,
2992                                                           ParamType,
2993                                                           Arg, Converted);
2994   }
2995
2996   //     -- For a non-type template-parameter of type pointer to data
2997   //        member, qualification conversions (4.4) are applied.
2998   assert(ParamType->isMemberPointerType() && "Only pointers to members remain");
2999
3000   if (Context.hasSameUnqualifiedType(ParamType, ArgType)) {
3001     // Types match exactly: nothing more to do here.
3002   } else if (IsQualificationConversion(ArgType, ParamType)) {
3003     ImpCastExprToType(Arg, ParamType, CastExpr::CK_NoOp,
3004                       Arg->isLvalue(Context) == Expr::LV_Valid);
3005   } else {
3006     // We can't perform this conversion.
3007     Diag(Arg->getSourceRange().getBegin(),
3008          diag::err_template_arg_not_convertible)
3009       << Arg->getType() << InstantiatedParamType << Arg->getSourceRange();
3010     Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3011     return true;
3012   }
3013
3014   return CheckTemplateArgumentPointerToMember(Arg, Converted);
3015 }
3016
3017 /// \brief Check a template argument against its corresponding
3018 /// template template parameter.
3019 ///
3020 /// This routine implements the semantics of C++ [temp.arg.template].
3021 /// It returns true if an error occurred, and false otherwise.
3022 bool Sema::CheckTemplateArgument(TemplateTemplateParmDecl *Param,
3023                                  const TemplateArgumentLoc &Arg) {
3024   TemplateName Name = Arg.getArgument().getAsTemplate();
3025   TemplateDecl *Template = Name.getAsTemplateDecl();
3026   if (!Template) {
3027     // Any dependent template name is fine.
3028     assert(Name.isDependent() && "Non-dependent template isn't a declaration?");
3029     return false;
3030   }
3031
3032   // C++ [temp.arg.template]p1:
3033   //   A template-argument for a template template-parameter shall be
3034   //   the name of a class template, expressed as id-expression. Only
3035   //   primary class templates are considered when matching the
3036   //   template template argument with the corresponding parameter;
3037   //   partial specializations are not considered even if their
3038   //   parameter lists match that of the template template parameter.
3039   //
3040   // Note that we also allow template template parameters here, which
3041   // will happen when we are dealing with, e.g., class template
3042   // partial specializations.
3043   if (!isa<ClassTemplateDecl>(Template) &&
3044       !isa<TemplateTemplateParmDecl>(Template)) {
3045     assert(isa<FunctionTemplateDecl>(Template) &&
3046            "Only function templates are possible here");
3047     Diag(Arg.getLocation(), diag::err_template_arg_not_class_template);
3048     Diag(Template->getLocation(), diag::note_template_arg_refers_here_func)
3049       << Template;
3050   }
3051
3052   return !TemplateParameterListsAreEqual(Template->getTemplateParameters(),
3053                                          Param->getTemplateParameters(),
3054                                          true,
3055                                          TPL_TemplateTemplateArgumentMatch,
3056                                          Arg.getLocation());
3057 }
3058
3059 /// \brief Given a non-type template argument that refers to a
3060 /// declaration and the type of its corresponding non-type template
3061 /// parameter, produce an expression that properly refers to that
3062 /// declaration.
3063 Sema::OwningExprResult
3064 Sema::BuildExpressionFromDeclTemplateArgument(const TemplateArgument &Arg,
3065                                               QualType ParamType,
3066                                               SourceLocation Loc) {
3067   assert(Arg.getKind() == TemplateArgument::Declaration &&
3068          "Only declaration template arguments permitted here");
3069   ValueDecl *VD = cast<ValueDecl>(Arg.getAsDecl());
3070
3071   if (VD->getDeclContext()->isRecord() &&
3072       (isa<CXXMethodDecl>(VD) || isa<FieldDecl>(VD))) {
3073     // If the value is a class member, we might have a pointer-to-member.
3074     // Determine whether the non-type template template parameter is of
3075     // pointer-to-member type. If so, we need to build an appropriate
3076     // expression for a pointer-to-member, since a "normal" DeclRefExpr
3077     // would refer to the member itself.
3078     if (ParamType->isMemberPointerType()) {
3079       QualType ClassType
3080         = Context.getTypeDeclType(cast<RecordDecl>(VD->getDeclContext()));
3081       NestedNameSpecifier *Qualifier
3082         = NestedNameSpecifier::Create(Context, 0, false, ClassType.getTypePtr());
3083       CXXScopeSpec SS;
3084       SS.setScopeRep(Qualifier);
3085       OwningExprResult RefExpr = BuildDeclRefExpr(VD,
3086                                            VD->getType().getNonReferenceType(),
3087                                                   Loc,
3088                                                   &SS);
3089       if (RefExpr.isInvalid())
3090         return ExprError();
3091
3092       RefExpr = CreateBuiltinUnaryOp(Loc, UnaryOperator::AddrOf, move(RefExpr));
3093
3094       // We might need to perform a trailing qualification conversion, since
3095       // the element type on the parameter could be more qualified than the
3096       // element type in the expression we constructed.
3097       if (IsQualificationConversion(((Expr*) RefExpr.get())->getType(),
3098                                     ParamType.getUnqualifiedType())) {
3099         Expr *RefE = RefExpr.takeAs<Expr>();
3100         ImpCastExprToType(RefE, ParamType.getUnqualifiedType(),
3101                           CastExpr::CK_NoOp);
3102         RefExpr = Owned(RefE);
3103       }
3104
3105       assert(!RefExpr.isInvalid() &&
3106              Context.hasSameType(((Expr*) RefExpr.get())->getType(),
3107                                  ParamType.getUnqualifiedType()));
3108       return move(RefExpr);
3109     }
3110   }
3111
3112   QualType T = VD->getType().getNonReferenceType();
3113   if (ParamType->isPointerType()) {
3114     // When the non-type template parameter is a pointer, take the
3115     // address of the declaration.
3116     OwningExprResult RefExpr = BuildDeclRefExpr(VD, T, Loc);
3117     if (RefExpr.isInvalid())
3118       return ExprError();
3119
3120     if (T->isFunctionType() || T->isArrayType()) {
3121       // Decay functions and arrays.
3122       Expr *RefE = (Expr *)RefExpr.get();
3123       DefaultFunctionArrayConversion(RefE);
3124       if (RefE != RefExpr.get()) {
3125         RefExpr.release();
3126         RefExpr = Owned(RefE);
3127       }
3128
3129       return move(RefExpr);
3130     }
3131
3132     // Take the address of everything else
3133     return CreateBuiltinUnaryOp(Loc, UnaryOperator::AddrOf, move(RefExpr));
3134   }
3135
3136   // If the non-type template parameter has reference type, qualify the
3137   // resulting declaration reference with the extra qualifiers on the
3138   // type that the reference refers to.
3139   if (const ReferenceType *TargetRef = ParamType->getAs<ReferenceType>())
3140     T = Context.getQualifiedType(T, TargetRef->getPointeeType().getQualifiers());
3141
3142   return BuildDeclRefExpr(VD, T, Loc);
3143 }
3144
3145 /// \brief Construct a new expression that refers to the given
3146 /// integral template argument with the given source-location
3147 /// information.
3148 ///
3149 /// This routine takes care of the mapping from an integral template
3150 /// argument (which may have any integral type) to the appropriate
3151 /// literal value.
3152 Sema::OwningExprResult
3153 Sema::BuildExpressionFromIntegralTemplateArgument(const TemplateArgument &Arg,
3154                                                   SourceLocation Loc) {
3155   assert(Arg.getKind() == TemplateArgument::Integral &&
3156          "Operation is only value for integral template arguments");
3157   QualType T = Arg.getIntegralType();
3158   if (T->isCharType() || T->isWideCharType())
3159     return Owned(new (Context) CharacterLiteral(
3160                                              Arg.getAsIntegral()->getZExtValue(),
3161                                              T->isWideCharType(),
3162                                              T,
3163                                              Loc));
3164   if (T->isBooleanType())
3165     return Owned(new (Context) CXXBoolLiteralExpr(
3166                                             Arg.getAsIntegral()->getBoolValue(),
3167                                             T,
3168                                             Loc));
3169
3170   return Owned(new (Context) IntegerLiteral(*Arg.getAsIntegral(), T, Loc));
3171 }
3172
3173
3174 /// \brief Determine whether the given template parameter lists are
3175 /// equivalent.
3176 ///
3177 /// \param New  The new template parameter list, typically written in the
3178 /// source code as part of a new template declaration.
3179 ///
3180 /// \param Old  The old template parameter list, typically found via
3181 /// name lookup of the template declared with this template parameter
3182 /// list.
3183 ///
3184 /// \param Complain  If true, this routine will produce a diagnostic if
3185 /// the template parameter lists are not equivalent.
3186 ///
3187 /// \param Kind describes how we are to match the template parameter lists.
3188 ///
3189 /// \param TemplateArgLoc If this source location is valid, then we
3190 /// are actually checking the template parameter list of a template
3191 /// argument (New) against the template parameter list of its
3192 /// corresponding template template parameter (Old). We produce
3193 /// slightly different diagnostics in this scenario.
3194 ///
3195 /// \returns True if the template parameter lists are equal, false
3196 /// otherwise.
3197 bool
3198 Sema::TemplateParameterListsAreEqual(TemplateParameterList *New,
3199                                      TemplateParameterList *Old,
3200                                      bool Complain,
3201                                      TemplateParameterListEqualKind Kind,
3202                                      SourceLocation TemplateArgLoc) {
3203   if (Old->size() != New->size()) {
3204     if (Complain) {
3205       unsigned NextDiag = diag::err_template_param_list_different_arity;
3206       if (TemplateArgLoc.isValid()) {
3207         Diag(TemplateArgLoc, diag::err_template_arg_template_params_mismatch);
3208         NextDiag = diag::note_template_param_list_different_arity;
3209       }
3210       Diag(New->getTemplateLoc(), NextDiag)
3211           << (New->size() > Old->size())
3212           << (Kind != TPL_TemplateMatch)
3213           << SourceRange(New->getTemplateLoc(), New->getRAngleLoc());
3214       Diag(Old->getTemplateLoc(), diag::note_template_prev_declaration)
3215         << (Kind != TPL_TemplateMatch)
3216         << SourceRange(Old->getTemplateLoc(), Old->getRAngleLoc());
3217     }
3218
3219     return false;
3220   }
3221
3222   for (TemplateParameterList::iterator OldParm = Old->begin(),
3223          OldParmEnd = Old->end(), NewParm = New->begin();
3224        OldParm != OldParmEnd; ++OldParm, ++NewParm) {
3225     if ((*OldParm)->getKind() != (*NewParm)->getKind()) {
3226       if (Complain) {
3227         unsigned NextDiag = diag::err_template_param_different_kind;
3228         if (TemplateArgLoc.isValid()) {
3229           Diag(TemplateArgLoc, diag::err_template_arg_template_params_mismatch);
3230           NextDiag = diag::note_template_param_different_kind;
3231         }
3232         Diag((*NewParm)->getLocation(), NextDiag)
3233           << (Kind != TPL_TemplateMatch);
3234         Diag((*OldParm)->getLocation(), diag::note_template_prev_declaration)
3235           << (Kind != TPL_TemplateMatch);
3236       }
3237       return false;
3238     }
3239
3240     if (isa<TemplateTypeParmDecl>(*OldParm)) {
3241       // Okay; all template type parameters are equivalent (since we
3242       // know we're at the same index).
3243     } else if (NonTypeTemplateParmDecl *OldNTTP
3244                  = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(*OldParm)) {
3245       // The types of non-type template parameters must agree.
3246       NonTypeTemplateParmDecl *NewNTTP
3247         = cast<NonTypeTemplateParmDecl>(*NewParm);
3248
3249       // If we are matching a template template argument to a template
3250       // template parameter and one of the non-type template parameter types
3251       // is dependent, then we must wait until template instantiation time
3252       // to actually compare the arguments.
3253       if (Kind == TPL_TemplateTemplateArgumentMatch &&
3254           (OldNTTP->getType()->isDependentType() ||
3255            NewNTTP->getType()->isDependentType()))
3256         continue;
3257
3258       if (Context.getCanonicalType(OldNTTP->getType()) !=
3259             Context.getCanonicalType(NewNTTP->getType())) {
3260         if (Complain) {
3261           unsigned NextDiag = diag::err_template_nontype_parm_different_type;
3262           if (TemplateArgLoc.isValid()) {
3263             Diag(TemplateArgLoc,
3264                  diag::err_template_arg_template_params_mismatch);
3265             NextDiag = diag::note_template_nontype_parm_different_type;
3266           }
3267           Diag(NewNTTP->getLocation(), NextDiag)
3268             << NewNTTP->getType()
3269             << (Kind != TPL_TemplateMatch);
3270           Diag(OldNTTP->getLocation(),
3271                diag::note_template_nontype_parm_prev_declaration)
3272             << OldNTTP->getType();
3273         }
3274         return false;
3275       }
3276     } else {
3277       // The template parameter lists of template template
3278       // parameters must agree.
3279       assert(isa<TemplateTemplateParmDecl>(*OldParm) &&
3280              "Only template template parameters handled here");
3281       TemplateTemplateParmDecl *OldTTP
3282         = cast<TemplateTemplateParmDecl>(*OldParm);
3283       TemplateTemplateParmDecl *NewTTP
3284         = cast<TemplateTemplateParmDecl>(*NewParm);
3285       if (!TemplateParameterListsAreEqual(NewTTP->getTemplateParameters(),
3286                                           OldTTP->getTemplateParameters(),
3287                                           Complain,
3288               (Kind == TPL_TemplateMatch? TPL_TemplateTemplateParmMatch : Kind),
3289                                           TemplateArgLoc))
3290         return false;
3291     }
3292   }
3293
3294   return true;
3295 }
3296
3297 /// \brief Check whether a template can be declared within this scope.
3298 ///
3299 /// If the template declaration is valid in this scope, returns
3300 /// false. Otherwise, issues a diagnostic and returns true.
3301 bool
3302 Sema::CheckTemplateDeclScope(Scope *S, TemplateParameterList *TemplateParams) {
3303   // Find the nearest enclosing declaration scope.
3304   while ((S->getFlags() & Scope::DeclScope) == 0 ||
3305          (S->getFlags() & Scope::TemplateParamScope) != 0)
3306     S = S->getParent();
3307
3308   // C++ [temp]p2:
3309   //   A template-declaration can appear only as a namespace scope or
3310   //   class scope declaration.
3311   DeclContext *Ctx = static_cast<DeclContext *>(S->getEntity());
3312   if (Ctx && isa<LinkageSpecDecl>(Ctx) &&
3313       cast<LinkageSpecDecl>(Ctx)->getLanguage() != LinkageSpecDecl::lang_cxx)
3314     return Diag(TemplateParams->getTemplateLoc(), diag::err_template_linkage)
3315              << TemplateParams->getSourceRange();
3316
3317   while (Ctx && isa<LinkageSpecDecl>(Ctx))
3318     Ctx = Ctx->getParent();
3319
3320   if (Ctx && (Ctx->isFileContext() || Ctx->isRecord()))
3321     return false;
3322
3323   return Diag(TemplateParams->getTemplateLoc(),
3324               diag::err_template_outside_namespace_or_class_scope)
3325     << TemplateParams->getSourceRange();
3326 }
3327
3328 /// \brief Determine what kind of template specialization the given declaration
3329 /// is.
3330 static TemplateSpecializationKind getTemplateSpecializationKind(NamedDecl *D) {
3331   if (!D)
3332     return TSK_Undeclared;
3333
3334   if (CXXRecordDecl *Record = dyn_cast<CXXRecordDecl>(D))
3335     return Record->getTemplateSpecializationKind();
3336   if (FunctionDecl *Function = dyn_cast<FunctionDecl>(D))
3337     return Function->getTemplateSpecializationKind();
3338   if (VarDecl *Var = dyn_cast<VarDecl>(D))
3339     return Var->getTemplateSpecializationKind();
3340
3341   return TSK_Undeclared;
3342 }
3343
3344 /// \brief Check whether a specialization is well-formed in the current
3345 /// context.
3346 ///
3347 /// This routine determines whether a template specialization can be declared
3348 /// in the current context (C++ [temp.expl.spec]p2).
3349 ///
3350 /// \param S the semantic analysis object for which this check is being
3351 /// performed.
3352 ///
3353 /// \param Specialized the entity being specialized or instantiated, which
3354 /// may be a kind of template (class template, function template, etc.) or
3355 /// a member of a class template (member function, static data member,
3356 /// member class).
3357 ///
3358 /// \param PrevDecl the previous declaration of this entity, if any.
3359 ///
3360 /// \param Loc the location of the explicit specialization or instantiation of
3361 /// this entity.
3362 ///
3363 /// \param IsPartialSpecialization whether this is a partial specialization of
3364 /// a class template.
3365 ///
3366 /// \returns true if there was an error that we cannot recover from, false
3367 /// otherwise.
3368 static bool CheckTemplateSpecializationScope(Sema &S,
3369                                              NamedDecl *Specialized,
3370                                              NamedDecl *PrevDecl,
3371                                              SourceLocation Loc,
3372                                              bool IsPartialSpecialization) {
3373   // Keep these "kind" numbers in sync with the %select statements in the
3374   // various diagnostics emitted by this routine.
3375   int EntityKind = 0;
3376   bool isTemplateSpecialization = false;
3377   if (isa<ClassTemplateDecl>(Specialized)) {
3378     EntityKind = IsPartialSpecialization? 1 : 0;
3379     isTemplateSpecialization = true;
3380   } else if (isa<FunctionTemplateDecl>(Specialized)) {
3381     EntityKind = 2;
3382     isTemplateSpecialization = true;
3383   } else if (isa<CXXMethodDecl>(Specialized))
3384     EntityKind = 3;
3385   else if (isa<VarDecl>(Specialized))
3386     EntityKind = 4;
3387   else if (isa<RecordDecl>(Specialized))
3388     EntityKind = 5;
3389   else {
3390     S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_unknown_kind);
3391     S.Diag(Specialized->getLocation(), diag::note_specialized_entity);
3392     return true;
3393   }
3394
3395   // C++ [temp.expl.spec]p2:
3396   //   An explicit specialization shall be declared in the namespace
3397   //   of which the template is a member, or, for member templates, in
3398   //   the namespace of which the enclosing class or enclosing class
3399   //   template is a member. An explicit specialization of a member
3400   //   function, member class or static data member of a class
3401   //   template shall be declared in the namespace of which the class
3402   //   template is a member. Such a declaration may also be a
3403   //   definition. If the declaration is not a definition, the
3404   //   specialization may be defined later in the name- space in which
3405   //   the explicit specialization was declared, or in a namespace
3406   //   that encloses the one in which the explicit specialization was
3407   //   declared.
3408   if (S.CurContext->getLookupContext()->isFunctionOrMethod()) {
3409     S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_decl_function_scope)
3410       << Specialized;
3411     return true;
3412   }
3413
3414   if (S.CurContext->isRecord() && !IsPartialSpecialization) {
3415     S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_decl_class_scope)
3416       << Specialized;
3417     return true;
3418   }
3419
3420   // C++ [temp.class.spec]p6:
3421   //   A class template partial specialization may be declared or redeclared
3422   //   in any namespace scope in which its definition may be defined (14.5.1
3423   //   and 14.5.2).
3424   bool ComplainedAboutScope = false;
3425   DeclContext *SpecializedContext
3426     = Specialized->getDeclContext()->getEnclosingNamespaceContext();
3427   DeclContext *DC = S.CurContext->getEnclosingNamespaceContext();
3428   if ((!PrevDecl ||
3429        getTemplateSpecializationKind(PrevDecl) == TSK_Undeclared ||
3430        getTemplateSpecializationKind(PrevDecl) == TSK_ImplicitInstantiation)){
3431     // There is no prior declaration of this entity, so this
3432     // specialization must be in the same context as the template
3433     // itself.
3434     if (!DC->Equals(SpecializedContext)) {
3435       if (isa<TranslationUnitDecl>(SpecializedContext))
3436         S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_decl_out_of_scope_global)
3437         << EntityKind << Specialized;
3438       else if (isa<NamespaceDecl>(SpecializedContext))
3439         S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_decl_out_of_scope)
3440         << EntityKind << Specialized
3441         << cast<NamedDecl>(SpecializedContext);
3442
3443       S.Diag(Specialized->getLocation(), diag::note_specialized_entity);
3444       ComplainedAboutScope = true;
3445     }
3446   }
3447
3448   // Make sure that this redeclaration (or definition) occurs in an enclosing
3449   // namespace.
3450   // Note that HandleDeclarator() performs this check for explicit
3451   // specializations of function templates, static data members, and member
3452   // functions, so we skip the check here for those kinds of entities.
3453   // FIXME: HandleDeclarator's diagnostics aren't quite as good, though.
3454   // Should we refactor that check, so that it occurs later?
3455   if (!ComplainedAboutScope && !DC->Encloses(SpecializedContext) &&
3456       !(isa<FunctionTemplateDecl>(Specialized) || isa<VarDecl>(Specialized) ||
3457         isa<FunctionDecl>(Specialized))) {
3458     if (isa<TranslationUnitDecl>(SpecializedContext))
3459       S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_redecl_global_scope)
3460         << EntityKind << Specialized;
3461     else if (isa<NamespaceDecl>(SpecializedContext))
3462       S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_redecl_out_of_scope)
3463         << EntityKind << Specialized
3464         << cast<NamedDecl>(SpecializedContext);
3465
3466     S.Diag(Specialized->getLocation(), diag::note_specialized_entity);
3467   }
3468
3469   // FIXME: check for specialization-after-instantiation errors and such.
3470
3471   return false;
3472 }
3473
3474 /// \brief Check the non-type template arguments of a class template
3475 /// partial specialization according to C++ [temp.class.spec]p9.
3476 ///
3477 /// \param TemplateParams the template parameters of the primary class
3478 /// template.
3479 ///
3480 /// \param TemplateArg the template arguments of the class template
3481 /// partial specialization.
3482 ///
3483 /// \param MirrorsPrimaryTemplate will be set true if the class
3484 /// template partial specialization arguments are identical to the
3485 /// implicit template arguments of the primary template. This is not
3486 /// necessarily an error (C++0x), and it is left to the caller to diagnose
3487 /// this condition when it is an error.
3488 ///
3489 /// \returns true if there was an error, false otherwise.
3490 bool Sema::CheckClassTemplatePartialSpecializationArgs(
3491                                         TemplateParameterList *TemplateParams,
3492                              const TemplateArgumentListBuilder &TemplateArgs,
3493                                         bool &MirrorsPrimaryTemplate) {
3494   // FIXME: the interface to this function will have to change to
3495   // accommodate variadic templates.
3496   MirrorsPrimaryTemplate = true;
3497
3498   const TemplateArgument *ArgList = TemplateArgs.getFlatArguments();
3499
3500   for (unsigned I = 0, N = TemplateParams->size(); I != N; ++I) {
3501     // Determine whether the template argument list of the partial
3502     // specialization is identical to the implicit argument list of
3503     // the primary template. The caller may need to diagnostic this as
3504     // an error per C++ [temp.class.spec]p9b3.
3505     if (MirrorsPrimaryTemplate) {
3506       if (TemplateTypeParmDecl *TTP
3507             = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(TemplateParams->getParam(I))) {
3508         if (Context.getCanonicalType(Context.getTypeDeclType(TTP)) !=
3509               Context.getCanonicalType(ArgList[I].getAsType()))
3510           MirrorsPrimaryTemplate = false;
3511       } else if (TemplateTemplateParmDecl *TTP
3512                    = dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl>(
3513                                                  TemplateParams->getParam(I))) {
3514         TemplateName Name = ArgList[I].getAsTemplate();
3515         TemplateTemplateParmDecl *ArgDecl
3516           = dyn_cast_or_null<TemplateTemplateParmDecl>(Name.getAsTemplateDecl());
3517         if (!ArgDecl ||
3518             ArgDecl->getIndex() != TTP->getIndex() ||
3519             ArgDecl->getDepth() != TTP->getDepth())
3520           MirrorsPrimaryTemplate = false;
3521       }
3522     }
3523
3524     NonTypeTemplateParmDecl *Param
3525       = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(TemplateParams->getParam(I));
3526     if (!Param) {
3527       continue;
3528     }
3529
3530     Expr *ArgExpr = ArgList[I].getAsExpr();
3531     if (!ArgExpr) {
3532       MirrorsPrimaryTemplate = false;
3533       continue;
3534     }
3535
3536     // C++ [temp.class.spec]p8:
3537     //   A non-type argument is non-specialized if it is the name of a
3538     //   non-type parameter. All other non-type arguments are
3539     //   specialized.
3540     //
3541     // Below, we check the two conditions that only apply to
3542     // specialized non-type arguments, so skip any non-specialized
3543     // arguments.
3544     if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(ArgExpr))
3545       if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
3546             = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(DRE->getDecl())) {
3547         if (MirrorsPrimaryTemplate &&
3548             (Param->getIndex() != NTTP->getIndex() ||
3549              Param->getDepth() != NTTP->getDepth()))
3550           MirrorsPrimaryTemplate = false;
3551
3552         continue;
3553       }
3554
3555     // C++ [temp.class.spec]p9:
3556     //   Within the argument list of a class template partial
3557     //   specialization, the following restrictions apply:
3558     //     -- A partially specialized non-type argument expression
3559     //        shall not involve a template parameter of the partial
3560     //        specialization except when the argument expression is a
3561     //        simple identifier.
3562     if (ArgExpr->isTypeDependent() || ArgExpr->isValueDependent()) {
3563       Diag(ArgExpr->getLocStart(),
3564            diag::err_dependent_non_type_arg_in_partial_spec)
3565         << ArgExpr->getSourceRange();
3566       return true;
3567     }
3568
3569     //     -- The type of a template parameter corresponding to a
3570     //        specialized non-type argument shall not be dependent on a
3571     //        parameter of the specialization.
3572     if (Param->getType()->isDependentType()) {
3573       Diag(ArgExpr->getLocStart(),
3574            diag::err_dependent_typed_non_type_arg_in_partial_spec)
3575         << Param->getType()
3576         << ArgExpr->getSourceRange();
3577       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3578       return true;
3579     }
3580
3581     MirrorsPrimaryTemplate = false;
3582   }
3583
3584   return false;
3585 }
3586
3587 /// \brief Retrieve the previous declaration of the given declaration.
3588 static NamedDecl *getPreviousDecl(NamedDecl *ND) {
3589   if (VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(ND))
3590     return VD->getPreviousDeclaration();
3591   if (FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(ND))
3592     return FD->getPreviousDeclaration();
3593   if (TagDecl *TD = dyn_cast<TagDecl>(ND))
3594     return TD->getPreviousDeclaration();
3595   if (TypedefDecl *TD = dyn_cast<TypedefDecl>(ND))
3596     return TD->getPreviousDeclaration();
3597   if (FunctionTemplateDecl *FTD = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(ND))
3598     return FTD->getPreviousDeclaration();
3599   if (ClassTemplateDecl *CTD = dyn_cast<ClassTemplateDecl>(ND))
3600     return CTD->getPreviousDeclaration();
3601   return 0;
3602 }
3603
3604 Sema::DeclResult
3605 Sema::ActOnClassTemplateSpecialization(Scope *S, unsigned TagSpec,
3606                                        TagUseKind TUK,
3607                                        SourceLocation KWLoc,
3608                                        CXXScopeSpec &SS,
3609                                        TemplateTy TemplateD,
3610                                        SourceLocation TemplateNameLoc,
3611                                        SourceLocation LAngleLoc,
3612                                        ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsIn,
3613                                        SourceLocation RAngleLoc,
3614                                        AttributeList *Attr,
3615                                MultiTemplateParamsArg TemplateParameterLists) {
3616   assert(TUK != TUK_Reference && "References are not specializations");
3617
3618   // Find the class template we're specializing
3619   TemplateName Name = TemplateD.getAsVal<TemplateName>();
3620   ClassTemplateDecl *ClassTemplate
3621     = dyn_cast_or_null<ClassTemplateDecl>(Name.getAsTemplateDecl());
3622
3623   if (!ClassTemplate) {
3624     Diag(TemplateNameLoc, diag::err_not_class_template_specialization)
3625       << (Name.getAsTemplateDecl() &&
3626           isa<TemplateTemplateParmDecl>(Name.getAsTemplateDecl()));
3627     return true;
3628   }
3629
3630   bool isExplicitSpecialization = false;
3631   bool isPartialSpecialization = false;
3632
3633   // Check the validity of the template headers that introduce this
3634   // template.
3635   // FIXME: We probably shouldn't complain about these headers for
3636   // friend declarations.
3637   TemplateParameterList *TemplateParams
3638     = MatchTemplateParametersToScopeSpecifier(TemplateNameLoc, SS,
3639                         (TemplateParameterList**)TemplateParameterLists.get(),
3640                                               TemplateParameterLists.size(),
3641                                               TUK == TUK_Friend,
3642                                               isExplicitSpecialization);
3643   if (TemplateParams && TemplateParams->size() > 0) {
3644     isPartialSpecialization = true;
3645
3646     // C++ [temp.class.spec]p10:
3647     //   The template parameter list of a specialization shall not
3648     //   contain default template argument values.
3649     for (unsigned I = 0, N = TemplateParams->size(); I != N; ++I) {
3650       Decl *Param = TemplateParams->getParam(I);
3651       if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(Param)) {
3652         if (TTP->hasDefaultArgument()) {
3653           Diag(TTP->getDefaultArgumentLoc(),
3654                diag::err_default_arg_in_partial_spec);
3655           TTP->removeDefaultArgument();
3656         }
3657       } else if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
3658                    = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
3659         if (Expr *DefArg = NTTP->getDefaultArgument()) {
3660           Diag(NTTP->getDefaultArgumentLoc(),
3661                diag::err_default_arg_in_partial_spec)
3662             << DefArg->getSourceRange();
3663           NTTP->setDefaultArgument(0);
3664           DefArg->Destroy(Context);
3665         }
3666       } else {
3667         TemplateTemplateParmDecl *TTP = cast<TemplateTemplateParmDecl>(Param);
3668         if (TTP->hasDefaultArgument()) {
3669           Diag(TTP->getDefaultArgument().getLocation(),
3670                diag::err_default_arg_in_partial_spec)
3671             << TTP->getDefaultArgument().getSourceRange();
3672           TTP->setDefaultArgument(TemplateArgumentLoc());
3673         }
3674       }
3675     }
3676   } else if (TemplateParams) {
3677     if (TUK == TUK_Friend)
3678       Diag(KWLoc, diag::err_template_spec_friend)
3679         << FixItHint::CreateRemoval(
3680                                 SourceRange(TemplateParams->getTemplateLoc(),
3681                                             TemplateParams->getRAngleLoc()))
3682         << SourceRange(LAngleLoc, RAngleLoc);
3683     else
3684       isExplicitSpecialization = true;
3685   } else if (TUK != TUK_Friend) {
3686     Diag(KWLoc, diag::err_template_spec_needs_header)
3687       << FixItHint::CreateInsertion(KWLoc, "template<> ");
3688     isExplicitSpecialization = true;
3689   }
3690
3691   // Check that the specialization uses the same tag kind as the
3692   // original template.
3693   TagTypeKind Kind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
3694   assert(Kind != TTK_Enum && "Invalid enum tag in class template spec!");
3695   if (!isAcceptableTagRedeclaration(ClassTemplate->getTemplatedDecl(),
3696                                     Kind, KWLoc,
3697                                     *ClassTemplate->getIdentifier())) {
3698     Diag(KWLoc, diag::err_use_with_wrong_tag)
3699       << ClassTemplate
3700       << FixItHint::CreateReplacement(KWLoc,
3701                             ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getKindName());
3702     Diag(ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getLocation(),
3703          diag::note_previous_use);
3704     Kind = ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getTagKind();
3705   }
3706
3707   // Translate the parser's template argument list in our AST format.
3708   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs;
3709   TemplateArgs.setLAngleLoc(LAngleLoc);
3710   TemplateArgs.setRAngleLoc(RAngleLoc);
3711   translateTemplateArguments(TemplateArgsIn, TemplateArgs);
3712
3713   // Check that the template argument list is well-formed for this
3714   // template.
3715   TemplateArgumentListBuilder Converted(ClassTemplate->getTemplateParameters(),
3716                                         TemplateArgs.size());
3717   if (CheckTemplateArgumentList(ClassTemplate, TemplateNameLoc,
3718                                 TemplateArgs, false, Converted))
3719     return true;
3720
3721   assert((Converted.structuredSize() ==
3722             ClassTemplate->getTemplateParameters()->size()) &&
3723          "Converted template argument list is too short!");
3724
3725   // Find the class template (partial) specialization declaration that
3726   // corresponds to these arguments.
3727   llvm::FoldingSetNodeID ID;
3728   if (isPartialSpecialization) {
3729     bool MirrorsPrimaryTemplate;
3730     if (CheckClassTemplatePartialSpecializationArgs(
3731                                          ClassTemplate->getTemplateParameters(),
3732                                          Converted, MirrorsPrimaryTemplate))
3733       return true;
3734
3735     if (MirrorsPrimaryTemplate) {
3736       // C++ [temp.class.spec]p9b3:
3737       //
3738       //   -- The argument list of the specialization shall not be identical
3739       //      to the implicit argument list of the primary template.
3740       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_partial_spec_args_match_primary_template)
3741         << (TUK == TUK_Definition)
3742         << FixItHint::CreateRemoval(SourceRange(LAngleLoc, RAngleLoc));
3743       return CheckClassTemplate(S, TagSpec, TUK, KWLoc, SS,
3744                                 ClassTemplate->getIdentifier(),
3745                                 TemplateNameLoc,
3746                                 Attr,
3747                                 TemplateParams,
3748                                 AS_none);
3749     }
3750
3751     // FIXME: Diagnose friend partial specializations
3752
3753     if (!Name.isDependent() &&
3754         !TemplateSpecializationType::anyDependentTemplateArguments(
3755                                              TemplateArgs.getArgumentArray(),
3756                                                          TemplateArgs.size())) {
3757       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_partial_spec_fully_specialized)
3758         << ClassTemplate->getDeclName();
3759       isPartialSpecialization = false;
3760     } else {
3761       // FIXME: Template parameter list matters, too
3762       ClassTemplatePartialSpecializationDecl::Profile(ID,
3763                                                   Converted.getFlatArguments(),
3764                                                       Converted.flatSize(),
3765                                                       Context);
3766     }
3767   }
3768
3769   if (!isPartialSpecialization)
3770     ClassTemplateSpecializationDecl::Profile(ID,
3771                                              Converted.getFlatArguments(),
3772                                              Converted.flatSize(),
3773                                              Context);
3774   void *InsertPos = 0;
3775   ClassTemplateSpecializationDecl *PrevDecl = 0;
3776
3777   if (isPartialSpecialization)
3778     PrevDecl
3779       = ClassTemplate->getPartialSpecializations().FindNodeOrInsertPos(ID,
3780                                                                     InsertPos);
3781   else
3782     PrevDecl
3783       = ClassTemplate->getSpecializations().FindNodeOrInsertPos(ID, InsertPos);
3784
3785   ClassTemplateSpecializationDecl *Specialization = 0;
3786
3787   // Check whether we can declare a class template specialization in
3788   // the current scope.
3789   if (TUK != TUK_Friend &&
3790       CheckTemplateSpecializationScope(*this, ClassTemplate, PrevDecl,
3791                                        TemplateNameLoc,
3792                                        isPartialSpecialization))
3793     return true;
3794
3795   // The canonical type
3796   QualType CanonType;
3797   if (PrevDecl &&
3798       (PrevDecl->getSpecializationKind() == TSK_Undeclared ||
3799                TUK == TUK_Friend)) {
3800     // Since the only prior class template specialization with these
3801     // arguments was referenced but not declared, or we're only
3802     // referencing this specialization as a friend, reuse that
3803     // declaration node as our own, updating its source location to
3804     // reflect our new declaration.
3805     Specialization = PrevDecl;
3806     Specialization->setLocation(TemplateNameLoc);
3807     PrevDecl = 0;
3808     CanonType = Context.getTypeDeclType(Specialization);
3809   } else if (isPartialSpecialization) {
3810     // Build the canonical type that describes the converted template
3811     // arguments of the class template partial specialization.
3812     TemplateName CanonTemplate = Context.getCanonicalTemplateName(Name);
3813     CanonType = Context.getTemplateSpecializationType(CanonTemplate,
3814                                                   Converted.getFlatArguments(),
3815                                                   Converted.flatSize());
3816
3817     // Create a new class template partial specialization declaration node.
3818     ClassTemplatePartialSpecializationDecl *PrevPartial
3819       = cast_or_null<ClassTemplatePartialSpecializationDecl>(PrevDecl);
3820     unsigned SequenceNumber = PrevPartial? PrevPartial->getSequenceNumber()
3821                             : ClassTemplate->getPartialSpecializations().size();
3822     ClassTemplatePartialSpecializationDecl *Partial
3823       = ClassTemplatePartialSpecializationDecl::Create(Context, Kind,
3824                                              ClassTemplate->getDeclContext(),
3825                                                        TemplateNameLoc,
3826                                                        TemplateParams,
3827                                                        ClassTemplate,
3828                                                        Converted,
3829                                                        TemplateArgs,
3830                                                        CanonType,
3831                                                        PrevPartial,
3832                                                        SequenceNumber);
3833     SetNestedNameSpecifier(Partial, SS);
3834
3835     if (PrevPartial) {
3836       ClassTemplate->getPartialSpecializations().RemoveNode(PrevPartial);
3837       ClassTemplate->getPartialSpecializations().GetOrInsertNode(Partial);
3838     } else {
3839       ClassTemplate->getPartialSpecializations().InsertNode(Partial, InsertPos);
3840     }
3841     Specialization = Partial;
3842
3843     // If we are providing an explicit specialization of a member class
3844     // template specialization, make a note of that.
3845     if (PrevPartial && PrevPartial->getInstantiatedFromMember())
3846       PrevPartial->setMemberSpecialization();
3847
3848     // Check that all of the template parameters of the class template
3849     // partial specialization are deducible from the template
3850     // arguments. If not, this class template partial specialization
3851     // will never be used.
3852     llvm::SmallVector<bool, 8> DeducibleParams;
3853     DeducibleParams.resize(TemplateParams->size());
3854     MarkUsedTemplateParameters(Partial->getTemplateArgs(), true,
3855                                TemplateParams->getDepth(),
3856                                DeducibleParams);
3857     unsigned NumNonDeducible = 0;
3858     for (unsigned I = 0, N = DeducibleParams.size(); I != N; ++I)
3859       if (!DeducibleParams[I])
3860         ++NumNonDeducible;
3861
3862     if (NumNonDeducible) {
3863       Diag(TemplateNameLoc, diag::warn_partial_specs_not_deducible)
3864         << (NumNonDeducible > 1)
3865         << SourceRange(TemplateNameLoc, RAngleLoc);
3866       for (unsigned I = 0, N = DeducibleParams.size(); I != N; ++I) {
3867         if (!DeducibleParams[I]) {
3868           NamedDecl *Param = cast<NamedDecl>(TemplateParams->getParam(I));
3869           if (Param->getDeclName())
3870             Diag(Param->getLocation(),
3871                  diag::note_partial_spec_unused_parameter)
3872               << Param->getDeclName();
3873           else
3874             Diag(Param->getLocation(),
3875                  diag::note_partial_spec_unused_parameter)
3876               << std::string("<anonymous>");
3877         }
3878       }
3879     }
3880   } else {
3881     // Create a new class template specialization declaration node for
3882     // this explicit specialization or friend declaration.
3883     Specialization
3884       = ClassTemplateSpecializationDecl::Create(Context, Kind,
3885                                              ClassTemplate->getDeclContext(),
3886                                                 TemplateNameLoc,
3887                                                 ClassTemplate,
3888                                                 Converted,
3889                                                 PrevDecl);
3890     SetNestedNameSpecifier(Specialization, SS);
3891
3892     if (PrevDecl) {
3893       ClassTemplate->getSpecializations().RemoveNode(PrevDecl);
3894       ClassTemplate->getSpecializations().GetOrInsertNode(Specialization);
3895     } else {
3896       ClassTemplate->getSpecializations().InsertNode(Specialization,
3897                                                      InsertPos);
3898     }
3899
3900     CanonType = Context.getTypeDeclType(Specialization);
3901   }
3902
3903   // C++ [temp.expl.spec]p6:
3904   //   If a template, a member template or the member of a class template is
3905   //   explicitly specialized then that specialization shall be declared
3906   //   before the first use of that specialization that would cause an implicit
3907   //   instantiation to take place, in every translation unit in which such a
3908   //   use occurs; no diagnostic is required.
3909   if (PrevDecl && PrevDecl->getPointOfInstantiation().isValid()) {
3910     bool Okay = false;
3911     for (NamedDecl *Prev = PrevDecl; Prev; Prev = getPreviousDecl(Prev)) {
3912       // Is there any previous explicit specialization declaration?
3913       if (getTemplateSpecializationKind(Prev) == TSK_ExplicitSpecialization) {
3914         Okay = true;
3915         break;
3916       }
3917     }
3918
3919     if (!Okay) {
3920       SourceRange Range(TemplateNameLoc, RAngleLoc);
3921       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_specialization_after_instantiation)
3922         << Context.getTypeDeclType(Specialization) << Range;
3923
3924       Diag(PrevDecl->getPointOfInstantiation(),
3925            diag::note_instantiation_required_here)
3926         << (PrevDecl->getTemplateSpecializationKind()
3927                                                 != TSK_ImplicitInstantiation);
3928       return true;
3929     }
3930   }
3931
3932   // If this is not a friend, note that this is an explicit specialization.
3933   if (TUK != TUK_Friend)
3934     Specialization->setSpecializationKind(TSK_ExplicitSpecialization);
3935
3936   // Check that this isn't a redefinition of this specialization.
3937   if (TUK == TUK_Definition) {
3938     if (RecordDecl *Def = Specialization->getDefinition()) {
3939       SourceRange Range(TemplateNameLoc, RAngleLoc);
3940       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_redefinition)
3941         << Context.getTypeDeclType(Specialization) << Range;
3942       Diag(Def->getLocation(), diag::note_previous_definition);
3943       Specialization->setInvalidDecl();
3944       return true;
3945     }
3946   }
3947
3948   // Build the fully-sugared type for this class template
3949   // specialization as the user wrote in the specialization
3950   // itself. This means that we'll pretty-print the type retrieved
3951   // from the specialization's declaration the way that the user
3952   // actually wrote the specialization, rather than formatting the
3953   // name based on the "canonical" representation used to store the
3954   // template arguments in the specialization.
3955   TypeSourceInfo *WrittenTy
3956     = Context.getTemplateSpecializationTypeInfo(Name, TemplateNameLoc,
3957                                                 TemplateArgs, CanonType);
3958   if (TUK != TUK_Friend)
3959     Specialization->setTypeAsWritten(WrittenTy);
3960   TemplateArgsIn.release();
3961
3962   // C++ [temp.expl.spec]p9:
3963   //   A template explicit specialization is in the scope of the
3964   //   namespace in which the template was defined.
3965   //
3966   // We actually implement this paragraph where we set the semantic
3967   // context (in the creation of the ClassTemplateSpecializationDecl),
3968   // but we also maintain the lexical context where the actual
3969   // definition occurs.
3970   Specialization->setLexicalDeclContext(CurContext);
3971
3972   // We may be starting the definition of this specialization.
3973   if (TUK == TUK_Definition)
3974     Specialization->startDefinition();
3975
3976   if (TUK == TUK_Friend) {
3977     FriendDecl *Friend = FriendDecl::Create(Context, CurContext,
3978                                             TemplateNameLoc,
3979                                             WrittenTy,
3980                                             /*FIXME:*/KWLoc);
3981     Friend->setAccess(AS_public);
3982     CurContext->addDecl(Friend);
3983   } else {
3984     // Add the specialization into its lexical context, so that it can
3985     // be seen when iterating through the list of declarations in that
3986     // context. However, specializations are not found by name lookup.
3987     CurContext->addDecl(Specialization);
3988   }
3989   return DeclPtrTy::make(Specialization);
3990 }
3991
3992 Sema::DeclPtrTy
3993 Sema::ActOnTemplateDeclarator(Scope *S,
3994                               MultiTemplateParamsArg TemplateParameterLists,
3995                               Declarator &D) {
3996   return HandleDeclarator(S, D, move(TemplateParameterLists), false);
3997 }
3998
3999 Sema::DeclPtrTy
4000 Sema::ActOnStartOfFunctionTemplateDef(Scope *FnBodyScope,
4001                                MultiTemplateParamsArg TemplateParameterLists,
4002                                       Declarator &D) {
4003   assert(getCurFunctionDecl() == 0 && "Function parsing confused");
4004   assert(D.getTypeObject(0).Kind == DeclaratorChunk::Function &&
4005          "Not a function declarator!");
4006   DeclaratorChunk::FunctionTypeInfo &FTI = D.getTypeObject(0).Fun;
4007
4008   if (FTI.hasPrototype) {
4009     // FIXME: Diagnose arguments without names in C.
4010   }
4011
4012   Scope *ParentScope = FnBodyScope->getParent();
4013
4014   DeclPtrTy DP = HandleDeclarator(ParentScope, D,
4015                                   move(TemplateParameterLists),
4016                                   /*IsFunctionDefinition=*/true);
4017   if (FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate
4018         = dyn_cast_or_null<FunctionTemplateDecl>(DP.getAs<Decl>()))
4019     return ActOnStartOfFunctionDef(FnBodyScope,
4020                       DeclPtrTy::make(FunctionTemplate->getTemplatedDecl()));
4021   if (FunctionDecl *Function = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(DP.getAs<Decl>()))
4022     return ActOnStartOfFunctionDef(FnBodyScope, DeclPtrTy::make(Function));
4023   return DeclPtrTy();
4024 }
4025
4026 /// \brief Strips various properties off an implicit instantiation
4027 /// that has just been explicitly specialized.
4028 static void StripImplicitInstantiation(NamedDecl *D) {
4029   D->invalidateAttrs();
4030
4031   if (FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
4032     FD->setInlineSpecified(false);
4033   }
4034 }
4035
4036 /// \brief Diagnose cases where we have an explicit template specialization
4037 /// before/after an explicit template instantiation, producing diagnostics
4038 /// for those cases where they are required and determining whether the
4039 /// new specialization/instantiation will have any effect.
4040 ///
4041 /// \param NewLoc the location of the new explicit specialization or
4042 /// instantiation.
4043 ///
4044 /// \param NewTSK the kind of the new explicit specialization or instantiation.
4045 ///
4046 /// \param PrevDecl the previous declaration of the entity.
4047 ///
4048 /// \param PrevTSK the kind of the old explicit specialization or instantiatin.
4049 ///
4050 /// \param PrevPointOfInstantiation if valid, indicates where the previus
4051 /// declaration was instantiated (either implicitly or explicitly).
4052 ///
4053 /// \param SuppressNew will be set to true to indicate that the new
4054 /// specialization or instantiation has no effect and should be ignored.
4055 ///
4056 /// \returns true if there was an error that should prevent the introduction of
4057 /// the new declaration into the AST, false otherwise.
4058 bool
4059 Sema::CheckSpecializationInstantiationRedecl(SourceLocation NewLoc,
4060                                              TemplateSpecializationKind NewTSK,
4061                                              NamedDecl *PrevDecl,
4062                                              TemplateSpecializationKind PrevTSK,
4063                                         SourceLocation PrevPointOfInstantiation,
4064                                              bool &SuppressNew) {
4065   SuppressNew = false;
4066
4067   switch (NewTSK) {
4068   case TSK_Undeclared:
4069   case TSK_ImplicitInstantiation:
4070     assert(false && "Don't check implicit instantiations here");
4071     return false;
4072
4073   case TSK_ExplicitSpecialization:
4074     switch (PrevTSK) {
4075     case TSK_Undeclared:
4076     case TSK_ExplicitSpecialization:
4077       // Okay, we're just specializing something that is either already
4078       // explicitly specialized or has merely been mentioned without any
4079       // instantiation.
4080       return false;
4081
4082     case TSK_ImplicitInstantiation:
4083       if (PrevPointOfInstantiation.isInvalid()) {
4084         // The declaration itself has not actually been instantiated, so it is
4085         // still okay to specialize it.
4086         StripImplicitInstantiation(PrevDecl);
4087         return false;
4088       }
4089       // Fall through
4090
4091     case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
4092     case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
4093       assert((PrevTSK == TSK_ImplicitInstantiation ||
4094               PrevPointOfInstantiation.isValid()) &&
4095              "Explicit instantiation without point of instantiation?");
4096
4097       // C++ [temp.expl.spec]p6:
4098       //   If a template, a member template or the member of a class template
4099       //   is explicitly specialized then that specialization shall be declared
4100       //   before the first use of that specialization that would cause an
4101       //   implicit instantiation to take place, in every translation unit in
4102       //   which such a use occurs; no diagnostic is required.
4103       for (NamedDecl *Prev = PrevDecl; Prev; Prev = getPreviousDecl(Prev)) {
4104         // Is there any previous explicit specialization declaration?
4105         if (getTemplateSpecializationKind(Prev) == TSK_ExplicitSpecialization)
4106           return false;
4107       }
4108
4109       Diag(NewLoc, diag::err_specialization_after_instantiation)
4110         << PrevDecl;
4111       Diag(PrevPointOfInstantiation, diag::note_instantiation_required_here)
4112         << (PrevTSK != TSK_ImplicitInstantiation);
4113
4114       return true;
4115     }
4116     break;
4117
4118   case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
4119     switch (PrevTSK) {
4120     case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
4121       // This explicit instantiation declaration is redundant (that's okay).
4122       SuppressNew = true;
4123       return false;
4124
4125     case TSK_Undeclared:
4126     case TSK_ImplicitInstantiation:
4127       // We're explicitly instantiating something that may have already been
4128       // implicitly instantiated; that's fine.
4129       return false;
4130
4131     case TSK_ExplicitSpecialization:
4132       // C++0x [temp.explicit]p4:
4133       //   For a given set of template parameters, if an explicit instantiation
4134       //   of a template appears after a declaration of an explicit
4135       //   specialization for that template, the explicit instantiation has no
4136       //   effect.
4137       SuppressNew = true;
4138       return false;
4139
4140     case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
4141       // C++0x [temp.explicit]p10:
4142       //   If an entity is the subject of both an explicit instantiation
4143       //   declaration and an explicit instantiation definition in the same
4144       //   translation unit, the definition shall follow the declaration.
4145       Diag(NewLoc,
4146            diag::err_explicit_instantiation_declaration_after_definition);
4147       Diag(PrevPointOfInstantiation,
4148            diag::note_explicit_instantiation_definition_here);
4149       assert(PrevPointOfInstantiation.isValid() &&
4150              "Explicit instantiation without point of instantiation?");
4151       SuppressNew = true;
4152       return false;
4153     }
4154     break;
4155
4156   case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
4157     switch (PrevTSK) {
4158     case TSK_Undeclared:
4159     case TSK_ImplicitInstantiation:
4160       // We're explicitly instantiating something that may have already been
4161       // implicitly instantiated; that's fine.
4162       return false;
4163
4164     case TSK_ExplicitSpecialization:
4165       // C++ DR 259, C++0x [temp.explicit]p4:
4166       //   For a given set of template parameters, if an explicit
4167       //   instantiation of a template appears after a declaration of
4168       //   an explicit specialization for that template, the explicit
4169       //   instantiation has no effect.
4170       //
4171       // In C++98/03 mode, we only give an extension warning here, because it
4172       // is not harmful to try to explicitly instantiate something that
4173       // has been explicitly specialized.
4174       if (!getLangOptions().CPlusPlus0x) {
4175         Diag(NewLoc, diag::ext_explicit_instantiation_after_specialization)
4176           << PrevDecl;
4177         Diag(PrevDecl->getLocation(),
4178              diag::note_previous_template_specialization);
4179       }
4180       SuppressNew = true;
4181       return false;
4182
4183     case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
4184       // We're explicity instantiating a definition for something for which we
4185       // were previously asked to suppress instantiations. That's fine.
4186       return false;
4187
4188     case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
4189       // C++0x [temp.spec]p5:
4190       //   For a given template and a given set of template-arguments,
4191       //     - an explicit instantiation definition shall appear at most once
4192       //       in a program,
4193       Diag(NewLoc, diag::err_explicit_instantiation_duplicate)
4194         << PrevDecl;
4195       Diag(PrevPointOfInstantiation,
4196            diag::note_previous_explicit_instantiation);
4197       SuppressNew = true;
4198       return false;
4199     }
4200     break;
4201   }
4202
4203   assert(false && "Missing specialization/instantiation case?");
4204
4205   return false;
4206 }
4207
4208 /// \brief Perform semantic analysis for the given dependent function
4209 /// template specialization.  The only possible way to get a dependent
4210 /// function template specialization is with a friend declaration,
4211 /// like so:
4212 ///
4213 ///   template <class T> void foo(T);
4214 ///   template <class T> class A {
4215 ///     friend void foo<>(T);
4216 ///   };
4217 ///
4218 /// There really isn't any useful analysis we can do here, so we
4219 /// just store the information.
4220 bool
4221 Sema::CheckDependentFunctionTemplateSpecialization(FunctionDecl *FD,
4222                    const TemplateArgumentListInfo &ExplicitTemplateArgs,
4223                                                    LookupResult &Previous) {
4224   // Remove anything from Previous that isn't a function template in
4225   // the correct context.
4226   DeclContext *FDLookupContext = FD->getDeclContext()->getLookupContext();
4227   LookupResult::Filter F = Previous.makeFilter();
4228   while (F.hasNext()) {
4229     NamedDecl *D = F.next()->getUnderlyingDecl();
4230     if (!isa<FunctionTemplateDecl>(D) ||
4231         !FDLookupContext->Equals(D->getDeclContext()->getLookupContext()))
4232       F.erase();
4233   }
4234   F.done();
4235
4236   // Should this be diagnosed here?
4237   if (Previous.empty()) return true;
4238
4239   FD->setDependentTemplateSpecialization(Context, Previous.asUnresolvedSet(),
4240                                          ExplicitTemplateArgs);
4241   return false;
4242 }
4243
4244 /// \brief Perform semantic analysis for the given function template
4245 /// specialization.
4246 ///
4247 /// This routine performs all of the semantic analysis required for an
4248 /// explicit function template specialization. On successful completion,
4249 /// the function declaration \p FD will become a function template
4250 /// specialization.
4251 ///
4252 /// \param FD the function declaration, which will be updated to become a
4253 /// function template specialization.
4254 ///
4255 /// \param ExplicitTemplateArgs the explicitly-provided template arguments,
4256 /// if any. Note that this may be valid info even when 0 arguments are
4257 /// explicitly provided as in, e.g., \c void sort<>(char*, char*);
4258 /// as it anyway contains info on the angle brackets locations.
4259 ///
4260 /// \param PrevDecl the set of declarations that may be specialized by
4261 /// this function specialization.
4262 bool
4263 Sema::CheckFunctionTemplateSpecialization(FunctionDecl *FD,
4264                         const TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
4265                                           LookupResult &Previous) {
4266   // The set of function template specializations that could match this
4267   // explicit function template specialization.
4268   UnresolvedSet<8> Candidates;
4269
4270   DeclContext *FDLookupContext = FD->getDeclContext()->getLookupContext();
4271   for (LookupResult::iterator I = Previous.begin(), E = Previous.end();
4272          I != E; ++I) {
4273     NamedDecl *Ovl = (*I)->getUnderlyingDecl();
4274     if (FunctionTemplateDecl *FunTmpl = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(Ovl)) {
4275       // Only consider templates found within the same semantic lookup scope as
4276       // FD.
4277       if (!FDLookupContext->Equals(Ovl->getDeclContext()->getLookupContext()))
4278         continue;
4279
4280       // C++ [temp.expl.spec]p11:
4281       //   A trailing template-argument can be left unspecified in the
4282       //   template-id naming an explicit function template specialization
4283       //   provided it can be deduced from the function argument type.
4284       // Perform template argument deduction to determine whether we may be
4285       // specializing this template.
4286       // FIXME: It is somewhat wasteful to build
4287       TemplateDeductionInfo Info(Context, FD->getLocation());
4288       FunctionDecl *Specialization = 0;
4289       if (TemplateDeductionResult TDK
4290             = DeduceTemplateArguments(FunTmpl, ExplicitTemplateArgs,
4291                                       FD->getType(),
4292                                       Specialization,
4293                                       Info)) {
4294         // FIXME: Template argument deduction failed; record why it failed, so
4295         // that we can provide nifty diagnostics.
4296         (void)TDK;
4297         continue;
4298       }
4299
4300       // Record this candidate.
4301       Candidates.addDecl(Specialization, I.getAccess());
4302     }
4303   }
4304
4305   // Find the most specialized function template.
4306   UnresolvedSetIterator Result
4307     = getMostSpecialized(Candidates.begin(), Candidates.end(),
4308                          TPOC_Other, FD->getLocation(),
4309                   PDiag(diag::err_function_template_spec_no_match)
4310                     << FD->getDeclName(),
4311                   PDiag(diag::err_function_template_spec_ambiguous)
4312                     << FD->getDeclName() << (ExplicitTemplateArgs != 0),
4313                   PDiag(diag::note_function_template_spec_matched));
4314   if (Result == Candidates.end())
4315     return true;
4316
4317   // Ignore access information;  it doesn't figure into redeclaration checking.
4318   FunctionDecl *Specialization = cast<FunctionDecl>(*Result);
4319   Specialization->setLocation(FD->getLocation());
4320
4321   // FIXME: Check if the prior specialization has a point of instantiation.
4322   // If so, we have run afoul of .
4323
4324   // If this is a friend declaration, then we're not really declaring
4325   // an explicit specialization.
4326   bool isFriend = (FD->getFriendObjectKind() != Decl::FOK_None);
4327
4328   // Check the scope of this explicit specialization.
4329   if (!isFriend &&
4330       CheckTemplateSpecializationScope(*this,
4331                                        Specialization->getPrimaryTemplate(),
4332                                        Specialization, FD->getLocation(),
4333                                        false))
4334     return true;
4335
4336   // C++ [temp.expl.spec]p6:
4337   //   If a template, a member template or the member of a class template is
4338   //   explicitly specialized then that specialization shall be declared
4339   //   before the first use of that specialization that would cause an implicit
4340   //   instantiation to take place, in every translation unit in which such a
4341   //   use occurs; no diagnostic is required.
4342   FunctionTemplateSpecializationInfo *SpecInfo
4343     = Specialization->getTemplateSpecializationInfo();
4344   assert(SpecInfo && "Function template specialization info missing?");
4345
4346   bool SuppressNew = false;
4347   if (!isFriend &&
4348       CheckSpecializationInstantiationRedecl(FD->getLocation(),
4349                                              TSK_ExplicitSpecialization,
4350                                              Specialization,
4351                                    SpecInfo->getTemplateSpecializationKind(),
4352                                          SpecInfo->getPointOfInstantiation(),
4353                                              SuppressNew))
4354     return true;
4355
4356   // Mark the prior declaration as an explicit specialization, so that later
4357   // clients know that this is an explicit specialization.
4358   if (!isFriend)
4359     SpecInfo->setTemplateSpecializationKind(TSK_ExplicitSpecialization);
4360
4361   // Turn the given function declaration into a function template
4362   // specialization, with the template arguments from the previous
4363   // specialization.
4364   // Take copies of (semantic and syntactic) template argument lists.
4365   const TemplateArgumentList* TemplArgs = new (Context)
4366     TemplateArgumentList(Specialization->getTemplateSpecializationArgs());
4367   const TemplateArgumentListInfo* TemplArgsAsWritten = ExplicitTemplateArgs
4368     ? new (Context) TemplateArgumentListInfo(*ExplicitTemplateArgs) : 0;
4369   FD->setFunctionTemplateSpecialization(Specialization->getPrimaryTemplate(),
4370                                         TemplArgs, /*InsertPos=*/0,
4371                                     SpecInfo->getTemplateSpecializationKind(),
4372                                         TemplArgsAsWritten);
4373
4374   // The "previous declaration" for this function template specialization is
4375   // the prior function template specialization.
4376   Previous.clear();
4377   Previous.addDecl(Specialization);
4378   return false;
4379 }
4380
4381 /// \brief Perform semantic analysis for the given non-template member
4382 /// specialization.
4383 ///
4384 /// This routine performs all of the semantic analysis required for an
4385 /// explicit member function specialization. On successful completion,
4386 /// the function declaration \p FD will become a member function
4387 /// specialization.
4388 ///
4389 /// \param Member the member declaration, which will be updated to become a
4390 /// specialization.
4391 ///
4392 /// \param Previous the set of declarations, one of which may be specialized
4393 /// by this function specialization;  the set will be modified to contain the
4394 /// redeclared member.
4395 bool
4396 Sema::CheckMemberSpecialization(NamedDecl *Member, LookupResult &Previous) {
4397   assert(!isa<TemplateDecl>(Member) && "Only for non-template members");
4398
4399   // Try to find the member we are instantiating.
4400   NamedDecl *Instantiation = 0;
4401   NamedDecl *InstantiatedFrom = 0;
4402   MemberSpecializationInfo *MSInfo = 0;
4403
4404   if (Previous.empty()) {
4405     // Nowhere to look anyway.
4406   } else if (FunctionDecl *Function = dyn_cast<FunctionDecl>(Member)) {
4407     for (LookupResult::iterator I = Previous.begin(), E = Previous.end();
4408            I != E; ++I) {
4409       NamedDecl *D = (*I)->getUnderlyingDecl();
4410       if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(D)) {
4411         if (Context.hasSameType(Function->getType(), Method->getType())) {
4412           Instantiation = Method;
4413           InstantiatedFrom = Method->getInstantiatedFromMemberFunction();
4414           MSInfo = Method->getMemberSpecializationInfo();
4415           break;
4416         }
4417       }
4418     }
4419   } else if (isa<VarDecl>(Member)) {
4420     VarDecl *PrevVar;
4421     if (Previous.isSingleResult() &&
4422         (PrevVar = dyn_cast<VarDecl>(Previous.getFoundDecl())))
4423       if (PrevVar->isStaticDataMember()) {
4424         Instantiation = PrevVar;
4425         InstantiatedFrom = PrevVar->getInstantiatedFromStaticDataMember();
4426         MSInfo = PrevVar->getMemberSpecializationInfo();
4427       }
4428   } else if (isa<RecordDecl>(Member)) {
4429     CXXRecordDecl *PrevRecord;
4430     if (Previous.isSingleResult() &&
4431         (PrevRecord = dyn_cast<CXXRecordDecl>(Previous.getFoundDecl()))) {
4432       Instantiation = PrevRecord;
4433       InstantiatedFrom = PrevRecord->getInstantiatedFromMemberClass();
4434       MSInfo = PrevRecord->getMemberSpecializationInfo();
4435     }
4436   }
4437
4438   if (!Instantiation) {
4439     // There is no previous declaration that matches. Since member
4440     // specializations are always out-of-line, the caller will complain about
4441     // this mismatch later.
4442     return false;
4443   }
4444
4445   // If this is a friend, just bail out here before we start turning
4446   // things into explicit specializations.
4447   if (Member->getFriendObjectKind() != Decl::FOK_None) {
4448     // Preserve instantiation information.
4449     if (InstantiatedFrom && isa<CXXMethodDecl>(Member)) {
4450       cast<CXXMethodDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberFunction(
4451                                       cast<CXXMethodDecl>(InstantiatedFrom),
4452         cast<CXXMethodDecl>(Instantiation)->getTemplateSpecializationKind());
4453     } else if (InstantiatedFrom && isa<CXXRecordDecl>(Member)) {
4454       cast<CXXRecordDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberClass(
4455                                       cast<CXXRecordDecl>(InstantiatedFrom),
4456         cast<CXXRecordDecl>(Instantiation)->getTemplateSpecializationKind());
4457     }
4458
4459     Previous.clear();
4460     Previous.addDecl(Instantiation);
4461     return false;
4462   }
4463
4464   // Make sure that this is a specialization of a member.
4465   if (!InstantiatedFrom) {
4466     Diag(Member->getLocation(), diag::err_spec_member_not_instantiated)
4467       << Member;
4468     Diag(Instantiation->getLocation(), diag::note_specialized_decl);
4469     return true;
4470   }
4471
4472   // C++ [temp.expl.spec]p6:
4473   //   If a template, a member template or the member of a class template is
4474   //   explicitly specialized then that spe- cialization shall be declared
4475   //   before the first use of that specialization that would cause an implicit
4476   //   instantiation to take place, in every translation unit in which such a
4477   //   use occurs; no diagnostic is required.
4478   assert(MSInfo && "Member specialization info missing?");
4479
4480   bool SuppressNew = false;
4481   if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(Member->getLocation(),
4482                                              TSK_ExplicitSpecialization,
4483                                              Instantiation,
4484                                      MSInfo->getTemplateSpecializationKind(),
4485                                            MSInfo->getPointOfInstantiation(),
4486                                              SuppressNew))
4487     return true;
4488
4489   // Check the scope of this explicit specialization.
4490   if (CheckTemplateSpecializationScope(*this,
4491                                        InstantiatedFrom,
4492                                        Instantiation, Member->getLocation(),
4493                                        false))
4494     return true;
4495
4496   // Note that this is an explicit instantiation of a member.
4497   // the original declaration to note that it is an explicit specialization
4498   // (if it was previously an implicit instantiation). This latter step
4499   // makes bookkeeping easier.
4500   if (isa<FunctionDecl>(Member)) {
4501     FunctionDecl *InstantiationFunction = cast<FunctionDecl>(Instantiation);
4502     if (InstantiationFunction->getTemplateSpecializationKind() ==
4503           TSK_ImplicitInstantiation) {
4504       InstantiationFunction->setTemplateSpecializationKind(
4505                                                   TSK_ExplicitSpecialization);
4506       InstantiationFunction->setLocation(Member->getLocation());
4507     }
4508
4509     cast<FunctionDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberFunction(
4510                                         cast<CXXMethodDecl>(InstantiatedFrom),
4511                                                   TSK_ExplicitSpecialization);
4512   } else if (isa<VarDecl>(Member)) {
4513     VarDecl *InstantiationVar = cast<VarDecl>(Instantiation);
4514     if (InstantiationVar->getTemplateSpecializationKind() ==
4515           TSK_ImplicitInstantiation) {
4516       InstantiationVar->setTemplateSpecializationKind(
4517                                                   TSK_ExplicitSpecialization);
4518       InstantiationVar->setLocation(Member->getLocation());
4519     }
4520
4521     Context.setInstantiatedFromStaticDataMember(cast<VarDecl>(Member),
4522                                                 cast<VarDecl>(InstantiatedFrom),
4523                                                 TSK_ExplicitSpecialization);
4524   } else {
4525     assert(isa<CXXRecordDecl>(Member) && "Only member classes remain");
4526     CXXRecordDecl *InstantiationClass = cast<CXXRecordDecl>(Instantiation);
4527     if (InstantiationClass->getTemplateSpecializationKind() ==
4528           TSK_ImplicitInstantiation) {
4529       InstantiationClass->setTemplateSpecializationKind(
4530                                                    TSK_ExplicitSpecialization);
4531       InstantiationClass->setLocation(Member->getLocation());
4532     }
4533
4534     cast<CXXRecordDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberClass(
4535                                         cast<CXXRecordDecl>(InstantiatedFrom),
4536                                                    TSK_ExplicitSpecialization);
4537   }
4538
4539   // Save the caller the trouble of having to figure out which declaration
4540   // this specialization matches.
4541   Previous.clear();
4542   Previous.addDecl(Instantiation);
4543   return false;
4544 }
4545
4546 /// \brief Check the scope of an explicit instantiation.
4547 static void CheckExplicitInstantiationScope(Sema &S, NamedDecl *D,
4548                                             SourceLocation InstLoc,
4549                                             bool WasQualifiedName) {
4550   DeclContext *ExpectedContext
4551     = D->getDeclContext()->getEnclosingNamespaceContext()->getLookupContext();
4552   DeclContext *CurContext = S.CurContext->getLookupContext();
4553
4554   // C++0x [temp.explicit]p2:
4555   //   An explicit instantiation shall appear in an enclosing namespace of its
4556   //   template.
4557   //
4558   // This is DR275, which we do not retroactively apply to C++98/03.
4559   if (S.getLangOptions().CPlusPlus0x &&
4560       !CurContext->Encloses(ExpectedContext)) {
4561     if (NamespaceDecl *NS = dyn_cast<NamespaceDecl>(ExpectedContext))
4562       S.Diag(InstLoc,
4563              S.getLangOptions().CPlusPlus0x?
4564                  diag::err_explicit_instantiation_out_of_scope
4565                : diag::warn_explicit_instantiation_out_of_scope_0x)
4566         << D << NS;
4567     else
4568       S.Diag(InstLoc,
4569              S.getLangOptions().CPlusPlus0x?
4570                  diag::err_explicit_instantiation_must_be_global
4571                : diag::warn_explicit_instantiation_out_of_scope_0x)
4572         << D;
4573     S.Diag(D->getLocation(), diag::note_explicit_instantiation_here);
4574     return;
4575   }
4576
4577   // C++0x [temp.explicit]p2:
4578   //   If the name declared in the explicit instantiation is an unqualified
4579   //   name, the explicit instantiation shall appear in the namespace where
4580   //   its template is declared or, if that namespace is inline (7.3.1), any
4581   //   namespace from its enclosing namespace set.
4582   if (WasQualifiedName)
4583     return;
4584
4585   if (CurContext->Equals(ExpectedContext))
4586     return;
4587
4588   S.Diag(InstLoc,
4589          S.getLangOptions().CPlusPlus0x?
4590              diag::err_explicit_instantiation_unqualified_wrong_namespace
4591            : diag::warn_explicit_instantiation_unqualified_wrong_namespace_0x)
4592     << D << ExpectedContext;
4593   S.Diag(D->getLocation(), diag::note_explicit_instantiation_here);
4594 }
4595
4596 /// \brief Determine whether the given scope specifier has a template-id in it.
4597 static bool ScopeSpecifierHasTemplateId(const CXXScopeSpec &SS) {
4598   if (!SS.isSet())
4599     return false;
4600
4601   // C++0x [temp.explicit]p2:
4602   //   If the explicit instantiation is for a member function, a member class
4603   //   or a static data member of a class template specialization, the name of
4604   //   the class template specialization in the qualified-id for the member
4605   //   name shall be a simple-template-id.
4606   //
4607   // C++98 has the same restriction, just worded differently.
4608   for (NestedNameSpecifier *NNS = (NestedNameSpecifier *)SS.getScopeRep();
4609        NNS; NNS = NNS->getPrefix())
4610     if (Type *T = NNS->getAsType())
4611       if (isa<TemplateSpecializationType>(T))
4612         return true;
4613
4614   return false;
4615 }
4616
4617 // Explicit instantiation of a class template specialization
4618 Sema::DeclResult
4619 Sema::ActOnExplicitInstantiation(Scope *S,
4620                                  SourceLocation ExternLoc,
4621                                  SourceLocation TemplateLoc,
4622                                  unsigned TagSpec,
4623                                  SourceLocation KWLoc,
4624                                  const CXXScopeSpec &SS,
4625                                  TemplateTy TemplateD,
4626                                  SourceLocation TemplateNameLoc,
4627                                  SourceLocation LAngleLoc,
4628                                  ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsIn,
4629                                  SourceLocation RAngleLoc,
4630                                  AttributeList *Attr) {
4631   // Find the class template we're specializing
4632   TemplateName Name = TemplateD.getAsVal<TemplateName>();
4633   ClassTemplateDecl *ClassTemplate
4634     = cast<ClassTemplateDecl>(Name.getAsTemplateDecl());
4635
4636   // Check that the specialization uses the same tag kind as the
4637   // original template.
4638   TagTypeKind Kind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
4639   assert(Kind != TTK_Enum &&
4640          "Invalid enum tag in class template explicit instantiation!");
4641   if (!isAcceptableTagRedeclaration(ClassTemplate->getTemplatedDecl(),
4642                                     Kind, KWLoc,
4643                                     *ClassTemplate->getIdentifier())) {
4644     Diag(KWLoc, diag::err_use_with_wrong_tag)
4645       << ClassTemplate
4646       << FixItHint::CreateReplacement(KWLoc,
4647                             ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getKindName());
4648     Diag(ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getLocation(),
4649          diag::note_previous_use);
4650     Kind = ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getTagKind();
4651   }
4652
4653   // C++0x [temp.explicit]p2:
4654   //   There are two forms of explicit instantiation: an explicit instantiation
4655   //   definition and an explicit instantiation declaration. An explicit
4656   //   instantiation declaration begins with the extern keyword. [...]
4657   TemplateSpecializationKind TSK
4658     = ExternLoc.isInvalid()? TSK_ExplicitInstantiationDefinition
4659                            : TSK_ExplicitInstantiationDeclaration;
4660
4661   // Translate the parser's template argument list in our AST format.
4662   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs(LAngleLoc, RAngleLoc);
4663   translateTemplateArguments(TemplateArgsIn, TemplateArgs);
4664
4665   // Check that the template argument list is well-formed for this
4666   // template.
4667   TemplateArgumentListBuilder Converted(ClassTemplate->getTemplateParameters(),
4668                                         TemplateArgs.size());
4669   if (CheckTemplateArgumentList(ClassTemplate, TemplateNameLoc,
4670                                 TemplateArgs, false, Converted))
4671     return true;
4672
4673   assert((Converted.structuredSize() ==
4674             ClassTemplate->getTemplateParameters()->size()) &&
4675          "Converted template argument list is too short!");
4676
4677   // Find the class template specialization declaration that
4678   // corresponds to these arguments.
4679   llvm::FoldingSetNodeID ID;
4680   ClassTemplateSpecializationDecl::Profile(ID,
4681                                            Converted.getFlatArguments(),
4682                                            Converted.flatSize(),
4683                                            Context);
4684   void *InsertPos = 0;
4685   ClassTemplateSpecializationDecl *PrevDecl
4686     = ClassTemplate->getSpecializations().FindNodeOrInsertPos(ID, InsertPos);
4687
4688   // C++0x [temp.explicit]p2:
4689   //   [...] An explicit instantiation shall appear in an enclosing
4690   //   namespace of its template. [...]
4691   //
4692   // This is C++ DR 275.
4693   CheckExplicitInstantiationScope(*this, ClassTemplate, TemplateNameLoc,
4694                                   SS.isSet());
4695
4696   ClassTemplateSpecializationDecl *Specialization = 0;
4697
4698   bool ReusedDecl = false;
4699   if (PrevDecl) {
4700     bool SuppressNew = false;
4701     if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(TemplateNameLoc, TSK,
4702                                                PrevDecl,
4703                                               PrevDecl->getSpecializationKind(),
4704                                             PrevDecl->getPointOfInstantiation(),
4705                                                SuppressNew))
4706       return DeclPtrTy::make(PrevDecl);
4707
4708     if (SuppressNew)
4709       return DeclPtrTy::make(PrevDecl);
4710
4711     if (PrevDecl->getSpecializationKind() == TSK_ImplicitInstantiation ||
4712         PrevDecl->getSpecializationKind() == TSK_Undeclared) {
4713       // Since the only prior class template specialization with these
4714       // arguments was referenced but not declared, reuse that
4715       // declaration node as our own, updating its source location to
4716       // reflect our new declaration.
4717       Specialization = PrevDecl;
4718       Specialization->setLocation(TemplateNameLoc);
4719       PrevDecl = 0;
4720       ReusedDecl = true;
4721     }
4722   }
4723
4724   if (!Specialization) {
4725     // Create a new class template specialization declaration node for
4726     // this explicit specialization.
4727     Specialization
4728       = ClassTemplateSpecializationDecl::Create(Context, Kind,
4729                                              ClassTemplate->getDeclContext(),
4730                                                 TemplateNameLoc,
4731                                                 ClassTemplate,
4732                                                 Converted, PrevDecl);
4733     SetNestedNameSpecifier(Specialization, SS);
4734
4735     if (PrevDecl) {
4736       // Remove the previous declaration from the folding set, since we want
4737       // to introduce a new declaration.
4738       ClassTemplate->getSpecializations().RemoveNode(PrevDecl);
4739       ClassTemplate->getSpecializations().FindNodeOrInsertPos(ID, InsertPos);
4740     }
4741
4742     // Insert the new specialization.
4743     ClassTemplate->getSpecializations().InsertNode(Specialization, InsertPos);
4744   }
4745
4746   // Build the fully-sugared type for this explicit instantiation as
4747   // the user wrote in the explicit instantiation itself. This means
4748   // that we'll pretty-print the type retrieved from the
4749   // specialization's declaration the way that the user actually wrote
4750   // the explicit instantiation, rather than formatting the name based
4751   // on the "canonical" representation used to store the template
4752   // arguments in the specialization.
4753   TypeSourceInfo *WrittenTy
4754     = Context.getTemplateSpecializationTypeInfo(Name, TemplateNameLoc,
4755                                                 TemplateArgs,
4756                                   Context.getTypeDeclType(Specialization));
4757   Specialization->setTypeAsWritten(WrittenTy);
4758   TemplateArgsIn.release();
4759
4760   if (!ReusedDecl) {
4761     // Add the explicit instantiation into its lexical context. However,
4762     // since explicit instantiations are never found by name lookup, we
4763     // just put it into the declaration context directly.
4764     Specialization->setLexicalDeclContext(CurContext);
4765     CurContext->addDecl(Specialization);
4766   }
4767
4768   // C++ [temp.explicit]p3:
4769   //   A definition of a class template or class member template
4770   //   shall be in scope at the point of the explicit instantiation of
4771   //   the class template or class member template.
4772   //
4773   // This check comes when we actually try to perform the
4774   // instantiation.
4775   ClassTemplateSpecializationDecl *Def
4776     = cast_or_null<ClassTemplateSpecializationDecl>(
4777                                               Specialization->getDefinition());
4778   if (!Def)
4779     InstantiateClassTemplateSpecialization(TemplateNameLoc, Specialization, TSK);
4780   else if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
4781     MarkVTableUsed(TemplateNameLoc, Specialization, true);
4782
4783   // Instantiate the members of this class template specialization.
4784   Def = cast_or_null<ClassTemplateSpecializationDecl>(
4785                                        Specialization->getDefinition());
4786   if (Def) {
4787     TemplateSpecializationKind Old_TSK = Def->getTemplateSpecializationKind();
4788
4789     // Fix a TSK_ExplicitInstantiationDeclaration followed by a
4790     // TSK_ExplicitInstantiationDefinition
4791     if (Old_TSK == TSK_ExplicitInstantiationDeclaration &&
4792         TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
4793       Def->setTemplateSpecializationKind(TSK);
4794
4795     InstantiateClassTemplateSpecializationMembers(TemplateNameLoc, Def, TSK);
4796   }
4797
4798   return DeclPtrTy::make(Specialization);
4799 }
4800
4801 // Explicit instantiation of a member class of a class template.
4802 Sema::DeclResult
4803 Sema::ActOnExplicitInstantiation(Scope *S,
4804                                  SourceLocation ExternLoc,
4805                                  SourceLocation TemplateLoc,
4806                                  unsigned TagSpec,
4807                                  SourceLocation KWLoc,
4808                                  CXXScopeSpec &SS,
4809                                  IdentifierInfo *Name,
4810                                  SourceLocation NameLoc,
4811                                  AttributeList *Attr) {
4812
4813   bool Owned = false;
4814   bool IsDependent = false;
4815   DeclPtrTy TagD = ActOnTag(S, TagSpec, Action::TUK_Reference,
4816                             KWLoc, SS, Name, NameLoc, Attr, AS_none,
4817                             MultiTemplateParamsArg(*this, 0, 0),
4818                             Owned, IsDependent);
4819   assert(!IsDependent && "explicit instantiation of dependent name not yet handled");
4820
4821   if (!TagD)
4822     return true;
4823
4824   TagDecl *Tag = cast<TagDecl>(TagD.getAs<Decl>());
4825   if (Tag->isEnum()) {
4826     Diag(TemplateLoc, diag::err_explicit_instantiation_enum)
4827       << Context.getTypeDeclType(Tag);
4828     return true;
4829   }
4830
4831   if (Tag->isInvalidDecl())
4832     return true;
4833
4834   CXXRecordDecl *Record = cast<CXXRecordDecl>(Tag);
4835   CXXRecordDecl *Pattern = Record->getInstantiatedFromMemberClass();
4836   if (!Pattern) {
4837     Diag(TemplateLoc, diag::err_explicit_instantiation_nontemplate_type)
4838       << Context.getTypeDeclType(Record);
4839     Diag(Record->getLocation(), diag::note_nontemplate_decl_here);
4840     return true;
4841   }
4842
4843   // C++0x [temp.explicit]p2:
4844   //   If the explicit instantiation is for a class or member class, the
4845   //   elaborated-type-specifier in the declaration shall include a
4846   //   simple-template-id.
4847   //
4848   // C++98 has the same restriction, just worded differently.
4849   if (!ScopeSpecifierHasTemplateId(SS))
4850     Diag(TemplateLoc, diag::err_explicit_instantiation_without_qualified_id)
4851       << Record << SS.getRange();
4852
4853   // C++0x [temp.explicit]p2:
4854   //   There are two forms of explicit instantiation: an explicit instantiation
4855   //   definition and an explicit instantiation declaration. An explicit
4856   //   instantiation declaration begins with the extern keyword. [...]
4857   TemplateSpecializationKind TSK
4858     = ExternLoc.isInvalid()? TSK_ExplicitInstantiationDefinition
4859                            : TSK_ExplicitInstantiationDeclaration;
4860
4861   // C++0x [temp.explicit]p2:
4862   //   [...] An explicit instantiation shall appear in an enclosing
4863   //   namespace of its template. [...]
4864   //
4865   // This is C++ DR 275.
4866   CheckExplicitInstantiationScope(*this, Record, NameLoc, true);
4867
4868   // Verify that it is okay to explicitly instantiate here.
4869   CXXRecordDecl *PrevDecl
4870     = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Record->getPreviousDeclaration());
4871   if (!PrevDecl && Record->getDefinition())
4872     PrevDecl = Record;
4873   if (PrevDecl) {
4874     MemberSpecializationInfo *MSInfo = PrevDecl->getMemberSpecializationInfo();
4875     bool SuppressNew = false;
4876     assert(MSInfo && "No member specialization information?");
4877     if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(TemplateLoc, TSK,
4878                                                PrevDecl,
4879                                         MSInfo->getTemplateSpecializationKind(),
4880                                              MSInfo->getPointOfInstantiation(),
4881                                                SuppressNew))
4882       return true;
4883     if (SuppressNew)
4884       return TagD;
4885   }
4886
4887   CXXRecordDecl *RecordDef
4888     = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Record->getDefinition());
4889   if (!RecordDef) {
4890     // C++ [temp.explicit]p3:
4891     //   A definition of a member class of a class template shall be in scope
4892     //   at the point of an explicit instantiation of the member class.
4893     CXXRecordDecl *Def
4894       = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Pattern->getDefinition());
4895     if (!Def) {
4896       Diag(TemplateLoc, diag::err_explicit_instantiation_undefined_member)
4897         << 0 << Record->getDeclName() << Record->getDeclContext();
4898       Diag(Pattern->getLocation(), diag::note_forward_declaration)
4899         << Pattern;
4900       return true;
4901     } else {
4902       if (InstantiateClass(NameLoc, Record, Def,
4903                            getTemplateInstantiationArgs(Record),
4904                            TSK))
4905         return true;
4906
4907       RecordDef = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Record->getDefinition());
4908       if (!RecordDef)
4909         return true;
4910     }
4911   }
4912
4913   // Instantiate all of the members of the class.
4914   InstantiateClassMembers(NameLoc, RecordDef,
4915                           getTemplateInstantiationArgs(Record), TSK);
4916
4917   if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
4918     MarkVTableUsed(NameLoc, RecordDef, true);
4919
4920   // FIXME: We don't have any representation for explicit instantiations of
4921   // member classes. Such a representation is not needed for compilation, but it
4922   // should be available for clients that want to see all of the declarations in
4923   // the source code.
4924   return TagD;
4925 }
4926
4927 Sema::DeclResult Sema::ActOnExplicitInstantiation(Scope *S,
4928                                                   SourceLocation ExternLoc,
4929                                                   SourceLocation TemplateLoc,
4930                                                   Declarator &D) {
4931   // Explicit instantiations always require a name.
4932   DeclarationName Name = GetNameForDeclarator(D);
4933   if (!Name) {
4934     if (!D.isInvalidType())
4935       Diag(D.getDeclSpec().getSourceRange().getBegin(),
4936            diag::err_explicit_instantiation_requires_name)
4937         << D.getDeclSpec().getSourceRange()
4938         << D.getSourceRange();
4939
4940     return true;
4941   }
4942
4943   // The scope passed in may not be a decl scope.  Zip up the scope tree until
4944   // we find one that is.
4945   while ((S->getFlags() & Scope::DeclScope) == 0 ||
4946          (S->getFlags() & Scope::TemplateParamScope) != 0)
4947     S = S->getParent();
4948
4949   // Determine the type of the declaration.
4950   QualType R = GetTypeForDeclarator(D, S, 0);
4951   if (R.isNull())
4952     return true;
4953
4954   if (D.getDeclSpec().getStorageClassSpec() == DeclSpec::SCS_typedef) {
4955     // Cannot explicitly instantiate a typedef.
4956     Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_explicit_instantiation_of_typedef)
4957       << Name;
4958     return true;
4959   }
4960
4961   // C++0x [temp.explicit]p1:
4962   //   [...] An explicit instantiation of a function template shall not use the
4963   //   inline or constexpr specifiers.
4964   // Presumably, this also applies to member functions of class templates as
4965   // well.
4966   if (D.getDeclSpec().isInlineSpecified() && getLangOptions().CPlusPlus0x)
4967     Diag(D.getDeclSpec().getInlineSpecLoc(),
4968          diag::err_explicit_instantiation_inline)
4969       <<FixItHint::CreateRemoval(D.getDeclSpec().getInlineSpecLoc());
4970
4971   // FIXME: check for constexpr specifier.
4972
4973   // C++0x [temp.explicit]p2:
4974   //   There are two forms of explicit instantiation: an explicit instantiation
4975   //   definition and an explicit instantiation declaration. An explicit
4976   //   instantiation declaration begins with the extern keyword. [...]
4977   TemplateSpecializationKind TSK
4978     = ExternLoc.isInvalid()? TSK_ExplicitInstantiationDefinition
4979                            : TSK_ExplicitInstantiationDeclaration;
4980
4981   LookupResult Previous(*this, Name, D.getIdentifierLoc(), LookupOrdinaryName);
4982   LookupParsedName(Previous, S, &D.getCXXScopeSpec());
4983
4984   if (!R->isFunctionType()) {
4985     // C++ [temp.explicit]p1:
4986     //   A [...] static data member of a class template can be explicitly
4987     //   instantiated from the member definition associated with its class
4988     //   template.
4989     if (Previous.isAmbiguous())
4990       return true;
4991
4992     VarDecl *Prev = Previous.getAsSingle<VarDecl>();
4993     if (!Prev || !Prev->isStaticDataMember()) {
4994       // We expect to see a data data member here.
4995       Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_explicit_instantiation_not_known)
4996         << Name;
4997       for (LookupResult::iterator P = Previous.begin(), PEnd = Previous.end();
4998            P != PEnd; ++P)
4999         Diag((*P)->getLocation(), diag::note_explicit_instantiation_here);
5000       return true;
5001     }
5002
5003     if (!Prev->getInstantiatedFromStaticDataMember()) {
5004       // FIXME: Check for explicit specialization?
5005       Diag(D.getIdentifierLoc(),
5006            diag::err_explicit_instantiation_data_member_not_instantiated)
5007         << Prev;
5008       Diag(Prev->getLocation(), diag::note_explicit_instantiation_here);
5009       // FIXME: Can we provide a note showing where this was declared?
5010       return true;
5011     }
5012
5013     // C++0x [temp.explicit]p2:
5014     //   If the explicit instantiation is for a member function, a member class
5015     //   or a static data member of a class template specialization, the name of
5016     //   the class template specialization in the qualified-id for the member
5017     //   name shall be a simple-template-id.
5018     //
5019     // C++98 has the same restriction, just worded differently.
5020     if (!ScopeSpecifierHasTemplateId(D.getCXXScopeSpec()))
5021       Diag(D.getIdentifierLoc(),
5022            diag::err_explicit_instantiation_without_qualified_id)
5023         << Prev << D.getCXXScopeSpec().getRange();
5024
5025     // Check the scope of this explicit instantiation.
5026     CheckExplicitInstantiationScope(*this, Prev, D.getIdentifierLoc(), true);
5027
5028     // Verify that it is okay to explicitly instantiate here.
5029     MemberSpecializationInfo *MSInfo = Prev->getMemberSpecializationInfo();
5030     assert(MSInfo && "Missing static data member specialization info?");
5031     bool SuppressNew = false;
5032     if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(D.getIdentifierLoc(), TSK, Prev,
5033                                         MSInfo->getTemplateSpecializationKind(),
5034                                               MSInfo->getPointOfInstantiation(),
5035                                                SuppressNew))
5036       return true;
5037     if (SuppressNew)
5038       return DeclPtrTy();
5039
5040     // Instantiate static data member.
5041     Prev->setTemplateSpecializationKind(TSK, D.getIdentifierLoc());
5042     if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
5043       InstantiateStaticDataMemberDefinition(D.getIdentifierLoc(), Prev, false,
5044                                             /*DefinitionRequired=*/true);
5045
5046     // FIXME: Create an ExplicitInstantiation node?
5047     return DeclPtrTy();
5048   }
5049
5050   // If the declarator is a template-id, translate the parser's template
5051   // argument list into our AST format.
5052   bool HasExplicitTemplateArgs = false;
5053   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs;
5054   if (D.getName().getKind() == UnqualifiedId::IK_TemplateId) {
5055     TemplateIdAnnotation *TemplateId = D.getName().TemplateId;
5056     TemplateArgs.setLAngleLoc(TemplateId->LAngleLoc);
5057     TemplateArgs.setRAngleLoc(TemplateId->RAngleLoc);
5058     ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsPtr(*this,
5059                                        TemplateId->getTemplateArgs(),
5060                                        TemplateId->NumArgs);
5061     translateTemplateArguments(TemplateArgsPtr, TemplateArgs);
5062     HasExplicitTemplateArgs = true;
5063     TemplateArgsPtr.release();
5064   }
5065
5066   // C++ [temp.explicit]p1:
5067   //   A [...] function [...] can be explicitly instantiated from its template.
5068   //   A member function [...] of a class template can be explicitly
5069   //  instantiated from the member definition associated with its class
5070   //  template.
5071   UnresolvedSet<8> Matches;
5072   for (LookupResult::iterator P = Previous.begin(), PEnd = Previous.end();
5073        P != PEnd; ++P) {
5074     NamedDecl *Prev = *P;
5075     if (!HasExplicitTemplateArgs) {
5076       if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Prev)) {
5077         if (Context.hasSameUnqualifiedType(Method->getType(), R)) {
5078           Matches.clear();
5079
5080           Matches.addDecl(Method, P.getAccess());
5081           if (Method->getTemplateSpecializationKind() == TSK_Undeclared)
5082             break;
5083         }
5084       }
5085     }
5086
5087     FunctionTemplateDecl *FunTmpl = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(Prev);
5088     if (!FunTmpl)
5089       continue;
5090
5091     TemplateDeductionInfo Info(Context, D.getIdentifierLoc());
5092     FunctionDecl *Specialization = 0;
5093     if (TemplateDeductionResult TDK
5094           = DeduceTemplateArguments(FunTmpl,
5095                                (HasExplicitTemplateArgs ? &TemplateArgs : 0),
5096                                     R, Specialization, Info)) {
5097       // FIXME: Keep track of almost-matches?
5098       (void)TDK;
5099       continue;
5100     }
5101
5102     Matches.addDecl(Specialization, P.getAccess());
5103   }
5104
5105   // Find the most specialized function template specialization.
5106   UnresolvedSetIterator Result
5107     = getMostSpecialized(Matches.begin(), Matches.end(), TPOC_Other,
5108                          D.getIdentifierLoc(),
5109                      PDiag(diag::err_explicit_instantiation_not_known) << Name,
5110                      PDiag(diag::err_explicit_instantiation_ambiguous) << Name,
5111                          PDiag(diag::note_explicit_instantiation_candidate));
5112
5113   if (Result == Matches.end())
5114     return true;
5115
5116   // Ignore access control bits, we don't need them for redeclaration checking.
5117   FunctionDecl *Specialization = cast<FunctionDecl>(*Result);
5118
5119   if (Specialization->getTemplateSpecializationKind() == TSK_Undeclared) {
5120     Diag(D.getIdentifierLoc(),
5121          diag::err_explicit_instantiation_member_function_not_instantiated)
5122       << Specialization
5123       << (Specialization->getTemplateSpecializationKind() ==
5124           TSK_ExplicitSpecialization);
5125     Diag(Specialization->getLocation(), diag::note_explicit_instantiation_here);
5126     return true;
5127   }
5128
5129   FunctionDecl *PrevDecl = Specialization->getPreviousDeclaration();
5130   if (!PrevDecl && Specialization->isThisDeclarationADefinition())
5131     PrevDecl = Specialization;
5132
5133   if (PrevDecl) {
5134     bool SuppressNew = false;
5135     if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(D.getIdentifierLoc(), TSK,
5136                                                PrevDecl,
5137                                      PrevDecl->getTemplateSpecializationKind(),
5138                                           PrevDecl->getPointOfInstantiation(),
5139                                                SuppressNew))
5140       return true;
5141
5142     // FIXME: We may still want to build some representation of this
5143     // explicit specialization.
5144     if (SuppressNew)
5145       return DeclPtrTy();
5146   }
5147
5148   Specialization->setTemplateSpecializationKind(TSK, D.getIdentifierLoc());
5149
5150   if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
5151     InstantiateFunctionDefinition(D.getIdentifierLoc(), Specialization,
5152                                   false, /*DefinitionRequired=*/true);
5153
5154   // C++0x [temp.explicit]p2:
5155   //   If the explicit instantiation is for a member function, a member class
5156   //   or a static data member of a class template specialization, the name of
5157   //   the class template specialization in the qualified-id for the member
5158   //   name shall be a simple-template-id.
5159   //
5160   // C++98 has the same restriction, just worded differently.
5161   FunctionTemplateDecl *FunTmpl = Specialization->getPrimaryTemplate();
5162   if (D.getName().getKind() != UnqualifiedId::IK_TemplateId && !FunTmpl &&
5163       D.getCXXScopeSpec().isSet() &&
5164       !ScopeSpecifierHasTemplateId(D.getCXXScopeSpec()))
5165     Diag(D.getIdentifierLoc(),
5166          diag::err_explicit_instantiation_without_qualified_id)
5167     << Specialization << D.getCXXScopeSpec().getRange();
5168
5169   CheckExplicitInstantiationScope(*this,
5170                    FunTmpl? (NamedDecl *)FunTmpl
5171                           : Specialization->getInstantiatedFromMemberFunction(),
5172                                   D.getIdentifierLoc(),
5173                                   D.getCXXScopeSpec().isSet());
5174
5175   // FIXME: Create some kind of ExplicitInstantiationDecl here.
5176   return DeclPtrTy();
5177 }
5178
5179 Sema::TypeResult
5180 Sema::ActOnDependentTag(Scope *S, unsigned TagSpec, TagUseKind TUK,
5181                         const CXXScopeSpec &SS, IdentifierInfo *Name,
5182                         SourceLocation TagLoc, SourceLocation NameLoc) {
5183   // This has to hold, because SS is expected to be defined.
5184   assert(Name && "Expected a name in a dependent tag");
5185
5186   NestedNameSpecifier *NNS
5187     = static_cast<NestedNameSpecifier *>(SS.getScopeRep());
5188   if (!NNS)
5189     return true;
5190
5191   TagTypeKind Kind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
5192
5193   if (TUK == TUK_Declaration || TUK == TUK_Definition) {
5194     Diag(NameLoc, diag::err_dependent_tag_decl)
5195       << (TUK == TUK_Definition) << Kind << SS.getRange();
5196     return true;
5197   }
5198
5199   ElaboratedTypeKeyword Kwd = TypeWithKeyword::getKeywordForTagTypeKind(Kind);
5200   return Context.getDependentNameType(Kwd, NNS, Name).getAsOpaquePtr();
5201 }
5202
5203 static void FillTypeLoc(DependentNameTypeLoc TL,
5204                         SourceLocation TypenameLoc,
5205                         SourceRange QualifierRange,
5206                         SourceLocation NameLoc) {
5207   TL.setKeywordLoc(TypenameLoc);
5208   TL.setQualifierRange(QualifierRange);
5209   TL.setNameLoc(NameLoc);
5210 }
5211
5212 static void FillTypeLoc(ElaboratedTypeLoc TL,
5213                         SourceLocation TypenameLoc,
5214                         SourceRange QualifierRange) {
5215   // FIXME: inner locations.
5216   TL.setKeywordLoc(TypenameLoc);
5217   TL.setQualifierRange(QualifierRange);
5218 }
5219
5220 Sema::TypeResult
5221 Sema::ActOnTypenameType(SourceLocation TypenameLoc, const CXXScopeSpec &SS,
5222                         const IdentifierInfo &II, SourceLocation IdLoc) {
5223   NestedNameSpecifier *NNS
5224     = static_cast<NestedNameSpecifier *>(SS.getScopeRep());
5225   if (!NNS)
5226     return true;
5227
5228   QualType T = CheckTypenameType(ETK_Typename, NNS, II,
5229                                  TypenameLoc, SS.getRange(), IdLoc);
5230   if (T.isNull())
5231     return true;
5232
5233   TypeSourceInfo *TSI = Context.CreateTypeSourceInfo(T);
5234   if (isa<DependentNameType>(T)) {
5235     DependentNameTypeLoc TL = cast<DependentNameTypeLoc>(TSI->getTypeLoc());
5236     // FIXME: fill inner type loc
5237     FillTypeLoc(TL, TypenameLoc, SS.getRange(), IdLoc);
5238   } else {
5239     ElaboratedTypeLoc TL = cast<ElaboratedTypeLoc>(TSI->getTypeLoc());
5240     // FIXME: fill inner type loc
5241     FillTypeLoc(TL, TypenameLoc, SS.getRange());
5242   }
5243
5244   return CreateLocInfoType(T, TSI).getAsOpaquePtr();
5245 }
5246
5247 Sema::TypeResult
5248 Sema::ActOnTypenameType(SourceLocation TypenameLoc, const CXXScopeSpec &SS,
5249                         SourceLocation TemplateLoc, TypeTy *Ty) {
5250   QualType T = GetTypeFromParser(Ty);
5251   NestedNameSpecifier *NNS
5252     = static_cast<NestedNameSpecifier *>(SS.getScopeRep());
5253   const TemplateSpecializationType *TemplateId
5254     = T->getAs<TemplateSpecializationType>();
5255   assert(TemplateId && "Expected a template specialization type");
5256
5257   if (computeDeclContext(SS, false)) {
5258     // If we can compute a declaration context, then the "typename"
5259     // keyword was superfluous. Just build an ElaboratedType to keep
5260     // track of the nested-name-specifier.
5261     T = Context.getElaboratedType(ETK_Typename, NNS, T);
5262     TypeSourceInfo *TSI = Context.CreateTypeSourceInfo(T);
5263     ElaboratedTypeLoc TL = cast<ElaboratedTypeLoc>(TSI->getTypeLoc());
5264     // FIXME: fill inner type loc
5265     FillTypeLoc(TL, TypenameLoc, SS.getRange());
5266     return CreateLocInfoType(T, TSI).getAsOpaquePtr();
5267   }
5268
5269   T = Context.getDependentNameType(ETK_Typename, NNS, TemplateId);
5270   TypeSourceInfo *TSI = Context.CreateTypeSourceInfo(T);
5271   DependentNameTypeLoc TL = cast<DependentNameTypeLoc>(TSI->getTypeLoc());
5272   // FIXME: fill inner type loc
5273   FillTypeLoc(TL, TypenameLoc, SS.getRange(), TemplateLoc);
5274   return CreateLocInfoType(T, TSI).getAsOpaquePtr();
5275 }
5276
5277 /// \brief Build the type that describes a C++ typename specifier,
5278 /// e.g., "typename T::type".
5279 QualType
5280 Sema::CheckTypenameType(ElaboratedTypeKeyword Keyword,
5281                         NestedNameSpecifier *NNS, const IdentifierInfo &II,
5282                         SourceLocation KeywordLoc, SourceRange NNSRange,
5283                         SourceLocation IILoc) {
5284   CXXScopeSpec SS;
5285   SS.setScopeRep(NNS);
5286   SS.setRange(NNSRange);
5287
5288   DeclContext *Ctx = computeDeclContext(SS);
5289   if (!Ctx) {
5290     // If the nested-name-specifier is dependent and couldn't be
5291     // resolved to a type, build a typename type.
5292     assert(NNS->isDependent());
5293     return Context.getDependentNameType(Keyword, NNS, &II);
5294   }
5295
5296   // If the nested-name-specifier refers to the current instantiation,
5297   // the "typename" keyword itself is superfluous. In C++03, the
5298   // program is actually ill-formed. However, DR 382 (in C++0x CD1)
5299   // allows such extraneous "typename" keywords, and we retroactively
5300   // apply this DR to C++03 code.  In any case we continue.
5301
5302   if (RequireCompleteDeclContext(SS, Ctx))
5303     return QualType();
5304
5305   DeclarationName Name(&II);
5306   LookupResult Result(*this, Name, IILoc, LookupOrdinaryName);
5307   LookupQualifiedName(Result, Ctx);
5308   unsigned DiagID = 0;
5309   Decl *Referenced = 0;
5310   switch (Result.getResultKind()) {
5311   case LookupResult::NotFound:
5312     DiagID = diag::err_typename_nested_not_found;
5313     break;
5314
5315   case LookupResult::NotFoundInCurrentInstantiation:
5316     // Okay, it's a member of an unknown instantiation.
5317     return Context.getDependentNameType(Keyword, NNS, &II);
5318
5319   case LookupResult::Found:
5320     if (TypeDecl *Type = dyn_cast<TypeDecl>(Result.getFoundDecl())) {
5321       // We found a type. Build an ElaboratedType, since the
5322       // typename-specifier was just sugar.
5323       return Context.getElaboratedType(ETK_Typename, NNS,
5324                                        Context.getTypeDeclType(Type));
5325     }
5326
5327     DiagID = diag::err_typename_nested_not_type;
5328     Referenced = Result.getFoundDecl();
5329     break;
5330
5331   case LookupResult::FoundUnresolvedValue:
5332     llvm_unreachable("unresolved using decl in non-dependent context");
5333     return QualType();
5334
5335   case LookupResult::FoundOverloaded:
5336     DiagID = diag::err_typename_nested_not_type;
5337     Referenced = *Result.begin();
5338     break;
5339
5340   case LookupResult::Ambiguous:
5341     return QualType();
5342   }
5343
5344   // If we get here, it's because name lookup did not find a
5345   // type. Emit an appropriate diagnostic and return an error.
5346   SourceRange FullRange(KeywordLoc.isValid() ? KeywordLoc : NNSRange.getBegin(),
5347                         IILoc);
5348   Diag(IILoc, DiagID) << FullRange << Name << Ctx;
5349   if (Referenced)
5350     Diag(Referenced->getLocation(), diag::note_typename_refers_here)
5351       << Name;
5352   return QualType();
5353 }
5354
5355 namespace {
5356   // See Sema::RebuildTypeInCurrentInstantiation
5357   class CurrentInstantiationRebuilder
5358     : public TreeTransform<CurrentInstantiationRebuilder> {
5359     SourceLocation Loc;
5360     DeclarationName Entity;
5361
5362   public:
5363     typedef TreeTransform<CurrentInstantiationRebuilder> inherited;
5364
5365     CurrentInstantiationRebuilder(Sema &SemaRef,
5366                                   SourceLocation Loc,
5367                                   DeclarationName Entity)
5368     : TreeTransform<CurrentInstantiationRebuilder>(SemaRef),
5369       Loc(Loc), Entity(Entity) { }
5370
5371     /// \brief Determine whether the given type \p T has already been
5372     /// transformed.
5373     ///
5374     /// For the purposes of type reconstruction, a type has already been
5375     /// transformed if it is NULL or if it is not dependent.
5376     bool AlreadyTransformed(QualType T) {
5377       return T.isNull() || !T->isDependentType();
5378     }
5379
5380     /// \brief Returns the location of the entity whose type is being
5381     /// rebuilt.
5382     SourceLocation getBaseLocation() { return Loc; }
5383
5384     /// \brief Returns the name of the entity whose type is being rebuilt.
5385     DeclarationName getBaseEntity() { return Entity; }
5386
5387     /// \brief Sets the "base" location and entity when that
5388     /// information is known based on another transformation.
5389     void setBase(SourceLocation Loc, DeclarationName Entity) {
5390       this->Loc = Loc;
5391       this->Entity = Entity;
5392     }
5393
5394     /// \brief Transforms an expression by returning the expression itself
5395     /// (an identity function).
5396     ///
5397     /// FIXME: This is completely unsafe; we will need to actually clone the
5398     /// expressions.
5399     Sema::OwningExprResult TransformExpr(Expr *E) {
5400       return getSema().Owned(E->Retain());
5401     }
5402
5403     /// \brief Transforms a typename type by determining whether the type now
5404     /// refers to a member of the current instantiation, and then
5405     /// type-checking and building an ElaboratedType (when possible).
5406     QualType TransformDependentNameType(TypeLocBuilder &TLB,
5407                                         DependentNameTypeLoc TL,
5408                                         QualType ObjectType);
5409   };
5410 }
5411
5412 QualType
5413 CurrentInstantiationRebuilder::TransformDependentNameType(TypeLocBuilder &TLB,
5414                                                      DependentNameTypeLoc TL,
5415                                                      QualType ObjectType) {
5416   DependentNameType *T = TL.getTypePtr();
5417
5418   NestedNameSpecifier *NNS
5419     = TransformNestedNameSpecifier(T->getQualifier(),
5420                                    TL.getQualifierRange(),
5421                                    ObjectType);
5422   if (!NNS)
5423     return QualType();
5424
5425   // If the nested-name-specifier did not change, and we cannot compute the
5426   // context corresponding to the nested-name-specifier, then this
5427   // typename type will not change; exit early.
5428   CXXScopeSpec SS;
5429   SS.setRange(TL.getQualifierRange());
5430   SS.setScopeRep(NNS);
5431
5432   QualType Result;
5433   if (NNS == T->getQualifier() && getSema().computeDeclContext(SS) == 0)
5434     Result = QualType(T, 0);
5435
5436   // Rebuild the typename type, which will probably turn into a
5437   // ElaboratedType.
5438   else if (const TemplateSpecializationType *TemplateId = T->getTemplateId()) {
5439     QualType NewTemplateId
5440       = TransformType(QualType(TemplateId, 0));
5441     if (NewTemplateId.isNull())
5442       return QualType();
5443
5444     if (NNS == T->getQualifier() &&
5445         NewTemplateId == QualType(TemplateId, 0))
5446       Result = QualType(T, 0);
5447     else
5448       Result = getDerived().RebuildDependentNameType(T->getKeyword(),
5449                                                      NNS, NewTemplateId);
5450   } else
5451     Result = getDerived().RebuildDependentNameType(T->getKeyword(), NNS,
5452                                                    T->getIdentifier(),
5453                                                    TL.getKeywordLoc(),
5454                                                    TL.getQualifierRange(),
5455                                                    TL.getNameLoc());
5456
5457   if (Result.isNull())
5458     return QualType();
5459
5460   if (const ElaboratedType* ElabT = Result->getAs<ElaboratedType>()) {
5461     QualType NamedT = ElabT->getNamedType();
5462     if (isa<TemplateSpecializationType>(NamedT)) {
5463       TemplateSpecializationTypeLoc NamedTLoc
5464         = TLB.push<TemplateSpecializationTypeLoc>(NamedT);
5465       // FIXME: fill locations
5466       NamedTLoc.initializeLocal(TL.getNameLoc());
5467     } else {
5468       TLB.pushTypeSpec(NamedT).setNameLoc(TL.getNameLoc());
5469     }
5470     ElaboratedTypeLoc NewTL = TLB.push<ElaboratedTypeLoc>(Result);
5471     NewTL.setKeywordLoc(TL.getKeywordLoc());
5472     NewTL.setQualifierRange(TL.getQualifierRange());
5473   }
5474   else {
5475     DependentNameTypeLoc NewTL = TLB.push<DependentNameTypeLoc>(Result);
5476     NewTL.setKeywordLoc(TL.getKeywordLoc());
5477     NewTL.setQualifierRange(TL.getQualifierRange());
5478     NewTL.setNameLoc(TL.getNameLoc());
5479   }
5480   return Result;
5481 }
5482
5483 /// \brief Rebuilds a type within the context of the current instantiation.
5484 ///
5485 /// The type \p T is part of the type of an out-of-line member definition of
5486 /// a class template (or class template partial specialization) that was parsed
5487 /// and constructed before we entered the scope of the class template (or
5488 /// partial specialization thereof). This routine will rebuild that type now
5489 /// that we have entered the declarator's scope, which may produce different
5490 /// canonical types, e.g.,
5491 ///
5492 /// \code
5493 /// template<typename T>
5494 /// struct X {
5495 ///   typedef T* pointer;
5496 ///   pointer data();
5497 /// };
5498 ///
5499 /// template<typename T>
5500 /// typename X<T>::pointer X<T>::data() { ... }
5501 /// \endcode
5502 ///
5503 /// Here, the type "typename X<T>::pointer" will be created as a DependentNameType,
5504 /// since we do not know that we can look into X<T> when we parsed the type.
5505 /// This function will rebuild the type, performing the lookup of "pointer"
5506 /// in X<T> and returning an ElaboratedType whose canonical type is the same
5507 /// as the canonical type of T*, allowing the return types of the out-of-line
5508 /// definition and the declaration to match.
5509 TypeSourceInfo *Sema::RebuildTypeInCurrentInstantiation(TypeSourceInfo *T,
5510                                                         SourceLocation Loc,
5511                                                         DeclarationName Name) {
5512   if (!T || !T->getType()->isDependentType())
5513     return T;
5514
5515   CurrentInstantiationRebuilder Rebuilder(*this, Loc, Name);
5516   return Rebuilder.TransformType(T);
5517 }
5518
5519 bool Sema::RebuildNestedNameSpecifierInCurrentInstantiation(CXXScopeSpec &SS) {
5520   if (SS.isInvalid()) return true;
5521
5522   NestedNameSpecifier *NNS = static_cast<NestedNameSpecifier*>(SS.getScopeRep());
5523   CurrentInstantiationRebuilder Rebuilder(*this, SS.getRange().getBegin(),
5524                                           DeclarationName());
5525   NestedNameSpecifier *Rebuilt =
5526     Rebuilder.TransformNestedNameSpecifier(NNS, SS.getRange());
5527   if (!Rebuilt) return true;
5528
5529   SS.setScopeRep(Rebuilt);
5530   return false;
5531 }
5532
5533 /// \brief Produces a formatted string that describes the binding of
5534 /// template parameters to template arguments.
5535 std::string
5536 Sema::getTemplateArgumentBindingsText(const TemplateParameterList *Params,
5537                                       const TemplateArgumentList &Args) {
5538   // FIXME: For variadic templates, we'll need to get the structured list.
5539   return getTemplateArgumentBindingsText(Params, Args.getFlatArgumentList(),
5540                                          Args.flat_size());
5541 }
5542
5543 std::string
5544 Sema::getTemplateArgumentBindingsText(const TemplateParameterList *Params,
5545                                       const TemplateArgument *Args,
5546                                       unsigned NumArgs) {
5547   std::string Result;
5548
5549   if (!Params || Params->size() == 0 || NumArgs == 0)
5550     return Result;
5551
5552   for (unsigned I = 0, N = Params->size(); I != N; ++I) {
5553     if (I >= NumArgs)
5554       break;
5555
5556     if (I == 0)
5557       Result += "[with ";
5558     else
5559       Result += ", ";
5560
5561     if (const IdentifierInfo *Id = Params->getParam(I)->getIdentifier()) {
5562       Result += Id->getName();
5563     } else {
5564       Result += '$';
5565       Result += llvm::utostr(I);
5566     }
5567
5568     Result += " = ";
5569
5570     switch (Args[I].getKind()) {
5571       case TemplateArgument::Null:
5572         Result += "<no value>";
5573         break;
5574
5575       case TemplateArgument::Type: {
5576         std::string TypeStr;
5577         Args[I].getAsType().getAsStringInternal(TypeStr,
5578                                                 Context.PrintingPolicy);
5579         Result += TypeStr;
5580         break;
5581       }
5582
5583       case TemplateArgument::Declaration: {
5584         bool Unnamed = true;
5585         if (NamedDecl *ND = dyn_cast_or_null<NamedDecl>(Args[I].getAsDecl())) {
5586           if (ND->getDeclName()) {
5587             Unnamed = false;
5588             Result += ND->getNameAsString();
5589           }
5590         }
5591
5592         if (Unnamed) {
5593           Result += "<anonymous>";
5594         }
5595         break;
5596       }
5597
5598       case TemplateArgument::Template: {
5599         std::string Str;
5600         llvm::raw_string_ostream OS(Str);
5601         Args[I].getAsTemplate().print(OS, Context.PrintingPolicy);
5602         Result += OS.str();
5603         break;
5604       }
5605
5606       case TemplateArgument::Integral: {
5607         Result += Args[I].getAsIntegral()->toString(10);
5608         break;
5609       }
5610
5611       case TemplateArgument::Expression: {
5612         // FIXME: This is non-optimal, since we're regurgitating the
5613         // expression we were given.
5614         std::string Str;
5615         {
5616           llvm::raw_string_ostream OS(Str);
5617           Args[I].getAsExpr()->printPretty(OS, Context, 0,
5618                                            Context.PrintingPolicy);
5619         }
5620         Result += Str;
5621         break;
5622       }
5623
5624       case TemplateArgument::Pack:
5625         // FIXME: Format template argument packs
5626         Result += "<template argument pack>";
5627         break;
5628     }
5629   }
5630
5631   Result += ']';
5632   return Result;
5633 }