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 "TreeTransform.h"
  13 #include "clang/AST/ASTConsumer.h"
  14 #include "clang/AST/ASTContext.h"
  15 #include "clang/AST/DeclFriend.h"
  16 #include "clang/AST/DeclTemplate.h"
  17 #include "clang/AST/Expr.h"
  18 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
  19 #include "clang/AST/RecursiveASTVisitor.h"
  20 #include "clang/AST/TypeVisitor.h"
  21 #include "clang/Basic/LangOptions.h"
  22 #include "clang/Basic/PartialDiagnostic.h"
  23 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
  24 #include "clang/Sema/DeclSpec.h"
  25 #include "clang/Sema/Lookup.h"
  26 #include "clang/Sema/ParsedTemplate.h"
  27 #include "clang/Sema/Scope.h"
  28 #include "clang/Sema/SemaInternal.h"
  29 #include "clang/Sema/Template.h"
  30 #include "clang/Sema/TemplateDeduction.h"
  31 #include "llvm/ADT/SmallBitVector.h"
  32 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  33 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  34 using namespace clang;
  35 using namespace sema;
  36
  37 // Exported for use by Parser.
  38 SourceRange
  39 clang::getTemplateParamsRange(TemplateParameterList const * const *Ps,
  40                               unsigned N) {
  41   if (!N) return SourceRange();
  42   return SourceRange(Ps[0]->getTemplateLoc(), Ps[N-1]->getRAngleLoc());
  43 }
  44
  45 /// \brief Determine whether the declaration found is acceptable as the name
  46 /// of a template and, if so, return that template declaration. Otherwise,
  47 /// returns NULL.
  48 static NamedDecl *isAcceptableTemplateName(ASTContext &Context,
  49                                            NamedDecl *Orig,
  50                                            bool AllowFunctionTemplates) {
  51   NamedDecl *D = Orig->getUnderlyingDecl();
  52
  53   if (isa<TemplateDecl>(D)) {
  54     if (!AllowFunctionTemplates && isa<FunctionTemplateDecl>(D))
  55       return nullptr;
  56
  57     return Orig;
  58   }
  59
  60   if (CXXRecordDecl *Record = dyn_cast<CXXRecordDecl>(D)) {
  61     // C++ [temp.local]p1:
  62     //   Like normal (non-template) classes, class templates have an
  63     //   injected-class-name (Clause 9). The injected-class-name
  64     //   can be used with or without a template-argument-list. When
  65     //   it is used without a template-argument-list, it is
  66     //   equivalent to the injected-class-name followed by the
  67     //   template-parameters of the class template enclosed in
  68     //   <>. When it is used with a template-argument-list, it
  69     //   refers to the specified class template specialization,
  70     //   which could be the current specialization or another
  71     //   specialization.
  72     if (Record->isInjectedClassName()) {
  73       Record = cast<CXXRecordDecl>(Record->getDeclContext());
  74       if (Record->getDescribedClassTemplate())
  75         return Record->getDescribedClassTemplate();
  76
  77       if (ClassTemplateSpecializationDecl *Spec
  78             = dyn_cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(Record))
  79         return Spec->getSpecializedTemplate();
  80     }
  81
  82     return nullptr;
  83   }
  84
  85   return nullptr;
  86 }
  87
  88 void Sema::FilterAcceptableTemplateNames(LookupResult &R,
  89                                          bool AllowFunctionTemplates) {
  90   // The set of class templates we've already seen.
  91   llvm::SmallPtrSet<ClassTemplateDecl *, 8> ClassTemplates;
  92   LookupResult::Filter filter = R.makeFilter();
  93   while (filter.hasNext()) {
  94     NamedDecl *Orig = filter.next();
  95     NamedDecl *Repl = isAcceptableTemplateName(Context, Orig,
  96                                                AllowFunctionTemplates);
  97     if (!Repl)
  98       filter.erase();
  99     else if (Repl != Orig) {
 100
 101       // C++ [temp.local]p3:
 102       //   A lookup that finds an injected-class-name (10.2) can result in an
 103       //   ambiguity in certain cases (for example, if it is found in more than
 104       //   one base class). If all of the injected-class-names that are found
 105       //   refer to specializations of the same class template, and if the name
 106       //   is used as a template-name, the reference refers to the class
 107       //   template itself and not a specialization thereof, and is not
 108       //   ambiguous.
 109       if (ClassTemplateDecl *ClassTmpl = dyn_cast<ClassTemplateDecl>(Repl))
 110         if (!ClassTemplates.insert(ClassTmpl).second) {
 111           filter.erase();
 112           continue;
 113         }
 114
 115       // FIXME: we promote access to public here as a workaround to
 116       // the fact that LookupResult doesn't let us remember that we
 117       // found this template through a particular injected class name,
 118       // which means we end up doing nasty things to the invariants.
 119       // Pretending that access is public is *much* safer.
 120       filter.replace(Repl, AS_public);
 121     }
 122   }
 123   filter.done();
 124 }
 125
 126 bool Sema::hasAnyAcceptableTemplateNames(LookupResult &R,
 127                                          bool AllowFunctionTemplates) {
 128   for (LookupResult::iterator I = R.begin(), IEnd = R.end(); I != IEnd; ++I)
 129     if (isAcceptableTemplateName(Context, *I, AllowFunctionTemplates))
 130       return true;
 131
 132   return false;
 133 }
 134
 135 TemplateNameKind Sema::isTemplateName(Scope *S,
 136                                       CXXScopeSpec &SS,
 137                                       bool hasTemplateKeyword,
 138                                       UnqualifiedId &Name,
 139                                       ParsedType ObjectTypePtr,
 140                                       bool EnteringContext,
 141                                       TemplateTy &TemplateResult,
 142                                       bool &MemberOfUnknownSpecialization) {
 143   assert(getLangOpts().CPlusPlus && "No template names in C!");
 144
 145   DeclarationName TName;
 146   MemberOfUnknownSpecialization = false;
 147
 148   switch (Name.getKind()) {
 149   case UnqualifiedId::IK_Identifier:
 150     TName = DeclarationName(Name.Identifier);
 151     break;
 152
 153   case UnqualifiedId::IK_OperatorFunctionId:
 154     TName = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(
 155                                               Name.OperatorFunctionId.Operator);
 156     break;
 157
 158   case UnqualifiedId::IK_LiteralOperatorId:
 159     TName = Context.DeclarationNames.getCXXLiteralOperatorName(Name.Identifier);
 160     break;
 161
 162   default:
 163     return TNK_Non_template;
 164   }
 165
 166   QualType ObjectType = ObjectTypePtr.get();
 167
 168   LookupResult R(*this, TName, Name.getLocStart(), LookupOrdinaryName);
 169   LookupTemplateName(R, S, SS, ObjectType, EnteringContext,
 170                      MemberOfUnknownSpecialization);
 171   if (R.empty()) return TNK_Non_template;
 172   if (R.isAmbiguous()) {
 173     // Suppress diagnostics;  we'll redo this lookup later.
 174     R.suppressDiagnostics();
 175
 176     // FIXME: we might have ambiguous templates, in which case we
 177     // should at least parse them properly!
 178     return TNK_Non_template;
 179   }
 180
 181   TemplateName Template;
 182   TemplateNameKind TemplateKind;
 183
 184   unsigned ResultCount = R.end() - R.begin();
 185   if (ResultCount > 1) {
 186     // We assume that we'll preserve the qualifier from a function
 187     // template name in other ways.
 188     Template = Context.getOverloadedTemplateName(R.begin(), R.end());
 189     TemplateKind = TNK_Function_template;
 190
 191     // We'll do this lookup again later.
 192     R.suppressDiagnostics();
 193   } else {
 194     TemplateDecl *TD = cast<TemplateDecl>((*R.begin())->getUnderlyingDecl());
 195
 196     if (SS.isSet() && !SS.isInvalid()) {
 197       NestedNameSpecifier *Qualifier = SS.getScopeRep();
 198       Template = Context.getQualifiedTemplateName(Qualifier,
 199                                                   hasTemplateKeyword, TD);
 200     } else {
 201       Template = TemplateName(TD);
 202     }
 203
 204     if (isa<FunctionTemplateDecl>(TD)) {
 205       TemplateKind = TNK_Function_template;
 206
 207       // We'll do this lookup again later.
 208       R.suppressDiagnostics();
 209     } else {
 210       assert(isa<ClassTemplateDecl>(TD) || isa<TemplateTemplateParmDecl>(TD) ||
 211              isa<TypeAliasTemplateDecl>(TD) || isa<VarTemplateDecl>(TD));
 212       TemplateKind =
 213           isa<VarTemplateDecl>(TD) ? TNK_Var_template : TNK_Type_template;
 214     }
 215   }
 216
 217   TemplateResult = TemplateTy::make(Template);
 218   return TemplateKind;
 219 }
 220
 221 bool Sema::DiagnoseUnknownTemplateName(const IdentifierInfo &II,
 222                                        SourceLocation IILoc,
 223                                        Scope *S,
 224                                        const CXXScopeSpec *SS,
 225                                        TemplateTy &SuggestedTemplate,
 226                                        TemplateNameKind &SuggestedKind) {
 227   // We can't recover unless there's a dependent scope specifier preceding the
 228   // template name.
 229   // FIXME: Typo correction?
 230   if (!SS || !SS->isSet() || !isDependentScopeSpecifier(*SS) ||
 231       computeDeclContext(*SS))
 232     return false;
 233
 234   // The code is missing a 'template' keyword prior to the dependent template
 235   // name.
 236   NestedNameSpecifier *Qualifier = (NestedNameSpecifier*)SS->getScopeRep();
 237   Diag(IILoc, diag::err_template_kw_missing)
 238     << Qualifier << II.getName()
 239     << FixItHint::CreateInsertion(IILoc, "template ");
 240   SuggestedTemplate
 241     = TemplateTy::make(Context.getDependentTemplateName(Qualifier, &II));
 242   SuggestedKind = TNK_Dependent_template_name;
 243   return true;
 244 }
 245
 246 void Sema::LookupTemplateName(LookupResult &Found,
 247                               Scope *S, CXXScopeSpec &SS,
 248                               QualType ObjectType,
 249                               bool EnteringContext,
 250                               bool &MemberOfUnknownSpecialization) {
 251   // Determine where to perform name lookup
 252   MemberOfUnknownSpecialization = false;
 253   DeclContext *LookupCtx = nullptr;
 254   bool isDependent = false;
 255   if (!ObjectType.isNull()) {
 256     // This nested-name-specifier occurs in a member access expression, e.g.,
 257     // x->B::f, and we are looking into the type of the object.
 258     assert(!SS.isSet() && "ObjectType and scope specifier cannot coexist");
 259     LookupCtx = computeDeclContext(ObjectType);
 260     isDependent = ObjectType->isDependentType();
 261     assert((isDependent || !ObjectType->isIncompleteType() ||
 262             ObjectType->castAs<TagType>()->isBeingDefined()) &&
 263            "Caller should have completed object type");
 264
 265     // Template names cannot appear inside an Objective-C class or object type.
 266     if (ObjectType->isObjCObjectOrInterfaceType()) {
 267       Found.clear();
 268       return;
 269     }
 270   } else if (SS.isSet()) {
 271     // This nested-name-specifier occurs after another nested-name-specifier,
 272     // so long into the context associated with the prior nested-name-specifier.
 273     LookupCtx = computeDeclContext(SS, EnteringContext);
 274     isDependent = isDependentScopeSpecifier(SS);
 275
 276     // The declaration context must be complete.
 277     if (LookupCtx && RequireCompleteDeclContext(SS, LookupCtx))
 278       return;
 279   }
 280
 281   bool ObjectTypeSearchedInScope = false;
 282   bool AllowFunctionTemplatesInLookup = true;
 283   if (LookupCtx) {
 284     // Perform "qualified" name lookup into the declaration context we
 285     // computed, which is either the type of the base of a member access
 286     // expression or the declaration context associated with a prior
 287     // nested-name-specifier.
 288     LookupQualifiedName(Found, LookupCtx);
 289     if (!ObjectType.isNull() && Found.empty()) {
 290       // C++ [basic.lookup.classref]p1:
 291       //   In a class member access expression (5.2.5), if the . or -> token is
 292       //   immediately followed by an identifier followed by a <, the
 293       //   identifier must be looked up to determine whether the < is the
 294       //   beginning of a template argument list (14.2) or a less-than operator.
 295       //   The identifier is first looked up in the class of the object
 296       //   expression. If the identifier is not found, it is then looked up in
 297       //   the context of the entire postfix-expression and shall name a class
 298       //   or function template.
 299       if (S) LookupName(Found, S);
 300       ObjectTypeSearchedInScope = true;
 301       AllowFunctionTemplatesInLookup = false;
 302     }
 303   } else if (isDependent && (!S || ObjectType.isNull())) {
 304     // We cannot look into a dependent object type or nested nme
 305     // specifier.
 306     MemberOfUnknownSpecialization = true;
 307     return;
 308   } else {
 309     // Perform unqualified name lookup in the current scope.
 310     LookupName(Found, S);
 311
 312     if (!ObjectType.isNull())
 313       AllowFunctionTemplatesInLookup = false;
 314   }
 315
 316   if (Found.empty() && !isDependent) {
 317     // If we did not find any names, attempt to correct any typos.
 318     DeclarationName Name = Found.getLookupName();
 319     Found.clear();
 320     // Simple filter callback that, for keywords, only accepts the C++ *_cast
 321     auto FilterCCC = llvm::make_unique<CorrectionCandidateCallback>();
 322     FilterCCC->WantTypeSpecifiers = false;
 323     FilterCCC->WantExpressionKeywords = false;
 324     FilterCCC->WantRemainingKeywords = false;
 325     FilterCCC->WantCXXNamedCasts = true;
 326     if (TypoCorrection Corrected = CorrectTypo(
 327             Found.getLookupNameInfo(), Found.getLookupKind(), S, &SS,
 328             std::move(FilterCCC), CTK_ErrorRecovery, LookupCtx)) {
 329       Found.setLookupName(Corrected.getCorrection());
 330       if (Corrected.getCorrectionDecl())
 331         Found.addDecl(Corrected.getCorrectionDecl());
 332       FilterAcceptableTemplateNames(Found);
 333       if (!Found.empty()) {
 334         if (LookupCtx) {
 335           std::string CorrectedStr(Corrected.getAsString(getLangOpts()));
 336           bool DroppedSpecifier = Corrected.WillReplaceSpecifier() &&
 337                                   Name.getAsString() == CorrectedStr;
 338           diagnoseTypo(Corrected, PDiag(diag::err_no_member_template_suggest)
 339                                     << Name << LookupCtx << DroppedSpecifier
 340                                     << SS.getRange());
 341         } else {
 342           diagnoseTypo(Corrected, PDiag(diag::err_no_template_suggest) << Name);
 343         }
 344       }
 345     } else {
 346       Found.setLookupName(Name);
 347     }
 348   }
 349
 350   FilterAcceptableTemplateNames(Found, AllowFunctionTemplatesInLookup);
 351   if (Found.empty()) {
 352     if (isDependent)
 353       MemberOfUnknownSpecialization = true;
 354     return;
 355   }
 356
 357   if (S && !ObjectType.isNull() && !ObjectTypeSearchedInScope &&
 358       !getLangOpts().CPlusPlus11) {
 359     // C++03 [basic.lookup.classref]p1:
 360     //   [...] If the lookup in the class of the object expression finds a
 361     //   template, the name is also looked up in the context of the entire
 362     //   postfix-expression and [...]
 363     //
 364     // Note: C++11 does not perform this second lookup.
 365     LookupResult FoundOuter(*this, Found.getLookupName(), Found.getNameLoc(),
 366                             LookupOrdinaryName);
 367     LookupName(FoundOuter, S);
 368     FilterAcceptableTemplateNames(FoundOuter, /*AllowFunctionTemplates=*/false);
 369
 370     if (FoundOuter.empty()) {
 371       //   - if the name is not found, the name found in the class of the
 372       //     object expression is used, otherwise
 373     } else if (!FoundOuter.getAsSingle<ClassTemplateDecl>() ||
 374                FoundOuter.isAmbiguous()) {
 375       //   - if the name is found in the context of the entire
 376       //     postfix-expression and does not name a class template, the name
 377       //     found in the class of the object expression is used, otherwise
 378       FoundOuter.clear();
 379     } else if (!Found.isSuppressingDiagnostics()) {
 380       //   - if the name found is a class template, it must refer to the same
 381       //     entity as the one found in the class of the object expression,
 382       //     otherwise the program is ill-formed.
 383       if (!Found.isSingleResult() ||
 384           Found.getFoundDecl()->getCanonicalDecl()
 385             != FoundOuter.getFoundDecl()->getCanonicalDecl()) {
 386         Diag(Found.getNameLoc(),
 387              diag::ext_nested_name_member_ref_lookup_ambiguous)
 388           << Found.getLookupName()
 389           << ObjectType;
 390         Diag(Found.getRepresentativeDecl()->getLocation(),
 391              diag::note_ambig_member_ref_object_type)
 392           << ObjectType;
 393         Diag(FoundOuter.getFoundDecl()->getLocation(),
 394              diag::note_ambig_member_ref_scope);
 395
 396         // Recover by taking the template that we found in the object
 397         // expression's type.
 398       }
 399     }
 400   }
 401 }
 402
 403 /// ActOnDependentIdExpression - Handle a dependent id-expression that
 404 /// was just parsed.  This is only possible with an explicit scope
 405 /// specifier naming a dependent type.
 406 ExprResult
 407 Sema::ActOnDependentIdExpression(const CXXScopeSpec &SS,
 408                                  SourceLocation TemplateKWLoc,
 409                                  const DeclarationNameInfo &NameInfo,
 410                                  bool isAddressOfOperand,
 411                            const TemplateArgumentListInfo *TemplateArgs) {
 412   DeclContext *DC = getFunctionLevelDeclContext();
 413
 414   if (!isAddressOfOperand &&
 415       isa<CXXMethodDecl>(DC) &&
 416       cast<CXXMethodDecl>(DC)->isInstance()) {
 417     QualType ThisType = cast<CXXMethodDecl>(DC)->getThisType(Context);
 418
 419     // Since the 'this' expression is synthesized, we don't need to
 420     // perform the double-lookup check.
 421     NamedDecl *FirstQualifierInScope = nullptr;
 422
 423     return CXXDependentScopeMemberExpr::Create(
 424         Context, /*This*/ nullptr, ThisType, /*IsArrow*/ true,
 425         /*Op*/ SourceLocation(), SS.getWithLocInContext(Context), TemplateKWLoc,
 426         FirstQualifierInScope, NameInfo, TemplateArgs);
 427   }
 428
 429   return BuildDependentDeclRefExpr(SS, TemplateKWLoc, NameInfo, TemplateArgs);
 430 }
 431
 432 ExprResult
 433 Sema::BuildDependentDeclRefExpr(const CXXScopeSpec &SS,
 434                                 SourceLocation TemplateKWLoc,
 435                                 const DeclarationNameInfo &NameInfo,
 436                                 const TemplateArgumentListInfo *TemplateArgs) {
 437   return DependentScopeDeclRefExpr::Create(
 438       Context, SS.getWithLocInContext(Context), TemplateKWLoc, NameInfo,
 439       TemplateArgs);
 440 }
 441
 442 /// DiagnoseTemplateParameterShadow - Produce a diagnostic complaining
 443 /// that the template parameter 'PrevDecl' is being shadowed by a new
 444 /// declaration at location Loc. Returns true to indicate that this is
 445 /// an error, and false otherwise.
 446 void Sema::DiagnoseTemplateParameterShadow(SourceLocation Loc, Decl *PrevDecl) {
 447   assert(PrevDecl->isTemplateParameter() && "Not a template parameter");
 448
 449   // Microsoft Visual C++ permits template parameters to be shadowed.
 450   if (getLangOpts().MicrosoftExt)
 451     return;
 452
 453   // C++ [temp.local]p4:
 454   //   A template-parameter shall not be redeclared within its
 455   //   scope (including nested scopes).
 456   Diag(Loc, diag::err_template_param_shadow)
 457     << cast<NamedDecl>(PrevDecl)->getDeclName();
 458   Diag(PrevDecl->getLocation(), diag::note_template_param_here);
 459   return;
 460 }
 461
 462 /// AdjustDeclIfTemplate - If the given decl happens to be a template, reset
 463 /// the parameter D to reference the templated declaration and return a pointer
 464 /// to the template declaration. Otherwise, do nothing to D and return null.
 465 TemplateDecl *Sema::AdjustDeclIfTemplate(Decl *&D) {
 466   if (TemplateDecl *Temp = dyn_cast_or_null<TemplateDecl>(D)) {
 467     D = Temp->getTemplatedDecl();
 468     return Temp;
 469   }
 470   return nullptr;
 471 }
 472
 473 ParsedTemplateArgument ParsedTemplateArgument::getTemplatePackExpansion(
 474                                              SourceLocation EllipsisLoc) const {
 475   assert(Kind == Template &&
 476          "Only template template arguments can be pack expansions here");
 477   assert(getAsTemplate().get().containsUnexpandedParameterPack() &&
 478          "Template template argument pack expansion without packs");
 479   ParsedTemplateArgument Result(*this);
 480   Result.EllipsisLoc = EllipsisLoc;
 481   return Result;
 482 }
 483
 484 static TemplateArgumentLoc translateTemplateArgument(Sema &SemaRef,
 485                                             const ParsedTemplateArgument &Arg) {
 486
 487   switch (Arg.getKind()) {
 488   case ParsedTemplateArgument::Type: {
 489     TypeSourceInfo *DI;
 490     QualType T = SemaRef.GetTypeFromParser(Arg.getAsType(), &DI);
 491     if (!DI)
 492       DI = SemaRef.Context.getTrivialTypeSourceInfo(T, Arg.getLocation());
 493     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(T), DI);
 494   }
 495
 496   case ParsedTemplateArgument::NonType: {
 497     Expr *E = static_cast<Expr *>(Arg.getAsExpr());
 498     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(E), E);
 499   }
 500
 501   case ParsedTemplateArgument::Template: {
 502     TemplateName Template = Arg.getAsTemplate().get();
 503     TemplateArgument TArg;
 504     if (Arg.getEllipsisLoc().isValid())
 505       TArg = TemplateArgument(Template, Optional<unsigned int>());
 506     else
 507       TArg = Template;
 508     return TemplateArgumentLoc(TArg,
 509                                Arg.getScopeSpec().getWithLocInContext(
 510                                                               SemaRef.Context),
 511                                Arg.getLocation(),
 512                                Arg.getEllipsisLoc());
 513   }
 514   }
 515
 516   llvm_unreachable("Unhandled parsed template argument");
 517 }
 518
 519 /// \brief Translates template arguments as provided by the parser
 520 /// into template arguments used by semantic analysis.
 521 void Sema::translateTemplateArguments(const ASTTemplateArgsPtr &TemplateArgsIn,
 522                                       TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs) {
 523  for (unsigned I = 0, Last = TemplateArgsIn.size(); I != Last; ++I)
 524    TemplateArgs.addArgument(translateTemplateArgument(*this,
 525                                                       TemplateArgsIn[I]));
 526 }
 527
 528 static void maybeDiagnoseTemplateParameterShadow(Sema &SemaRef, Scope *S,
 529                                                  SourceLocation Loc,
 530                                                  IdentifierInfo *Name) {
 531   NamedDecl *PrevDecl = SemaRef.LookupSingleName(
 532       S, Name, Loc, Sema::LookupOrdinaryName, Sema::ForRedeclaration);
 533   if (PrevDecl && PrevDecl->isTemplateParameter())
 534     SemaRef.DiagnoseTemplateParameterShadow(Loc, PrevDecl);
 535 }
 536
 537 /// ActOnTypeParameter - Called when a C++ template type parameter
 538 /// (e.g., "typename T") has been parsed. Typename specifies whether
 539 /// the keyword "typename" was used to declare the type parameter
 540 /// (otherwise, "class" was used), and KeyLoc is the location of the
 541 /// "class" or "typename" keyword. ParamName is the name of the
 542 /// parameter (NULL indicates an unnamed template parameter) and
 543 /// ParamNameLoc is the location of the parameter name (if any).
 544 /// If the type parameter has a default argument, it will be added
 545 /// later via ActOnTypeParameterDefault.
 546 Decl *Sema::ActOnTypeParameter(Scope *S, bool Typename,
 547                                SourceLocation EllipsisLoc,
 548                                SourceLocation KeyLoc,
 549                                IdentifierInfo *ParamName,
 550                                SourceLocation ParamNameLoc,
 551                                unsigned Depth, unsigned Position,
 552                                SourceLocation EqualLoc,
 553                                ParsedType DefaultArg) {
 554   assert(S->isTemplateParamScope() &&
 555          "Template type parameter not in template parameter scope!");
 556   bool Invalid = false;
 557
 558   SourceLocation Loc = ParamNameLoc;
 559   if (!ParamName)
 560     Loc = KeyLoc;
 561
 562   bool IsParameterPack = EllipsisLoc.isValid();
 563   TemplateTypeParmDecl *Param
 564     = TemplateTypeParmDecl::Create(Context, Context.getTranslationUnitDecl(),
 565                                    KeyLoc, Loc, Depth, Position, ParamName,
 566                                    Typename, IsParameterPack);
 567   Param->setAccess(AS_public);
 568   if (Invalid)
 569     Param->setInvalidDecl();
 570
 571   if (ParamName) {
 572     maybeDiagnoseTemplateParameterShadow(*this, S, ParamNameLoc, ParamName);
 573
 574     // Add the template parameter into the current scope.
 575     S->AddDecl(Param);
 576     IdResolver.AddDecl(Param);
 577   }
 578
 579   // C++0x [temp.param]p9:
 580   //   A default template-argument may be specified for any kind of
 581   //   template-parameter that is not a template parameter pack.
 582   if (DefaultArg && IsParameterPack) {
 583     Diag(EqualLoc, diag::err_template_param_pack_default_arg);
 584     DefaultArg = ParsedType();
 585   }
 586
 587   // Handle the default argument, if provided.
 588   if (DefaultArg) {
 589     TypeSourceInfo *DefaultTInfo;
 590     GetTypeFromParser(DefaultArg, &DefaultTInfo);
 591
 592     assert(DefaultTInfo && "expected source information for type");
 593
 594     // Check for unexpanded parameter packs.
 595     if (DiagnoseUnexpandedParameterPack(Loc, DefaultTInfo,
 596                                         UPPC_DefaultArgument))
 597       return Param;
 598
 599     // Check the template argument itself.
 600     if (CheckTemplateArgument(Param, DefaultTInfo)) {
 601       Param->setInvalidDecl();
 602       return Param;
 603     }
 604
 605     Param->setDefaultArgument(DefaultTInfo, false);
 606   }
 607
 608   return Param;
 609 }
 610
 611 /// \brief Check that the type of a non-type template parameter is
 612 /// well-formed.
 613 ///
 614 /// \returns the (possibly-promoted) parameter type if valid;
 615 /// otherwise, produces a diagnostic and returns a NULL type.
 616 QualType
 617 Sema::CheckNonTypeTemplateParameterType(QualType T, SourceLocation Loc) {
 618   // We don't allow variably-modified types as the type of non-type template
 619   // parameters.
 620   if (T->isVariablyModifiedType()) {
 621     Diag(Loc, diag::err_variably_modified_nontype_template_param)
 622       << T;
 623     return QualType();
 624   }
 625
 626   // C++ [temp.param]p4:
 627   //
 628   // A non-type template-parameter shall have one of the following
 629   // (optionally cv-qualified) types:
 630   //
 631   //       -- integral or enumeration type,
 632   if (T->isIntegralOrEnumerationType() ||
 633       //   -- pointer to object or pointer to function,
 634       T->isPointerType() ||
 635       //   -- reference to object or reference to function,
 636       T->isReferenceType() ||
 637       //   -- pointer to member,
 638       T->isMemberPointerType() ||
 639       //   -- std::nullptr_t.
 640       T->isNullPtrType() ||
 641       // If T is a dependent type, we can't do the check now, so we
 642       // assume that it is well-formed.
 643       T->isDependentType()) {
 644     // C++ [temp.param]p5: The top-level cv-qualifiers on the template-parameter
 645     // are ignored when determining its type.
 646     return T.getUnqualifiedType();
 647   }
 648
 649   // C++ [temp.param]p8:
 650   //
 651   //   A non-type template-parameter of type "array of T" or
 652   //   "function returning T" is adjusted to be of type "pointer to
 653   //   T" or "pointer to function returning T", respectively.
 654   else if (T->isArrayType() || T->isFunctionType())
 655     return Context.getDecayedType(T);
 656
 657   Diag(Loc, diag::err_template_nontype_parm_bad_type)
 658     << T;
 659
 660   return QualType();
 661 }
 662
 663 Decl *Sema::ActOnNonTypeTemplateParameter(Scope *S, Declarator &D,
 664                                           unsigned Depth,
 665                                           unsigned Position,
 666                                           SourceLocation EqualLoc,
 667                                           Expr *Default) {
 668   TypeSourceInfo *TInfo = GetTypeForDeclarator(D, S);
 669   QualType T = TInfo->getType();
 670
 671   assert(S->isTemplateParamScope() &&
 672          "Non-type template parameter not in template parameter scope!");
 673   bool Invalid = false;
 674
 675   T = CheckNonTypeTemplateParameterType(T, D.getIdentifierLoc());
 676   if (T.isNull()) {
 677     T = Context.IntTy; // Recover with an 'int' type.
 678     Invalid = true;
 679   }
 680
 681   IdentifierInfo *ParamName = D.getIdentifier();
 682   bool IsParameterPack = D.hasEllipsis();
 683   NonTypeTemplateParmDecl *Param
 684     = NonTypeTemplateParmDecl::Create(Context, Context.getTranslationUnitDecl(),
 685                                       D.getLocStart(),
 686                                       D.getIdentifierLoc(),
 687                                       Depth, Position, ParamName, T,
 688                                       IsParameterPack, TInfo);
 689   Param->setAccess(AS_public);
 690
 691   if (Invalid)
 692     Param->setInvalidDecl();
 693
 694   if (ParamName) {
 695     maybeDiagnoseTemplateParameterShadow(*this, S, D.getIdentifierLoc(),
 696                                          ParamName);
 697
 698     // Add the template parameter into the current scope.
 699     S->AddDecl(Param);
 700     IdResolver.AddDecl(Param);
 701   }
 702
 703   // C++0x [temp.param]p9:
 704   //   A default template-argument may be specified for any kind of
 705   //   template-parameter that is not a template parameter pack.
 706   if (Default && IsParameterPack) {
 707     Diag(EqualLoc, diag::err_template_param_pack_default_arg);
 708     Default = nullptr;
 709   }
 710
 711   // Check the well-formedness of the default template argument, if provided.
 712   if (Default) {
 713     // Check for unexpanded parameter packs.
 714     if (DiagnoseUnexpandedParameterPack(Default, UPPC_DefaultArgument))
 715       return Param;
 716
 717     TemplateArgument Converted;
 718     ExprResult DefaultRes =
 719         CheckTemplateArgument(Param, Param->getType(), Default, Converted);
 720     if (DefaultRes.isInvalid()) {
 721       Param->setInvalidDecl();
 722       return Param;
 723     }
 724     Default = DefaultRes.get();
 725
 726     Param->setDefaultArgument(Default, false);
 727   }
 728
 729   return Param;
 730 }
 731
 732 /// ActOnTemplateTemplateParameter - Called when a C++ template template
 733 /// parameter (e.g. T in template <template \<typename> class T> class array)
 734 /// has been parsed. S is the current scope.
 735 Decl *Sema::ActOnTemplateTemplateParameter(Scope* S,
 736                                            SourceLocation TmpLoc,
 737                                            TemplateParameterList *Params,
 738                                            SourceLocation EllipsisLoc,
 739                                            IdentifierInfo *Name,
 740                                            SourceLocation NameLoc,
 741                                            unsigned Depth,
 742                                            unsigned Position,
 743                                            SourceLocation EqualLoc,
 744                                            ParsedTemplateArgument Default) {
 745   assert(S->isTemplateParamScope() &&
 746          "Template template parameter not in template parameter scope!");
 747
 748   // Construct the parameter object.
 749   bool IsParameterPack = EllipsisLoc.isValid();
 750   TemplateTemplateParmDecl *Param =
 751     TemplateTemplateParmDecl::Create(Context, Context.getTranslationUnitDecl(),
 752                                      NameLoc.isInvalid()? TmpLoc : NameLoc,
 753                                      Depth, Position, IsParameterPack,
 754                                      Name, Params);
 755   Param->setAccess(AS_public);
 756
 757   // If the template template parameter has a name, then link the identifier
 758   // into the scope and lookup mechanisms.
 759   if (Name) {
 760     maybeDiagnoseTemplateParameterShadow(*this, S, NameLoc, Name);
 761
 762     S->AddDecl(Param);
 763     IdResolver.AddDecl(Param);
 764   }
 765
 766   if (Params->size() == 0) {
 767     Diag(Param->getLocation(), diag::err_template_template_parm_no_parms)
 768     << SourceRange(Params->getLAngleLoc(), Params->getRAngleLoc());
 769     Param->setInvalidDecl();
 770   }
 771
 772   // C++0x [temp.param]p9:
 773   //   A default template-argument may be specified for any kind of
 774   //   template-parameter that is not a template parameter pack.
 775   if (IsParameterPack && !Default.isInvalid()) {
 776     Diag(EqualLoc, diag::err_template_param_pack_default_arg);
 777     Default = ParsedTemplateArgument();
 778   }
 779
 780   if (!Default.isInvalid()) {
 781     // Check only that we have a template template argument. We don't want to
 782     // try to check well-formedness now, because our template template parameter
 783     // might have dependent types in its template parameters, which we wouldn't
 784     // be able to match now.
 785     //
 786     // If none of the template template parameter's template arguments mention
 787     // other template parameters, we could actually perform more checking here.
 788     // However, it isn't worth doing.
 789     TemplateArgumentLoc DefaultArg = translateTemplateArgument(*this, Default);
 790     if (DefaultArg.getArgument().getAsTemplate().isNull()) {
 791       Diag(DefaultArg.getLocation(), diag::err_template_arg_not_class_template)
 792         << DefaultArg.getSourceRange();
 793       return Param;
 794     }
 795
 796     // Check for unexpanded parameter packs.
 797     if (DiagnoseUnexpandedParameterPack(DefaultArg.getLocation(),
 798                                         DefaultArg.getArgument().getAsTemplate(),
 799                                         UPPC_DefaultArgument))
 800       return Param;
 801
 802     Param->setDefaultArgument(DefaultArg, false);
 803   }
 804
 805   return Param;
 806 }
 807
 808 /// ActOnTemplateParameterList - Builds a TemplateParameterList that
 809 /// contains the template parameters in Params/NumParams.
 810 TemplateParameterList *
 811 Sema::ActOnTemplateParameterList(unsigned Depth,
 812                                  SourceLocation ExportLoc,
 813                                  SourceLocation TemplateLoc,
 814                                  SourceLocation LAngleLoc,
 815                                  Decl **Params, unsigned NumParams,
 816                                  SourceLocation RAngleLoc) {
 817   if (ExportLoc.isValid())
 818     Diag(ExportLoc, diag::warn_template_export_unsupported);
 819
 820   return TemplateParameterList::Create(Context, TemplateLoc, LAngleLoc,
 821                                        (NamedDecl**)Params, NumParams,
 822                                        RAngleLoc);
 823 }
 824
 825 static void SetNestedNameSpecifier(TagDecl *T, const CXXScopeSpec &SS) {
 826   if (SS.isSet())
 827     T->setQualifierInfo(SS.getWithLocInContext(T->getASTContext()));
 828 }
 829
 830 DeclResult
 831 Sema::CheckClassTemplate(Scope *S, unsigned TagSpec, TagUseKind TUK,
 832                          SourceLocation KWLoc, CXXScopeSpec &SS,
 833                          IdentifierInfo *Name, SourceLocation NameLoc,
 834                          AttributeList *Attr,
 835                          TemplateParameterList *TemplateParams,
 836                          AccessSpecifier AS, SourceLocation ModulePrivateLoc,
 837                          SourceLocation FriendLoc,
 838                          unsigned NumOuterTemplateParamLists,
 839                          TemplateParameterList** OuterTemplateParamLists) {
 840   assert(TemplateParams && TemplateParams->size() > 0 &&
 841          "No template parameters");
 842   assert(TUK != TUK_Reference && "Can only declare or define class templates");
 843   bool Invalid = false;
 844
 845   // Check that we can declare a template here.
 846   if (CheckTemplateDeclScope(S, TemplateParams))
 847     return true;
 848
 849   TagTypeKind Kind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
 850   assert(Kind != TTK_Enum && "can't build template of enumerated type");
 851
 852   // There is no such thing as an unnamed class template.
 853   if (!Name) {
 854     Diag(KWLoc, diag::err_template_unnamed_class);
 855     return true;
 856   }
 857
 858   // Find any previous declaration with this name. For a friend with no
 859   // scope explicitly specified, we only look for tag declarations (per
 860   // C++11 [basic.lookup.elab]p2).
 861   DeclContext *SemanticContext;
 862   LookupResult Previous(*this, Name, NameLoc,
 863                         (SS.isEmpty() && TUK == TUK_Friend)
 864                           ? LookupTagName : LookupOrdinaryName,
 865                         ForRedeclaration);
 866   if (SS.isNotEmpty() && !SS.isInvalid()) {
 867     SemanticContext = computeDeclContext(SS, true);
 868     if (!SemanticContext) {
 869       // FIXME: Horrible, horrible hack! We can't currently represent this
 870       // in the AST, and historically we have just ignored such friend
 871       // class templates, so don't complain here.
 872       Diag(NameLoc, TUK == TUK_Friend
 873                         ? diag::warn_template_qualified_friend_ignored
 874                         : diag::err_template_qualified_declarator_no_match)
 875           << SS.getScopeRep() << SS.getRange();
 876       return TUK != TUK_Friend;
 877     }
 878
 879     if (RequireCompleteDeclContext(SS, SemanticContext))
 880       return true;
 881
 882     // If we're adding a template to a dependent context, we may need to
 883     // rebuilding some of the types used within the template parameter list,
 884     // now that we know what the current instantiation is.
 885     if (SemanticContext->isDependentContext()) {
 886       ContextRAII SavedContext(*this, SemanticContext);
 887       if (RebuildTemplateParamsInCurrentInstantiation(TemplateParams))
 888         Invalid = true;
 889     } else if (TUK != TUK_Friend && TUK != TUK_Reference)
 890       diagnoseQualifiedDeclaration(SS, SemanticContext, Name, NameLoc);
 891
 892     LookupQualifiedName(Previous, SemanticContext);
 893   } else {
 894     SemanticContext = CurContext;
 895     LookupName(Previous, S);
 896   }
 897
 898   if (Previous.isAmbiguous())
 899     return true;
 900
 901   NamedDecl *PrevDecl = nullptr;
 902   if (Previous.begin() != Previous.end())
 903     PrevDecl = (*Previous.begin())->getUnderlyingDecl();
 904
 905   // If there is a previous declaration with the same name, check
 906   // whether this is a valid redeclaration.
 907   ClassTemplateDecl *PrevClassTemplate
 908     = dyn_cast_or_null<ClassTemplateDecl>(PrevDecl);
 909
 910   // We may have found the injected-class-name of a class template,
 911   // class template partial specialization, or class template specialization.
 912   // In these cases, grab the template that is being defined or specialized.
 913   if (!PrevClassTemplate && PrevDecl && isa<CXXRecordDecl>(PrevDecl) &&
 914       cast<CXXRecordDecl>(PrevDecl)->isInjectedClassName()) {
 915     PrevDecl = cast<CXXRecordDecl>(PrevDecl->getDeclContext());
 916     PrevClassTemplate
 917       = cast<CXXRecordDecl>(PrevDecl)->getDescribedClassTemplate();
 918     if (!PrevClassTemplate && isa<ClassTemplateSpecializationDecl>(PrevDecl)) {
 919       PrevClassTemplate
 920         = cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(PrevDecl)
 921             ->getSpecializedTemplate();
 922     }
 923   }
 924
 925   if (TUK == TUK_Friend) {
 926     // C++ [namespace.memdef]p3:
 927     //   [...] When looking for a prior declaration of a class or a function
 928     //   declared as a friend, and when the name of the friend class or
 929     //   function is neither a qualified name nor a template-id, scopes outside
 930     //   the innermost enclosing namespace scope are not considered.
 931     if (!SS.isSet()) {
 932       DeclContext *OutermostContext = CurContext;
 933       while (!OutermostContext->isFileContext())
 934         OutermostContext = OutermostContext->getLookupParent();
 935
 936       if (PrevDecl &&
 937           (OutermostContext->Equals(PrevDecl->getDeclContext()) ||
 938            OutermostContext->Encloses(PrevDecl->getDeclContext()))) {
 939         SemanticContext = PrevDecl->getDeclContext();
 940       } else {
 941         // Declarations in outer scopes don't matter. However, the outermost
 942         // context we computed is the semantic context for our new
 943         // declaration.
 944         PrevDecl = PrevClassTemplate = nullptr;
 945         SemanticContext = OutermostContext;
 946
 947         // Check that the chosen semantic context doesn't already contain a
 948         // declaration of this name as a non-tag type.
 949         LookupResult Previous(*this, Name, NameLoc, LookupOrdinaryName,
 950                               ForRedeclaration);
 951         DeclContext *LookupContext = SemanticContext;
 952         while (LookupContext->isTransparentContext())
 953           LookupContext = LookupContext->getLookupParent();
 954         LookupQualifiedName(Previous, LookupContext);
 955
 956         if (Previous.isAmbiguous())
 957           return true;
 958
 959         if (Previous.begin() != Previous.end())
 960           PrevDecl = (*Previous.begin())->getUnderlyingDecl();
 961       }
 962     }
 963   } else if (PrevDecl &&
 964              !isDeclInScope(PrevDecl, SemanticContext, S, SS.isValid()))
 965     PrevDecl = PrevClassTemplate = nullptr;
 966
 967   if (PrevClassTemplate) {
 968     // Ensure that the template parameter lists are compatible. Skip this check
 969     // for a friend in a dependent context: the template parameter list itself
 970     // could be dependent.
 971     if (!(TUK == TUK_Friend && CurContext->isDependentContext()) &&
 972         !TemplateParameterListsAreEqual(TemplateParams,
 973                                    PrevClassTemplate->getTemplateParameters(),
 974                                         /*Complain=*/true,
 975                                         TPL_TemplateMatch))
 976       return true;
 977
 978     // C++ [temp.class]p4:
 979     //   In a redeclaration, partial specialization, explicit
 980     //   specialization or explicit instantiation of a class template,
 981     //   the class-key shall agree in kind with the original class
 982     //   template declaration (7.1.5.3).
 983     RecordDecl *PrevRecordDecl = PrevClassTemplate->getTemplatedDecl();
 984     if (!isAcceptableTagRedeclaration(PrevRecordDecl, Kind,
 985                                       TUK == TUK_Definition,  KWLoc, *Name)) {
 986       Diag(KWLoc, diag::err_use_with_wrong_tag)
 987         << Name
 988         << FixItHint::CreateReplacement(KWLoc, PrevRecordDecl->getKindName());
 989       Diag(PrevRecordDecl->getLocation(), diag::note_previous_use);
 990       Kind = PrevRecordDecl->getTagKind();
 991     }
 992
 993     // Check for redefinition of this class template.
 994     if (TUK == TUK_Definition) {
 995       if (TagDecl *Def = PrevRecordDecl->getDefinition()) {
 996         Diag(NameLoc, diag::err_redefinition) << Name;
 997         Diag(Def->getLocation(), diag::note_previous_definition);
 998         // FIXME: Would it make sense to try to "forget" the previous
 999         // definition, as part of error recovery?
1000         return true;
1001       }
1002     }
1003   } else if (PrevDecl && PrevDecl->isTemplateParameter()) {
1004     // Maybe we will complain about the shadowed template parameter.
1005     DiagnoseTemplateParameterShadow(NameLoc, PrevDecl);
1006     // Just pretend that we didn't see the previous declaration.
1007     PrevDecl = nullptr;
1008   } else if (PrevDecl) {
1009     // C++ [temp]p5:
1010     //   A class template shall not have the same name as any other
1011     //   template, class, function, object, enumeration, enumerator,
1012     //   namespace, or type in the same scope (3.3), except as specified
1013     //   in (14.5.4).
1014     Diag(NameLoc, diag::err_redefinition_different_kind) << Name;
1015     Diag(PrevDecl->getLocation(), diag::note_previous_definition);
1016     return true;
1017   }
1018
1019   // Check the template parameter list of this declaration, possibly
1020   // merging in the template parameter list from the previous class
1021   // template declaration. Skip this check for a friend in a dependent
1022   // context, because the template parameter list might be dependent.
1023   if (!(TUK == TUK_Friend && CurContext->isDependentContext()) &&
1024       CheckTemplateParameterList(
1025           TemplateParams,
1026           PrevClassTemplate ? PrevClassTemplate->getTemplateParameters()
1027                             : nullptr,
1028           (SS.isSet() && SemanticContext && SemanticContext->isRecord() &&
1029            SemanticContext->isDependentContext())
1030               ? TPC_ClassTemplateMember
1031               : TUK == TUK_Friend ? TPC_FriendClassTemplate
1032                                   : TPC_ClassTemplate))
1033     Invalid = true;
1034
1035   if (SS.isSet()) {
1036     // If the name of the template was qualified, we must be defining the
1037     // template out-of-line.
1038     if (!SS.isInvalid() && !Invalid && !PrevClassTemplate) {
1039       Diag(NameLoc, TUK == TUK_Friend ? diag::err_friend_decl_does_not_match
1040                                       : diag::err_member_decl_does_not_match)
1041         << Name << SemanticContext << /*IsDefinition*/true << SS.getRange();
1042       Invalid = true;
1043     }
1044   }
1045
1046   CXXRecordDecl *NewClass =
1047     CXXRecordDecl::Create(Context, Kind, SemanticContext, KWLoc, NameLoc, Name,
1048                           PrevClassTemplate?
1049                             PrevClassTemplate->getTemplatedDecl() : nullptr,
1050                           /*DelayTypeCreation=*/true);
1051   SetNestedNameSpecifier(NewClass, SS);
1052   if (NumOuterTemplateParamLists > 0)
1053     NewClass->setTemplateParameterListsInfo(Context,
1054                                             NumOuterTemplateParamLists,
1055                                             OuterTemplateParamLists);
1056
1057   // Add alignment attributes if necessary; these attributes are checked when
1058   // the ASTContext lays out the structure.
1059   if (TUK == TUK_Definition) {
1060     AddAlignmentAttributesForRecord(NewClass);
1061     AddMsStructLayoutForRecord(NewClass);
1062   }
1063
1064   ClassTemplateDecl *NewTemplate
1065     = ClassTemplateDecl::Create(Context, SemanticContext, NameLoc,
1066                                 DeclarationName(Name), TemplateParams,
1067                                 NewClass, PrevClassTemplate);
1068   NewClass->setDescribedClassTemplate(NewTemplate);
1069
1070   if (ModulePrivateLoc.isValid())
1071     NewTemplate->setModulePrivate();
1072
1073   // Build the type for the class template declaration now.
1074   QualType T = NewTemplate->getInjectedClassNameSpecialization();
1075   T = Context.getInjectedClassNameType(NewClass, T);
1076   assert(T->isDependentType() && "Class template type is not dependent?");
1077   (void)T;
1078
1079   // If we are providing an explicit specialization of a member that is a
1080   // class template, make a note of that.
1081   if (PrevClassTemplate &&
1082       PrevClassTemplate->getInstantiatedFromMemberTemplate())
1083     PrevClassTemplate->setMemberSpecialization();
1084
1085   // Set the access specifier.
1086   if (!Invalid && TUK != TUK_Friend && NewTemplate->getDeclContext()->isRecord())
1087     SetMemberAccessSpecifier(NewTemplate, PrevClassTemplate, AS);
1088
1089   // Set the lexical context of these templates
1090   NewClass->setLexicalDeclContext(CurContext);
1091   NewTemplate->setLexicalDeclContext(CurContext);
1092
1093   if (TUK == TUK_Definition)
1094     NewClass->startDefinition();
1095
1096   if (Attr)
1097     ProcessDeclAttributeList(S, NewClass, Attr);
1098
1099   if (PrevClassTemplate)
1100     mergeDeclAttributes(NewClass, PrevClassTemplate->getTemplatedDecl());
1101
1102   AddPushedVisibilityAttribute(NewClass);
1103
1104   if (TUK != TUK_Friend) {
1105     // Per C++ [basic.scope.temp]p2, skip the template parameter scopes.
1106     Scope *Outer = S;
1107     while ((Outer->getFlags() & Scope::TemplateParamScope) != 0)
1108       Outer = Outer->getParent();
1109     PushOnScopeChains(NewTemplate, Outer);
1110   } else {
1111     if (PrevClassTemplate && PrevClassTemplate->getAccess() != AS_none) {
1112       NewTemplate->setAccess(PrevClassTemplate->getAccess());
1113       NewClass->setAccess(PrevClassTemplate->getAccess());
1114     }
1115
1116     NewTemplate->setObjectOfFriendDecl();
1117
1118     // Friend templates are visible in fairly strange ways.
1119     if (!CurContext->isDependentContext()) {
1120       DeclContext *DC = SemanticContext->getRedeclContext();
1121       DC->makeDeclVisibleInContext(NewTemplate);
1122       if (Scope *EnclosingScope = getScopeForDeclContext(S, DC))
1123         PushOnScopeChains(NewTemplate, EnclosingScope,
1124                           /* AddToContext = */ false);
1125     }
1126
1127     FriendDecl *Friend = FriendDecl::Create(
1128         Context, CurContext, NewClass->getLocation(), NewTemplate, FriendLoc);
1129     Friend->setAccess(AS_public);
1130     CurContext->addDecl(Friend);
1131   }
1132
1133   if (Invalid) {
1134     NewTemplate->setInvalidDecl();
1135     NewClass->setInvalidDecl();
1136   }
1137
1138   ActOnDocumentableDecl(NewTemplate);
1139
1140   return NewTemplate;
1141 }
1142
1143 /// \brief Diagnose the presence of a default template argument on a
1144 /// template parameter, which is ill-formed in certain contexts.
1145 ///
1146 /// \returns true if the default template argument should be dropped.
1147 static bool DiagnoseDefaultTemplateArgument(Sema &S,
1148                                             Sema::TemplateParamListContext TPC,
1149                                             SourceLocation ParamLoc,
1150                                             SourceRange DefArgRange) {
1151   switch (TPC) {
1152   case Sema::TPC_ClassTemplate:
1153   case Sema::TPC_VarTemplate:
1154   case Sema::TPC_TypeAliasTemplate:
1155     return false;
1156
1157   case Sema::TPC_FunctionTemplate:
1158   case Sema::TPC_FriendFunctionTemplateDefinition:
1159     // C++ [temp.param]p9:
1160     //   A default template-argument shall not be specified in a
1161     //   function template declaration or a function template
1162     //   definition [...]
1163     //   If a friend function template declaration specifies a default
1164     //   template-argument, that declaration shall be a definition and shall be
1165     //   the only declaration of the function template in the translation unit.
1166     // (C++98/03 doesn't have this wording; see DR226).
1167     S.Diag(ParamLoc, S.getLangOpts().CPlusPlus11 ?
1168          diag::warn_cxx98_compat_template_parameter_default_in_function_template
1169            : diag::ext_template_parameter_default_in_function_template)
1170       << DefArgRange;
1171     return false;
1172
1173   case Sema::TPC_ClassTemplateMember:
1174     // C++0x [temp.param]p9:
1175     //   A default template-argument shall not be specified in the
1176     //   template-parameter-lists of the definition of a member of a
1177     //   class template that appears outside of the member's class.
1178     S.Diag(ParamLoc, diag::err_template_parameter_default_template_member)
1179       << DefArgRange;
1180     return true;
1181
1182   case Sema::TPC_FriendClassTemplate:
1183   case Sema::TPC_FriendFunctionTemplate:
1184     // C++ [temp.param]p9:
1185     //   A default template-argument shall not be specified in a
1186     //   friend template declaration.
1187     S.Diag(ParamLoc, diag::err_template_parameter_default_friend_template)
1188       << DefArgRange;
1189     return true;
1190
1191     // FIXME: C++0x [temp.param]p9 allows default template-arguments
1192     // for friend function templates if there is only a single
1193     // declaration (and it is a definition). Strange!
1194   }
1195
1196   llvm_unreachable("Invalid TemplateParamListContext!");
1197 }
1198
1199 /// \brief Check for unexpanded parameter packs within the template parameters
1200 /// of a template template parameter, recursively.
1201 static bool DiagnoseUnexpandedParameterPacks(Sema &S,
1202                                              TemplateTemplateParmDecl *TTP) {
1203   // A template template parameter which is a parameter pack is also a pack
1204   // expansion.
1205   if (TTP->isParameterPack())
1206     return false;
1207
1208   TemplateParameterList *Params = TTP->getTemplateParameters();
1209   for (unsigned I = 0, N = Params->size(); I != N; ++I) {
1210     NamedDecl *P = Params->getParam(I);
1211     if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(P)) {
1212       if (!NTTP->isParameterPack() &&
1213           S.DiagnoseUnexpandedParameterPack(NTTP->getLocation(),
1214                                             NTTP->getTypeSourceInfo(),
1215                                       Sema::UPPC_NonTypeTemplateParameterType))
1216         return true;
1217
1218       continue;
1219     }
1220
1221     if (TemplateTemplateParmDecl *InnerTTP
1222                                         = dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl>(P))
1223       if (DiagnoseUnexpandedParameterPacks(S, InnerTTP))
1224         return true;
1225   }
1226
1227   return false;
1228 }
1229
1230 /// \brief Checks the validity of a template parameter list, possibly
1231 /// considering the template parameter list from a previous
1232 /// declaration.
1233 ///
1234 /// If an "old" template parameter list is provided, it must be
1235 /// equivalent (per TemplateParameterListsAreEqual) to the "new"
1236 /// template parameter list.
1237 ///
1238 /// \param NewParams Template parameter list for a new template
1239 /// declaration. This template parameter list will be updated with any
1240 /// default arguments that are carried through from the previous
1241 /// template parameter list.
1242 ///
1243 /// \param OldParams If provided, template parameter list from a
1244 /// previous declaration of the same template. Default template
1245 /// arguments will be merged from the old template parameter list to
1246 /// the new template parameter list.
1247 ///
1248 /// \param TPC Describes the context in which we are checking the given
1249 /// template parameter list.
1250 ///
1251 /// \returns true if an error occurred, false otherwise.
1252 bool Sema::CheckTemplateParameterList(TemplateParameterList *NewParams,
1253                                       TemplateParameterList *OldParams,
1254                                       TemplateParamListContext TPC) {
1255   bool Invalid = false;
1256
1257   // C++ [temp.param]p10:
1258   //   The set of default template-arguments available for use with a
1259   //   template declaration or definition is obtained by merging the
1260   //   default arguments from the definition (if in scope) and all
1261   //   declarations in scope in the same way default function
1262   //   arguments are (8.3.6).
1263   bool SawDefaultArgument = false;
1264   SourceLocation PreviousDefaultArgLoc;
1265
1266   // Dummy initialization to avoid warnings.
1267   TemplateParameterList::iterator OldParam = NewParams->end();
1268   if (OldParams)
1269     OldParam = OldParams->begin();
1270
1271   bool RemoveDefaultArguments = false;
1272   for (TemplateParameterList::iterator NewParam = NewParams->begin(),
1273                                     NewParamEnd = NewParams->end();
1274        NewParam != NewParamEnd; ++NewParam) {
1275     // Variables used to diagnose redundant default arguments
1276     bool RedundantDefaultArg = false;
1277     SourceLocation OldDefaultLoc;
1278     SourceLocation NewDefaultLoc;
1279
1280     // Variable used to diagnose missing default arguments
1281     bool MissingDefaultArg = false;
1282
1283     // Variable used to diagnose non-final parameter packs
1284     bool SawParameterPack = false;
1285
1286     if (TemplateTypeParmDecl *NewTypeParm
1287           = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(*NewParam)) {
1288       // Check the presence of a default argument here.
1289       if (NewTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1290           DiagnoseDefaultTemplateArgument(*this, TPC,
1291                                           NewTypeParm->getLocation(),
1292                NewTypeParm->getDefaultArgumentInfo()->getTypeLoc()
1293                                                        .getSourceRange()))
1294         NewTypeParm->removeDefaultArgument();
1295
1296       // Merge default arguments for template type parameters.
1297       TemplateTypeParmDecl *OldTypeParm
1298           = OldParams? cast<TemplateTypeParmDecl>(*OldParam) : nullptr;
1299
1300       if (NewTypeParm->isParameterPack()) {
1301         assert(!NewTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1302                "Parameter packs can't have a default argument!");
1303         SawParameterPack = true;
1304       } else if (OldTypeParm && OldTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1305                  NewTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1306         OldDefaultLoc = OldTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1307         NewDefaultLoc = NewTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1308         SawDefaultArgument = true;
1309         RedundantDefaultArg = true;
1310         PreviousDefaultArgLoc = NewDefaultLoc;
1311       } else if (OldTypeParm && OldTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1312         // Merge the default argument from the old declaration to the
1313         // new declaration.
1314         NewTypeParm->setDefaultArgument(OldTypeParm->getDefaultArgumentInfo(),
1315                                         true);
1316         PreviousDefaultArgLoc = OldTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1317       } else if (NewTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1318         SawDefaultArgument = true;
1319         PreviousDefaultArgLoc = NewTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1320       } else if (SawDefaultArgument)
1321         MissingDefaultArg = true;
1322     } else if (NonTypeTemplateParmDecl *NewNonTypeParm
1323                = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(*NewParam)) {
1324       // Check for unexpanded parameter packs.
1325       if (!NewNonTypeParm->isParameterPack() &&
1326           DiagnoseUnexpandedParameterPack(NewNonTypeParm->getLocation(),
1327                                           NewNonTypeParm->getTypeSourceInfo(),
1328                                           UPPC_NonTypeTemplateParameterType)) {
1329         Invalid = true;
1330         continue;
1331       }
1332
1333       // Check the presence of a default argument here.
1334       if (NewNonTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1335           DiagnoseDefaultTemplateArgument(*this, TPC,
1336                                           NewNonTypeParm->getLocation(),
1337                     NewNonTypeParm->getDefaultArgument()->getSourceRange())) {
1338         NewNonTypeParm->removeDefaultArgument();
1339       }
1340
1341       // Merge default arguments for non-type template parameters
1342       NonTypeTemplateParmDecl *OldNonTypeParm
1343         = OldParams? cast<NonTypeTemplateParmDecl>(*OldParam) : nullptr;
1344       if (NewNonTypeParm->isParameterPack()) {
1345         assert(!NewNonTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1346                "Parameter packs can't have a default argument!");
1347         if (!NewNonTypeParm->isPackExpansion())
1348           SawParameterPack = true;
1349       } else if (OldNonTypeParm && OldNonTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1350                  NewNonTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1351         OldDefaultLoc = OldNonTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1352         NewDefaultLoc = NewNonTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1353         SawDefaultArgument = true;
1354         RedundantDefaultArg = true;
1355         PreviousDefaultArgLoc = NewDefaultLoc;
1356       } else if (OldNonTypeParm && OldNonTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1357         // Merge the default argument from the old declaration to the
1358         // new declaration.
1359         // FIXME: We need to create a new kind of "default argument"
1360         // expression that points to a previous non-type template
1361         // parameter.
1362         NewNonTypeParm->setDefaultArgument(
1363                                          OldNonTypeParm->getDefaultArgument(),
1364                                          /*Inherited=*/ true);
1365         PreviousDefaultArgLoc = OldNonTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1366       } else if (NewNonTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1367         SawDefaultArgument = true;
1368         PreviousDefaultArgLoc = NewNonTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1369       } else if (SawDefaultArgument)
1370         MissingDefaultArg = true;
1371     } else {
1372       TemplateTemplateParmDecl *NewTemplateParm
1373         = cast<TemplateTemplateParmDecl>(*NewParam);
1374
1375       // Check for unexpanded parameter packs, recursively.
1376       if (::DiagnoseUnexpandedParameterPacks(*this, NewTemplateParm)) {
1377         Invalid = true;
1378         continue;
1379       }
1380
1381       // Check the presence of a default argument here.
1382       if (NewTemplateParm->hasDefaultArgument() &&
1383           DiagnoseDefaultTemplateArgument(*this, TPC,
1384                                           NewTemplateParm->getLocation(),
1385                      NewTemplateParm->getDefaultArgument().getSourceRange()))
1386         NewTemplateParm->removeDefaultArgument();
1387
1388       // Merge default arguments for template template parameters
1389       TemplateTemplateParmDecl *OldTemplateParm
1390         = OldParams? cast<TemplateTemplateParmDecl>(*OldParam) : nullptr;
1391       if (NewTemplateParm->isParameterPack()) {
1392         assert(!NewTemplateParm->hasDefaultArgument() &&
1393                "Parameter packs can't have a default argument!");
1394         if (!NewTemplateParm->isPackExpansion())
1395           SawParameterPack = true;
1396       } else if (OldTemplateParm && OldTemplateParm->hasDefaultArgument() &&
1397           NewTemplateParm->hasDefaultArgument()) {
1398         OldDefaultLoc = OldTemplateParm->getDefaultArgument().getLocation();
1399         NewDefaultLoc = NewTemplateParm->getDefaultArgument().getLocation();
1400         SawDefaultArgument = true;
1401         RedundantDefaultArg = true;
1402         PreviousDefaultArgLoc = NewDefaultLoc;
1403       } else if (OldTemplateParm && OldTemplateParm->hasDefaultArgument()) {
1404         // Merge the default argument from the old declaration to the
1405         // new declaration.
1406         // FIXME: We need to create a new kind of "default argument" expression
1407         // that points to a previous template template parameter.
1408         NewTemplateParm->setDefaultArgument(
1409                                           OldTemplateParm->getDefaultArgument(),
1410                                           /*Inherited=*/ true);
1411         PreviousDefaultArgLoc
1412           = OldTemplateParm->getDefaultArgument().getLocation();
1413       } else if (NewTemplateParm->hasDefaultArgument()) {
1414         SawDefaultArgument = true;
1415         PreviousDefaultArgLoc
1416           = NewTemplateParm->getDefaultArgument().getLocation();
1417       } else if (SawDefaultArgument)
1418         MissingDefaultArg = true;
1419     }
1420
1421     // C++11 [temp.param]p11:
1422     //   If a template parameter of a primary class template or alias template
1423     //   is a template parameter pack, it shall be the last template parameter.
1424     if (SawParameterPack && (NewParam + 1) != NewParamEnd &&
1425         (TPC == TPC_ClassTemplate || TPC == TPC_VarTemplate ||
1426          TPC == TPC_TypeAliasTemplate)) {
1427       Diag((*NewParam)->getLocation(),
1428            diag::err_template_param_pack_must_be_last_template_parameter);
1429       Invalid = true;
1430     }
1431
1432     if (RedundantDefaultArg) {
1433       // C++ [temp.param]p12:
1434       //   A template-parameter shall not be given default arguments
1435       //   by two different declarations in the same scope.
1436       Diag(NewDefaultLoc, diag::err_template_param_default_arg_redefinition);
1437       Diag(OldDefaultLoc, diag::note_template_param_prev_default_arg);
1438       Invalid = true;
1439     } else if (MissingDefaultArg && TPC != TPC_FunctionTemplate) {
1440       // C++ [temp.param]p11:
1441       //   If a template-parameter of a class template has a default
1442       //   template-argument, each subsequent template-parameter shall either
1443       //   have a default template-argument supplied or be a template parameter
1444       //   pack.
1445       Diag((*NewParam)->getLocation(),
1446            diag::err_template_param_default_arg_missing);
1447       Diag(PreviousDefaultArgLoc, diag::note_template_param_prev_default_arg);
1448       Invalid = true;
1449       RemoveDefaultArguments = true;
1450     }
1451
1452     // If we have an old template parameter list that we're merging
1453     // in, move on to the next parameter.
1454     if (OldParams)
1455       ++OldParam;
1456   }
1457
1458   // We were missing some default arguments at the end of the list, so remove
1459   // all of the default arguments.
1460   if (RemoveDefaultArguments) {
1461     for (TemplateParameterList::iterator NewParam = NewParams->begin(),
1462                                       NewParamEnd = NewParams->end();
1463          NewParam != NewParamEnd; ++NewParam) {
1464       if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(*NewParam))
1465         TTP->removeDefaultArgument();
1466       else if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
1467                                 = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(*NewParam))
1468         NTTP->removeDefaultArgument();
1469       else
1470         cast<TemplateTemplateParmDecl>(*NewParam)->removeDefaultArgument();
1471     }
1472   }
1473
1474   return Invalid;
1475 }
1476
1477 namespace {
1478
1479 /// A class which looks for a use of a certain level of template
1480 /// parameter.
1481 struct DependencyChecker : RecursiveASTVisitor<DependencyChecker> {
1482   typedef RecursiveASTVisitor<DependencyChecker> super;
1483
1484   unsigned Depth;
1485   bool Match;
1486   SourceLocation MatchLoc;
1487
1488   DependencyChecker(unsigned Depth) : Depth(Depth), Match(false) {}
1489
1490   DependencyChecker(TemplateParameterList *Params) : Match(false) {
1491     NamedDecl *ND = Params->getParam(0);
1492     if (TemplateTypeParmDecl *PD = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(ND)) {
1493       Depth = PD->getDepth();
1494     } else if (NonTypeTemplateParmDecl *PD =
1495                  dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(ND)) {
1496       Depth = PD->getDepth();
1497     } else {
1498       Depth = cast<TemplateTemplateParmDecl>(ND)->getDepth();
1499     }
1500   }
1501
1502   bool Matches(unsigned ParmDepth, SourceLocation Loc = SourceLocation()) {
1503     if (ParmDepth >= Depth) {
1504       Match = true;
1505       MatchLoc = Loc;
1506       return true;
1507     }
1508     return false;
1509   }
1510
1511   bool VisitTemplateTypeParmTypeLoc(TemplateTypeParmTypeLoc TL) {
1512     return !Matches(TL.getTypePtr()->getDepth(), TL.getNameLoc());
1513   }
1514
1515   bool VisitTemplateTypeParmType(const TemplateTypeParmType *T) {
1516     return !Matches(T->getDepth());
1517   }
1518
1519   bool TraverseTemplateName(TemplateName N) {
1520     if (TemplateTemplateParmDecl *PD =
1521           dyn_cast_or_null<TemplateTemplateParmDecl>(N.getAsTemplateDecl()))
1522       if (Matches(PD->getDepth()))
1523         return false;
1524     return super::TraverseTemplateName(N);
1525   }
1526
1527   bool VisitDeclRefExpr(DeclRefExpr *E) {
1528     if (NonTypeTemplateParmDecl *PD =
1529           dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(E->getDecl()))
1530       if (Matches(PD->getDepth(), E->getExprLoc()))
1531         return false;
1532     return super::VisitDeclRefExpr(E);
1533   }
1534
1535   bool VisitSubstTemplateTypeParmType(const SubstTemplateTypeParmType *T) {
1536     return TraverseType(T->getReplacementType());
1537   }
1538
1539   bool
1540   VisitSubstTemplateTypeParmPackType(const SubstTemplateTypeParmPackType *T) {
1541     return TraverseTemplateArgument(T->getArgumentPack());
1542   }
1543
1544   bool TraverseInjectedClassNameType(const InjectedClassNameType *T) {
1545     return TraverseType(T->getInjectedSpecializationType());
1546   }
1547 };
1548 }
1549
1550 /// Determines whether a given type depends on the given parameter
1551 /// list.
1552 static bool
1553 DependsOnTemplateParameters(QualType T, TemplateParameterList *Params) {
1554   DependencyChecker Checker(Params);
1555   Checker.TraverseType(T);
1556   return Checker.Match;
1557 }
1558
1559 // Find the source range corresponding to the named type in the given
1560 // nested-name-specifier, if any.
1561 static SourceRange getRangeOfTypeInNestedNameSpecifier(ASTContext &Context,
1562                                                        QualType T,
1563                                                        const CXXScopeSpec &SS) {
1564   NestedNameSpecifierLoc NNSLoc(SS.getScopeRep(), SS.location_data());
1565   while (NestedNameSpecifier *NNS = NNSLoc.getNestedNameSpecifier()) {
1566     if (const Type *CurType = NNS->getAsType()) {
1567       if (Context.hasSameUnqualifiedType(T, QualType(CurType, 0)))
1568         return NNSLoc.getTypeLoc().getSourceRange();
1569     } else
1570       break;
1571
1572     NNSLoc = NNSLoc.getPrefix();
1573   }
1574
1575   return SourceRange();
1576 }
1577
1578 /// \brief Match the given template parameter lists to the given scope
1579 /// specifier, returning the template parameter list that applies to the
1580 /// name.
1581 ///
1582 /// \param DeclStartLoc the start of the declaration that has a scope
1583 /// specifier or a template parameter list.
1584 ///
1585 /// \param DeclLoc The location of the declaration itself.
1586 ///
1587 /// \param SS the scope specifier that will be matched to the given template
1588 /// parameter lists. This scope specifier precedes a qualified name that is
1589 /// being declared.
1590 ///
1591 /// \param TemplateId The template-id following the scope specifier, if there
1592 /// is one. Used to check for a missing 'template<>'.
1593 ///
1594 /// \param ParamLists the template parameter lists, from the outermost to the
1595 /// innermost template parameter lists.
1596 ///
1597 /// \param IsFriend Whether to apply the slightly different rules for
1598 /// matching template parameters to scope specifiers in friend
1599 /// declarations.
1600 ///
1601 /// \param IsExplicitSpecialization will be set true if the entity being
1602 /// declared is an explicit specialization, false otherwise.
1603 ///
1604 /// \returns the template parameter list, if any, that corresponds to the
1605 /// name that is preceded by the scope specifier @p SS. This template
1606 /// parameter list may have template parameters (if we're declaring a
1607 /// template) or may have no template parameters (if we're declaring a
1608 /// template specialization), or may be NULL (if what we're declaring isn't
1609 /// itself a template).
1610 TemplateParameterList *Sema::MatchTemplateParametersToScopeSpecifier(
1611     SourceLocation DeclStartLoc, SourceLocation DeclLoc, const CXXScopeSpec &SS,
1612     TemplateIdAnnotation *TemplateId,
1613     ArrayRef<TemplateParameterList *> ParamLists, bool IsFriend,
1614     bool &IsExplicitSpecialization, bool &Invalid) {
1615   IsExplicitSpecialization = false;
1616   Invalid = false;
1617
1618   // The sequence of nested types to which we will match up the template
1619   // parameter lists. We first build this list by starting with the type named
1620   // by the nested-name-specifier and walking out until we run out of types.
1621   SmallVector<QualType, 4> NestedTypes;
1622   QualType T;
1623   if (SS.getScopeRep()) {
1624     if (CXXRecordDecl *Record
1625               = dyn_cast_or_null<CXXRecordDecl>(computeDeclContext(SS, true)))
1626       T = Context.getTypeDeclType(Record);
1627     else
1628       T = QualType(SS.getScopeRep()->getAsType(), 0);
1629   }
1630
1631   // If we found an explicit specialization that prevents us from needing
1632   // 'template<>' headers, this will be set to the location of that
1633   // explicit specialization.
1634   SourceLocation ExplicitSpecLoc;
1635
1636   while (!T.isNull()) {
1637     NestedTypes.push_back(T);
1638
1639     // Retrieve the parent of a record type.
1640     if (CXXRecordDecl *Record = T->getAsCXXRecordDecl()) {
1641       // If this type is an explicit specialization, we're done.
1642       if (ClassTemplateSpecializationDecl *Spec
1643           = dyn_cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(Record)) {
1644         if (!isa<ClassTemplatePartialSpecializationDecl>(Spec) &&
1645             Spec->getSpecializationKind() == TSK_ExplicitSpecialization) {
1646           ExplicitSpecLoc = Spec->getLocation();
1647           break;
1648         }
1649       } else if (Record->getTemplateSpecializationKind()
1650                                                 == TSK_ExplicitSpecialization) {
1651         ExplicitSpecLoc = Record->getLocation();
1652         break;
1653       }
1654
1655       if (TypeDecl *Parent = dyn_cast<TypeDecl>(Record->getParent()))
1656         T = Context.getTypeDeclType(Parent);
1657       else
1658         T = QualType();
1659       continue;
1660     }
1661
1662     if (const TemplateSpecializationType *TST
1663                                      = T->getAs<TemplateSpecializationType>()) {
1664       if (TemplateDecl *Template = TST->getTemplateName().getAsTemplateDecl()) {
1665         if (TypeDecl *Parent = dyn_cast<TypeDecl>(Template->getDeclContext()))
1666           T = Context.getTypeDeclType(Parent);
1667         else
1668           T = QualType();
1669         continue;
1670       }
1671     }
1672
1673     // Look one step prior in a dependent template specialization type.
1674     if (const DependentTemplateSpecializationType *DependentTST
1675                           = T->getAs<DependentTemplateSpecializationType>()) {
1676       if (NestedNameSpecifier *NNS = DependentTST->getQualifier())
1677         T = QualType(NNS->getAsType(), 0);
1678       else
1679         T = QualType();
1680       continue;
1681     }
1682
1683     // Look one step prior in a dependent name type.
1684     if (const DependentNameType *DependentName = T->getAs<DependentNameType>()){
1685       if (NestedNameSpecifier *NNS = DependentName->getQualifier())
1686         T = QualType(NNS->getAsType(), 0);
1687       else
1688         T = QualType();
1689       continue;
1690     }
1691
1692     // Retrieve the parent of an enumeration type.
1693     if (const EnumType *EnumT = T->getAs<EnumType>()) {
1694       // FIXME: Forward-declared enums require a TSK_ExplicitSpecialization
1695       // check here.
1696       EnumDecl *Enum = EnumT->getDecl();
1697
1698       // Get to the parent type.
1699       if (TypeDecl *Parent = dyn_cast<TypeDecl>(Enum->getParent()))
1700         T = Context.getTypeDeclType(Parent);
1701       else
1702         T = QualType();
1703       continue;
1704     }
1705
1706     T = QualType();
1707   }
1708   // Reverse the nested types list, since we want to traverse from the outermost
1709   // to the innermost while checking template-parameter-lists.
1710   std::reverse(NestedTypes.begin(), NestedTypes.end());
1711
1712   // C++0x [temp.expl.spec]p17:
1713   //   A member or a member template may be nested within many
1714   //   enclosing class templates. In an explicit specialization for
1715   //   such a member, the member declaration shall be preceded by a
1716   //   template<> for each enclosing class template that is
1717   //   explicitly specialized.
1718   bool SawNonEmptyTemplateParameterList = false;
1719
1720   auto CheckExplicitSpecialization = [&](SourceRange Range, bool Recovery) {
1721     if (SawNonEmptyTemplateParameterList) {
1722       Diag(DeclLoc, diag::err_specialize_member_of_template)
1723         << !Recovery << Range;
1724       Invalid = true;
1725       IsExplicitSpecialization = false;
1726       return true;
1727     }
1728
1729     return false;
1730   };
1731
1732   auto DiagnoseMissingExplicitSpecialization = [&] (SourceRange Range) {
1733     // Check that we can have an explicit specialization here.
1734     if (CheckExplicitSpecialization(Range, true))
1735       return true;
1736
1737     // We don't have a template header, but we should.
1738     SourceLocation ExpectedTemplateLoc;
1739     if (!ParamLists.empty())
1740       ExpectedTemplateLoc = ParamLists[0]->getTemplateLoc();
1741     else
1742       ExpectedTemplateLoc = DeclStartLoc;
1743
1744     Diag(DeclLoc, diag::err_template_spec_needs_header)
1745       << Range
1746       << FixItHint::CreateInsertion(ExpectedTemplateLoc, "template<> ");
1747     return false;
1748   };
1749
1750   unsigned ParamIdx = 0;
1751   for (unsigned TypeIdx = 0, NumTypes = NestedTypes.size(); TypeIdx != NumTypes;
1752        ++TypeIdx) {
1753     T = NestedTypes[TypeIdx];
1754
1755     // Whether we expect a 'template<>' header.
1756     bool NeedEmptyTemplateHeader = false;
1757
1758     // Whether we expect a template header with parameters.
1759     bool NeedNonemptyTemplateHeader = false;
1760
1761     // For a dependent type, the set of template parameters that we
1762     // expect to see.
1763     TemplateParameterList *ExpectedTemplateParams = nullptr;
1764
1765     // C++0x [temp.expl.spec]p15:
1766     //   A member or a member template may be nested within many enclosing
1767     //   class templates. In an explicit specialization for such a member, the
1768     //   member declaration shall be preceded by a template<> for each
1769     //   enclosing class template that is explicitly specialized.
1770     if (CXXRecordDecl *Record = T->getAsCXXRecordDecl()) {
1771       if (ClassTemplatePartialSpecializationDecl *Partial
1772             = dyn_cast<ClassTemplatePartialSpecializationDecl>(Record)) {
1773         ExpectedTemplateParams = Partial->getTemplateParameters();
1774         NeedNonemptyTemplateHeader = true;
1775       } else if (Record->isDependentType()) {
1776         if (Record->getDescribedClassTemplate()) {
1777           ExpectedTemplateParams = Record->getDescribedClassTemplate()
1778                                                       ->getTemplateParameters();
1779           NeedNonemptyTemplateHeader = true;
1780         }
1781       } else if (ClassTemplateSpecializationDecl *Spec
1782                      = dyn_cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(Record)) {
1783         // C++0x [temp.expl.spec]p4:
1784         //   Members of an explicitly specialized class template are defined
1785         //   in the same manner as members of normal classes, and not using
1786         //   the template<> syntax.
1787         if (Spec->getSpecializationKind() != TSK_ExplicitSpecialization)
1788           NeedEmptyTemplateHeader = true;
1789         else
1790           continue;
1791       } else if (Record->getTemplateSpecializationKind()) {
1792         if (Record->getTemplateSpecializationKind()
1793                                                 != TSK_ExplicitSpecialization &&
1794             TypeIdx == NumTypes - 1)
1795           IsExplicitSpecialization = true;
1796
1797         continue;
1798       }
1799     } else if (const TemplateSpecializationType *TST
1800                                      = T->getAs<TemplateSpecializationType>()) {
1801       if (TemplateDecl *Template = TST->getTemplateName().getAsTemplateDecl()) {
1802         ExpectedTemplateParams = Template->getTemplateParameters();
1803         NeedNonemptyTemplateHeader = true;
1804       }
1805     } else if (T->getAs<DependentTemplateSpecializationType>()) {
1806       // FIXME:  We actually could/should check the template arguments here
1807       // against the corresponding template parameter list.
1808       NeedNonemptyTemplateHeader = false;
1809     }
1810
1811     // C++ [temp.expl.spec]p16:
1812     //   In an explicit specialization declaration for a member of a class
1813     //   template or a member template that ap- pears in namespace scope, the
1814     //   member template and some of its enclosing class templates may remain
1815     //   unspecialized, except that the declaration shall not explicitly
1816     //   specialize a class member template if its en- closing class templates
1817     //   are not explicitly specialized as well.
1818     if (ParamIdx < ParamLists.size()) {
1819       if (ParamLists[ParamIdx]->size() == 0) {
1820         if (CheckExplicitSpecialization(ParamLists[ParamIdx]->getSourceRange(),
1821                                         false))
1822           return nullptr;
1823       } else
1824         SawNonEmptyTemplateParameterList = true;
1825     }
1826
1827     if (NeedEmptyTemplateHeader) {
1828       // If we're on the last of the types, and we need a 'template<>' header
1829       // here, then it's an explicit specialization.
1830       if (TypeIdx == NumTypes - 1)
1831         IsExplicitSpecialization = true;
1832
1833       if (ParamIdx < ParamLists.size()) {
1834         if (ParamLists[ParamIdx]->size() > 0) {
1835           // The header has template parameters when it shouldn't. Complain.
1836           Diag(ParamLists[ParamIdx]->getTemplateLoc(),
1837                diag::err_template_param_list_matches_nontemplate)
1838             << T
1839             << SourceRange(ParamLists[ParamIdx]->getLAngleLoc(),
1840                            ParamLists[ParamIdx]->getRAngleLoc())
1841             << getRangeOfTypeInNestedNameSpecifier(Context, T, SS);
1842           Invalid = true;
1843           return nullptr;
1844         }
1845
1846         // Consume this template header.
1847         ++ParamIdx;
1848         continue;
1849       }
1850
1851       if (!IsFriend)
1852         if (DiagnoseMissingExplicitSpecialization(
1853                 getRangeOfTypeInNestedNameSpecifier(Context, T, SS)))
1854           return nullptr;
1855
1856       continue;
1857     }
1858
1859     if (NeedNonemptyTemplateHeader) {
1860       // In friend declarations we can have template-ids which don't
1861       // depend on the corresponding template parameter lists.  But
1862       // assume that empty parameter lists are supposed to match this
1863       // template-id.
1864       if (IsFriend && T->isDependentType()) {
1865         if (ParamIdx < ParamLists.size() &&
1866             DependsOnTemplateParameters(T, ParamLists[ParamIdx]))
1867           ExpectedTemplateParams = nullptr;
1868         else
1869           continue;
1870       }
1871
1872       if (ParamIdx < ParamLists.size()) {
1873         // Check the template parameter list, if we can.
1874         if (ExpectedTemplateParams &&
1875             !TemplateParameterListsAreEqual(ParamLists[ParamIdx],
1876                                             ExpectedTemplateParams,
1877                                             true, TPL_TemplateMatch))
1878           Invalid = true;
1879
1880         if (!Invalid &&
1881             CheckTemplateParameterList(ParamLists[ParamIdx], nullptr,
1882                                        TPC_ClassTemplateMember))
1883           Invalid = true;
1884
1885         ++ParamIdx;
1886         continue;
1887       }
1888
1889       Diag(DeclLoc, diag::err_template_spec_needs_template_parameters)
1890         << T
1891         << getRangeOfTypeInNestedNameSpecifier(Context, T, SS);
1892       Invalid = true;
1893       continue;
1894     }
1895   }
1896
1897   // If there were at least as many template-ids as there were template
1898   // parameter lists, then there are no template parameter lists remaining for
1899   // the declaration itself.
1900   if (ParamIdx >= ParamLists.size()) {
1901     if (TemplateId && !IsFriend) {
1902       // We don't have a template header for the declaration itself, but we
1903       // should.
1904       IsExplicitSpecialization = true;
1905       DiagnoseMissingExplicitSpecialization(SourceRange(TemplateId->LAngleLoc,
1906                                                         TemplateId->RAngleLoc));
1907
1908       // Fabricate an empty template parameter list for the invented header.
1909       return TemplateParameterList::Create(Context, SourceLocation(),
1910                                            SourceLocation(), nullptr, 0,
1911                                            SourceLocation());
1912     }
1913
1914     return nullptr;
1915   }
1916
1917   // If there were too many template parameter lists, complain about that now.
1918   if (ParamIdx < ParamLists.size() - 1) {
1919     bool HasAnyExplicitSpecHeader = false;
1920     bool AllExplicitSpecHeaders = true;
1921     for (unsigned I = ParamIdx, E = ParamLists.size() - 1; I != E; ++I) {
1922       if (ParamLists[I]->size() == 0)
1923         HasAnyExplicitSpecHeader = true;
1924       else
1925         AllExplicitSpecHeaders = false;
1926     }
1927
1928     Diag(ParamLists[ParamIdx]->getTemplateLoc(),
1929          AllExplicitSpecHeaders ? diag::warn_template_spec_extra_headers
1930                                 : diag::err_template_spec_extra_headers)
1931         << SourceRange(ParamLists[ParamIdx]->getTemplateLoc(),
1932                        ParamLists[ParamLists.size() - 2]->getRAngleLoc());
1933
1934     // If there was a specialization somewhere, such that 'template<>' is
1935     // not required, and there were any 'template<>' headers, note where the
1936     // specialization occurred.
1937     if (ExplicitSpecLoc.isValid() && HasAnyExplicitSpecHeader)
1938       Diag(ExplicitSpecLoc,
1939            diag::note_explicit_template_spec_does_not_need_header)
1940         << NestedTypes.back();
1941
1942     // We have a template parameter list with no corresponding scope, which
1943     // means that the resulting template declaration can't be instantiated
1944     // properly (we'll end up with dependent nodes when we shouldn't).
1945     if (!AllExplicitSpecHeaders)
1946       Invalid = true;
1947   }
1948
1949   // C++ [temp.expl.spec]p16:
1950   //   In an explicit specialization declaration for a member of a class
1951   //   template or a member template that ap- pears in namespace scope, the
1952   //   member template and some of its enclosing class templates may remain
1953   //   unspecialized, except that the declaration shall not explicitly
1954   //   specialize a class member template if its en- closing class templates
1955   //   are not explicitly specialized as well.
1956   if (ParamLists.back()->size() == 0 &&
1957       CheckExplicitSpecialization(ParamLists[ParamIdx]->getSourceRange(),
1958                                   false))
1959     return nullptr;
1960
1961   // Return the last template parameter list, which corresponds to the
1962   // entity being declared.
1963   return ParamLists.back();
1964 }
1965
1966 void Sema::NoteAllFoundTemplates(TemplateName Name) {
1967   if (TemplateDecl *Template = Name.getAsTemplateDecl()) {
1968     Diag(Template->getLocation(), diag::note_template_declared_here)
1969         << (isa<FunctionTemplateDecl>(Template)
1970                 ? 0
1971                 : isa<ClassTemplateDecl>(Template)
1972                       ? 1
1973                       : isa<VarTemplateDecl>(Template)
1974                             ? 2
1975                             : isa<TypeAliasTemplateDecl>(Template) ? 3 : 4)
1976         << Template->getDeclName();
1977     return;
1978   }
1979
1980   if (OverloadedTemplateStorage *OST = Name.getAsOverloadedTemplate()) {
1981     for (OverloadedTemplateStorage::iterator I = OST->begin(),
1982                                           IEnd = OST->end();
1983          I != IEnd; ++I)
1984       Diag((*I)->getLocation(), diag::note_template_declared_here)
1985         << 0 << (*I)->getDeclName();
1986
1987     return;
1988   }
1989 }
1990
1991 QualType Sema::CheckTemplateIdType(TemplateName Name,
1992                                    SourceLocation TemplateLoc,
1993                                    TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs) {
1994   DependentTemplateName *DTN
1995     = Name.getUnderlying().getAsDependentTemplateName();
1996   if (DTN && DTN->isIdentifier())
1997     // When building a template-id where the template-name is dependent,
1998     // assume the template is a type template. Either our assumption is
1999     // correct, or the code is ill-formed and will be diagnosed when the
2000     // dependent name is substituted.
2001     return Context.getDependentTemplateSpecializationType(ETK_None,
2002                                                           DTN->getQualifier(),
2003                                                           DTN->getIdentifier(),
2004                                                           TemplateArgs);
2005
2006   TemplateDecl *Template = Name.getAsTemplateDecl();
2007   if (!Template || isa<FunctionTemplateDecl>(Template) ||
2008       isa<VarTemplateDecl>(Template)) {
2009     // We might have a substituted template template parameter pack. If so,
2010     // build a template specialization type for it.
2011     if (Name.getAsSubstTemplateTemplateParmPack())
2012       return Context.getTemplateSpecializationType(Name, TemplateArgs);
2013
2014     Diag(TemplateLoc, diag::err_template_id_not_a_type)
2015       << Name;
2016     NoteAllFoundTemplates(Name);
2017     return QualType();
2018   }
2019
2020   // Check that the template argument list is well-formed for this
2021   // template.
2022   SmallVector<TemplateArgument, 4> Converted;
2023   if (CheckTemplateArgumentList(Template, TemplateLoc, TemplateArgs,
2024                                 false, Converted))
2025     return QualType();
2026
2027   QualType CanonType;
2028
2029   bool InstantiationDependent = false;
2030   if (TypeAliasTemplateDecl *AliasTemplate =
2031           dyn_cast<TypeAliasTemplateDecl>(Template)) {
2032     // Find the canonical type for this type alias template specialization.
2033     TypeAliasDecl *Pattern = AliasTemplate->getTemplatedDecl();
2034     if (Pattern->isInvalidDecl())
2035       return QualType();
2036
2037     TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
2038                                       Converted.data(), Converted.size());
2039
2040     // Only substitute for the innermost template argument list.
2041     MultiLevelTemplateArgumentList TemplateArgLists;
2042     TemplateArgLists.addOuterTemplateArguments(&TemplateArgs);
2043     unsigned Depth = AliasTemplate->getTemplateParameters()->getDepth();
2044     for (unsigned I = 0; I < Depth; ++I)
2045       TemplateArgLists.addOuterTemplateArguments(None);
2046
2047     LocalInstantiationScope Scope(*this);
2048     InstantiatingTemplate Inst(*this, TemplateLoc, Template);
2049     if (Inst.isInvalid())
2050       return QualType();
2051
2052     CanonType = SubstType(Pattern->getUnderlyingType(),
2053                           TemplateArgLists, AliasTemplate->getLocation(),
2054                           AliasTemplate->getDeclName());
2055     if (CanonType.isNull())
2056       return QualType();
2057   } else if (Name.isDependent() ||
2058              TemplateSpecializationType::anyDependentTemplateArguments(
2059                TemplateArgs, InstantiationDependent)) {
2060     // This class template specialization is a dependent
2061     // type. Therefore, its canonical type is another class template
2062     // specialization type that contains all of the converted
2063     // arguments in canonical form. This ensures that, e.g., A<T> and
2064     // A<T, T> have identical types when A is declared as:
2065     //
2066     //   template<typename T, typename U = T> struct A;
2067     TemplateName CanonName = Context.getCanonicalTemplateName(Name);
2068     CanonType = Context.getTemplateSpecializationType(CanonName,
2069                                                       Converted.data(),
2070                                                       Converted.size());
2071
2072     // FIXME: CanonType is not actually the canonical type, and unfortunately
2073     // it is a TemplateSpecializationType that we will never use again.
2074     // In the future, we need to teach getTemplateSpecializationType to only
2075     // build the canonical type and return that to us.
2076     CanonType = Context.getCanonicalType(CanonType);
2077
2078     // This might work out to be a current instantiation, in which
2079     // case the canonical type needs to be the InjectedClassNameType.
2080     //
2081     // TODO: in theory this could be a simple hashtable lookup; most
2082     // changes to CurContext don't change the set of current
2083     // instantiations.
2084     if (isa<ClassTemplateDecl>(Template)) {
2085       for (DeclContext *Ctx = CurContext; Ctx; Ctx = Ctx->getLookupParent()) {
2086         // If we get out to a namespace, we're done.
2087         if (Ctx->isFileContext()) break;
2088
2089         // If this isn't a record, keep looking.
2090         CXXRecordDecl *Record = dyn_cast<CXXRecordDecl>(Ctx);
2091         if (!Record) continue;
2092
2093         // Look for one of the two cases with InjectedClassNameTypes
2094         // and check whether it's the same template.
2095         if (!isa<ClassTemplatePartialSpecializationDecl>(Record) &&
2096             !Record->getDescribedClassTemplate())
2097           continue;
2098
2099         // Fetch the injected class name type and check whether its
2100         // injected type is equal to the type we just built.
2101         QualType ICNT = Context.getTypeDeclType(Record);
2102         QualType Injected = cast<InjectedClassNameType>(ICNT)
2103           ->getInjectedSpecializationType();
2104
2105         if (CanonType != Injected->getCanonicalTypeInternal())
2106           continue;
2107
2108         // If so, the canonical type of this TST is the injected
2109         // class name type of the record we just found.
2110         assert(ICNT.isCanonical());
2111         CanonType = ICNT;
2112         break;
2113       }
2114     }
2115   } else if (ClassTemplateDecl *ClassTemplate
2116                = dyn_cast<ClassTemplateDecl>(Template)) {
2117     // Find the class template specialization declaration that
2118     // corresponds to these arguments.
2119     void *InsertPos = nullptr;
2120     ClassTemplateSpecializationDecl *Decl
2121       = ClassTemplate->findSpecialization(Converted, InsertPos);
2122     if (!Decl) {
2123       // This is the first time we have referenced this class template
2124       // specialization. Create the canonical declaration and add it to
2125       // the set of specializations.
2126       Decl = ClassTemplateSpecializationDecl::Create(Context,
2127                             ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getTagKind(),
2128                                                 ClassTemplate->getDeclContext(),
2129                             ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getLocStart(),
2130                                                 ClassTemplate->getLocation(),
2131                                                      ClassTemplate,
2132                                                      Converted.data(),
2133                                                      Converted.size(), nullptr);
2134       ClassTemplate->AddSpecialization(Decl, InsertPos);
2135       if (ClassTemplate->isOutOfLine())
2136         Decl->setLexicalDeclContext(ClassTemplate->getLexicalDeclContext());
2137     }
2138
2139     // Diagnose uses of this specialization.
2140     (void)DiagnoseUseOfDecl(Decl, TemplateLoc);
2141
2142     CanonType = Context.getTypeDeclType(Decl);
2143     assert(isa<RecordType>(CanonType) &&
2144            "type of non-dependent specialization is not a RecordType");
2145   }
2146
2147   // Build the fully-sugared type for this class template
2148   // specialization, which refers back to the class template
2149   // specialization we created or found.
2150   return Context.getTemplateSpecializationType(Name, TemplateArgs, CanonType);
2151 }
2152
2153 TypeResult
2154 Sema::ActOnTemplateIdType(CXXScopeSpec &SS, SourceLocation TemplateKWLoc,
2155                           TemplateTy TemplateD, SourceLocation TemplateLoc,
2156                           SourceLocation LAngleLoc,
2157                           ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsIn,
2158                           SourceLocation RAngleLoc,
2159                           bool IsCtorOrDtorName) {
2160   if (SS.isInvalid())
2161     return true;
2162
2163   TemplateName Template = TemplateD.get();
2164
2165   // Translate the parser's template argument list in our AST format.
2166   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs(LAngleLoc, RAngleLoc);
2167   translateTemplateArguments(TemplateArgsIn, TemplateArgs);
2168
2169   if (DependentTemplateName *DTN = Template.getAsDependentTemplateName()) {
2170     QualType T
2171       = Context.getDependentTemplateSpecializationType(ETK_None,
2172                                                        DTN->getQualifier(),
2173                                                        DTN->getIdentifier(),
2174                                                        TemplateArgs);
2175     // Build type-source information.
2176     TypeLocBuilder TLB;
2177     DependentTemplateSpecializationTypeLoc SpecTL
2178       = TLB.push<DependentTemplateSpecializationTypeLoc>(T);
2179     SpecTL.setElaboratedKeywordLoc(SourceLocation());
2180     SpecTL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
2181     SpecTL.setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
2182     SpecTL.setTemplateNameLoc(TemplateLoc);
2183     SpecTL.setLAngleLoc(LAngleLoc);
2184     SpecTL.setRAngleLoc(RAngleLoc);
2185     for (unsigned I = 0, N = SpecTL.getNumArgs(); I != N; ++I)
2186       SpecTL.setArgLocInfo(I, TemplateArgs[I].getLocInfo());
2187     return CreateParsedType(T, TLB.getTypeSourceInfo(Context, T));
2188   }
2189
2190   QualType Result = CheckTemplateIdType(Template, TemplateLoc, TemplateArgs);
2191
2192   if (Result.isNull())
2193     return true;
2194
2195   // Build type-source information.
2196   TypeLocBuilder TLB;
2197   TemplateSpecializationTypeLoc SpecTL
2198     = TLB.push<TemplateSpecializationTypeLoc>(Result);
2199   SpecTL.setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
2200   SpecTL.setTemplateNameLoc(TemplateLoc);
2201   SpecTL.setLAngleLoc(LAngleLoc);
2202   SpecTL.setRAngleLoc(RAngleLoc);
2203   for (unsigned i = 0, e = SpecTL.getNumArgs(); i != e; ++i)
2204     SpecTL.setArgLocInfo(i, TemplateArgs[i].getLocInfo());
2205
2206   // NOTE: avoid constructing an ElaboratedTypeLoc if this is a
2207   // constructor or destructor name (in such a case, the scope specifier
2208   // will be attached to the enclosing Decl or Expr node).
2209   if (SS.isNotEmpty() && !IsCtorOrDtorName) {
2210     // Create an elaborated-type-specifier containing the nested-name-specifier.
2211     Result = Context.getElaboratedType(ETK_None, SS.getScopeRep(), Result);
2212     ElaboratedTypeLoc ElabTL = TLB.push<ElaboratedTypeLoc>(Result);
2213     ElabTL.setElaboratedKeywordLoc(SourceLocation());
2214     ElabTL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
2215   }
2216
2217   return CreateParsedType(Result, TLB.getTypeSourceInfo(Context, Result));
2218 }
2219
2220 TypeResult Sema::ActOnTagTemplateIdType(TagUseKind TUK,
2221                                         TypeSpecifierType TagSpec,
2222                                         SourceLocation TagLoc,
2223                                         CXXScopeSpec &SS,
2224                                         SourceLocation TemplateKWLoc,
2225                                         TemplateTy TemplateD,
2226                                         SourceLocation TemplateLoc,
2227                                         SourceLocation LAngleLoc,
2228                                         ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsIn,
2229                                         SourceLocation RAngleLoc) {
2230   TemplateName Template = TemplateD.get();
2231
2232   // Translate the parser's template argument list in our AST format.
2233   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs(LAngleLoc, RAngleLoc);
2234   translateTemplateArguments(TemplateArgsIn, TemplateArgs);
2235
2236   // Determine the tag kind
2237   TagTypeKind TagKind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
2238   ElaboratedTypeKeyword Keyword
2239     = TypeWithKeyword::getKeywordForTagTypeKind(TagKind);
2240
2241   if (DependentTemplateName *DTN = Template.getAsDependentTemplateName()) {
2242     QualType T = Context.getDependentTemplateSpecializationType(Keyword,
2243                                                           DTN->getQualifier(),
2244                                                           DTN->getIdentifier(),
2245                                                                 TemplateArgs);
2246
2247     // Build type-source information.
2248     TypeLocBuilder TLB;
2249     DependentTemplateSpecializationTypeLoc SpecTL
2250       = TLB.push<DependentTemplateSpecializationTypeLoc>(T);
2251     SpecTL.setElaboratedKeywordLoc(TagLoc);
2252     SpecTL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
2253     SpecTL.setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
2254     SpecTL.setTemplateNameLoc(TemplateLoc);
2255     SpecTL.setLAngleLoc(LAngleLoc);
2256     SpecTL.setRAngleLoc(RAngleLoc);
2257     for (unsigned I = 0, N = SpecTL.getNumArgs(); I != N; ++I)
2258       SpecTL.setArgLocInfo(I, TemplateArgs[I].getLocInfo());
2259     return CreateParsedType(T, TLB.getTypeSourceInfo(Context, T));
2260   }
2261
2262   if (TypeAliasTemplateDecl *TAT =
2263         dyn_cast_or_null<TypeAliasTemplateDecl>(Template.getAsTemplateDecl())) {
2264     // C++0x [dcl.type.elab]p2:
2265     //   If the identifier resolves to a typedef-name or the simple-template-id
2266     //   resolves to an alias template specialization, the
2267     //   elaborated-type-specifier is ill-formed.
2268     Diag(TemplateLoc, diag::err_tag_reference_non_tag) << 4;
2269     Diag(TAT->getLocation(), diag::note_declared_at);
2270   }
2271
2272   QualType Result = CheckTemplateIdType(Template, TemplateLoc, TemplateArgs);
2273   if (Result.isNull())
2274     return TypeResult(true);
2275
2276   // Check the tag kind
2277   if (const RecordType *RT = Result->getAs<RecordType>()) {
2278     RecordDecl *D = RT->getDecl();
2279
2280     IdentifierInfo *Id = D->getIdentifier();
2281     assert(Id && "templated class must have an identifier");
2282
2283     if (!isAcceptableTagRedeclaration(D, TagKind, TUK == TUK_Definition,
2284                                       TagLoc, *Id)) {
2285       Diag(TagLoc, diag::err_use_with_wrong_tag)
2286         << Result
2287         << FixItHint::CreateReplacement(SourceRange(TagLoc), D->getKindName());
2288       Diag(D->getLocation(), diag::note_previous_use);
2289     }
2290   }
2291
2292   // Provide source-location information for the template specialization.
2293   TypeLocBuilder TLB;
2294   TemplateSpecializationTypeLoc SpecTL
2295     = TLB.push<TemplateSpecializationTypeLoc>(Result);
2296   SpecTL.setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
2297   SpecTL.setTemplateNameLoc(TemplateLoc);
2298   SpecTL.setLAngleLoc(LAngleLoc);
2299   SpecTL.setRAngleLoc(RAngleLoc);
2300   for (unsigned i = 0, e = SpecTL.getNumArgs(); i != e; ++i)
2301     SpecTL.setArgLocInfo(i, TemplateArgs[i].getLocInfo());
2302
2303   // Construct an elaborated type containing the nested-name-specifier (if any)
2304   // and tag keyword.
2305   Result = Context.getElaboratedType(Keyword, SS.getScopeRep(), Result);
2306   ElaboratedTypeLoc ElabTL = TLB.push<ElaboratedTypeLoc>(Result);
2307   ElabTL.setElaboratedKeywordLoc(TagLoc);
2308   ElabTL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
2309   return CreateParsedType(Result, TLB.getTypeSourceInfo(Context, Result));
2310 }
2311
2312 static bool CheckTemplatePartialSpecializationArgs(
2313     Sema &S, SourceLocation NameLoc, TemplateParameterList *TemplateParams,
2314     unsigned ExplicitArgs, SmallVectorImpl<TemplateArgument> &TemplateArgs);
2315
2316 static bool CheckTemplateSpecializationScope(Sema &S, NamedDecl *Specialized,
2317                                              NamedDecl *PrevDecl,
2318                                              SourceLocation Loc,
2319                                              bool IsPartialSpecialization);
2320
2321 static TemplateSpecializationKind getTemplateSpecializationKind(Decl *D);
2322
2323 static bool isTemplateArgumentTemplateParameter(
2324     const TemplateArgument &Arg, unsigned Depth, unsigned Index) {
2325   switch (Arg.getKind()) {
2326   case TemplateArgument::Null:
2327   case TemplateArgument::NullPtr:
2328   case TemplateArgument::Integral:
2329   case TemplateArgument::Declaration:
2330   case TemplateArgument::Pack:
2331   case TemplateArgument::TemplateExpansion:
2332     return false;
2333
2334   case TemplateArgument::Type: {
2335     QualType Type = Arg.getAsType();
2336     const TemplateTypeParmType *TPT =
2337         Arg.getAsType()->getAs<TemplateTypeParmType>();
2338     return TPT && !Type.hasQualifiers() &&
2339            TPT->getDepth() == Depth && TPT->getIndex() == Index;
2340   }
2341
2342   case TemplateArgument::Expression: {
2343     DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg.getAsExpr());
2344     if (!DRE || !DRE->getDecl())
2345       return false;
2346     const NonTypeTemplateParmDecl *NTTP =
2347         dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(DRE->getDecl());
2348     return NTTP && NTTP->getDepth() == Depth && NTTP->getIndex() == Index;
2349   }
2350
2351   case TemplateArgument::Template:
2352     const TemplateTemplateParmDecl *TTP =
2353         dyn_cast_or_null<TemplateTemplateParmDecl>(
2354             Arg.getAsTemplateOrTemplatePattern().getAsTemplateDecl());
2355     return TTP && TTP->getDepth() == Depth && TTP->getIndex() == Index;
2356   }
2357   llvm_unreachable("unexpected kind of template argument");
2358 }
2359
2360 static bool isSameAsPrimaryTemplate(TemplateParameterList *Params,
2361                                     ArrayRef<TemplateArgument> Args) {
2362   if (Params->size() != Args.size())
2363     return false;
2364
2365   unsigned Depth = Params->getDepth();
2366
2367   for (unsigned I = 0, N = Args.size(); I != N; ++I) {
2368     TemplateArgument Arg = Args[I];
2369
2370     // If the parameter is a pack expansion, the argument must be a pack
2371     // whose only element is a pack expansion.
2372     if (Params->getParam(I)->isParameterPack()) {
2373       if (Arg.getKind() != TemplateArgument::Pack || Arg.pack_size() != 1 ||
2374           !Arg.pack_begin()->isPackExpansion())
2375         return false;
2376       Arg = Arg.pack_begin()->getPackExpansionPattern();
2377     }
2378
2379     if (!isTemplateArgumentTemplateParameter(Arg, Depth, I))
2380       return false;
2381   }
2382
2383   return true;
2384 }
2385
2386 /// Convert the parser's template argument list representation into our form.
2387 static TemplateArgumentListInfo
2388 makeTemplateArgumentListInfo(Sema &S, TemplateIdAnnotation &TemplateId) {
2389   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs(TemplateId.LAngleLoc,
2390                                         TemplateId.RAngleLoc);
2391   ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsPtr(TemplateId.getTemplateArgs(),
2392                                      TemplateId.NumArgs);
2393   S.translateTemplateArguments(TemplateArgsPtr, TemplateArgs);
2394   return TemplateArgs;
2395 }
2396
2397 DeclResult Sema::ActOnVarTemplateSpecialization(
2398     Scope *S, Declarator &D, TypeSourceInfo *DI, SourceLocation TemplateKWLoc,
2399     TemplateParameterList *TemplateParams, StorageClass SC,
2400     bool IsPartialSpecialization) {
2401   // D must be variable template id.
2402   assert(D.getName().getKind() == UnqualifiedId::IK_TemplateId &&
2403          "Variable template specialization is declared with a template it.");
2404
2405   TemplateIdAnnotation *TemplateId = D.getName().TemplateId;
2406   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs =
2407       makeTemplateArgumentListInfo(*this, *TemplateId);
2408   SourceLocation TemplateNameLoc = D.getIdentifierLoc();
2409   SourceLocation LAngleLoc = TemplateId->LAngleLoc;
2410   SourceLocation RAngleLoc = TemplateId->RAngleLoc;
2411
2412   TemplateName Name = TemplateId->Template.get();
2413
2414   // The template-id must name a variable template.
2415   VarTemplateDecl *VarTemplate =
2416       dyn_cast_or_null<VarTemplateDecl>(Name.getAsTemplateDecl());
2417   if (!VarTemplate) {
2418     NamedDecl *FnTemplate;
2419     if (auto *OTS = Name.getAsOverloadedTemplate())
2420       FnTemplate = *OTS->begin();
2421     else
2422       FnTemplate = dyn_cast_or_null<FunctionTemplateDecl>(Name.getAsTemplateDecl());
2423     if (FnTemplate)
2424       return Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_var_spec_no_template_but_method)
2425                << FnTemplate->getDeclName();
2426     return Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_var_spec_no_template)
2427              << IsPartialSpecialization;
2428   }
2429
2430   // Check for unexpanded parameter packs in any of the template arguments.
2431   for (unsigned I = 0, N = TemplateArgs.size(); I != N; ++I)
2432     if (DiagnoseUnexpandedParameterPack(TemplateArgs[I],
2433                                         UPPC_PartialSpecialization))
2434       return true;
2435
2436   // Check that the template argument list is well-formed for this
2437   // template.
2438   SmallVector<TemplateArgument, 4> Converted;
2439   if (CheckTemplateArgumentList(VarTemplate, TemplateNameLoc, TemplateArgs,
2440                                 false, Converted))
2441     return true;
2442
2443   // Check that the type of this variable template specialization
2444   // matches the expected type.
2445   TypeSourceInfo *ExpectedDI;
2446   {
2447     // Do substitution on the type of the declaration
2448     TemplateArgumentList TemplateArgList(TemplateArgumentList::OnStack,
2449                                          Converted.data(), Converted.size());
2450     InstantiatingTemplate Inst(*this, TemplateKWLoc, VarTemplate);
2451     if (Inst.isInvalid())
2452       return true;
2453     VarDecl *Templated = VarTemplate->getTemplatedDecl();
2454     ExpectedDI =
2455         SubstType(Templated->getTypeSourceInfo(),
2456                   MultiLevelTemplateArgumentList(TemplateArgList),
2457                   Templated->getTypeSpecStartLoc(), Templated->getDeclName());
2458   }
2459   if (!ExpectedDI)
2460     return true;
2461
2462   // Find the variable template (partial) specialization declaration that
2463   // corresponds to these arguments.
2464   if (IsPartialSpecialization) {
2465     if (CheckTemplatePartialSpecializationArgs(
2466             *this, TemplateNameLoc, VarTemplate->getTemplateParameters(),
2467             TemplateArgs.size(), Converted))
2468       return true;
2469
2470     bool InstantiationDependent;
2471     if (!Name.isDependent() &&
2472         !TemplateSpecializationType::anyDependentTemplateArguments(
2473             TemplateArgs.getArgumentArray(), TemplateArgs.size(),
2474             InstantiationDependent)) {
2475       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_partial_spec_fully_specialized)
2476           << VarTemplate->getDeclName();
2477       IsPartialSpecialization = false;
2478     }
2479
2480     if (isSameAsPrimaryTemplate(VarTemplate->getTemplateParameters(),
2481                                 Converted)) {
2482       // C++ [temp.class.spec]p9b3:
2483       //
2484       //   -- The argument list of the specialization shall not be identical
2485       //      to the implicit argument list of the primary template.
2486       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_partial_spec_args_match_primary_template)
2487         << /*variable template*/ 1
2488         << /*is definition*/(SC != SC_Extern && !CurContext->isRecord())
2489         << FixItHint::CreateRemoval(SourceRange(LAngleLoc, RAngleLoc));
2490       // FIXME: Recover from this by treating the declaration as a redeclaration
2491       // of the primary template.
2492       return true;
2493     }
2494   }
2495
2496   void *InsertPos = nullptr;
2497   VarTemplateSpecializationDecl *PrevDecl = nullptr;
2498
2499   if (IsPartialSpecialization)
2500     // FIXME: Template parameter list matters too
2501     PrevDecl = VarTemplate->findPartialSpecialization(Converted, InsertPos);
2502   else
2503     PrevDecl = VarTemplate->findSpecialization(Converted, InsertPos);
2504
2505   VarTemplateSpecializationDecl *Specialization = nullptr;
2506
2507   // Check whether we can declare a variable template specialization in
2508   // the current scope.
2509   if (CheckTemplateSpecializationScope(*this, VarTemplate, PrevDecl,
2510                                        TemplateNameLoc,
2511                                        IsPartialSpecialization))
2512     return true;
2513
2514   if (PrevDecl && PrevDecl->getSpecializationKind() == TSK_Undeclared) {
2515     // Since the only prior variable template specialization with these
2516     // arguments was referenced but not declared,  reuse that
2517     // declaration node as our own, updating its source location and
2518     // the list of outer template parameters to reflect our new declaration.
2519     Specialization = PrevDecl;
2520     Specialization->setLocation(TemplateNameLoc);
2521     PrevDecl = nullptr;
2522   } else if (IsPartialSpecialization) {
2523     // Create a new class template partial specialization declaration node.
2524     VarTemplatePartialSpecializationDecl *PrevPartial =
2525         cast_or_null<VarTemplatePartialSpecializationDecl>(PrevDecl);
2526     VarTemplatePartialSpecializationDecl *Partial =
2527         VarTemplatePartialSpecializationDecl::Create(
2528             Context, VarTemplate->getDeclContext(), TemplateKWLoc,
2529             TemplateNameLoc, TemplateParams, VarTemplate, DI->getType(), DI, SC,
2530             Converted.data(), Converted.size(), TemplateArgs);
2531
2532     if (!PrevPartial)
2533       VarTemplate->AddPartialSpecialization(Partial, InsertPos);
2534     Specialization = Partial;
2535
2536     // If we are providing an explicit specialization of a member variable
2537     // template specialization, make a note of that.
2538     if (PrevPartial && PrevPartial->getInstantiatedFromMember())
2539       PrevPartial->setMemberSpecialization();
2540
2541     // Check that all of the template parameters of the variable template
2542     // partial specialization are deducible from the template
2543     // arguments. If not, this variable template partial specialization
2544     // will never be used.
2545     llvm::SmallBitVector DeducibleParams(TemplateParams->size());
2546     MarkUsedTemplateParameters(Partial->getTemplateArgs(), true,
2547                                TemplateParams->getDepth(), DeducibleParams);
2548
2549     if (!DeducibleParams.all()) {
2550       unsigned NumNonDeducible =
2551           DeducibleParams.size() - DeducibleParams.count();
2552       Diag(TemplateNameLoc, diag::warn_partial_specs_not_deducible)
2553         << /*variable template*/ 1 << (NumNonDeducible > 1)
2554         << SourceRange(TemplateNameLoc, RAngleLoc);
2555       for (unsigned I = 0, N = DeducibleParams.size(); I != N; ++I) {
2556         if (!DeducibleParams[I]) {
2557           NamedDecl *Param = cast<NamedDecl>(TemplateParams->getParam(I));
2558           if (Param->getDeclName())
2559             Diag(Param->getLocation(), diag::note_partial_spec_unused_parameter)
2560                 << Param->getDeclName();
2561           else
2562             Diag(Param->getLocation(), diag::note_partial_spec_unused_parameter)
2563                 << "(anonymous)";
2564         }
2565       }
2566     }
2567   } else {
2568     // Create a new class template specialization declaration node for
2569     // this explicit specialization or friend declaration.
2570     Specialization = VarTemplateSpecializationDecl::Create(
2571         Context, VarTemplate->getDeclContext(), TemplateKWLoc, TemplateNameLoc,
2572         VarTemplate, DI->getType(), DI, SC, Converted.data(), Converted.size());
2573     Specialization->setTemplateArgsInfo(TemplateArgs);
2574
2575     if (!PrevDecl)
2576       VarTemplate->AddSpecialization(Specialization, InsertPos);
2577   }
2578
2579   // C++ [temp.expl.spec]p6:
2580   //   If a template, a member template or the member of a class template is
2581   //   explicitly specialized then that specialization shall be declared
2582   //   before the first use of that specialization that would cause an implicit
2583   //   instantiation to take place, in every translation unit in which such a
2584   //   use occurs; no diagnostic is required.
2585   if (PrevDecl && PrevDecl->getPointOfInstantiation().isValid()) {
2586     bool Okay = false;
2587     for (Decl *Prev = PrevDecl; Prev; Prev = Prev->getPreviousDecl()) {
2588       // Is there any previous explicit specialization declaration?
2589       if (getTemplateSpecializationKind(Prev) == TSK_ExplicitSpecialization) {
2590         Okay = true;
2591         break;
2592       }
2593     }
2594
2595     if (!Okay) {
2596       SourceRange Range(TemplateNameLoc, RAngleLoc);
2597       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_specialization_after_instantiation)
2598           << Name << Range;
2599
2600       Diag(PrevDecl->getPointOfInstantiation(),
2601            diag::note_instantiation_required_here)
2602           << (PrevDecl->getTemplateSpecializationKind() !=
2603               TSK_ImplicitInstantiation);
2604       return true;
2605     }
2606   }
2607
2608   Specialization->setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
2609   Specialization->setLexicalDeclContext(CurContext);
2610
2611   // Add the specialization into its lexical context, so that it can
2612   // be seen when iterating through the list of declarations in that
2613   // context. However, specializations are not found by name lookup.
2614   CurContext->addDecl(Specialization);
2615
2616   // Note that this is an explicit specialization.
2617   Specialization->setSpecializationKind(TSK_ExplicitSpecialization);
2618
2619   if (PrevDecl) {
2620     // Check that this isn't a redefinition of this specialization,
2621     // merging with previous declarations.
2622     LookupResult PrevSpec(*this, GetNameForDeclarator(D), LookupOrdinaryName,
2623                           ForRedeclaration);
2624     PrevSpec.addDecl(PrevDecl);
2625     D.setRedeclaration(CheckVariableDeclaration(Specialization, PrevSpec));
2626   } else if (Specialization->isStaticDataMember() &&
2627              Specialization->isOutOfLine()) {
2628     Specialization->setAccess(VarTemplate->getAccess());
2629   }
2630
2631   // Link instantiations of static data members back to the template from
2632   // which they were instantiated.
2633   if (Specialization->isStaticDataMember())
2634     Specialization->setInstantiationOfStaticDataMember(
2635         VarTemplate->getTemplatedDecl(),
2636         Specialization->getSpecializationKind());
2637
2638   return Specialization;
2639 }
2640
2641 namespace {
2642 /// \brief A partial specialization whose template arguments have matched
2643 /// a given template-id.
2644 struct PartialSpecMatchResult {
2645   VarTemplatePartialSpecializationDecl *Partial;
2646   TemplateArgumentList *Args;
2647 };
2648 }
2649
2650 DeclResult
2651 Sema::CheckVarTemplateId(VarTemplateDecl *Template, SourceLocation TemplateLoc,
2652                          SourceLocation TemplateNameLoc,
2653                          const TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs) {
2654   assert(Template && "A variable template id without template?");
2655
2656   // Check that the template argument list is well-formed for this template.
2657   SmallVector<TemplateArgument, 4> Converted;
2658   if (CheckTemplateArgumentList(
2659           Template, TemplateNameLoc,
2660           const_cast<TemplateArgumentListInfo &>(TemplateArgs), false,
2661           Converted))
2662     return true;
2663
2664   // Find the variable template specialization declaration that
2665   // corresponds to these arguments.
2666   void *InsertPos = nullptr;
2667   if (VarTemplateSpecializationDecl *Spec = Template->findSpecialization(
2668           Converted, InsertPos))
2669     // If we already have a variable template specialization, return it.
2670     return Spec;
2671
2672   // This is the first time we have referenced this variable template
2673   // specialization. Create the canonical declaration and add it to
2674   // the set of specializations, based on the closest partial specialization
2675   // that it represents. That is,
2676   VarDecl *InstantiationPattern = Template->getTemplatedDecl();
2677   TemplateArgumentList TemplateArgList(TemplateArgumentList::OnStack,
2678                                        Converted.data(), Converted.size());
2679   TemplateArgumentList *InstantiationArgs = &TemplateArgList;
2680   bool AmbiguousPartialSpec = false;
2681   typedef PartialSpecMatchResult MatchResult;
2682   SmallVector<MatchResult, 4> Matched;
2683   SourceLocation PointOfInstantiation = TemplateNameLoc;
2684   TemplateSpecCandidateSet FailedCandidates(PointOfInstantiation);
2685
2686   // 1. Attempt to find the closest partial specialization that this
2687   // specializes, if any.
2688   // If any of the template arguments is dependent, then this is probably
2689   // a placeholder for an incomplete declarative context; which must be
2690   // complete by instantiation time. Thus, do not search through the partial
2691   // specializations yet.
2692   // TODO: Unify with InstantiateClassTemplateSpecialization()?
2693   //       Perhaps better after unification of DeduceTemplateArguments() and
2694   //       getMoreSpecializedPartialSpecialization().
2695   bool InstantiationDependent = false;
2696   if (!TemplateSpecializationType::anyDependentTemplateArguments(
2697           TemplateArgs, InstantiationDependent)) {
2698
2699     SmallVector<VarTemplatePartialSpecializationDecl *, 4> PartialSpecs;
2700     Template->getPartialSpecializations(PartialSpecs);
2701
2702     for (unsigned I = 0, N = PartialSpecs.size(); I != N; ++I) {
2703       VarTemplatePartialSpecializationDecl *Partial = PartialSpecs[I];
2704       TemplateDeductionInfo Info(FailedCandidates.getLocation());
2705
2706       if (TemplateDeductionResult Result =
2707               DeduceTemplateArguments(Partial, TemplateArgList, Info)) {
2708         // Store the failed-deduction information for use in diagnostics, later.
2709         // TODO: Actually use the failed-deduction info?
2710         FailedCandidates.addCandidate()
2711             .set(Partial, MakeDeductionFailureInfo(Context, Result, Info));
2712         (void)Result;
2713       } else {
2714         Matched.push_back(PartialSpecMatchResult());
2715         Matched.back().Partial = Partial;
2716         Matched.back().Args = Info.take();
2717       }
2718     }
2719
2720     if (Matched.size() >= 1) {
2721       SmallVector<MatchResult, 4>::iterator Best = Matched.begin();
2722       if (Matched.size() == 1) {
2723         //   -- If exactly one matching specialization is found, the
2724         //      instantiation is generated from that specialization.
2725         // We don't need to do anything for this.
2726       } else {
2727         //   -- If more than one matching specialization is found, the
2728         //      partial order rules (14.5.4.2) are used to determine
2729         //      whether one of the specializations is more specialized
2730         //      than the others. If none of the specializations is more
2731         //      specialized than all of the other matching
2732         //      specializations, then the use of the variable template is
2733         //      ambiguous and the program is ill-formed.
2734         for (SmallVector<MatchResult, 4>::iterator P = Best + 1,
2735                                                    PEnd = Matched.end();
2736              P != PEnd; ++P) {
2737           if (getMoreSpecializedPartialSpecialization(P->Partial, Best->Partial,
2738                                                       PointOfInstantiation) ==
2739               P->Partial)
2740             Best = P;
2741         }
2742
2743         // Determine if the best partial specialization is more specialized than
2744         // the others.
2745         for (SmallVector<MatchResult, 4>::iterator P = Matched.begin(),
2746                                                    PEnd = Matched.end();
2747              P != PEnd; ++P) {
2748           if (P != Best && getMoreSpecializedPartialSpecialization(
2749                                P->Partial, Best->Partial,
2750                                PointOfInstantiation) != Best->Partial) {
2751             AmbiguousPartialSpec = true;
2752             break;
2753           }
2754         }
2755       }
2756
2757       // Instantiate using the best variable template partial specialization.
2758       InstantiationPattern = Best->Partial;
2759       InstantiationArgs = Best->Args;
2760     } else {
2761       //   -- If no match is found, the instantiation is generated
2762       //      from the primary template.
2763       // InstantiationPattern = Template->getTemplatedDecl();
2764     }
2765   }
2766
2767   // 2. Create the canonical declaration.
2768   // Note that we do not instantiate the variable just yet, since
2769   // instantiation is handled in DoMarkVarDeclReferenced().
2770   // FIXME: LateAttrs et al.?
2771   VarTemplateSpecializationDecl *Decl = BuildVarTemplateInstantiation(
2772       Template, InstantiationPattern, *InstantiationArgs, TemplateArgs,
2773       Converted, TemplateNameLoc, InsertPos /*, LateAttrs, StartingScope*/);
2774   if (!Decl)
2775     return true;
2776
2777   if (AmbiguousPartialSpec) {
2778     // Partial ordering did not produce a clear winner. Complain.
2779     Decl->setInvalidDecl();
2780     Diag(PointOfInstantiation, diag::err_partial_spec_ordering_ambiguous)
2781         << Decl;
2782
2783     // Print the matching partial specializations.
2784     for (SmallVector<MatchResult, 4>::iterator P = Matched.begin(),
2785                                                PEnd = Matched.end();
2786          P != PEnd; ++P)
2787       Diag(P->Partial->getLocation(), diag::note_partial_spec_match)
2788           << getTemplateArgumentBindingsText(
2789                  P->Partial->getTemplateParameters(), *P->Args);
2790     return true;
2791   }
2792
2793   if (VarTemplatePartialSpecializationDecl *D =
2794           dyn_cast<VarTemplatePartialSpecializationDecl>(InstantiationPattern))
2795     Decl->setInstantiationOf(D, InstantiationArgs);
2796
2797   assert(Decl && "No variable template specialization?");
2798   return Decl;
2799 }
2800
2801 ExprResult
2802 Sema::CheckVarTemplateId(const CXXScopeSpec &SS,
2803                          const DeclarationNameInfo &NameInfo,
2804                          VarTemplateDecl *Template, SourceLocation TemplateLoc,
2805                          const TemplateArgumentListInfo *TemplateArgs) {
2806
2807   DeclResult Decl = CheckVarTemplateId(Template, TemplateLoc, NameInfo.getLoc(),
2808                                        *TemplateArgs);
2809   if (Decl.isInvalid())
2810     return ExprError();
2811
2812   VarDecl *Var = cast<VarDecl>(Decl.get());
2813   if (!Var->getTemplateSpecializationKind())
2814     Var->setTemplateSpecializationKind(TSK_ImplicitInstantiation,
2815                                        NameInfo.getLoc());
2816
2817   // Build an ordinary singleton decl ref.
2818   return BuildDeclarationNameExpr(SS, NameInfo, Var,
2819                                   /*FoundD=*/nullptr, TemplateArgs);
2820 }
2821
2822 ExprResult Sema::BuildTemplateIdExpr(const CXXScopeSpec &SS,
2823                                      SourceLocation TemplateKWLoc,
2824                                      LookupResult &R,
2825                                      bool RequiresADL,
2826                                  const TemplateArgumentListInfo *TemplateArgs) {
2827   // FIXME: Can we do any checking at this point? I guess we could check the
2828   // template arguments that we have against the template name, if the template
2829   // name refers to a single template. That's not a terribly common case,
2830   // though.
2831   // foo<int> could identify a single function unambiguously
2832   // This approach does NOT work, since f<int>(1);
2833   // gets resolved prior to resorting to overload resolution
2834   // i.e., template<class T> void f(double);
2835   //       vs template<class T, class U> void f(U);
2836
2837   // These should be filtered out by our callers.
2838   assert(!R.empty() && "empty lookup results when building templateid");
2839   assert(!R.isAmbiguous() && "ambiguous lookup when building templateid");
2840
2841   // In C++1y, check variable template ids.
2842   bool InstantiationDependent;
2843   if (R.getAsSingle<VarTemplateDecl>() &&
2844       !TemplateSpecializationType::anyDependentTemplateArguments(
2845            *TemplateArgs, InstantiationDependent)) {
2846     return CheckVarTemplateId(SS, R.getLookupNameInfo(),
2847                               R.getAsSingle<VarTemplateDecl>(),
2848                               TemplateKWLoc, TemplateArgs);
2849   }
2850
2851   // We don't want lookup warnings at this point.
2852   R.suppressDiagnostics();
2853
2854   UnresolvedLookupExpr *ULE
2855     = UnresolvedLookupExpr::Create(Context, R.getNamingClass(),
2856                                    SS.getWithLocInContext(Context),
2857                                    TemplateKWLoc,
2858                                    R.getLookupNameInfo(),
2859                                    RequiresADL, TemplateArgs,
2860                                    R.begin(), R.end());
2861
2862   return ULE;
2863 }
2864
2865 // We actually only call this from template instantiation.
2866 ExprResult
2867 Sema::BuildQualifiedTemplateIdExpr(CXXScopeSpec &SS,
2868                                    SourceLocation TemplateKWLoc,
2869                                    const DeclarationNameInfo &NameInfo,
2870                              const TemplateArgumentListInfo *TemplateArgs) {
2871
2872   assert(TemplateArgs || TemplateKWLoc.isValid());
2873   DeclContext *DC;
2874   if (!(DC = computeDeclContext(SS, false)) ||
2875       DC->isDependentContext() ||
2876       RequireCompleteDeclContext(SS, DC))
2877     return BuildDependentDeclRefExpr(SS, TemplateKWLoc, NameInfo, TemplateArgs);
2878
2879   bool MemberOfUnknownSpecialization;
2880   LookupResult R(*this, NameInfo, LookupOrdinaryName);
2881   LookupTemplateName(R, (Scope*)nullptr, SS, QualType(), /*Entering*/ false,
2882                      MemberOfUnknownSpecialization);
2883
2884   if (R.isAmbiguous())
2885     return ExprError();
2886
2887   if (R.empty()) {
2888     Diag(NameInfo.getLoc(), diag::err_template_kw_refers_to_non_template)
2889       << NameInfo.getName() << SS.getRange();
2890     return ExprError();
2891   }
2892
2893   if (ClassTemplateDecl *Temp = R.getAsSingle<ClassTemplateDecl>()) {
2894     Diag(NameInfo.getLoc(), diag::err_template_kw_refers_to_class_template)
2895       << SS.getScopeRep()
2896       << NameInfo.getName().getAsString() << SS.getRange();
2897     Diag(Temp->getLocation(), diag::note_referenced_class_template);
2898     return ExprError();
2899   }
2900
2901   return BuildTemplateIdExpr(SS, TemplateKWLoc, R, /*ADL*/ false, TemplateArgs);
2902 }
2903
2904 /// \brief Form a dependent template name.
2905 ///
2906 /// This action forms a dependent template name given the template
2907 /// name and its (presumably dependent) scope specifier. For
2908 /// example, given "MetaFun::template apply", the scope specifier \p
2909 /// SS will be "MetaFun::", \p TemplateKWLoc contains the location
2910 /// of the "template" keyword, and "apply" is the \p Name.
2911 TemplateNameKind Sema::ActOnDependentTemplateName(Scope *S,
2912                                                   CXXScopeSpec &SS,
2913                                                   SourceLocation TemplateKWLoc,
2914                                                   UnqualifiedId &Name,
2915                                                   ParsedType ObjectType,
2916                                                   bool EnteringContext,
2917                                                   TemplateTy &Result) {
2918   if (TemplateKWLoc.isValid() && S && !S->getTemplateParamParent())
2919     Diag(TemplateKWLoc,
2920          getLangOpts().CPlusPlus11 ?
2921            diag::warn_cxx98_compat_template_outside_of_template :
2922            diag::ext_template_outside_of_template)
2923       << FixItHint::CreateRemoval(TemplateKWLoc);
2924
2925   DeclContext *LookupCtx = nullptr;
2926   if (SS.isSet())
2927     LookupCtx = computeDeclContext(SS, EnteringContext);
2928   if (!LookupCtx && ObjectType)
2929     LookupCtx = computeDeclContext(ObjectType.get());
2930   if (LookupCtx) {
2931     // C++0x [temp.names]p5:
2932     //   If a name prefixed by the keyword template is not the name of
2933     //   a template, the program is ill-formed. [Note: the keyword
2934     //   template may not be applied to non-template members of class
2935     //   templates. -end note ] [ Note: as is the case with the
2936     //   typename prefix, the template prefix is allowed in cases
2937     //   where it is not strictly necessary; i.e., when the
2938     //   nested-name-specifier or the expression on the left of the ->
2939     //   or . is not dependent on a template-parameter, or the use
2940     //   does not appear in the scope of a template. -end note]
2941     //
2942     // Note: C++03 was more strict here, because it banned the use of
2943     // the "template" keyword prior to a template-name that was not a
2944     // dependent name. C++ DR468 relaxed this requirement (the
2945     // "template" keyword is now permitted). We follow the C++0x
2946     // rules, even in C++03 mode with a warning, retroactively applying the DR.
2947     bool MemberOfUnknownSpecialization;
2948     TemplateNameKind TNK = isTemplateName(S, SS, TemplateKWLoc.isValid(), Name,
2949                                           ObjectType, EnteringContext, Result,
2950                                           MemberOfUnknownSpecialization);
2951     if (TNK == TNK_Non_template && LookupCtx->isDependentContext() &&
2952         isa<CXXRecordDecl>(LookupCtx) &&
2953         (!cast<CXXRecordDecl>(LookupCtx)->hasDefinition() ||
2954          cast<CXXRecordDecl>(LookupCtx)->hasAnyDependentBases())) {
2955       // This is a dependent template. Handle it below.
2956     } else if (TNK == TNK_Non_template) {
2957       Diag(Name.getLocStart(),
2958            diag::err_template_kw_refers_to_non_template)
2959         << GetNameFromUnqualifiedId(Name).getName()
2960         << Name.getSourceRange()
2961         << TemplateKWLoc;
2962       return TNK_Non_template;
2963     } else {
2964       // We found something; return it.
2965       return TNK;
2966     }
2967   }
2968
2969   NestedNameSpecifier *Qualifier = SS.getScopeRep();
2970
2971   switch (Name.getKind()) {
2972   case UnqualifiedId::IK_Identifier:
2973     Result = TemplateTy::make(Context.getDependentTemplateName(Qualifier,
2974                                                               Name.Identifier));
2975     return TNK_Dependent_template_name;
2976
2977   case UnqualifiedId::IK_OperatorFunctionId:
2978     Result = TemplateTy::make(Context.getDependentTemplateName(Qualifier,
2979                                              Name.OperatorFunctionId.Operator));
2980     return TNK_Function_template;
2981
2982   case UnqualifiedId::IK_LiteralOperatorId:
2983     llvm_unreachable("literal operator id cannot have a dependent scope");
2984
2985   default:
2986     break;
2987   }
2988
2989   Diag(Name.getLocStart(),
2990        diag::err_template_kw_refers_to_non_template)
2991     << GetNameFromUnqualifiedId(Name).getName()
2992     << Name.getSourceRange()
2993     << TemplateKWLoc;
2994   return TNK_Non_template;
2995 }
2996
2997 bool Sema::CheckTemplateTypeArgument(TemplateTypeParmDecl *Param,
2998                                      TemplateArgumentLoc &AL,
2999                           SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Converted) {
3000   const TemplateArgument &Arg = AL.getArgument();
3001   QualType ArgType;
3002   TypeSourceInfo *TSI = nullptr;
3003
3004   // Check template type parameter.
3005   switch(Arg.getKind()) {
3006   case TemplateArgument::Type:
3007     // C++ [temp.arg.type]p1:
3008     //   A template-argument for a template-parameter which is a
3009     //   type shall be a type-id.
3010     ArgType = Arg.getAsType();
3011     TSI = AL.getTypeSourceInfo();
3012     break;
3013   case TemplateArgument::Template: {
3014     // We have a template type parameter but the template argument
3015     // is a template without any arguments.
3016     SourceRange SR = AL.getSourceRange();
3017     TemplateName Name = Arg.getAsTemplate();
3018     Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_missing_args)
3019       << Name << SR;
3020     if (TemplateDecl *Decl = Name.getAsTemplateDecl())
3021       Diag(Decl->getLocation(), diag::note_template_decl_here);
3022
3023     return true;
3024   }
3025   case TemplateArgument::Expression: {
3026     // We have a template type parameter but the template argument is an
3027     // expression; see if maybe it is missing the "typename" keyword.
3028     CXXScopeSpec SS;
3029     DeclarationNameInfo NameInfo;
3030
3031     if (DeclRefExpr *ArgExpr = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg.getAsExpr())) {
3032       SS.Adopt(ArgExpr->getQualifierLoc());
3033       NameInfo = ArgExpr->getNameInfo();
3034     } else if (DependentScopeDeclRefExpr *ArgExpr =
3035                dyn_cast<DependentScopeDeclRefExpr>(Arg.getAsExpr())) {
3036       SS.Adopt(ArgExpr->getQualifierLoc());
3037       NameInfo = ArgExpr->getNameInfo();
3038     } else if (CXXDependentScopeMemberExpr *ArgExpr =
3039                dyn_cast<CXXDependentScopeMemberExpr>(Arg.getAsExpr())) {
3040       if (ArgExpr->isImplicitAccess()) {
3041         SS.Adopt(ArgExpr->getQualifierLoc());
3042         NameInfo = ArgExpr->getMemberNameInfo();
3043       }
3044     }
3045
3046     if (auto *II = NameInfo.getName().getAsIdentifierInfo()) {
3047       LookupResult Result(*this, NameInfo, LookupOrdinaryName);
3048       LookupParsedName(Result, CurScope, &SS);
3049
3050       if (Result.getAsSingle<TypeDecl>() ||
3051           Result.getResultKind() ==
3052               LookupResult::NotFoundInCurrentInstantiation) {
3053         // Suggest that the user add 'typename' before the NNS.
3054         SourceLocation Loc = AL.getSourceRange().getBegin();
3055         Diag(Loc, getLangOpts().MSVCCompat
3056                       ? diag::ext_ms_template_type_arg_missing_typename
3057                       : diag::err_template_arg_must_be_type_suggest)
3058             << FixItHint::CreateInsertion(Loc, "typename ");
3059         Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3060
3061         // Recover by synthesizing a type using the location information that we
3062         // already have.
3063         ArgType =
3064             Context.getDependentNameType(ETK_Typename, SS.getScopeRep(), II);
3065         TypeLocBuilder TLB;
3066         DependentNameTypeLoc TL = TLB.push<DependentNameTypeLoc>(ArgType);
3067         TL.setElaboratedKeywordLoc(SourceLocation(/*synthesized*/));
3068         TL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
3069         TL.setNameLoc(NameInfo.getLoc());
3070         TSI = TLB.getTypeSourceInfo(Context, ArgType);
3071
3072         // Overwrite our input TemplateArgumentLoc so that we can recover
3073         // properly.
3074         AL = TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(ArgType),
3075                                  TemplateArgumentLocInfo(TSI));
3076
3077         break;
3078       }
3079     }
3080     // fallthrough
3081   }
3082   default: {
3083     // We have a template type parameter but the template argument
3084     // is not a type.
3085     SourceRange SR = AL.getSourceRange();
3086     Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_must_be_type) << SR;
3087     Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3088
3089     return true;
3090   }
3091   }
3092
3093   if (CheckTemplateArgument(Param, TSI))
3094     return true;
3095
3096   // Add the converted template type argument.
3097   ArgType = Context.getCanonicalType(ArgType);
3098
3099   // Objective-C ARC:
3100   //   If an explicitly-specified template argument type is a lifetime type
3101   //   with no lifetime qualifier, the __strong lifetime qualifier is inferred.
3102   if (getLangOpts().ObjCAutoRefCount &&
3103       ArgType->isObjCLifetimeType() &&
3104       !ArgType.getObjCLifetime()) {
3105     Qualifiers Qs;
3106     Qs.setObjCLifetime(Qualifiers::OCL_Strong);
3107     ArgType = Context.getQualifiedType(ArgType, Qs);
3108   }
3109
3110   Converted.push_back(TemplateArgument(ArgType));
3111   return false;
3112 }
3113
3114 /// \brief Substitute template arguments into the default template argument for
3115 /// the given template type parameter.
3116 ///
3117 /// \param SemaRef the semantic analysis object for which we are performing
3118 /// the substitution.
3119 ///
3120 /// \param Template the template that we are synthesizing template arguments
3121 /// for.
3122 ///
3123 /// \param TemplateLoc the location of the template name that started the
3124 /// template-id we are checking.
3125 ///
3126 /// \param RAngleLoc the location of the right angle bracket ('>') that
3127 /// terminates the template-id.
3128 ///
3129 /// \param Param the template template parameter whose default we are
3130 /// substituting into.
3131 ///
3132 /// \param Converted the list of template arguments provided for template
3133 /// parameters that precede \p Param in the template parameter list.
3134 /// \returns the substituted template argument, or NULL if an error occurred.
3135 static TypeSourceInfo *
3136 SubstDefaultTemplateArgument(Sema &SemaRef,
3137                              TemplateDecl *Template,
3138                              SourceLocation TemplateLoc,
3139                              SourceLocation RAngleLoc,
3140                              TemplateTypeParmDecl *Param,
3141                          SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Converted) {
3142   TypeSourceInfo *ArgType = Param->getDefaultArgumentInfo();
3143
3144   // If the argument type is dependent, instantiate it now based
3145   // on the previously-computed template arguments.
3146   if (ArgType->getType()->isDependentType()) {
3147     Sema::InstantiatingTemplate Inst(SemaRef, TemplateLoc,
3148                                      Template, Converted,
3149                                      SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
3150     if (Inst.isInvalid())
3151       return nullptr;
3152
3153     TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
3154                                       Converted.data(), Converted.size());
3155
3156     // Only substitute for the innermost template argument list.
3157     MultiLevelTemplateArgumentList TemplateArgLists;
3158     TemplateArgLists.addOuterTemplateArguments(&TemplateArgs);
3159     for (unsigned i = 0, e = Param->getDepth(); i != e; ++i)
3160       TemplateArgLists.addOuterTemplateArguments(None);
3161
3162     Sema::ContextRAII SavedContext(SemaRef, Template->getDeclContext());
3163     ArgType =
3164         SemaRef.SubstType(ArgType, TemplateArgLists,
3165                           Param->getDefaultArgumentLoc(), Param->getDeclName());
3166   }
3167
3168   return ArgType;
3169 }
3170
3171 /// \brief Substitute template arguments into the default template argument for
3172 /// the given non-type template parameter.
3173 ///
3174 /// \param SemaRef the semantic analysis object for which we are performing
3175 /// the substitution.
3176 ///
3177 /// \param Template the template that we are synthesizing template arguments
3178 /// for.
3179 ///
3180 /// \param TemplateLoc the location of the template name that started the
3181 /// template-id we are checking.
3182 ///
3183 /// \param RAngleLoc the location of the right angle bracket ('>') that
3184 /// terminates the template-id.
3185 ///
3186 /// \param Param the non-type template parameter whose default we are
3187 /// substituting into.
3188 ///
3189 /// \param Converted the list of template arguments provided for template
3190 /// parameters that precede \p Param in the template parameter list.
3191 ///
3192 /// \returns the substituted template argument, or NULL if an error occurred.
3193 static ExprResult
3194 SubstDefaultTemplateArgument(Sema &SemaRef,
3195                              TemplateDecl *Template,
3196                              SourceLocation TemplateLoc,
3197                              SourceLocation RAngleLoc,
3198                              NonTypeTemplateParmDecl *Param,
3199                         SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Converted) {
3200   Sema::InstantiatingTemplate Inst(SemaRef, TemplateLoc,
3201                                    Template, Converted,
3202                                    SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
3203   if (Inst.isInvalid())
3204     return ExprError();
3205
3206   TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
3207                                     Converted.data(), Converted.size());
3208
3209   // Only substitute for the innermost template argument list.
3210   MultiLevelTemplateArgumentList TemplateArgLists;
3211   TemplateArgLists.addOuterTemplateArguments(&TemplateArgs);
3212   for (unsigned i = 0, e = Param->getDepth(); i != e; ++i)
3213     TemplateArgLists.addOuterTemplateArguments(None);
3214
3215   Sema::ContextRAII SavedContext(SemaRef, Template->getDeclContext());
3216   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(SemaRef, Sema::Unevaluated);
3217   return SemaRef.SubstExpr(Param->getDefaultArgument(), TemplateArgLists);
3218 }
3219
3220 /// \brief Substitute template arguments into the default template argument for
3221 /// the given template template parameter.
3222 ///
3223 /// \param SemaRef the semantic analysis object for which we are performing
3224 /// the substitution.
3225 ///
3226 /// \param Template the template that we are synthesizing template arguments
3227 /// for.
3228 ///
3229 /// \param TemplateLoc the location of the template name that started the
3230 /// template-id we are checking.
3231 ///
3232 /// \param RAngleLoc the location of the right angle bracket ('>') that
3233 /// terminates the template-id.
3234 ///
3235 /// \param Param the template template parameter whose default we are
3236 /// substituting into.
3237 ///
3238 /// \param Converted the list of template arguments provided for template
3239 /// parameters that precede \p Param in the template parameter list.
3240 ///
3241 /// \param QualifierLoc Will be set to the nested-name-specifier (with
3242 /// source-location information) that precedes the template name.
3243 ///
3244 /// \returns the substituted template argument, or NULL if an error occurred.
3245 static TemplateName
3246 SubstDefaultTemplateArgument(Sema &SemaRef,
3247                              TemplateDecl *Template,
3248                              SourceLocation TemplateLoc,
3249                              SourceLocation RAngleLoc,
3250                              TemplateTemplateParmDecl *Param,
3251                        SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Converted,
3252                              NestedNameSpecifierLoc &QualifierLoc) {
3253   Sema::InstantiatingTemplate Inst(SemaRef, TemplateLoc, Template, Converted,
3254                                    SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
3255   if (Inst.isInvalid())
3256     return TemplateName();
3257
3258   TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
3259                                     Converted.data(), Converted.size());
3260
3261   // Only substitute for the innermost template argument list.
3262   MultiLevelTemplateArgumentList TemplateArgLists;
3263   TemplateArgLists.addOuterTemplateArguments(&TemplateArgs);
3264   for (unsigned i = 0, e = Param->getDepth(); i != e; ++i)
3265     TemplateArgLists.addOuterTemplateArguments(None);
3266
3267   Sema::ContextRAII SavedContext(SemaRef, Template->getDeclContext());
3268   // Substitute into the nested-name-specifier first,
3269   QualifierLoc = Param->getDefaultArgument().getTemplateQualifierLoc();
3270   if (QualifierLoc) {
3271     QualifierLoc =
3272         SemaRef.SubstNestedNameSpecifierLoc(QualifierLoc, TemplateArgLists);
3273     if (!QualifierLoc)
3274       return TemplateName();
3275   }
3276
3277   return SemaRef.SubstTemplateName(
3278              QualifierLoc,
3279              Param->getDefaultArgument().getArgument().getAsTemplate(),
3280              Param->getDefaultArgument().getTemplateNameLoc(),
3281              TemplateArgLists);
3282 }
3283
3284 /// \brief If the given template parameter has a default template
3285 /// argument, substitute into that default template argument and
3286 /// return the corresponding template argument.
3287 TemplateArgumentLoc
3288 Sema::SubstDefaultTemplateArgumentIfAvailable(TemplateDecl *Template,
3289                                               SourceLocation TemplateLoc,
3290                                               SourceLocation RAngleLoc,
3291                                               Decl *Param,
3292                                               SmallVectorImpl<TemplateArgument>
3293                                                 &Converted,
3294                                               bool &HasDefaultArg) {
3295   HasDefaultArg = false;
3296
3297   if (TemplateTypeParmDecl *TypeParm = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(Param)) {
3298     if (!TypeParm->hasDefaultArgument())
3299       return TemplateArgumentLoc();
3300
3301     HasDefaultArg = true;
3302     TypeSourceInfo *DI = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
3303                                                       TemplateLoc,
3304                                                       RAngleLoc,
3305                                                       TypeParm,
3306                                                       Converted);
3307     if (DI)
3308       return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(DI->getType()), DI);
3309
3310     return TemplateArgumentLoc();
3311   }
3312
3313   if (NonTypeTemplateParmDecl *NonTypeParm
3314         = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
3315     if (!NonTypeParm->hasDefaultArgument())
3316       return TemplateArgumentLoc();
3317
3318     HasDefaultArg = true;
3319     ExprResult Arg = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
3320                                                   TemplateLoc,
3321                                                   RAngleLoc,
3322                                                   NonTypeParm,
3323                                                   Converted);
3324     if (Arg.isInvalid())
3325       return TemplateArgumentLoc();
3326
3327     Expr *ArgE = Arg.getAs<Expr>();
3328     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(ArgE), ArgE);
3329   }
3330
3331   TemplateTemplateParmDecl *TempTempParm
3332     = cast<TemplateTemplateParmDecl>(Param);
3333   if (!TempTempParm->hasDefaultArgument())
3334     return TemplateArgumentLoc();
3335
3336   HasDefaultArg = true;
3337   NestedNameSpecifierLoc QualifierLoc;
3338   TemplateName TName = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
3339                                                     TemplateLoc,
3340                                                     RAngleLoc,
3341                                                     TempTempParm,
3342                                                     Converted,
3343                                                     QualifierLoc);
3344   if (TName.isNull())
3345     return TemplateArgumentLoc();
3346
3347   return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(TName),
3348                 TempTempParm->getDefaultArgument().getTemplateQualifierLoc(),
3349                 TempTempParm->getDefaultArgument().getTemplateNameLoc());
3350 }
3351
3352 /// \brief Check that the given template argument corresponds to the given
3353 /// template parameter.
3354 ///
3355 /// \param Param The template parameter against which the argument will be
3356 /// checked.
3357 ///
3358 /// \param Arg The template argument.
3359 ///
3360 /// \param Template The template in which the template argument resides.
3361 ///
3362 /// \param TemplateLoc The location of the template name for the template
3363 /// whose argument list we're matching.
3364 ///
3365 /// \param RAngleLoc The location of the right angle bracket ('>') that closes
3366 /// the template argument list.
3367 ///
3368 /// \param ArgumentPackIndex The index into the argument pack where this
3369 /// argument will be placed. Only valid if the parameter is a parameter pack.
3370 ///
3371 /// \param Converted The checked, converted argument will be added to the
3372 /// end of this small vector.
3373 ///
3374 /// \param CTAK Describes how we arrived at this particular template argument:
3375 /// explicitly written, deduced, etc.
3376 ///
3377 /// \returns true on error, false otherwise.
3378 bool Sema::CheckTemplateArgument(NamedDecl *Param,
3379                                  TemplateArgumentLoc &Arg,
3380                                  NamedDecl *Template,
3381                                  SourceLocation TemplateLoc,
3382                                  SourceLocation RAngleLoc,
3383                                  unsigned ArgumentPackIndex,
3384                             SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Converted,
3385                                  CheckTemplateArgumentKind CTAK) {
3386   // Check template type parameters.
3387   if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(Param))
3388     return CheckTemplateTypeArgument(TTP, Arg, Converted);
3389
3390   // Check non-type template parameters.
3391   if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP =dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
3392     // Do substitution on the type of the non-type template parameter
3393     // with the template arguments we've seen thus far.  But if the
3394     // template has a dependent context then we cannot substitute yet.
3395     QualType NTTPType = NTTP->getType();
3396     if (NTTP->isParameterPack() && NTTP->isExpandedParameterPack())
3397       NTTPType = NTTP->getExpansionType(ArgumentPackIndex);
3398
3399     if (NTTPType->isDependentType() &&
3400         !isa<TemplateTemplateParmDecl>(Template) &&
3401         !Template->getDeclContext()->isDependentContext()) {
3402       // Do substitution on the type of the non-type template parameter.
3403       InstantiatingTemplate Inst(*this, TemplateLoc, Template,
3404                                  NTTP, Converted,
3405                                  SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
3406       if (Inst.isInvalid())
3407         return true;
3408
3409       TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
3410                                         Converted.data(), Converted.size());
3411       NTTPType = SubstType(NTTPType,
3412                            MultiLevelTemplateArgumentList(TemplateArgs),
3413                            NTTP->getLocation(),
3414                            NTTP->getDeclName());
3415       // If that worked, check the non-type template parameter type
3416       // for validity.
3417       if (!NTTPType.isNull())
3418         NTTPType = CheckNonTypeTemplateParameterType(NTTPType,
3419                                                      NTTP->getLocation());
3420       if (NTTPType.isNull())
3421         return true;
3422     }
3423
3424     switch (Arg.getArgument().getKind()) {
3425     case TemplateArgument::Null:
3426       llvm_unreachable("Should never see a NULL template argument here");
3427
3428     case TemplateArgument::Expression: {
3429       TemplateArgument Result;
3430       ExprResult Res =
3431         CheckTemplateArgument(NTTP, NTTPType, Arg.getArgument().getAsExpr(),
3432                               Result, CTAK);
3433       if (Res.isInvalid())
3434         return true;
3435
3436       Converted.push_back(Result);
3437       break;
3438     }
3439
3440     case TemplateArgument::Declaration:
3441     case TemplateArgument::Integral:
3442     case TemplateArgument::NullPtr:
3443       // We've already checked this template argument, so just copy
3444       // it to the list of converted arguments.
3445       Converted.push_back(Arg.getArgument());
3446       break;
3447
3448     case TemplateArgument::Template:
3449     case TemplateArgument::TemplateExpansion:
3450       // We were given a template template argument. It may not be ill-formed;
3451       // see below.
3452       if (DependentTemplateName *DTN
3453             = Arg.getArgument().getAsTemplateOrTemplatePattern()
3454                                               .getAsDependentTemplateName()) {
3455         // We have a template argument such as \c T::template X, which we
3456         // parsed as a template template argument. However, since we now
3457         // know that we need a non-type template argument, convert this
3458         // template name into an expression.
3459
3460         DeclarationNameInfo NameInfo(DTN->getIdentifier(),
3461                                      Arg.getTemplateNameLoc());
3462
3463         CXXScopeSpec SS;
3464         SS.Adopt(Arg.getTemplateQualifierLoc());
3465         // FIXME: the template-template arg was a DependentTemplateName,
3466         // so it was provided with a template keyword. However, its source
3467         // location is not stored in the template argument structure.
3468         SourceLocation TemplateKWLoc;
3469         ExprResult E = DependentScopeDeclRefExpr::Create(
3470             Context, SS.getWithLocInContext(Context), TemplateKWLoc, NameInfo,
3471             nullptr);
3472
3473         // If we parsed the template argument as a pack expansion, create a
3474         // pack expansion expression.
3475         if (Arg.getArgument().getKind() == TemplateArgument::TemplateExpansion){
3476           E = ActOnPackExpansion(E.get(), Arg.getTemplateEllipsisLoc());
3477           if (E.isInvalid())
3478             return true;
3479         }
3480
3481         TemplateArgument Result;
3482         E = CheckTemplateArgument(NTTP, NTTPType, E.get(), Result);
3483         if (E.isInvalid())
3484           return true;
3485
3486         Converted.push_back(Result);
3487         break;
3488       }
3489
3490       // We have a template argument that actually does refer to a class
3491       // template, alias template, or template template parameter, and
3492       // therefore cannot be a non-type template argument.
3493       Diag(Arg.getLocation(), diag::err_template_arg_must_be_expr)
3494         << Arg.getSourceRange();
3495
3496       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3497       return true;
3498
3499     case TemplateArgument::Type: {
3500       // We have a non-type template parameter but the template
3501       // argument is a type.
3502
3503       // C++ [temp.arg]p2:
3504       //   In a template-argument, an ambiguity between a type-id and
3505       //   an expression is resolved to a type-id, regardless of the
3506       //   form of the corresponding template-parameter.
3507       //
3508       // We warn specifically about this case, since it can be rather
3509       // confusing for users.
3510       QualType T = Arg.getArgument().getAsType();
3511       SourceRange SR = Arg.getSourceRange();
3512       if (T->isFunctionType())
3513         Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_nontype_ambig) << SR << T;
3514       else
3515         Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_must_be_expr) << SR;
3516       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3517       return true;
3518     }
3519
3520     case TemplateArgument::Pack:
3521       llvm_unreachable("Caller must expand template argument packs");
3522     }
3523
3524     return false;
3525   }
3526
3527
3528   // Check template template parameters.
3529   TemplateTemplateParmDecl *TempParm = cast<TemplateTemplateParmDecl>(Param);
3530
3531   // Substitute into the template parameter list of the template
3532   // template parameter, since previously-supplied template arguments
3533   // may appear within the template template parameter.
3534   {
3535     // Set up a template instantiation context.
3536     LocalInstantiationScope Scope(*this);
3537     InstantiatingTemplate Inst(*this, TemplateLoc, Template,
3538                                TempParm, Converted,
3539                                SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
3540     if (Inst.isInvalid())
3541       return true;
3542
3543     TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
3544                                       Converted.data(), Converted.size());
3545     TempParm = cast_or_null<TemplateTemplateParmDecl>(
3546                       SubstDecl(TempParm, CurContext,
3547                                 MultiLevelTemplateArgumentList(TemplateArgs)));
3548     if (!TempParm)
3549       return true;
3550   }
3551
3552   switch (Arg.getArgument().getKind()) {
3553   case TemplateArgument::Null:
3554     llvm_unreachable("Should never see a NULL template argument here");
3555
3556   case TemplateArgument::Template:
3557   case TemplateArgument::TemplateExpansion:
3558     if (CheckTemplateArgument(TempParm, Arg, ArgumentPackIndex))
3559       return true;
3560
3561     Converted.push_back(Arg.getArgument());
3562     break;
3563
3564   case TemplateArgument::Expression:
3565   case TemplateArgument::Type:
3566     // We have a template template parameter but the template
3567     // argument does not refer to a template.
3568     Diag(Arg.getLocation(), diag::err_template_arg_must_be_template)
3569       << getLangOpts().CPlusPlus11;
3570     return true;
3571
3572   case TemplateArgument::Declaration:
3573     llvm_unreachable("Declaration argument with template template parameter");
3574   case TemplateArgument::Integral:
3575     llvm_unreachable("Integral argument with template template parameter");
3576   case TemplateArgument::NullPtr:
3577     llvm_unreachable("Null pointer argument with template template parameter");
3578
3579   case TemplateArgument::Pack:
3580     llvm_unreachable("Caller must expand template argument packs");
3581   }
3582
3583   return false;
3584 }
3585
3586 /// \brief Diagnose an arity mismatch in the
3587 static bool diagnoseArityMismatch(Sema &S, TemplateDecl *Template,
3588                                   SourceLocation TemplateLoc,
3589                                   TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs) {
3590   TemplateParameterList *Params = Template->getTemplateParameters();
3591   unsigned NumParams = Params->size();
3592   unsigned NumArgs = TemplateArgs.size();
3593
3594   SourceRange Range;
3595   if (NumArgs > NumParams)
3596     Range = SourceRange(TemplateArgs[NumParams].getLocation(),
3597                         TemplateArgs.getRAngleLoc());
3598   S.Diag(TemplateLoc, diag::err_template_arg_list_different_arity)
3599     << (NumArgs > NumParams)
3600     << (isa<ClassTemplateDecl>(Template)? 0 :
3601         isa<FunctionTemplateDecl>(Template)? 1 :
3602         isa<TemplateTemplateParmDecl>(Template)? 2 : 3)
3603     << Template << Range;
3604   S.Diag(Template->getLocation(), diag::note_template_decl_here)
3605     << Params->getSourceRange();
3606   return true;
3607 }
3608
3609 /// \brief Check whether the template parameter is a pack expansion, and if so,
3610 /// determine the number of parameters produced by that expansion. For instance:
3611 ///
3612 /// \code
3613 /// template<typename ...Ts> struct A {
3614 ///   template<Ts ...NTs, template<Ts> class ...TTs, typename ...Us> struct B;
3615 /// };
3616 /// \endcode
3617 ///
3618 /// In \c A<int,int>::B, \c NTs and \c TTs have expanded pack size 2, and \c Us
3619 /// is not a pack expansion, so returns an empty Optional.
3620 static Optional<unsigned> getExpandedPackSize(NamedDecl *Param) {
3621   if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
3622         = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
3623     if (NTTP->isExpandedParameterPack())
3624       return NTTP->getNumExpansionTypes();
3625   }
3626
3627   if (TemplateTemplateParmDecl *TTP
3628         = dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl>(Param)) {
3629     if (TTP->isExpandedParameterPack())
3630       return TTP->getNumExpansionTemplateParameters();
3631   }
3632
3633   return None;
3634 }
3635
3636 /// \brief Check that the given template argument list is well-formed
3637 /// for specializing the given template.
3638 bool Sema::CheckTemplateArgumentList(TemplateDecl *Template,
3639                                      SourceLocation TemplateLoc,
3640                                      TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs,
3641                                      bool PartialTemplateArgs,
3642                           SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Converted) {
3643   TemplateParameterList *Params = Template->getTemplateParameters();
3644
3645   SourceLocation RAngleLoc = TemplateArgs.getRAngleLoc();
3646
3647   // C++ [temp.arg]p1:
3648   //   [...] The type and form of each template-argument specified in
3649   //   a template-id shall match the type and form specified for the
3650   //   corresponding parameter declared by the template in its
3651   //   template-parameter-list.
3652   bool isTemplateTemplateParameter = isa<TemplateTemplateParmDecl>(Template);
3653   SmallVector<TemplateArgument, 2> ArgumentPack;
3654   unsigned ArgIdx = 0, NumArgs = TemplateArgs.size();
3655   LocalInstantiationScope InstScope(*this, true);
3656   for (TemplateParameterList::iterator Param = Params->begin(),
3657                                        ParamEnd = Params->end();
3658        Param != ParamEnd; /* increment in loop */) {
3659     // If we have an expanded parameter pack, make sure we don't have too
3660     // many arguments.
3661     if (Optional<unsigned> Expansions = getExpandedPackSize(*Param)) {
3662       if (*Expansions == ArgumentPack.size()) {
3663         // We're done with this parameter pack. Pack up its arguments and add
3664         // them to the list.
3665         Converted.push_back(
3666           TemplateArgument::CreatePackCopy(Context,
3667                                            ArgumentPack.data(),
3668                                            ArgumentPack.size()));
3669         ArgumentPack.clear();
3670
3671         // This argument is assigned to the next parameter.
3672         ++Param;
3673         continue;
3674       } else if (ArgIdx == NumArgs && !PartialTemplateArgs) {
3675         // Not enough arguments for this parameter pack.
3676         Diag(TemplateLoc, diag::err_template_arg_list_different_arity)
3677           << false
3678           << (isa<ClassTemplateDecl>(Template)? 0 :
3679               isa<FunctionTemplateDecl>(Template)? 1 :
3680               isa<TemplateTemplateParmDecl>(Template)? 2 : 3)
3681           << Template;
3682         Diag(Template->getLocation(), diag::note_template_decl_here)
3683           << Params->getSourceRange();
3684         return true;
3685       }
3686     }
3687
3688     if (ArgIdx < NumArgs) {
3689       // Check the template argument we were given.
3690       if (CheckTemplateArgument(*Param, TemplateArgs[ArgIdx], Template,
3691                                 TemplateLoc, RAngleLoc,
3692                                 ArgumentPack.size(), Converted))
3693         return true;
3694
3695       bool PackExpansionIntoNonPack =
3696           TemplateArgs[ArgIdx].getArgument().isPackExpansion() &&
3697           (!(*Param)->isTemplateParameterPack() || getExpandedPackSize(*Param));
3698       if (PackExpansionIntoNonPack && isa<TypeAliasTemplateDecl>(Template)) {
3699         // Core issue 1430: we have a pack expansion as an argument to an
3700         // alias template, and it's not part of a parameter pack. This
3701         // can't be canonicalized, so reject it now.
3702         Diag(TemplateArgs[ArgIdx].getLocation(),
3703              diag::err_alias_template_expansion_into_fixed_list)
3704           << TemplateArgs[ArgIdx].getSourceRange();
3705         Diag((*Param)->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3706         return true;
3707       }
3708
3709       // We're now done with this argument.
3710       ++ArgIdx;
3711
3712       if ((*Param)->isTemplateParameterPack()) {
3713         // The template parameter was a template parameter pack, so take the
3714         // deduced argument and place it on the argument pack. Note that we
3715         // stay on the same template parameter so that we can deduce more
3716         // arguments.
3717         ArgumentPack.push_back(Converted.pop_back_val());
3718       } else {
3719         // Move to the next template parameter.
3720         ++Param;
3721       }
3722
3723       // If we just saw a pack expansion into a non-pack, then directly convert
3724       // the remaining arguments, because we don't know what parameters they'll
3725       // match up with.
3726       if (PackExpansionIntoNonPack) {
3727         if (!ArgumentPack.empty()) {
3728           // If we were part way through filling in an expanded parameter pack,
3729           // fall back to just producing individual arguments.
3730           Converted.insert(Converted.end(),
3731                            ArgumentPack.begin(), ArgumentPack.end());
3732           ArgumentPack.clear();
3733         }
3734
3735         while (ArgIdx < NumArgs) {
3736           Converted.push_back(TemplateArgs[ArgIdx].getArgument());
3737           ++ArgIdx;
3738         }
3739
3740         return false;
3741       }
3742
3743       continue;
3744     }
3745
3746     // If we're checking a partial template argument list, we're done.
3747     if (PartialTemplateArgs) {
3748       if ((*Param)->isTemplateParameterPack() && !ArgumentPack.empty())
3749         Converted.push_back(TemplateArgument::CreatePackCopy(Context,
3750                                                          ArgumentPack.data(),
3751                                                          ArgumentPack.size()));
3752
3753       return false;
3754     }
3755
3756     // If we have a template parameter pack with no more corresponding
3757     // arguments, just break out now and we'll fill in the argument pack below.
3758     if ((*Param)->isTemplateParameterPack()) {
3759       assert(!getExpandedPackSize(*Param) &&
3760              "Should have dealt with this already");
3761
3762       // A non-expanded parameter pack before the end of the parameter list
3763       // only occurs for an ill-formed template parameter list, unless we've
3764       // got a partial argument list for a function template, so just bail out.
3765       if (Param + 1 != ParamEnd)
3766         return true;
3767
3768       Converted.push_back(TemplateArgument::CreatePackCopy(Context,
3769                                                        ArgumentPack.data(),
3770                                                        ArgumentPack.size()));
3771       ArgumentPack.clear();
3772
3773       ++Param;
3774       continue;
3775     }
3776
3777     // Check whether we have a default argument.
3778     TemplateArgumentLoc Arg;
3779
3780     // Retrieve the default template argument from the template
3781     // parameter. For each kind of template parameter, we substitute the
3782     // template arguments provided thus far and any "outer" template arguments
3783     // (when the template parameter was part of a nested template) into
3784     // the default argument.
3785     if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(*Param)) {
3786       if (!TTP->hasDefaultArgument())
3787         return diagnoseArityMismatch(*this, Template, TemplateLoc,
3788                                      TemplateArgs);
3789
3790       TypeSourceInfo *ArgType = SubstDefaultTemplateArgument(*this,
3791                                                              Template,
3792                                                              TemplateLoc,
3793                                                              RAngleLoc,
3794                                                              TTP,
3795                                                              Converted);
3796       if (!ArgType)
3797         return true;
3798
3799       Arg = TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(ArgType->getType()),
3800                                 ArgType);
3801     } else if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
3802                  = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(*Param)) {
3803       if (!NTTP->hasDefaultArgument())
3804         return diagnoseArityMismatch(*this, Template, TemplateLoc,
3805                                      TemplateArgs);
3806
3807       ExprResult E = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
3808                                                               TemplateLoc,
3809                                                               RAngleLoc,
3810                                                               NTTP,
3811                                                               Converted);
3812       if (E.isInvalid())
3813         return true;
3814
3815       Expr *Ex = E.getAs<Expr>();
3816       Arg = TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(Ex), Ex);
3817     } else {
3818       TemplateTemplateParmDecl *TempParm
3819         = cast<TemplateTemplateParmDecl>(*Param);
3820
3821       if (!TempParm->hasDefaultArgument())
3822         return diagnoseArityMismatch(*this, Template, TemplateLoc,
3823                                      TemplateArgs);
3824
3825       NestedNameSpecifierLoc QualifierLoc;
3826       TemplateName Name = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
3827                                                        TemplateLoc,
3828                                                        RAngleLoc,
3829                                                        TempParm,
3830                                                        Converted,
3831                                                        QualifierLoc);
3832       if (Name.isNull())
3833         return true;
3834
3835       Arg = TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(Name), QualifierLoc,
3836                            TempParm->getDefaultArgument().getTemplateNameLoc());
3837     }
3838
3839     // Introduce an instantiation record that describes where we are using
3840     // the default template argument.
3841     InstantiatingTemplate Inst(*this, RAngleLoc, Template, *Param, Converted,
3842                                SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
3843     if (Inst.isInvalid())
3844       return true;
3845
3846     // Check the default template argument.
3847     if (CheckTemplateArgument(*Param, Arg, Template, TemplateLoc,
3848                               RAngleLoc, 0, Converted))
3849       return true;
3850
3851     // Core issue 150 (assumed resolution): if this is a template template
3852     // parameter, keep track of the default template arguments from the
3853     // template definition.
3854     if (isTemplateTemplateParameter)
3855       TemplateArgs.addArgument(Arg);
3856
3857     // Move to the next template parameter and argument.
3858     ++Param;
3859     ++ArgIdx;
3860   }
3861
3862   // If we're performing a partial argument substitution, allow any trailing
3863   // pack expansions; they might be empty. This can happen even if
3864   // PartialTemplateArgs is false (the list of arguments is complete but
3865   // still dependent).
3866   if (ArgIdx < NumArgs && CurrentInstantiationScope &&
3867       CurrentInstantiationScope->getPartiallySubstitutedPack()) {
3868     while (ArgIdx < NumArgs &&
3869            TemplateArgs[ArgIdx].getArgument().isPackExpansion())
3870       Converted.push_back(TemplateArgs[ArgIdx++].getArgument());
3871   }
3872
3873   // If we have any leftover arguments, then there were too many arguments.
3874   // Complain and fail.
3875   if (ArgIdx < NumArgs)
3876     return diagnoseArityMismatch(*this, Template, TemplateLoc, TemplateArgs);
3877
3878   return false;
3879 }
3880
3881 namespace {
3882   class UnnamedLocalNoLinkageFinder
3883     : public TypeVisitor<UnnamedLocalNoLinkageFinder, bool>
3884   {
3885     Sema &S;
3886     SourceRange SR;
3887
3888     typedef TypeVisitor<UnnamedLocalNoLinkageFinder, bool> inherited;
3889
3890   public:
3891     UnnamedLocalNoLinkageFinder(Sema &S, SourceRange SR) : S(S), SR(SR) { }
3892
3893     bool Visit(QualType T) {
3894       return inherited::Visit(T.getTypePtr());
3895     }
3896
3897 #define TYPE(Class, Parent) \
3898     bool Visit##Class##Type(const Class##Type *);
3899 #define ABSTRACT_TYPE(Class, Parent) \
3900     bool Visit##Class##Type(const Class##Type *) { return false; }
3901 #define NON_CANONICAL_TYPE(Class, Parent) \
3902     bool Visit##Class##Type(const Class##Type *) { return false; }
3903 #include "clang/AST/TypeNodes.def"
3904
3905     bool VisitTagDecl(const TagDecl *Tag);
3906     bool VisitNestedNameSpecifier(NestedNameSpecifier *NNS);
3907   };
3908 }
3909
3910 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitBuiltinType(const BuiltinType*) {
3911   return false;
3912 }
3913
3914 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitComplexType(const ComplexType* T) {
3915   return Visit(T->getElementType());
3916 }
3917
3918 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitPointerType(const PointerType* T) {
3919   return Visit(T->getPointeeType());
3920 }
3921
3922 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitBlockPointerType(
3923                                                     const BlockPointerType* T) {
3924   return Visit(T->getPointeeType());
3925 }
3926
3927 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitLValueReferenceType(
3928                                                 const LValueReferenceType* T) {
3929   return Visit(T->getPointeeType());
3930 }
3931
3932 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitRValueReferenceType(
3933                                                 const RValueReferenceType* T) {
3934   return Visit(T->getPointeeType());
3935 }
3936
3937 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitMemberPointerType(
3938                                                   const MemberPointerType* T) {
3939   return Visit(T->getPointeeType()) || Visit(QualType(T->getClass(), 0));
3940 }
3941
3942 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitConstantArrayType(
3943                                                   const ConstantArrayType* T) {
3944   return Visit(T->getElementType());
3945 }
3946
3947 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitIncompleteArrayType(
3948                                                  const IncompleteArrayType* T) {
3949   return Visit(T->getElementType());
3950 }
3951
3952 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitVariableArrayType(
3953                                                    const VariableArrayType* T) {
3954   return Visit(T->getElementType());
3955 }
3956
3957 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitDependentSizedArrayType(
3958                                             const DependentSizedArrayType* T) {
3959   return Visit(T->getElementType());
3960 }
3961
3962 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitDependentSizedExtVectorType(
3963                                          const DependentSizedExtVectorType* T) {
3964   return Visit(T->getElementType());
3965 }
3966
3967 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitVectorType(const VectorType* T) {
3968   return Visit(T->getElementType());
3969 }
3970
3971 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitExtVectorType(const ExtVectorType* T) {
3972   return Visit(T->getElementType());
3973 }
3974
3975 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitFunctionProtoType(
3976                                                   const FunctionProtoType* T) {
3977   for (const auto &A : T->param_types()) {
3978     if (Visit(A))
3979       return true;
3980   }
3981
3982   return Visit(T->getReturnType());
3983 }
3984
3985 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitFunctionNoProtoType(
3986                                                const FunctionNoProtoType* T) {
3987   return Visit(T->getReturnType());
3988 }
3989
3990 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitUnresolvedUsingType(
3991                                                   const UnresolvedUsingType*) {
3992   return false;
3993 }
3994
3995 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitTypeOfExprType(const TypeOfExprType*) {
3996   return false;
3997 }
3998
3999 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitTypeOfType(const TypeOfType* T) {
4000   return Visit(T->getUnderlyingType());
4001 }
4002
4003 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitDecltypeType(const DecltypeType*) {
4004   return false;
4005 }
4006
4007 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitUnaryTransformType(
4008                                                     const UnaryTransformType*) {
4009   return false;
4010 }
4011
4012 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitAutoType(const AutoType *T) {
4013   return Visit(T->getDeducedType());
4014 }
4015
4016 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitRecordType(const RecordType* T) {
4017   return VisitTagDecl(T->getDecl());
4018 }
4019
4020 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitEnumType(const EnumType* T) {
4021   return VisitTagDecl(T->getDecl());
4022 }
4023
4024 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitTemplateTypeParmType(
4025                                                  const TemplateTypeParmType*) {
4026   return false;
4027 }
4028
4029 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitSubstTemplateTypeParmPackType(
4030                                         const SubstTemplateTypeParmPackType *) {
4031   return false;
4032 }
4033
4034 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitTemplateSpecializationType(
4035                                             const TemplateSpecializationType*) {
4036   return false;
4037 }
4038
4039 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitInjectedClassNameType(
4040                                               const InjectedClassNameType* T) {
4041   return VisitTagDecl(T->getDecl());
4042 }
4043
4044 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitDependentNameType(
4045                                                    const DependentNameType* T) {
4046   return VisitNestedNameSpecifier(T->getQualifier());
4047 }
4048
4049 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitDependentTemplateSpecializationType(
4050                                  const DependentTemplateSpecializationType* T) {
4051   return VisitNestedNameSpecifier(T->getQualifier());
4052 }
4053
4054 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitPackExpansionType(
4055                                                    const PackExpansionType* T) {
4056   return Visit(T->getPattern());
4057 }
4058
4059 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitObjCObjectType(const ObjCObjectType *) {
4060   return false;
4061 }
4062
4063 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitObjCInterfaceType(
4064                                                    const ObjCInterfaceType *) {
4065   return false;
4066 }
4067
4068 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitObjCObjectPointerType(
4069                                                 const ObjCObjectPointerType *) {
4070   return false;
4071 }
4072
4073 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitAtomicType(const AtomicType* T) {
4074   return Visit(T->getValueType());
4075 }
4076
4077 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitTagDecl(const TagDecl *Tag) {
4078   if (Tag->getDeclContext()->isFunctionOrMethod()) {
4079     S.Diag(SR.getBegin(),
4080            S.getLangOpts().CPlusPlus11 ?
4081              diag::warn_cxx98_compat_template_arg_local_type :
4082              diag::ext_template_arg_local_type)
4083       << S.Context.getTypeDeclType(Tag) << SR;
4084     return true;
4085   }
4086
4087   if (!Tag->hasNameForLinkage()) {
4088     S.Diag(SR.getBegin(),
4089            S.getLangOpts().CPlusPlus11 ?
4090              diag::warn_cxx98_compat_template_arg_unnamed_type :
4091              diag::ext_template_arg_unnamed_type) << SR;
4092     S.Diag(Tag->getLocation(), diag::note_template_unnamed_type_here);
4093     return true;
4094   }
4095
4096   return false;
4097 }
4098
4099 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitNestedNameSpecifier(
4100                                                     NestedNameSpecifier *NNS) {
4101   if (NNS->getPrefix() && VisitNestedNameSpecifier(NNS->getPrefix()))
4102     return true;
4103
4104   switch (NNS->getKind()) {
4105   case NestedNameSpecifier::Identifier:
4106   case NestedNameSpecifier::Namespace:
4107   case NestedNameSpecifier::NamespaceAlias:
4108   case NestedNameSpecifier::Global:
4109   case NestedNameSpecifier::Super:
4110     return false;
4111
4112   case NestedNameSpecifier::TypeSpec:
4113   case NestedNameSpecifier::TypeSpecWithTemplate:
4114     return Visit(QualType(NNS->getAsType(), 0));
4115   }
4116   llvm_unreachable("Invalid NestedNameSpecifier::Kind!");
4117 }
4118
4119
4120 /// \brief Check a template argument against its corresponding
4121 /// template type parameter.
4122 ///
4123 /// This routine implements the semantics of C++ [temp.arg.type]. It
4124 /// returns true if an error occurred, and false otherwise.
4125 bool Sema::CheckTemplateArgument(TemplateTypeParmDecl *Param,
4126                                  TypeSourceInfo *ArgInfo) {
4127   assert(ArgInfo && "invalid TypeSourceInfo");
4128   QualType Arg = ArgInfo->getType();
4129   SourceRange SR = ArgInfo->getTypeLoc().getSourceRange();
4130
4131   if (Arg->isVariablyModifiedType()) {
4132     return Diag(SR.getBegin(), diag::err_variably_modified_template_arg) << Arg;
4133   } else if (Context.hasSameUnqualifiedType(Arg, Context.OverloadTy)) {
4134     return Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_overload_type) << SR;
4135   }
4136
4137   // C++03 [temp.arg.type]p2:
4138   //   A local type, a type with no linkage, an unnamed type or a type
4139   //   compounded from any of these types shall not be used as a
4140   //   template-argument for a template type-parameter.
4141   //
4142   // C++11 allows these, and even in C++03 we allow them as an extension with
4143   // a warning.
4144   bool NeedsCheck;
4145   if (LangOpts.CPlusPlus11)
4146     NeedsCheck =
4147         !Diags.isIgnored(diag::warn_cxx98_compat_template_arg_unnamed_type,
4148                          SR.getBegin()) ||
4149         !Diags.isIgnored(diag::warn_cxx98_compat_template_arg_local_type,
4150                          SR.getBegin());
4151   else
4152     NeedsCheck = Arg->hasUnnamedOrLocalType();
4153
4154   if (NeedsCheck) {
4155     UnnamedLocalNoLinkageFinder Finder(*this, SR);
4156     (void)Finder.Visit(Context.getCanonicalType(Arg));
4157   }
4158
4159   return false;
4160 }
4161
4162 enum NullPointerValueKind {
4163   NPV_NotNullPointer,
4164   NPV_NullPointer,
4165   NPV_Error
4166 };
4167
4168 /// \brief Determine whether the given template argument is a null pointer
4169 /// value of the appropriate type.
4170 static NullPointerValueKind
4171 isNullPointerValueTemplateArgument(Sema &S, NonTypeTemplateParmDecl *Param,
4172                                    QualType ParamType, Expr *Arg) {
4173   if (Arg->isValueDependent() || Arg->isTypeDependent())
4174     return NPV_NotNullPointer;
4175
4176   if (!S.getLangOpts().CPlusPlus11)
4177     return NPV_NotNullPointer;
4178
4179   // Determine whether we have a constant expression.
4180   ExprResult ArgRV = S.DefaultFunctionArrayConversion(Arg);
4181   if (ArgRV.isInvalid())
4182     return NPV_Error;
4183   Arg = ArgRV.get();
4184
4185   Expr::EvalResult EvalResult;
4186   SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Notes;
4187   EvalResult.Diag = &Notes;
4188   if (!Arg->EvaluateAsRValue(EvalResult, S.Context) ||
4189       EvalResult.HasSideEffects) {
4190     SourceLocation DiagLoc = Arg->getExprLoc();
4191
4192     // If our only note is the usual "invalid subexpression" note, just point
4193     // the caret at its location rather than producing an essentially
4194     // redundant note.
4195     if (Notes.size() == 1 && Notes[0].second.getDiagID() ==
4196         diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr) {
4197       DiagLoc = Notes[0].first;
4198       Notes.clear();
4199     }
4200
4201     S.Diag(DiagLoc, diag::err_template_arg_not_address_constant)
4202       << Arg->getType() << Arg->getSourceRange();
4203     for (unsigned I = 0, N = Notes.size(); I != N; ++I)
4204       S.Diag(Notes[I].first, Notes[I].second);
4205
4206     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4207     return NPV_Error;
4208   }
4209
4210   // C++11 [temp.arg.nontype]p1:
4211   //   - an address constant expression of type std::nullptr_t
4212   if (Arg->getType()->isNullPtrType())
4213     return NPV_NullPointer;
4214
4215   //   - a constant expression that evaluates to a null pointer value (4.10); or
4216   //   - a constant expression that evaluates to a null member pointer value
4217   //     (4.11); or
4218   if ((EvalResult.Val.isLValue() && !EvalResult.Val.getLValueBase()) ||
4219       (EvalResult.Val.isMemberPointer() &&
4220        !EvalResult.Val.getMemberPointerDecl())) {
4221     // If our expression has an appropriate type, we've succeeded.
4222     bool ObjCLifetimeConversion;
4223     if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(Arg->getType(), ParamType) ||
4224         S.IsQualificationConversion(Arg->getType(), ParamType, false,
4225                                      ObjCLifetimeConversion))
4226       return NPV_NullPointer;
4227
4228     // The types didn't match, but we know we got a null pointer; complain,
4229     // then recover as if the types were correct.
4230     S.Diag(Arg->getExprLoc(), diag::err_template_arg_wrongtype_null_constant)
4231       << Arg->getType() << ParamType << Arg->getSourceRange();
4232     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4233     return NPV_NullPointer;
4234   }
4235
4236   // If we don't have a null pointer value, but we do have a NULL pointer
4237   // constant, suggest a cast to the appropriate type.
4238   if (Arg->isNullPointerConstant(S.Context, Expr::NPC_NeverValueDependent)) {
4239     std::string Code = "static_cast<" + ParamType.getAsString() + ">(";
4240     S.Diag(Arg->getExprLoc(), diag::err_template_arg_untyped_null_constant)
4241         << ParamType << FixItHint::CreateInsertion(Arg->getLocStart(), Code)
4242         << FixItHint::CreateInsertion(S.getLocForEndOfToken(Arg->getLocEnd()),
4243                                       ")");
4244     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4245     return NPV_NullPointer;
4246   }
4247
4248   // FIXME: If we ever want to support general, address-constant expressions
4249   // as non-type template arguments, we should return the ExprResult here to
4250   // be interpreted by the caller.
4251   return NPV_NotNullPointer;
4252 }
4253
4254 /// \brief Checks whether the given template argument is compatible with its
4255 /// template parameter.
4256 static bool CheckTemplateArgumentIsCompatibleWithParameter(
4257     Sema &S, NonTypeTemplateParmDecl *Param, QualType ParamType, Expr *ArgIn,
4258     Expr *Arg, QualType ArgType) {
4259   bool ObjCLifetimeConversion;
4260   if (ParamType->isPointerType() &&
4261       !ParamType->getAs<PointerType>()->getPointeeType()->isFunctionType() &&
4262       S.IsQualificationConversion(ArgType, ParamType, false,
4263                                   ObjCLifetimeConversion)) {
4264     // For pointer-to-object types, qualification conversions are
4265     // permitted.
4266   } else {
4267     if (const ReferenceType *ParamRef = ParamType->getAs<ReferenceType>()) {
4268       if (!ParamRef->getPointeeType()->isFunctionType()) {
4269         // C++ [temp.arg.nontype]p5b3:
4270         //   For a non-type template-parameter of type reference to
4271         //   object, no conversions apply. The type referred to by the
4272         //   reference may be more cv-qualified than the (otherwise
4273         //   identical) type of the template- argument. The
4274         //   template-parameter is bound directly to the
4275         //   template-argument, which shall be an lvalue.
4276
4277         // FIXME: Other qualifiers?
4278         unsigned ParamQuals = ParamRef->getPointeeType().getCVRQualifiers();
4279         unsigned ArgQuals = ArgType.getCVRQualifiers();
4280
4281         if ((ParamQuals | ArgQuals) != ParamQuals) {
4282           S.Diag(Arg->getLocStart(),
4283                  diag::err_template_arg_ref_bind_ignores_quals)
4284             << ParamType << Arg->getType() << Arg->getSourceRange();
4285           S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4286           return true;
4287         }
4288       }
4289     }
4290
4291     // At this point, the template argument refers to an object or
4292     // function with external linkage. We now need to check whether the
4293     // argument and parameter types are compatible.
4294     if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(ArgType,
4295                                           ParamType.getNonReferenceType())) {
4296       // We can't perform this conversion or binding.
4297       if (ParamType->isReferenceType())
4298         S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_no_ref_bind)
4299           << ParamType << ArgIn->getType() << Arg->getSourceRange();
4300       else
4301         S.Diag(Arg->getLocStart(),  diag::err_template_arg_not_convertible)
4302           << ArgIn->getType() << ParamType << Arg->getSourceRange();
4303       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4304       return true;
4305     }
4306   }
4307
4308   return false;
4309 }
4310
4311 /// \brief Checks whether the given template argument is the address
4312 /// of an object or function according to C++ [temp.arg.nontype]p1.
4313 static bool
4314 CheckTemplateArgumentAddressOfObjectOrFunction(Sema &S,
4315                                                NonTypeTemplateParmDecl *Param,
4316                                                QualType ParamType,
4317                                                Expr *ArgIn,
4318                                                TemplateArgument &Converted) {
4319   bool Invalid = false;
4320   Expr *Arg = ArgIn;
4321   QualType ArgType = Arg->getType();
4322
4323   bool AddressTaken = false;
4324   SourceLocation AddrOpLoc;
4325   if (S.getLangOpts().MicrosoftExt) {
4326     // Microsoft Visual C++ strips all casts, allows an arbitrary number of
4327     // dereference and address-of operators.
4328     Arg = Arg->IgnoreParenCasts();
4329
4330     bool ExtWarnMSTemplateArg = false;
4331     UnaryOperatorKind FirstOpKind;
4332     SourceLocation FirstOpLoc;
4333     while (UnaryOperator *UnOp = dyn_cast<UnaryOperator>(Arg)) {
4334       UnaryOperatorKind UnOpKind = UnOp->getOpcode();
4335       if (UnOpKind == UO_Deref)
4336         ExtWarnMSTemplateArg = true;
4337       if (UnOpKind == UO_AddrOf || UnOpKind == UO_Deref) {
4338         Arg = UnOp->getSubExpr()->IgnoreParenCasts();
4339         if (!AddrOpLoc.isValid()) {
4340           FirstOpKind = UnOpKind;
4341           FirstOpLoc = UnOp->getOperatorLoc();
4342         }
4343       } else
4344         break;
4345     }
4346     if (FirstOpLoc.isValid()) {
4347       if (ExtWarnMSTemplateArg)
4348         S.Diag(ArgIn->getLocStart(), diag::ext_ms_deref_template_argument)
4349           << ArgIn->getSourceRange();
4350
4351       if (FirstOpKind == UO_AddrOf)
4352         AddressTaken = true;
4353       else if (Arg->getType()->isPointerType()) {
4354         // We cannot let pointers get dereferenced here, that is obviously not a
4355         // constant expression.
4356         assert(FirstOpKind == UO_Deref);
4357         S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_decl_ref)
4358           << Arg->getSourceRange();
4359       }
4360     }
4361   } else {
4362     // See through any implicit casts we added to fix the type.
4363     Arg = Arg->IgnoreImpCasts();
4364
4365     // C++ [temp.arg.nontype]p1:
4366     //
4367     //   A template-argument for a non-type, non-template
4368     //   template-parameter shall be one of: [...]
4369     //
4370     //     -- the address of an object or function with external
4371     //        linkage, including function templates and function
4372     //        template-ids but excluding non-static class members,
4373     //        expressed as & id-expression where the & is optional if
4374     //        the name refers to a function or array, or if the
4375     //        corresponding template-parameter is a reference; or
4376
4377     // In C++98/03 mode, give an extension warning on any extra parentheses.
4378     // See http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_defects.html#773
4379     bool ExtraParens = false;
4380     while (ParenExpr *Parens = dyn_cast<ParenExpr>(Arg)) {
4381       if (!Invalid && !ExtraParens) {
4382         S.Diag(Arg->getLocStart(),
4383                S.getLangOpts().CPlusPlus11
4384                    ? diag::warn_cxx98_compat_template_arg_extra_parens
4385                    : diag::ext_template_arg_extra_parens)
4386             << Arg->getSourceRange();
4387         ExtraParens = true;
4388       }
4389
4390       Arg = Parens->getSubExpr();
4391     }
4392
4393     while (SubstNonTypeTemplateParmExpr *subst =
4394                dyn_cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(Arg))
4395       Arg = subst->getReplacement()->IgnoreImpCasts();
4396
4397     if (UnaryOperator *UnOp = dyn_cast<UnaryOperator>(Arg)) {
4398       if (UnOp->getOpcode() == UO_AddrOf) {
4399         Arg = UnOp->getSubExpr();
4400         AddressTaken = true;
4401         AddrOpLoc = UnOp->getOperatorLoc();
4402       }
4403     }
4404
4405     while (SubstNonTypeTemplateParmExpr *subst =
4406                dyn_cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(Arg))
4407       Arg = subst->getReplacement()->IgnoreImpCasts();
4408   }
4409
4410   DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg);
4411   ValueDecl *Entity = DRE ? DRE->getDecl() : nullptr;
4412
4413   // If our parameter has pointer type, check for a null template value.
4414   if (ParamType->isPointerType() || ParamType->isNullPtrType()) {
4415     NullPointerValueKind NPV;
4416     // dllimport'd entities aren't constant but are available inside of template
4417     // arguments.
4418     if (Entity && Entity->hasAttr<DLLImportAttr>())
4419       NPV = NPV_NotNullPointer;
4420     else
4421       NPV = isNullPointerValueTemplateArgument(S, Param, ParamType, ArgIn);
4422     switch (NPV) {
4423     case NPV_NullPointer:
4424       S.Diag(Arg->getExprLoc(), diag::warn_cxx98_compat_template_arg_null);
4425       Converted = TemplateArgument(S.Context.getCanonicalType(ParamType),
4426                                    /*isNullPtr=*/true);
4427       return false;
4428
4429     case NPV_Error:
4430       return true;
4431
4432     case NPV_NotNullPointer:
4433       break;
4434     }
4435   }
4436
4437   // Stop checking the precise nature of the argument if it is value dependent,
4438   // it should be checked when instantiated.
4439   if (Arg->isValueDependent()) {
4440     Converted = TemplateArgument(ArgIn);
4441     return false;
4442   }
4443
4444   if (isa<CXXUuidofExpr>(Arg)) {
4445     if (CheckTemplateArgumentIsCompatibleWithParameter(S, Param, ParamType,
4446                                                        ArgIn, Arg, ArgType))
4447       return true;
4448
4449     Converted = TemplateArgument(ArgIn);
4450     return false;
4451   }
4452
4453   if (!DRE) {
4454     S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_decl_ref)
4455     << Arg->getSourceRange();
4456     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4457     return true;
4458   }
4459
4460   // Cannot refer to non-static data members
4461   if (isa<FieldDecl>(Entity) || isa<IndirectFieldDecl>(Entity)) {
4462     S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_field)
4463       << Entity << Arg->getSourceRange();
4464     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4465     return true;
4466   }
4467
4468   // Cannot refer to non-static member functions
4469   if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Entity)) {
4470     if (!Method->isStatic()) {
4471       S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_method)
4472         << Method << Arg->getSourceRange();
4473       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4474       return true;
4475     }
4476   }
4477
4478   FunctionDecl *Func = dyn_cast<FunctionDecl>(Entity);
4479   VarDecl *Var = dyn_cast<VarDecl>(Entity);
4480
4481   // A non-type template argument must refer to an object or function.
4482   if (!Func && !Var) {
4483     // We found something, but we don't know specifically what it is.
4484     S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_object_or_func)
4485       << Arg->getSourceRange();
4486     S.Diag(DRE->getDecl()->getLocation(), diag::note_template_arg_refers_here);
4487     return true;
4488   }
4489
4490   // Address / reference template args must have external linkage in C++98.
4491   if (Entity->getFormalLinkage() == InternalLinkage) {
4492     S.Diag(Arg->getLocStart(), S.getLangOpts().CPlusPlus11 ?
4493              diag::warn_cxx98_compat_template_arg_object_internal :
4494              diag::ext_template_arg_object_internal)
4495       << !Func << Entity << Arg->getSourceRange();
4496     S.Diag(Entity->getLocation(), diag::note_template_arg_internal_object)
4497       << !Func;
4498   } else if (!Entity->hasLinkage()) {
4499     S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_object_no_linkage)
4500       << !Func << Entity << Arg->getSourceRange();
4501     S.Diag(Entity->getLocation(), diag::note_template_arg_internal_object)
4502       << !Func;
4503     return true;
4504   }
4505
4506   if (Func) {
4507     // If the template parameter has pointer type, the function decays.
4508     if (ParamType->isPointerType() && !AddressTaken)
4509       ArgType = S.Context.getPointerType(Func->getType());
4510     else if (AddressTaken && ParamType->isReferenceType()) {
4511       // If we originally had an address-of operator, but the
4512       // parameter has reference type, complain and (if things look
4513       // like they will work) drop the address-of operator.
4514       if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(Func->getType(),
4515                                             ParamType.getNonReferenceType())) {
4516         S.Diag(AddrOpLoc, diag::err_template_arg_address_of_non_pointer)
4517           << ParamType;
4518         S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4519         return true;
4520       }
4521
4522       S.Diag(AddrOpLoc, diag::err_template_arg_address_of_non_pointer)
4523         << ParamType
4524         << FixItHint::CreateRemoval(AddrOpLoc);
4525       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4526
4527       ArgType = Func->getType();
4528     }
4529   } else {
4530     // A value of reference type is not an object.
4531     if (Var->getType()->isReferenceType()) {
4532       S.Diag(Arg->getLocStart(),
4533              diag::err_template_arg_reference_var)
4534         << Var->getType() << Arg->getSourceRange();
4535       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4536       return true;
4537     }
4538
4539     // A template argument must have static storage duration.
4540     if (Var->getTLSKind()) {
4541       S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_thread_local)
4542         << Arg->getSourceRange();
4543       S.Diag(Var->getLocation(), diag::note_template_arg_refers_here);
4544       return true;
4545     }
4546
4547     // If the template parameter has pointer type, we must have taken
4548     // the address of this object.
4549     if (ParamType->isReferenceType()) {
4550       if (AddressTaken) {
4551         // If we originally had an address-of operator, but the
4552         // parameter has reference type, complain and (if things look
4553         // like they will work) drop the address-of operator.
4554         if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(Var->getType(),
4555                                             ParamType.getNonReferenceType())) {
4556           S.Diag(AddrOpLoc, diag::err_template_arg_address_of_non_pointer)
4557             << ParamType;
4558           S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4559           return true;
4560         }
4561
4562         S.Diag(AddrOpLoc, diag::err_template_arg_address_of_non_pointer)
4563           << ParamType
4564           << FixItHint::CreateRemoval(AddrOpLoc);
4565         S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4566
4567         ArgType = Var->getType();
4568       }
4569     } else if (!AddressTaken && ParamType->isPointerType()) {
4570       if (Var->getType()->isArrayType()) {
4571         // Array-to-pointer decay.
4572         ArgType = S.Context.getArrayDecayedType(Var->getType());
4573       } else {
4574         // If the template parameter has pointer type but the address of
4575         // this object was not taken, complain and (possibly) recover by
4576         // taking the address of the entity.
4577         ArgType = S.Context.getPointerType(Var->getType());
4578         if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(ArgType, ParamType)) {
4579           S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_address_of)
4580             << ParamType;
4581           S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4582           return true;
4583         }
4584
4585         S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_address_of)
4586           << ParamType
4587           << FixItHint::CreateInsertion(Arg->getLocStart(), "&");
4588
4589         S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4590       }
4591     }
4592   }
4593
4594   if (CheckTemplateArgumentIsCompatibleWithParameter(S, Param, ParamType, ArgIn,
4595                                                      Arg, ArgType))
4596     return true;
4597
4598   // Create the template argument.
4599   Converted =
4600       TemplateArgument(cast<ValueDecl>(Entity->getCanonicalDecl()), ParamType);
4601   S.MarkAnyDeclReferenced(Arg->getLocStart(), Entity, false);
4602   return false;
4603 }
4604
4605 /// \brief Checks whether the given template argument is a pointer to
4606 /// member constant according to C++ [temp.arg.nontype]p1.
4607 static bool CheckTemplateArgumentPointerToMember(Sema &S,
4608                                                  NonTypeTemplateParmDecl *Param,
4609                                                  QualType ParamType,
4610                                                  Expr *&ResultArg,
4611                                                  TemplateArgument &Converted) {
4612   bool Invalid = false;
4613
4614   // Check for a null pointer value.
4615   Expr *Arg = ResultArg;
4616   switch (isNullPointerValueTemplateArgument(S, Param, ParamType, Arg)) {
4617   case NPV_Error:
4618     return true;
4619   case NPV_NullPointer:
4620     S.Diag(Arg->getExprLoc(), diag::warn_cxx98_compat_template_arg_null);
4621     Converted = TemplateArgument(S.Context.getCanonicalType(ParamType),
4622                                  /*isNullPtr*/true);
4623     if (S.Context.getTargetInfo().getCXXABI().isMicrosoft())
4624       S.RequireCompleteType(Arg->getExprLoc(), ParamType, 0);
4625     return false;
4626   case NPV_NotNullPointer:
4627     break;
4628   }
4629
4630   bool ObjCLifetimeConversion;
4631   if (S.IsQualificationConversion(Arg->getType(),
4632                                   ParamType.getNonReferenceType(),
4633                                   false, ObjCLifetimeConversion)) {
4634     Arg = S.ImpCastExprToType(Arg, ParamType, CK_NoOp,
4635                               Arg->getValueKind()).get();
4636     ResultArg = Arg;
4637   } else if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(Arg->getType(),
4638                 ParamType.getNonReferenceType())) {
4639     // We can't perform this conversion.
4640     S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_convertible)
4641       << Arg->getType() << ParamType << Arg->getSourceRange();
4642     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4643     return true;
4644   }
4645
4646   // See through any implicit casts we added to fix the type.
4647   while (ImplicitCastExpr *Cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(Arg))
4648     Arg = Cast->getSubExpr();
4649
4650   // C++ [temp.arg.nontype]p1:
4651   //
4652   //   A template-argument for a non-type, non-template
4653   //   template-parameter shall be one of: [...]
4654   //
4655   //     -- a pointer to member expressed as described in 5.3.1.
4656   DeclRefExpr *DRE = nullptr;
4657
4658   // In C++98/03 mode, give an extension warning on any extra parentheses.
4659   // See http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_defects.html#773
4660   bool ExtraParens = false;
4661   while (ParenExpr *Parens = dyn_cast<ParenExpr>(Arg)) {
4662     if (!Invalid && !ExtraParens) {
4663       S.Diag(Arg->getLocStart(),
4664              S.getLangOpts().CPlusPlus11 ?
4665                diag::warn_cxx98_compat_template_arg_extra_parens :
4666                diag::ext_template_arg_extra_parens)
4667         << Arg->getSourceRange();
4668       ExtraParens = true;
4669     }
4670
4671     Arg = Parens->getSubExpr();
4672   }
4673
4674   while (SubstNonTypeTemplateParmExpr *subst =
4675            dyn_cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(Arg))
4676     Arg = subst->getReplacement()->IgnoreImpCasts();
4677
4678   // A pointer-to-member constant written &Class::member.
4679   if (UnaryOperator *UnOp = dyn_cast<UnaryOperator>(Arg)) {
4680     if (UnOp->getOpcode() == UO_AddrOf) {
4681       DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(UnOp->getSubExpr());
4682       if (DRE && !DRE->getQualifier())
4683         DRE = nullptr;
4684     }
4685   }
4686   // A constant of pointer-to-member type.
4687   else if ((DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg))) {
4688     if (ValueDecl *VD = dyn_cast<ValueDecl>(DRE->getDecl())) {
4689       if (VD->getType()->isMemberPointerType()) {
4690         if (isa<NonTypeTemplateParmDecl>(VD)) {
4691           if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent()) {
4692             Converted = TemplateArgument(Arg);
4693           } else {
4694             VD = cast<ValueDecl>(VD->getCanonicalDecl());
4695             Converted = TemplateArgument(VD, ParamType);
4696           }
4697           return Invalid;
4698         }
4699       }
4700     }
4701
4702     DRE = nullptr;
4703   }
4704
4705   if (!DRE)
4706     return S.Diag(Arg->getLocStart(),
4707                   diag::err_template_arg_not_pointer_to_member_form)
4708       << Arg->getSourceRange();
4709
4710   if (isa<FieldDecl>(DRE->getDecl()) ||
4711       isa<IndirectFieldDecl>(DRE->getDecl()) ||
4712       isa<CXXMethodDecl>(DRE->getDecl())) {
4713     assert((isa<FieldDecl>(DRE->getDecl()) ||
4714             isa<IndirectFieldDecl>(DRE->getDecl()) ||
4715             !cast<CXXMethodDecl>(DRE->getDecl())->isStatic()) &&
4716            "Only non-static member pointers can make it here");
4717
4718     // Okay: this is the address of a non-static member, and therefore
4719     // a member pointer constant.
4720     if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent()) {
4721       Converted = TemplateArgument(Arg);
4722     } else {
4723       ValueDecl *D = cast<ValueDecl>(DRE->getDecl()->getCanonicalDecl());
4724       Converted = TemplateArgument(D, ParamType);
4725     }
4726     return Invalid;
4727   }
4728
4729   // We found something else, but we don't know specifically what it is.
4730   S.Diag(Arg->getLocStart(),
4731          diag::err_template_arg_not_pointer_to_member_form)
4732     << Arg->getSourceRange();
4733   S.Diag(DRE->getDecl()->getLocation(), diag::note_template_arg_refers_here);
4734   return true;
4735 }
4736
4737 /// \brief Check a template argument against its corresponding
4738 /// non-type template parameter.
4739 ///
4740 /// This routine implements the semantics of C++ [temp.arg.nontype].
4741 /// If an error occurred, it returns ExprError(); otherwise, it
4742 /// returns the converted template argument. \p ParamType is the
4743 /// type of the non-type template parameter after it has been instantiated.
4744 ExprResult Sema::CheckTemplateArgument(NonTypeTemplateParmDecl *Param,
4745                                        QualType ParamType, Expr *Arg,
4746                                        TemplateArgument &Converted,
4747                                        CheckTemplateArgumentKind CTAK) {
4748   SourceLocation StartLoc = Arg->getLocStart();
4749
4750   // If either the parameter has a dependent type or the argument is
4751   // type-dependent, there's nothing we can check now.
4752   if (ParamType->isDependentType() || Arg->isTypeDependent()) {
4753     // FIXME: Produce a cloned, canonical expression?
4754     Converted = TemplateArgument(Arg);
4755     return Arg;
4756   }
4757
4758   // We should have already dropped all cv-qualifiers by now.
4759   assert(!ParamType.hasQualifiers() &&
4760          "non-type template parameter type cannot be qualified");
4761
4762   if (CTAK == CTAK_Deduced &&
4763       !Context.hasSameUnqualifiedType(ParamType, Arg->getType())) {
4764     // C++ [temp.deduct.type]p17:
4765     //   If, in the declaration of a function template with a non-type
4766     //   template-parameter, the non-type template-parameter is used
4767     //   in an expression in the function parameter-list and, if the
4768     //   corresponding template-argument is deduced, the
4769     //   template-argument type shall match the type of the
4770     //   template-parameter exactly, except that a template-argument
4771     //   deduced from an array bound may be of any integral type.
4772     Diag(StartLoc, diag::err_deduced_non_type_template_arg_type_mismatch)
4773       << Arg->getType().getUnqualifiedType()
4774       << ParamType.getUnqualifiedType();
4775     Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4776     return ExprError();
4777   }
4778
4779   if (getLangOpts().CPlusPlus1z) {
4780     // FIXME: We can do some limited checking for a value-dependent but not
4781     // type-dependent argument.
4782     if (Arg->isValueDependent()) {
4783       Converted = TemplateArgument(Arg);
4784       return Arg;
4785     }
4786
4787     // C++1z [temp.arg.nontype]p1:
4788     //   A template-argument for a non-type template parameter shall be
4789     //   a converted constant expression of the type of the template-parameter.
4790     APValue Value;
4791     ExprResult ArgResult = CheckConvertedConstantExpression(
4792         Arg, ParamType, Value, CCEK_TemplateArg);
4793     if (ArgResult.isInvalid())
4794       return ExprError();
4795
4796     QualType CanonParamType = Context.getCanonicalType(ParamType);
4797
4798     // Convert the APValue to a TemplateArgument.
4799     switch (Value.getKind()) {
4800     case APValue::Uninitialized:
4801       assert(ParamType->isNullPtrType());
4802       Converted = TemplateArgument(CanonParamType, /*isNullPtr*/true);
4803       break;
4804     case APValue::Int:
4805       assert(ParamType->isIntegralOrEnumerationType());
4806       Converted = TemplateArgument(Context, Value.getInt(), CanonParamType);
4807       break;
4808     case APValue::MemberPointer: {
4809       assert(ParamType->isMemberPointerType());
4810
4811       // FIXME: We need TemplateArgument representation and mangling for these.
4812       if (!Value.getMemberPointerPath().empty()) {
4813         Diag(Arg->getLocStart(),
4814              diag::err_template_arg_member_ptr_base_derived_not_supported)
4815             << Value.getMemberPointerDecl() << ParamType
4816             << Arg->getSourceRange();
4817         return ExprError();
4818       }
4819
4820       auto *VD = const_cast<ValueDecl*>(Value.getMemberPointerDecl());
4821       Converted = VD ? TemplateArgument(VD, CanonParamType)
4822                      : TemplateArgument(CanonParamType, /*isNullPtr*/true);
4823       break;
4824     }
4825     case APValue::LValue: {
4826       //   For a non-type template-parameter of pointer or reference type,
4827       //   the value of the constant expression shall not refer to
4828       assert(ParamType->isPointerType() || ParamType->isReferenceType() ||
4829              ParamType->isNullPtrType());
4830       // -- a temporary object
4831       // -- a string literal
4832       // -- the result of a typeid expression, or
4833       // -- a predefind __func__ variable
4834       if (auto *E = Value.getLValueBase().dyn_cast<const Expr*>()) {
4835         if (isa<CXXUuidofExpr>(E)) {
4836           Converted = TemplateArgument(const_cast<Expr*>(E));
4837           break;
4838         }
4839         Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_decl_ref)
4840           << Arg->getSourceRange();
4841         return ExprError();
4842       }
4843       auto *VD = const_cast<ValueDecl *>(
4844           Value.getLValueBase().dyn_cast<const ValueDecl *>());
4845       // -- a subobject
4846       if (Value.hasLValuePath() && Value.getLValuePath().size() == 1 &&
4847           VD && VD->getType()->isArrayType() &&
4848           Value.getLValuePath()[0].ArrayIndex == 0 &&
4849           !Value.isLValueOnePastTheEnd() && ParamType->isPointerType()) {
4850         // Per defect report (no number yet):
4851         //   ... other than a pointer to the first element of a complete array
4852         //       object.
4853       } else if (!Value.hasLValuePath() || Value.getLValuePath().size() ||
4854                  Value.isLValueOnePastTheEnd()) {
4855         Diag(StartLoc, diag::err_non_type_template_arg_subobject)
4856           << Value.getAsString(Context, ParamType);
4857         return ExprError();
4858       }
4859       assert((VD || !ParamType->isReferenceType()) &&
4860              "null reference should not be a constant expression");
4861       assert((!VD || !ParamType->isNullPtrType()) &&
4862              "non-null value of type nullptr_t?");
4863       Converted = VD ? TemplateArgument(VD, CanonParamType)
4864                      : TemplateArgument(CanonParamType, /*isNullPtr*/true);
4865       break;
4866     }
4867     case APValue::AddrLabelDiff:
4868       return Diag(StartLoc, diag::err_non_type_template_arg_addr_label_diff);
4869     case APValue::Float:
4870     case APValue::ComplexInt:
4871     case APValue::ComplexFloat:
4872     case APValue::Vector:
4873     case APValue::Array:
4874     case APValue::Struct:
4875     case APValue::Union:
4876       llvm_unreachable("invalid kind for template argument");
4877     }
4878
4879     return ArgResult.get();
4880   }
4881
4882   // C++ [temp.arg.nontype]p5:
4883   //   The following conversions are performed on each expression used
4884   //   as a non-type template-argument. If a non-type
4885   //   template-argument cannot be converted to the type of the
4886   //   corresponding template-parameter then the program is
4887   //   ill-formed.
4888   if (ParamType->isIntegralOrEnumerationType()) {
4889     // C++11:
4890     //   -- for a non-type template-parameter of integral or
4891     //      enumeration type, conversions permitted in a converted
4892     //      constant expression are applied.
4893     //
4894     // C++98:
4895     //   -- for a non-type template-parameter of integral or
4896     //      enumeration type, integral promotions (4.5) and integral
4897     //      conversions (4.7) are applied.
4898
4899     if (getLangOpts().CPlusPlus11) {
4900       // We can't check arbitrary value-dependent arguments.
4901       // FIXME: If there's no viable conversion to the template parameter type,
4902       // we should be able to diagnose that prior to instantiation.
4903       if (Arg->isValueDependent()) {
4904         Converted = TemplateArgument(Arg);
4905         return Arg;
4906       }
4907
4908       // C++ [temp.arg.nontype]p1:
4909       //   A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
4910       //   shall be one of:
4911       //
4912       //     -- for a non-type template-parameter of integral or enumeration
4913       //        type, a converted constant expression of the type of the
4914       //        template-parameter; or
4915       llvm::APSInt Value;
4916       ExprResult ArgResult =
4917         CheckConvertedConstantExpression(Arg, ParamType, Value,
4918                                          CCEK_TemplateArg);
4919       if (ArgResult.isInvalid())
4920         return ExprError();
4921
4922       // Widen the argument value to sizeof(parameter type). This is almost
4923       // always a no-op, except when the parameter type is bool. In
4924       // that case, this may extend the argument from 1 bit to 8 bits.
4925       QualType IntegerType = ParamType;
4926       if (const EnumType *Enum = IntegerType->getAs<EnumType>())
4927         IntegerType = Enum->getDecl()->getIntegerType();
4928       Value = Value.extOrTrunc(Context.getTypeSize(IntegerType));
4929
4930       Converted = TemplateArgument(Context, Value,
4931                                    Context.getCanonicalType(ParamType));
4932       return ArgResult;
4933     }
4934
4935     ExprResult ArgResult = DefaultLvalueConversion(Arg);
4936     if (ArgResult.isInvalid())
4937       return ExprError();
4938     Arg = ArgResult.get();
4939
4940     QualType ArgType = Arg->getType();
4941
4942     // C++ [temp.arg.nontype]p1:
4943     //   A template-argument for a non-type, non-template
4944     //   template-parameter shall be one of:
4945     //
4946     //     -- an integral constant-expression of integral or enumeration
4947     //        type; or
4948     //     -- the name of a non-type template-parameter; or
4949     SourceLocation NonConstantLoc;
4950     llvm::APSInt Value;
4951     if (!ArgType->isIntegralOrEnumerationType()) {
4952       Diag(Arg->getLocStart(),
4953            diag::err_template_arg_not_integral_or_enumeral)
4954         << ArgType << Arg->getSourceRange();
4955       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4956       return ExprError();
4957     } else if (!Arg->isValueDependent()) {
4958       class TmplArgICEDiagnoser : public VerifyICEDiagnoser {
4959         QualType T;
4960
4961       public:
4962         TmplArgICEDiagnoser(QualType T) : T(T) { }
4963
4964         void diagnoseNotICE(Sema &S, SourceLocation Loc,
4965                             SourceRange SR) override {
4966           S.Diag(Loc, diag::err_template_arg_not_ice) << T << SR;
4967         }
4968       } Diagnoser(ArgType);
4969
4970       Arg = VerifyIntegerConstantExpression(Arg, &Value, Diagnoser,
4971                                             false).get();
4972       if (!Arg)
4973         return ExprError();
4974     }
4975
4976     // From here on out, all we care about is the unqualified form
4977     // of the argument type.
4978     ArgType = ArgType.getUnqualifiedType();
4979
4980     // Try to convert the argument to the parameter's type.
4981     if (Context.hasSameType(ParamType, ArgType)) {
4982       // Okay: no conversion necessary
4983     } else if (ParamType->isBooleanType()) {
4984       // This is an integral-to-boolean conversion.
4985       Arg = ImpCastExprToType(Arg, ParamType, CK_IntegralToBoolean).get();
4986     } else if (IsIntegralPromotion(Arg, ArgType, ParamType) ||
4987                !ParamType->isEnumeralType()) {
4988       // This is an integral promotion or conversion.
4989       Arg = ImpCastExprToType(Arg, ParamType, CK_IntegralCast).get();
4990     } else {
4991       // We can't perform this conversion.
4992       Diag(Arg->getLocStart(),
4993            diag::err_template_arg_not_convertible)
4994         << Arg->getType() << ParamType << Arg->getSourceRange();
4995       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4996       return ExprError();
4997     }
4998
4999     // Add the value of this argument to the list of converted
5000     // arguments. We use the bitwidth and signedness of the template
5001     // parameter.
5002     if (Arg->isValueDependent()) {
5003       // The argument is value-dependent. Create a new
5004       // TemplateArgument with the converted expression.
5005       Converted = TemplateArgument(Arg);
5006       return Arg;
5007     }
5008
5009     QualType IntegerType = Context.getCanonicalType(ParamType);
5010     if (const EnumType *Enum = IntegerType->getAs<EnumType>())
5011       IntegerType = Context.getCanonicalType(Enum->getDecl()->getIntegerType());
5012
5013     if (ParamType->isBooleanType()) {
5014       // Value must be zero or one.
5015       Value = Value != 0;
5016       unsigned AllowedBits = Context.getTypeSize(IntegerType);
5017       if (Value.getBitWidth() != AllowedBits)
5018         Value = Value.extOrTrunc(AllowedBits);
5019       Value.setIsSigned(IntegerType->isSignedIntegerOrEnumerationType());
5020     } else {
5021       llvm::APSInt OldValue = Value;
5022
5023       // Coerce the template argument's value to the value it will have
5024       // based on the template parameter's type.
5025       unsigned AllowedBits = Context.getTypeSize(IntegerType);
5026       if (Value.getBitWidth() != AllowedBits)
5027         Value = Value.extOrTrunc(AllowedBits);
5028       Value.setIsSigned(IntegerType->isSignedIntegerOrEnumerationType());
5029
5030       // Complain if an unsigned parameter received a negative value.
5031       if (IntegerType->isUnsignedIntegerOrEnumerationType()
5032                && (OldValue.isSigned() && OldValue.isNegative())) {
5033         Diag(Arg->getLocStart(), diag::warn_template_arg_negative)
5034           << OldValue.toString(10) << Value.toString(10) << Param->getType()
5035           << Arg->getSourceRange();
5036         Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
5037       }
5038
5039       // Complain if we overflowed the template parameter's type.
5040       unsigned RequiredBits;
5041       if (IntegerType->isUnsignedIntegerOrEnumerationType())
5042         RequiredBits = OldValue.getActiveBits();
5043       else if (OldValue.isUnsigned())
5044         RequiredBits = OldValue.getActiveBits() + 1;
5045       else
5046         RequiredBits = OldValue.getMinSignedBits();
5047       if (RequiredBits > AllowedBits) {
5048         Diag(Arg->getLocStart(),
5049              diag::warn_template_arg_too_large)
5050           << OldValue.toString(10) << Value.toString(10) << Param->getType()
5051           << Arg->getSourceRange();
5052         Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
5053       }
5054     }
5055
5056     Converted = TemplateArgument(Context, Value,
5057                                  ParamType->isEnumeralType()
5058                                    ? Context.getCanonicalType(ParamType)
5059                                    : IntegerType);
5060     return Arg;
5061   }
5062
5063   QualType ArgType = Arg->getType();
5064   DeclAccessPair FoundResult; // temporary for ResolveOverloadedFunction
5065
5066   // Handle pointer-to-function, reference-to-function, and
5067   // pointer-to-member-function all in (roughly) the same way.
5068   if (// -- For a non-type template-parameter of type pointer to
5069       //    function, only the function-to-pointer conversion (4.3) is
5070       //    applied. If the template-argument represents a set of
5071       //    overloaded functions (or a pointer to such), the matching
5072       //    function is selected from the set (13.4).
5073       (ParamType->isPointerType() &&
5074        ParamType->getAs<PointerType>()->getPointeeType()->isFunctionType()) ||
5075       // -- For a non-type template-parameter of type reference to
5076       //    function, no conversions apply. If the template-argument
5077       //    represents a set of overloaded functions, the matching
5078       //    function is selected from the set (13.4).
5079       (ParamType->isReferenceType() &&
5080        ParamType->getAs<ReferenceType>()->getPointeeType()->isFunctionType()) ||
5081       // -- For a non-type template-parameter of type pointer to
5082       //    member function, no conversions apply. If the
5083       //    template-argument represents a set of overloaded member
5084       //    functions, the matching member function is selected from
5085       //    the set (13.4).
5086       (ParamType->isMemberPointerType() &&
5087        ParamType->getAs<MemberPointerType>()->getPointeeType()
5088          ->isFunctionType())) {
5089
5090     if (Arg->getType() == Context.OverloadTy) {
5091       if (FunctionDecl *Fn = ResolveAddressOfOverloadedFunction(Arg, ParamType,
5092                                                                 true,
5093                                                                 FoundResult)) {
5094         if (DiagnoseUseOfDecl(Fn, Arg->getLocStart()))
5095           return ExprError();
5096
5097         Arg = FixOverloadedFunctionReference(Arg, FoundResult, Fn);
5098         ArgType = Arg->getType();
5099       } else
5100         return ExprError();
5101     }
5102
5103     if (!ParamType->isMemberPointerType()) {
5104       if (CheckTemplateArgumentAddressOfObjectOrFunction(*this, Param,
5105                                                          ParamType,
5106                                                          Arg, Converted))
5107         return ExprError();
5108       return Arg;
5109     }
5110
5111     if (CheckTemplateArgumentPointerToMember(*this, Param, ParamType, Arg,
5112                                              Converted))
5113       return ExprError();
5114     return Arg;
5115   }
5116
5117   if (ParamType->isPointerType()) {
5118     //   -- for a non-type template-parameter of type pointer to
5119     //      object, qualification conversions (4.4) and the
5120     //      array-to-pointer conversion (4.2) are applied.
5121     // C++0x also allows a value of std::nullptr_t.
5122     assert(ParamType->getPointeeType()->isIncompleteOrObjectType() &&
5123            "Only object pointers allowed here");
5124
5125     if (CheckTemplateArgumentAddressOfObjectOrFunction(*this, Param,
5126                                                        ParamType,
5127                                                        Arg, Converted))
5128       return ExprError();
5129     return Arg;
5130   }
5131
5132   if (const ReferenceType *ParamRefType = ParamType->getAs<ReferenceType>()) {
5133     //   -- For a non-type template-parameter of type reference to
5134     //      object, no conversions apply. The type referred to by the
5135     //      reference may be more cv-qualified than the (otherwise
5136     //      identical) type of the template-argument. The
5137     //      template-parameter is bound directly to the
5138     //      template-argument, which must be an lvalue.
5139     assert(ParamRefType->getPointeeType()->isIncompleteOrObjectType() &&
5140            "Only object references allowed here");
5141
5142     if (Arg->getType() == Context.OverloadTy) {
5143       if (FunctionDecl *Fn = ResolveAddressOfOverloadedFunction(Arg,
5144                                                  ParamRefType->getPointeeType(),
5145                                                                 true,
5146                                                                 FoundResult)) {
5147         if (DiagnoseUseOfDecl(Fn, Arg->getLocStart()))
5148           return ExprError();
5149
5150         Arg = FixOverloadedFunctionReference(Arg, FoundResult, Fn);
5151         ArgType = Arg->getType();
5152       } else
5153         return ExprError();
5154     }
5155
5156     if (CheckTemplateArgumentAddressOfObjectOrFunction(*this, Param,
5157                                                        ParamType,
5158                                                        Arg, Converted))
5159       return ExprError();
5160     return Arg;
5161   }
5162
5163   // Deal with parameters of type std::nullptr_t.
5164   if (ParamType->isNullPtrType()) {
5165     if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent()) {
5166       Converted = TemplateArgument(Arg);
5167       return Arg;
5168     }
5169
5170     switch (isNullPointerValueTemplateArgument(*this, Param, ParamType, Arg)) {
5171     case NPV_NotNullPointer:
5172       Diag(Arg->getExprLoc(), diag::err_template_arg_not_convertible)
5173         << Arg->getType() << ParamType;
5174       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
5175       return ExprError();
5176
5177     case NPV_Error:
5178       return ExprError();
5179
5180     case NPV_NullPointer:
5181       Diag(Arg->getExprLoc(), diag::warn_cxx98_compat_template_arg_null);
5182       Converted = TemplateArgument(Context.getCanonicalType(ParamType),
5183                                    /*isNullPtr*/true);
5184       return Arg;
5185     }
5186   }
5187
5188   //     -- For a non-type template-parameter of type pointer to data
5189   //        member, qualification conversions (4.4) are applied.
5190   assert(ParamType->isMemberPointerType() && "Only pointers to members remain");
5191
5192   if (CheckTemplateArgumentPointerToMember(*this, Param, ParamType, Arg,
5193                                            Converted))
5194     return ExprError();
5195   return Arg;
5196 }
5197
5198 /// \brief Check a template argument against its corresponding
5199 /// template template parameter.
5200 ///
5201 /// This routine implements the semantics of C++ [temp.arg.template].
5202 /// It returns true if an error occurred, and false otherwise.
5203 bool Sema::CheckTemplateArgument(TemplateTemplateParmDecl *Param,
5204                                  TemplateArgumentLoc &Arg,
5205                                  unsigned ArgumentPackIndex) {
5206   TemplateName Name = Arg.getArgument().getAsTemplateOrTemplatePattern();
5207   TemplateDecl *Template = Name.getAsTemplateDecl();
5208   if (!Template) {
5209     // Any dependent template name is fine.
5210     assert(Name.isDependent() && "Non-dependent template isn't a declaration?");
5211     return false;
5212   }
5213
5214   // C++0x [temp.arg.template]p1:
5215   //   A template-argument for a template template-parameter shall be
5216   //   the name of a class template or an alias template, expressed as an
5217   //   id-expression. When the template-argument names a class template, only
5218   //   primary class templates are considered when matching the
5219   //   template template argument with the corresponding parameter;
5220   //   partial specializations are not considered even if their
5221   //   parameter lists match that of the template template parameter.
5222   //
5223   // Note that we also allow template template parameters here, which
5224   // will happen when we are dealing with, e.g., class template
5225   // partial specializations.
5226   if (!isa<ClassTemplateDecl>(Template) &&
5227       !isa<TemplateTemplateParmDecl>(Template) &&
5228       !isa<TypeAliasTemplateDecl>(Template)) {
5229     assert(isa<FunctionTemplateDecl>(Template) &&
5230            "Only function templates are possible here");
5231     Diag(Arg.getLocation(), diag::err_template_arg_not_class_template);
5232     Diag(Template->getLocation(), diag::note_template_arg_refers_here_func)
5233       << Template;
5234   }
5235
5236   TemplateParameterList *Params = Param->getTemplateParameters();
5237   if (Param->isExpandedParameterPack())
5238     Params = Param->getExpansionTemplateParameters(ArgumentPackIndex);
5239
5240   return !TemplateParameterListsAreEqual(Template->getTemplateParameters(),
5241                                          Params,
5242                                          true,
5243                                          TPL_TemplateTemplateArgumentMatch,
5244                                          Arg.getLocation());
5245 }
5246
5247 /// \brief Given a non-type template argument that refers to a
5248 /// declaration and the type of its corresponding non-type template
5249 /// parameter, produce an expression that properly refers to that
5250 /// declaration.
5251 ExprResult
5252 Sema::BuildExpressionFromDeclTemplateArgument(const TemplateArgument &Arg,
5253                                               QualType ParamType,
5254                                               SourceLocation Loc) {
5255   // C++ [temp.param]p8:
5256   //
5257   //   A non-type template-parameter of type "array of T" or
5258   //   "function returning T" is adjusted to be of type "pointer to
5259   //   T" or "pointer to function returning T", respectively.
5260   if (ParamType->isArrayType())
5261     ParamType = Context.getArrayDecayedType(ParamType);
5262   else if (ParamType->isFunctionType())
5263     ParamType = Context.getPointerType(ParamType);
5264
5265   // For a NULL non-type template argument, return nullptr casted to the
5266   // parameter's type.
5267   if (Arg.getKind() == TemplateArgument::NullPtr) {
5268     return ImpCastExprToType(
5269              new (Context) CXXNullPtrLiteralExpr(Context.NullPtrTy, Loc),
5270                              ParamType,
5271                              ParamType->getAs<MemberPointerType>()
5272                                ? CK_NullToMemberPointer
5273                                : CK_NullToPointer);
5274   }
5275   assert(Arg.getKind() == TemplateArgument::Declaration &&
5276          "Only declaration template arguments permitted here");
5277
5278   ValueDecl *VD = cast<ValueDecl>(Arg.getAsDecl());
5279
5280   if (VD->getDeclContext()->isRecord() &&
5281       (isa<CXXMethodDecl>(VD) || isa<FieldDecl>(VD) ||
5282        isa<IndirectFieldDecl>(VD))) {
5283     // If the value is a class member, we might have a pointer-to-member.
5284     // Determine whether the non-type template template parameter is of
5285     // pointer-to-member type. If so, we need to build an appropriate
5286     // expression for a pointer-to-member, since a "normal" DeclRefExpr
5287     // would refer to the member itself.
5288     if (ParamType->isMemberPointerType()) {
5289       QualType ClassType
5290         = Context.getTypeDeclType(cast<RecordDecl>(VD->getDeclContext()));
5291       NestedNameSpecifier *Qualifier
5292         = NestedNameSpecifier::Create(Context, nullptr, false,
5293                                       ClassType.getTypePtr());
5294       CXXScopeSpec SS;
5295       SS.MakeTrivial(Context, Qualifier, Loc);
5296
5297       // The actual value-ness of this is unimportant, but for
5298       // internal consistency's sake, references to instance methods
5299       // are r-values.
5300       ExprValueKind VK = VK_LValue;
5301       if (isa<CXXMethodDecl>(VD) && cast<CXXMethodDecl>(VD)->isInstance())
5302         VK = VK_RValue;
5303
5304       ExprResult RefExpr = BuildDeclRefExpr(VD,
5305                                             VD->getType().getNonReferenceType(),
5306                                             VK,
5307                                             Loc,
5308                                             &SS);
5309       if (RefExpr.isInvalid())
5310         return ExprError();
5311
5312       RefExpr = CreateBuiltinUnaryOp(Loc, UO_AddrOf, RefExpr.get());
5313
5314       // We might need to perform a trailing qualification conversion, since
5315       // the element type on the parameter could be more qualified than the
5316       // element type in the expression we constructed.
5317       bool ObjCLifetimeConversion;
5318       if (IsQualificationConversion(((Expr*) RefExpr.get())->getType(),
5319                                     ParamType.getUnqualifiedType(), false,
5320                                     ObjCLifetimeConversion))
5321         RefExpr = ImpCastExprToType(RefExpr.get(), ParamType.getUnqualifiedType(), CK_NoOp);
5322
5323       assert(!RefExpr.isInvalid() &&
5324              Context.hasSameType(((Expr*) RefExpr.get())->getType(),
5325                                  ParamType.getUnqualifiedType()));
5326       return RefExpr;
5327     }
5328   }
5329
5330   QualType T = VD->getType().getNonReferenceType();
5331
5332   if (ParamType->isPointerType()) {
5333     // When the non-type template parameter is a pointer, take the
5334     // address of the declaration.
5335     ExprResult RefExpr = BuildDeclRefExpr(VD, T, VK_LValue, Loc);
5336     if (RefExpr.isInvalid())
5337       return ExprError();
5338
5339     if (T->isFunctionType() || T->isArrayType()) {
5340       // Decay functions and arrays.
5341       RefExpr = DefaultFunctionArrayConversion(RefExpr.get());
5342       if (RefExpr.isInvalid())
5343         return ExprError();
5344
5345       return RefExpr;
5346     }
5347
5348     // Take the address of everything else
5349     return CreateBuiltinUnaryOp(Loc, UO_AddrOf, RefExpr.get());
5350   }
5351
5352   ExprValueKind VK = VK_RValue;
5353
5354   // If the non-type template parameter has reference type, qualify the
5355   // resulting declaration reference with the extra qualifiers on the
5356   // type that the reference refers to.
5357   if (const ReferenceType *TargetRef = ParamType->getAs<ReferenceType>()) {
5358     VK = VK_LValue;
5359     T = Context.getQualifiedType(T,
5360                               TargetRef->getPointeeType().getQualifiers());
5361   } else if (isa<FunctionDecl>(VD)) {
5362     // References to functions are always lvalues.
5363     VK = VK_LValue;
5364   }
5365
5366   return BuildDeclRefExpr(VD, T, VK, Loc);
5367 }
5368
5369 /// \brief Construct a new expression that refers to the given
5370 /// integral template argument with the given source-location
5371 /// information.
5372 ///
5373 /// This routine takes care of the mapping from an integral template
5374 /// argument (which may have any integral type) to the appropriate
5375 /// literal value.
5376 ExprResult
5377 Sema::BuildExpressionFromIntegralTemplateArgument(const TemplateArgument &Arg,
5378                                                   SourceLocation Loc) {
5379   assert(Arg.getKind() == TemplateArgument::Integral &&
5380          "Operation is only valid for integral template arguments");
5381   QualType OrigT = Arg.getIntegralType();
5382
5383   // If this is an enum type that we're instantiating, we need to use an integer
5384   // type the same size as the enumerator.  We don't want to build an
5385   // IntegerLiteral with enum type.  The integer type of an enum type can be of
5386   // any integral type with C++11 enum classes, make sure we create the right
5387   // type of literal for it.
5388   QualType T = OrigT;
5389   if (const EnumType *ET = OrigT->getAs<EnumType>())
5390     T = ET->getDecl()->getIntegerType();
5391
5392   Expr *E;
5393   if (T->isAnyCharacterType()) {
5394     CharacterLiteral::CharacterKind Kind;
5395     if (T->isWideCharType())
5396       Kind = CharacterLiteral::Wide;
5397     else if (T->isChar16Type())
5398       Kind = CharacterLiteral::UTF16;
5399     else if (T->isChar32Type())
5400       Kind = CharacterLiteral::UTF32;
5401     else
5402       Kind = CharacterLiteral::Ascii;
5403
5404     E = new (Context) CharacterLiteral(Arg.getAsIntegral().getZExtValue(),
5405                                        Kind, T, Loc);
5406   } else if (T->isBooleanType()) {
5407     E = new (Context) CXXBoolLiteralExpr(Arg.getAsIntegral().getBoolValue(),
5408                                          T, Loc);
5409   } else if (T->isNullPtrType()) {
5410     E = new (Context) CXXNullPtrLiteralExpr(Context.NullPtrTy, Loc);
5411   } else {
5412     E = IntegerLiteral::Create(Context, Arg.getAsIntegral(), T, Loc);
5413   }
5414
5415   if (OrigT->isEnumeralType()) {
5416     // FIXME: This is a hack. We need a better way to handle substituted
5417     // non-type template parameters.
5418     E = CStyleCastExpr::Create(Context, OrigT, VK_RValue, CK_IntegralCast, E,
5419                                nullptr,
5420                                Context.getTrivialTypeSourceInfo(OrigT, Loc),
5421                                Loc, Loc);
5422   }
5423
5424   return E;
5425 }
5426
5427 /// \brief Match two template parameters within template parameter lists.
5428 static bool MatchTemplateParameterKind(Sema &S, NamedDecl *New, NamedDecl *Old,
5429                                        bool Complain,
5430                                      Sema::TemplateParameterListEqualKind Kind,
5431                                        SourceLocation TemplateArgLoc) {
5432   // Check the actual kind (type, non-type, template).
5433   if (Old->getKind() != New->getKind()) {
5434     if (Complain) {
5435       unsigned NextDiag = diag::err_template_param_different_kind;
5436       if (TemplateArgLoc.isValid()) {
5437         S.Diag(TemplateArgLoc, diag::err_template_arg_template_params_mismatch);
5438         NextDiag = diag::note_template_param_different_kind;
5439       }
5440       S.Diag(New->getLocation(), NextDiag)
5441         << (Kind != Sema::TPL_TemplateMatch);
5442       S.Diag(Old->getLocation(), diag::note_template_prev_declaration)
5443         << (Kind != Sema::TPL_TemplateMatch);
5444     }
5445
5446     return false;
5447   }
5448
5449   // Check that both are parameter packs are neither are parameter packs.
5450   // However, if we are matching a template template argument to a
5451   // template template parameter, the template template parameter can have
5452   // a parameter pack where the template template argument does not.
5453   if (Old->isTemplateParameterPack() != New->isTemplateParameterPack() &&
5454       !(Kind == Sema::TPL_TemplateTemplateArgumentMatch &&
5455         Old->isTemplateParameterPack())) {
5456     if (Complain) {
5457       unsigned NextDiag = diag::err_template_parameter_pack_non_pack;
5458       if (TemplateArgLoc.isValid()) {
5459         S.Diag(TemplateArgLoc,
5460              diag::err_template_arg_template_params_mismatch);
5461         NextDiag = diag::note_template_parameter_pack_non_pack;
5462       }
5463
5464       unsigned ParamKind = isa<TemplateTypeParmDecl>(New)? 0
5465                       : isa<NonTypeTemplateParmDecl>(New)? 1
5466                       : 2;
5467       S.Diag(New->getLocation(), NextDiag)
5468         << ParamKind << New->isParameterPack();
5469       S.Diag(Old->getLocation(), diag::note_template_parameter_pack_here)
5470         << ParamKind << Old->isParameterPack();
5471     }
5472
5473     return false;
5474   }
5475
5476   // For non-type template parameters, check the type of the parameter.
5477   if (NonTypeTemplateParmDecl *OldNTTP
5478                                     = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Old)) {
5479     NonTypeTemplateParmDecl *NewNTTP = cast<NonTypeTemplateParmDecl>(New);
5480
5481     // If we are matching a template template argument to a template
5482     // template parameter and one of the non-type template parameter types
5483     // is dependent, then we must wait until template instantiation time
5484     // to actually compare the arguments.
5485     if (Kind == Sema::TPL_TemplateTemplateArgumentMatch &&
5486         (OldNTTP->getType()->isDependentType() ||
5487          NewNTTP->getType()->isDependentType()))
5488       return true;
5489
5490     if (!S.Context.hasSameType(OldNTTP->getType(), NewNTTP->getType())) {
5491       if (Complain) {
5492         unsigned NextDiag = diag::err_template_nontype_parm_different_type;
5493         if (TemplateArgLoc.isValid()) {
5494           S.Diag(TemplateArgLoc,
5495                  diag::err_template_arg_template_params_mismatch);
5496           NextDiag = diag::note_template_nontype_parm_different_type;
5497         }
5498         S.Diag(NewNTTP->getLocation(), NextDiag)
5499           << NewNTTP->getType()
5500           << (Kind != Sema::TPL_TemplateMatch);
5501         S.Diag(OldNTTP->getLocation(),
5502                diag::note_template_nontype_parm_prev_declaration)
5503           << OldNTTP->getType();
5504       }
5505
5506       return false;
5507     }
5508
5509     return true;
5510   }
5511
5512   // For template template parameters, check the template parameter types.
5513   // The template parameter lists of template template
5514   // parameters must agree.
5515   if (TemplateTemplateParmDecl *OldTTP
5516                                     = dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl>(Old)) {
5517     TemplateTemplateParmDecl *NewTTP = cast<TemplateTemplateParmDecl>(New);
5518     return S.TemplateParameterListsAreEqual(NewTTP->getTemplateParameters(),
5519                                             OldTTP->getTemplateParameters(),
5520                                             Complain,
5521                                         (Kind == Sema::TPL_TemplateMatch
5522                                            ? Sema::TPL_TemplateTemplateParmMatch
5523                                            : Kind),
5524                                             TemplateArgLoc);
5525   }
5526
5527   return true;
5528 }
5529
5530 /// \brief Diagnose a known arity mismatch when comparing template argument
5531 /// lists.
5532 static
5533 void DiagnoseTemplateParameterListArityMismatch(Sema &S,
5534                                                 TemplateParameterList *New,
5535                                                 TemplateParameterList *Old,
5536                                       Sema::TemplateParameterListEqualKind Kind,
5537                                                 SourceLocation TemplateArgLoc) {
5538   unsigned NextDiag = diag::err_template_param_list_different_arity;
5539   if (TemplateArgLoc.isValid()) {
5540     S.Diag(TemplateArgLoc, diag::err_template_arg_template_params_mismatch);
5541     NextDiag = diag::note_template_param_list_different_arity;
5542   }
5543   S.Diag(New->getTemplateLoc(), NextDiag)
5544     << (New->size() > Old->size())
5545     << (Kind != Sema::TPL_TemplateMatch)
5546     << SourceRange(New->getTemplateLoc(), New->getRAngleLoc());
5547   S.Diag(Old->getTemplateLoc(), diag::note_template_prev_declaration)
5548     << (Kind != Sema::TPL_TemplateMatch)
5549     << SourceRange(Old->getTemplateLoc(), Old->getRAngleLoc());
5550 }
5551
5552 /// \brief Determine whether the given template parameter lists are
5553 /// equivalent.
5554 ///
5555 /// \param New  The new template parameter list, typically written in the
5556 /// source code as part of a new template declaration.
5557 ///
5558 /// \param Old  The old template parameter list, typically found via
5559 /// name lookup of the template declared with this template parameter
5560 /// list.
5561 ///
5562 /// \param Complain  If true, this routine will produce a diagnostic if
5563 /// the template parameter lists are not equivalent.
5564 ///
5565 /// \param Kind describes how we are to match the template parameter lists.
5566 ///
5567 /// \param TemplateArgLoc If this source location is valid, then we
5568 /// are actually checking the template parameter list of a template
5569 /// argument (New) against the template parameter list of its
5570 /// corresponding template template parameter (Old). We produce
5571 /// slightly different diagnostics in this scenario.
5572 ///
5573 /// \returns True if the template parameter lists are equal, false
5574 /// otherwise.
5575 bool
5576 Sema::TemplateParameterListsAreEqual(TemplateParameterList *New,
5577                                      TemplateParameterList *Old,
5578                                      bool Complain,
5579                                      TemplateParameterListEqualKind Kind,
5580                                      SourceLocation TemplateArgLoc) {
5581   if (Old->size() != New->size() && Kind != TPL_TemplateTemplateArgumentMatch) {
5582     if (Complain)
5583       DiagnoseTemplateParameterListArityMismatch(*this, New, Old, Kind,
5584                                                  TemplateArgLoc);
5585
5586     return false;
5587   }
5588
5589   // C++0x [temp.arg.template]p3:
5590   //   A template-argument matches a template template-parameter (call it P)
5591   //   when each of the template parameters in the template-parameter-list of
5592   //   the template-argument's corresponding class template or alias template
5593   //   (call it A) matches the corresponding template parameter in the
5594   //   template-parameter-list of P. [...]
5595   TemplateParameterList::iterator NewParm = New->begin();
5596   TemplateParameterList::iterator NewParmEnd = New->end();
5597   for (TemplateParameterList::iterator OldParm = Old->begin(),
5598                                     OldParmEnd = Old->end();
5599        OldParm != OldParmEnd; ++OldParm) {
5600     if (Kind != TPL_TemplateTemplateArgumentMatch ||
5601         !(*OldParm)->isTemplateParameterPack()) {
5602       if (NewParm == NewParmEnd) {
5603         if (Complain)
5604           DiagnoseTemplateParameterListArityMismatch(*this, New, Old, Kind,
5605                                                      TemplateArgLoc);
5606
5607         return false;
5608       }
5609
5610       if (!MatchTemplateParameterKind(*this, *NewParm, *OldParm, Complain,
5611                                       Kind, TemplateArgLoc))
5612         return false;
5613
5614       ++NewParm;
5615       continue;
5616     }
5617
5618     // C++0x [temp.arg.template]p3:
5619     //   [...] When P's template- parameter-list contains a template parameter
5620     //   pack (14.5.3), the template parameter pack will match zero or more
5621     //   template parameters or template parameter packs in the
5622     //   template-parameter-list of A with the same type and form as the
5623     //   template parameter pack in P (ignoring whether those template
5624     //   parameters are template parameter packs).
5625     for (; NewParm != NewParmEnd; ++NewParm) {
5626       if (!MatchTemplateParameterKind(*this, *NewParm, *OldParm, Complain,
5627                                       Kind, TemplateArgLoc))
5628         return false;
5629     }
5630   }
5631
5632   // Make sure we exhausted all of the arguments.
5633   if (NewParm != NewParmEnd) {
5634     if (Complain)
5635       DiagnoseTemplateParameterListArityMismatch(*this, New, Old, Kind,
5636                                                  TemplateArgLoc);
5637
5638     return false;
5639   }
5640
5641   return true;
5642 }
5643
5644 /// \brief Check whether a template can be declared within this scope.
5645 ///
5646 /// If the template declaration is valid in this scope, returns
5647 /// false. Otherwise, issues a diagnostic and returns true.
5648 bool
5649 Sema::CheckTemplateDeclScope(Scope *S, TemplateParameterList *TemplateParams) {
5650   if (!S)
5651     return false;
5652
5653   // Find the nearest enclosing declaration scope.
5654   while ((S->getFlags() & Scope::DeclScope) == 0 ||
5655          (S->getFlags() & Scope::TemplateParamScope) != 0)
5656     S = S->getParent();
5657
5658   // C++ [temp]p4:
5659   //   A template [...] shall not have C linkage.
5660   DeclContext *Ctx = S->getEntity();
5661   if (Ctx && Ctx->isExternCContext())
5662     return Diag(TemplateParams->getTemplateLoc(), diag::err_template_linkage)
5663              << TemplateParams->getSourceRange();
5664
5665   while (Ctx && isa<LinkageSpecDecl>(Ctx))
5666     Ctx = Ctx->getParent();
5667
5668   // C++ [temp]p2:
5669   //   A template-declaration can appear only as a namespace scope or
5670   //   class scope declaration.
5671   if (Ctx) {
5672     if (Ctx->isFileContext())
5673       return false;
5674     if (CXXRecordDecl *RD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(Ctx)) {
5675       // C++ [temp.mem]p2:
5676       //   A local class shall not have member templates.
5677       if (RD->isLocalClass())
5678         return Diag(TemplateParams->getTemplateLoc(),
5679                     diag::err_template_inside_local_class)
5680           << TemplateParams->getSourceRange();
5681       else
5682         return false;
5683     }
5684   }
5685
5686   return Diag(TemplateParams->getTemplateLoc(),
5687               diag::err_template_outside_namespace_or_class_scope)
5688     << TemplateParams->getSourceRange();
5689 }
5690
5691 /// \brief Determine what kind of template specialization the given declaration
5692 /// is.
5693 static TemplateSpecializationKind getTemplateSpecializationKind(Decl *D) {
5694   if (!D)
5695     return TSK_Undeclared;
5696
5697   if (CXXRecordDecl *Record = dyn_cast<CXXRecordDecl>(D))
5698     return Record->getTemplateSpecializationKind();
5699   if (FunctionDecl *Function = dyn_cast<FunctionDecl>(D))
5700     return Function->getTemplateSpecializationKind();
5701   if (VarDecl *Var = dyn_cast<VarDecl>(D))
5702     return Var->getTemplateSpecializationKind();
5703
5704   return TSK_Undeclared;
5705 }
5706
5707 /// \brief Check whether a specialization is well-formed in the current
5708 /// context.
5709 ///
5710 /// This routine determines whether a template specialization can be declared
5711 /// in the current context (C++ [temp.expl.spec]p2).
5712 ///
5713 /// \param S the semantic analysis object for which this check is being
5714 /// performed.
5715 ///
5716 /// \param Specialized the entity being specialized or instantiated, which
5717 /// may be a kind of template (class template, function template, etc.) or
5718 /// a member of a class template (member function, static data member,
5719 /// member class).
5720 ///
5721 /// \param PrevDecl the previous declaration of this entity, if any.
5722 ///
5723 /// \param Loc the location of the explicit specialization or instantiation of
5724 /// this entity.
5725 ///
5726 /// \param IsPartialSpecialization whether this is a partial specialization of
5727 /// a class template.
5728 ///
5729 /// \returns true if there was an error that we cannot recover from, false
5730 /// otherwise.
5731 static bool CheckTemplateSpecializationScope(Sema &S,
5732                                              NamedDecl *Specialized,
5733                                              NamedDecl *PrevDecl,
5734                                              SourceLocation Loc,
5735                                              bool IsPartialSpecialization) {
5736   // Keep these "kind" numbers in sync with the %select statements in the
5737   // various diagnostics emitted by this routine.
5738   int EntityKind = 0;
5739   if (isa<ClassTemplateDecl>(Specialized))
5740     EntityKind = IsPartialSpecialization? 1 : 0;
5741   else if (isa<VarTemplateDecl>(Specialized))
5742     EntityKind = IsPartialSpecialization ? 3 : 2;
5743   else if (isa<FunctionTemplateDecl>(Specialized))
5744     EntityKind = 4;
5745   else if (isa<CXXMethodDecl>(Specialized))
5746     EntityKind = 5;
5747   else if (isa<VarDecl>(Specialized))
5748     EntityKind = 6;
5749   else if (isa<RecordDecl>(Specialized))
5750     EntityKind = 7;
5751   else if (isa<EnumDecl>(Specialized) && S.getLangOpts().CPlusPlus11)
5752     EntityKind = 8;
5753   else {
5754     S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_unknown_kind)
5755       << S.getLangOpts().CPlusPlus11;
5756     S.Diag(Specialized->getLocation(), diag::note_specialized_entity);
5757     return true;
5758   }
5759
5760   // C++ [temp.expl.spec]p2:
5761   //   An explicit specialization shall be declared in the namespace
5762   //   of which the template is a member, or, for member templates, in
5763   //   the namespace of which the enclosing class or enclosing class
5764   //   template is a member. An explicit specialization of a member
5765   //   function, member class or static data member of a class
5766   //   template shall be declared in the namespace of which the class
5767   //   template is a member. Such a declaration may also be a
5768   //   definition. If the declaration is not a definition, the
5769   //   specialization may be defined later in the name- space in which
5770   //   the explicit specialization was declared, or in a namespace
5771   //   that encloses the one in which the explicit specialization was
5772   //   declared.
5773   if (S.CurContext->getRedeclContext()->isFunctionOrMethod()) {
5774     S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_decl_function_scope)
5775       << Specialized;
5776     return true;
5777   }
5778
5779   if (S.CurContext->isRecord() && !IsPartialSpecialization) {
5780     if (S.getLangOpts().MicrosoftExt) {
5781       // Do not warn for class scope explicit specialization during
5782       // instantiation, warning was already emitted during pattern
5783       // semantic analysis.
5784       if (!S.ActiveTemplateInstantiations.size())
5785         S.Diag(Loc, diag::ext_function_specialization_in_class)
5786           << Specialized;
5787     } else {
5788       S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_decl_class_scope)
5789         << Specialized;
5790       return true;
5791     }
5792   }
5793
5794   if (S.CurContext->isRecord() &&
5795       !S.CurContext->Equals(Specialized->getDeclContext())) {
5796     // Make sure that we're specializing in the right record context.
5797     // Otherwise, things can go horribly wrong.
5798     S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_decl_class_scope)
5799       << Specialized;
5800     return true;
5801   }
5802
5803   // C++ [temp.class.spec]p6:
5804   //   A class template partial specialization may be declared or redeclared
5805   //   in any namespace scope in which its definition may be defined (14.5.1
5806   //   and 14.5.2).
5807   DeclContext *SpecializedContext
5808     = Specialized->getDeclContext()->getEnclosingNamespaceContext();
5809   DeclContext *DC = S.CurContext->getEnclosingNamespaceContext();
5810
5811   // Make sure that this redeclaration (or definition) occurs in an enclosing
5812   // namespace.
5813   // Note that HandleDeclarator() performs this check for explicit
5814   // specializations of function templates, static data members, and member
5815   // functions, so we skip the check here for those kinds of entities.
5816   // FIXME: HandleDeclarator's diagnostics aren't quite as good, though.
5817   // Should we refactor that check, so that it occurs later?
5818   if (!DC->Encloses(SpecializedContext) &&
5819       !(isa<FunctionTemplateDecl>(Specialized) ||
5820         isa<FunctionDecl>(Specialized) ||
5821         isa<VarTemplateDecl>(Specialized) ||
5822         isa<VarDecl>(Specialized))) {
5823     if (isa<TranslationUnitDecl>(SpecializedContext))
5824       S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_redecl_global_scope)
5825         << EntityKind << Specialized;
5826     else if (isa<NamespaceDecl>(SpecializedContext))
5827       S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_redecl_out_of_scope)
5828         << EntityKind << Specialized
5829         << cast<NamedDecl>(SpecializedContext);
5830     else
5831       llvm_unreachable("unexpected namespace context for specialization");
5832
5833     S.Diag(Specialized->getLocation(), diag::note_specialized_entity);
5834   } else if ((!PrevDecl ||
5835               getTemplateSpecializationKind(PrevDecl) == TSK_Undeclared ||
5836               getTemplateSpecializationKind(PrevDecl) ==
5837                   TSK_ImplicitInstantiation)) {
5838     // C++ [temp.exp.spec]p2:
5839     //   An explicit specialization shall be declared in the namespace of which
5840     //   the template is a member, or, for member templates, in the namespace
5841     //   of which the enclosing class or enclosing class template is a member.
5842     //   An explicit specialization of a member function, member class or
5843     //   static data member of a class template shall be declared in the
5844     //   namespace of which the class template is a member.
5845     //
5846     // C++11 [temp.expl.spec]p2:
5847     //   An explicit specialization shall be declared in a namespace enclosing
5848     //   the specialized template.
5849     // C++11 [temp.explicit]p3:
5850     //   An explicit instantiation shall appear in an enclosing namespace of its
5851     //   template.
5852     if (!DC->InEnclosingNamespaceSetOf(SpecializedContext)) {
5853       bool IsCPlusPlus11Extension = DC->Encloses(SpecializedContext);
5854       if (isa<TranslationUnitDecl>(SpecializedContext)) {
5855         assert(!IsCPlusPlus11Extension &&
5856                "DC encloses TU but isn't in enclosing namespace set");
5857         S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_decl_out_of_scope_global)
5858           << EntityKind << Specialized;
5859       } else if (isa<NamespaceDecl>(SpecializedContext)) {
5860         int Diag;
5861         if (!IsCPlusPlus11Extension)
5862           Diag = diag::err_template_spec_decl_out_of_scope;
5863         else if (!S.getLangOpts().CPlusPlus11)
5864           Diag = diag::ext_template_spec_decl_out_of_scope;
5865         else
5866           Diag = diag::warn_cxx98_compat_template_spec_decl_out_of_scope;
5867         S.Diag(Loc, Diag)
5868           << EntityKind << Specialized << cast<NamedDecl>(SpecializedContext);
5869       }
5870
5871       S.Diag(Specialized->getLocation(), diag::note_specialized_entity);
5872     }
5873   }
5874
5875   return false;
5876 }
5877
5878 static SourceRange findTemplateParameter(unsigned Depth, Expr *E) {
5879   if (!E->isInstantiationDependent())
5880     return SourceLocation();
5881   DependencyChecker Checker(Depth);
5882   Checker.TraverseStmt(E);
5883   if (Checker.Match && Checker.MatchLoc.isInvalid())
5884     return E->getSourceRange();
5885   return Checker.MatchLoc;
5886 }
5887
5888 static SourceRange findTemplateParameter(unsigned Depth, TypeLoc TL) {
5889   if (!TL.getType()->isDependentType())
5890     return SourceLocation();
5891   DependencyChecker Checker(Depth);
5892   Checker.TraverseTypeLoc(TL);
5893   if (Checker.Match && Checker.MatchLoc.isInvalid())
5894     return TL.getSourceRange();
5895   return Checker.MatchLoc;
5896 }
5897
5898 /// \brief Subroutine of Sema::CheckTemplatePartialSpecializationArgs
5899 /// that checks non-type template partial specialization arguments.
5900 static bool CheckNonTypeTemplatePartialSpecializationArgs(
5901     Sema &S, SourceLocation TemplateNameLoc, NonTypeTemplateParmDecl *Param,
5902     const TemplateArgument *Args, unsigned NumArgs, bool IsDefaultArgument) {
5903   for (unsigned I = 0; I != NumArgs; ++I) {
5904     if (Args[I].getKind() == TemplateArgument::Pack) {
5905       if (CheckNonTypeTemplatePartialSpecializationArgs(
5906               S, TemplateNameLoc, Param, Args[I].pack_begin(),
5907               Args[I].pack_size(), IsDefaultArgument))
5908         return true;
5909
5910       continue;
5911     }
5912
5913     if (Args[I].getKind() != TemplateArgument::Expression)
5914       continue;
5915
5916     Expr *ArgExpr = Args[I].getAsExpr();
5917
5918     // We can have a pack expansion of any of the bullets below.
5919     if (PackExpansionExpr *Expansion = dyn_cast<PackExpansionExpr>(ArgExpr))
5920       ArgExpr = Expansion->getPattern();
5921
5922     // Strip off any implicit casts we added as part of type checking.
5923     while (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(ArgExpr))
5924       ArgExpr = ICE->getSubExpr();
5925
5926     // C++ [temp.class.spec]p8:
5927     //   A non-type argument is non-specialized if it is the name of a
5928     //   non-type parameter. All other non-type arguments are
5929     //   specialized.
5930     //
5931     // Below, we check the two conditions that only apply to
5932     // specialized non-type arguments, so skip any non-specialized
5933     // arguments.
5934     if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(ArgExpr))
5935       if (isa<NonTypeTemplateParmDecl>(DRE->getDecl()))
5936         continue;
5937
5938     // C++ [temp.class.spec]p9:
5939     //   Within the argument list of a class template partial
5940     //   specialization, the following restrictions apply:
5941     //     -- A partially specialized non-type argument expression
5942     //        shall not involve a template parameter of the partial
5943     //        specialization except when the argument expression is a
5944     //        simple identifier.
5945     SourceRange ParamUseRange =
5946         findTemplateParameter(Param->getDepth(), ArgExpr);
5947     if (ParamUseRange.isValid()) {
5948       if (IsDefaultArgument) {
5949         S.Diag(TemplateNameLoc,
5950                diag::err_dependent_non_type_arg_in_partial_spec);
5951         S.Diag(ParamUseRange.getBegin(),
5952                diag::note_dependent_non_type_default_arg_in_partial_spec)
5953           << ParamUseRange;
5954       } else {
5955         S.Diag(ParamUseRange.getBegin(),
5956                diag::err_dependent_non_type_arg_in_partial_spec)
5957           << ParamUseRange;
5958       }
5959       return true;
5960     }
5961
5962     //     -- The type of a template parameter corresponding to a
5963     //        specialized non-type argument shall not be dependent on a
5964     //        parameter of the specialization.
5965     //
5966     // FIXME: We need to delay this check until instantiation in some cases:
5967     //
5968     //   template<template<typename> class X> struct A {
5969     //     template<typename T, X<T> N> struct B;
5970     //     template<typename T> struct B<T, 0>;
5971     //   };
5972     //   template<typename> using X = int;
5973     //   A<X>::B<int, 0> b;
5974     ParamUseRange = findTemplateParameter(
5975             Param->getDepth(), Param->getTypeSourceInfo()->getTypeLoc());
5976     if (ParamUseRange.isValid()) {
5977       S.Diag(IsDefaultArgument ? TemplateNameLoc : ArgExpr->getLocStart(),
5978              diag::err_dependent_typed_non_type_arg_in_partial_spec)
5979         << Param->getType() << ParamUseRange;
5980       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here)
5981         << (IsDefaultArgument ? ParamUseRange : SourceRange());
5982       return true;
5983     }
5984   }
5985
5986   return false;
5987 }
5988
5989 /// \brief Check the non-type template arguments of a class template
5990 /// partial specialization according to C++ [temp.class.spec]p9.
5991 ///
5992 /// \param TemplateNameLoc the location of the template name.
5993 /// \param TemplateParams the template parameters of the primary class
5994 ///        template.
5995 /// \param NumExplicit the number of explicitly-specified template arguments.
5996 /// \param TemplateArgs the template arguments of the class template
5997 ///        partial specialization.
5998 ///
5999 /// \returns \c true if there was an error, \c false otherwise.
6000 static bool CheckTemplatePartialSpecializationArgs(
6001     Sema &S, SourceLocation TemplateNameLoc,
6002     TemplateParameterList *TemplateParams, unsigned NumExplicit,
6003     SmallVectorImpl<TemplateArgument> &TemplateArgs) {
6004   const TemplateArgument *ArgList = TemplateArgs.data();
6005
6006   for (unsigned I = 0, N = TemplateParams->size(); I != N; ++I) {
6007     NonTypeTemplateParmDecl *Param
6008       = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(TemplateParams->getParam(I));
6009     if (!Param)
6010       continue;
6011
6012     if (CheckNonTypeTemplatePartialSpecializationArgs(
6013             S, TemplateNameLoc, Param, &ArgList[I], 1, I >= NumExplicit))
6014       return true;
6015   }
6016
6017   return false;
6018 }
6019
6020 DeclResult
6021 Sema::ActOnClassTemplateSpecialization(Scope *S, unsigned TagSpec,
6022                                        TagUseKind TUK,
6023                                        SourceLocation KWLoc,
6024                                        SourceLocation ModulePrivateLoc,
6025                                        TemplateIdAnnotation &TemplateId,
6026                                        AttributeList *Attr,
6027                                MultiTemplateParamsArg TemplateParameterLists) {
6028   assert(TUK != TUK_Reference && "References are not specializations");
6029
6030   CXXScopeSpec &SS = TemplateId.SS;
6031
6032   // NOTE: KWLoc is the location of the tag keyword. This will instead
6033   // store the location of the outermost template keyword in the declaration.
6034   SourceLocation TemplateKWLoc = TemplateParameterLists.size() > 0
6035     ? TemplateParameterLists[0]->getTemplateLoc() : KWLoc;
6036   SourceLocation TemplateNameLoc = TemplateId.TemplateNameLoc;
6037   SourceLocation LAngleLoc = TemplateId.LAngleLoc;
6038   SourceLocation RAngleLoc = TemplateId.RAngleLoc;
6039
6040   // Find the class template we're specializing
6041   TemplateName Name = TemplateId.Template.get();
6042   ClassTemplateDecl *ClassTemplate
6043     = dyn_cast_or_null<ClassTemplateDecl>(Name.getAsTemplateDecl());
6044
6045   if (!ClassTemplate) {
6046     Diag(TemplateNameLoc, diag::err_not_class_template_specialization)
6047       << (Name.getAsTemplateDecl() &&
6048           isa<TemplateTemplateParmDecl>(Name.getAsTemplateDecl()));
6049     return true;
6050   }
6051
6052   bool isExplicitSpecialization = false;
6053   bool isPartialSpecialization = false;
6054
6055   // Check the validity of the template headers that introduce this
6056   // template.
6057   // FIXME: We probably shouldn't complain about these headers for
6058   // friend declarations.
6059   bool Invalid = false;
6060   TemplateParameterList *TemplateParams =
6061       MatchTemplateParametersToScopeSpecifier(
6062           KWLoc, TemplateNameLoc, SS, &TemplateId,
6063           TemplateParameterLists, TUK == TUK_Friend, isExplicitSpecialization,
6064           Invalid);
6065   if (Invalid)
6066     return true;
6067
6068   if (TemplateParams && TemplateParams->size() > 0) {
6069     isPartialSpecialization = true;
6070
6071     if (TUK == TUK_Friend) {
6072       Diag(KWLoc, diag::err_partial_specialization_friend)
6073         << SourceRange(LAngleLoc, RAngleLoc);
6074       return true;
6075     }
6076
6077     // C++ [temp.class.spec]p10:
6078     //   The template parameter list of a specialization shall not
6079     //   contain default template argument values.
6080     for (unsigned I = 0, N = TemplateParams->size(); I != N; ++I) {
6081       Decl *Param = TemplateParams->getParam(I);
6082       if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(Param)) {
6083         if (TTP->hasDefaultArgument()) {
6084           Diag(TTP->getDefaultArgumentLoc(),
6085                diag::err_default_arg_in_partial_spec);
6086           TTP->removeDefaultArgument();
6087         }
6088       } else if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
6089                    = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
6090         if (Expr *DefArg = NTTP->getDefaultArgument()) {
6091           Diag(NTTP->getDefaultArgumentLoc(),
6092                diag::err_default_arg_in_partial_spec)
6093             << DefArg->getSourceRange();
6094           NTTP->removeDefaultArgument();
6095         }
6096       } else {
6097         TemplateTemplateParmDecl *TTP = cast<TemplateTemplateParmDecl>(Param);
6098         if (TTP->hasDefaultArgument()) {
6099           Diag(TTP->getDefaultArgument().getLocation(),
6100                diag::err_default_arg_in_partial_spec)
6101             << TTP->getDefaultArgument().getSourceRange();
6102           TTP->removeDefaultArgument();
6103         }
6104       }
6105     }
6106   } else if (TemplateParams) {
6107     if (TUK == TUK_Friend)
6108       Diag(KWLoc, diag::err_template_spec_friend)
6109         << FixItHint::CreateRemoval(
6110                                 SourceRange(TemplateParams->getTemplateLoc(),
6111                                             TemplateParams->getRAngleLoc()))
6112         << SourceRange(LAngleLoc, RAngleLoc);
6113     else
6114       isExplicitSpecialization = true;
6115   } else {
6116     assert(TUK == TUK_Friend && "should have a 'template<>' for this decl");
6117   }
6118
6119   // Check that the specialization uses the same tag kind as the
6120   // original template.
6121   TagTypeKind Kind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
6122   assert(Kind != TTK_Enum && "Invalid enum tag in class template spec!");
6123   if (!isAcceptableTagRedeclaration(ClassTemplate->getTemplatedDecl(),
6124                                     Kind, TUK == TUK_Definition, KWLoc,
6125                                     *ClassTemplate->getIdentifier())) {
6126     Diag(KWLoc, diag::err_use_with_wrong_tag)
6127       << ClassTemplate
6128       << FixItHint::CreateReplacement(KWLoc,
6129                             ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getKindName());
6130     Diag(ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getLocation(),
6131          diag::note_previous_use);
6132     Kind = ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getTagKind();
6133   }
6134
6135   // Translate the parser's template argument list in our AST format.
6136   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs =
6137       makeTemplateArgumentListInfo(*this, TemplateId);
6138
6139   // Check for unexpanded parameter packs in any of the template arguments.
6140   for (unsigned I = 0, N = TemplateArgs.size(); I != N; ++I)
6141     if (DiagnoseUnexpandedParameterPack(TemplateArgs[I],
6142                                         UPPC_PartialSpecialization))
6143       return true;
6144
6145   // Check that the template argument list is well-formed for this
6146   // template.
6147   SmallVector<TemplateArgument, 4> Converted;
6148   if (CheckTemplateArgumentList(ClassTemplate, TemplateNameLoc,
6149                                 TemplateArgs, false, Converted))
6150     return true;
6151
6152   // Find the class template (partial) specialization declaration that
6153   // corresponds to these arguments.
6154   if (isPartialSpecialization) {
6155     if (CheckTemplatePartialSpecializationArgs(
6156             *this, TemplateNameLoc, ClassTemplate->getTemplateParameters(),
6157             TemplateArgs.size(), Converted))
6158       return true;
6159
6160     bool InstantiationDependent;
6161     if (!Name.isDependent() &&
6162         !TemplateSpecializationType::anyDependentTemplateArguments(
6163                                              TemplateArgs.getArgumentArray(),
6164                                                          TemplateArgs.size(),
6165                                                      InstantiationDependent)) {
6166       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_partial_spec_fully_specialized)
6167         << ClassTemplate->getDeclName();
6168       isPartialSpecialization = false;
6169     }
6170   }
6171
6172   void *InsertPos = nullptr;
6173   ClassTemplateSpecializationDecl *PrevDecl = nullptr;
6174
6175   if (isPartialSpecialization)
6176     // FIXME: Template parameter list matters, too
6177     PrevDecl = ClassTemplate->findPartialSpecialization(Converted, InsertPos);
6178   else
6179     PrevDecl = ClassTemplate->findSpecialization(Converted, InsertPos);
6180
6181   ClassTemplateSpecializationDecl *Specialization = nullptr;
6182
6183   // Check whether we can declare a class template specialization in
6184   // the current scope.
6185   if (TUK != TUK_Friend &&
6186       CheckTemplateSpecializationScope(*this, ClassTemplate, PrevDecl,
6187                                        TemplateNameLoc,
6188                                        isPartialSpecialization))
6189     return true;
6190
6191   // The canonical type
6192   QualType CanonType;
6193   if (isPartialSpecialization) {
6194     // Build the canonical type that describes the converted template
6195     // arguments of the class template partial specialization.
6196     TemplateName CanonTemplate = Context.getCanonicalTemplateName(Name);
6197     CanonType = Context.getTemplateSpecializationType(CanonTemplate,
6198                                                       Converted.data(),
6199                                                       Converted.size());
6200
6201     if (Context.hasSameType(CanonType,
6202                         ClassTemplate->getInjectedClassNameSpecialization())) {
6203       // C++ [temp.class.spec]p9b3:
6204       //
6205       //   -- The argument list of the specialization shall not be identical
6206       //      to the implicit argument list of the primary template.
6207       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_partial_spec_args_match_primary_template)
6208         << /*class template*/0 << (TUK == TUK_Definition)
6209         << FixItHint::CreateRemoval(SourceRange(LAngleLoc, RAngleLoc));
6210       return CheckClassTemplate(S, TagSpec, TUK, KWLoc, SS,
6211                                 ClassTemplate->getIdentifier(),
6212                                 TemplateNameLoc,
6213                                 Attr,
6214                                 TemplateParams,
6215                                 AS_none, /*ModulePrivateLoc=*/SourceLocation(),
6216                                 /*FriendLoc*/SourceLocation(),
6217                                 TemplateParameterLists.size() - 1,
6218                                 TemplateParameterLists.data());
6219     }
6220
6221     // Create a new class template partial specialization declaration node.
6222     ClassTemplatePartialSpecializationDecl *PrevPartial
6223       = cast_or_null<ClassTemplatePartialSpecializationDecl>(PrevDecl);
6224     ClassTemplatePartialSpecializationDecl *Partial
6225       = ClassTemplatePartialSpecializationDecl::Create(Context, Kind,
6226                                              ClassTemplate->getDeclContext(),
6227                                                        KWLoc, TemplateNameLoc,
6228                                                        TemplateParams,
6229                                                        ClassTemplate,
6230                                                        Converted.data(),
6231                                                        Converted.size(),
6232                                                        TemplateArgs,
6233                                                        CanonType,
6234                                                        PrevPartial);
6235     SetNestedNameSpecifier(Partial, SS);
6236     if (TemplateParameterLists.size() > 1 && SS.isSet()) {
6237       Partial->setTemplateParameterListsInfo(Context,
6238                                              TemplateParameterLists.size() - 1,
6239                                              TemplateParameterLists.data());
6240     }
6241
6242     if (!PrevPartial)
6243       ClassTemplate->AddPartialSpecialization(Partial, InsertPos);
6244     Specialization = Partial;
6245
6246     // If we are providing an explicit specialization of a member class
6247     // template specialization, make a note of that.
6248     if (PrevPartial && PrevPartial->getInstantiatedFromMember())
6249       PrevPartial->setMemberSpecialization();
6250
6251     // Check that all of the template parameters of the class template
6252     // partial specialization are deducible from the template
6253     // arguments. If not, this class template partial specialization
6254     // will never be used.
6255     llvm::SmallBitVector DeducibleParams(TemplateParams->size());
6256     MarkUsedTemplateParameters(Partial->getTemplateArgs(), true,
6257                                TemplateParams->getDepth(),
6258                                DeducibleParams);
6259
6260     if (!DeducibleParams.all()) {
6261       unsigned NumNonDeducible = DeducibleParams.size()-DeducibleParams.count();
6262       Diag(TemplateNameLoc, diag::warn_partial_specs_not_deducible)
6263         << /*class template*/0 << (NumNonDeducible > 1)
6264         << SourceRange(TemplateNameLoc, RAngleLoc);
6265       for (unsigned I = 0, N = DeducibleParams.size(); I != N; ++I) {
6266         if (!DeducibleParams[I]) {
6267           NamedDecl *Param = cast<NamedDecl>(TemplateParams->getParam(I));
6268           if (Param->getDeclName())
6269             Diag(Param->getLocation(),
6270                  diag::note_partial_spec_unused_parameter)
6271               << Param->getDeclName();
6272           else
6273             Diag(Param->getLocation(),
6274                  diag::note_partial_spec_unused_parameter)
6275               << "(anonymous)";
6276         }
6277       }
6278     }
6279   } else {
6280     // Create a new class template specialization declaration node for
6281     // this explicit specialization or friend declaration.
6282     Specialization
6283       = ClassTemplateSpecializationDecl::Create(Context, Kind,
6284                                              ClassTemplate->getDeclContext(),
6285                                                 KWLoc, TemplateNameLoc,
6286                                                 ClassTemplate,
6287                                                 Converted.data(),
6288                                                 Converted.size(),
6289                                                 PrevDecl);
6290     SetNestedNameSpecifier(Specialization, SS);
6291     if (TemplateParameterLists.size() > 0) {
6292       Specialization->setTemplateParameterListsInfo(Context,
6293                                               TemplateParameterLists.size(),
6294                                               TemplateParameterLists.data());
6295     }
6296
6297     if (!PrevDecl)
6298       ClassTemplate->AddSpecialization(Specialization, InsertPos);
6299
6300     CanonType = Context.getTypeDeclType(Specialization);
6301   }
6302
6303   // C++ [temp.expl.spec]p6:
6304   //   If a template, a member template or the member of a class template is
6305   //   explicitly specialized then that specialization shall be declared
6306   //   before the first use of that specialization that would cause an implicit
6307   //   instantiation to take place, in every translation unit in which such a
6308   //   use occurs; no diagnostic is required.
6309   if (PrevDecl && PrevDecl->getPointOfInstantiation().isValid()) {
6310     bool Okay = false;
6311     for (Decl *Prev = PrevDecl; Prev; Prev = Prev->getPreviousDecl()) {
6312       // Is there any previous explicit specialization declaration?
6313       if (getTemplateSpecializationKind(Prev) == TSK_ExplicitSpecialization) {
6314         Okay = true;
6315         break;
6316       }
6317     }
6318
6319     if (!Okay) {
6320       SourceRange Range(TemplateNameLoc, RAngleLoc);
6321       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_specialization_after_instantiation)
6322         << Context.getTypeDeclType(Specialization) << Range;
6323
6324       Diag(PrevDecl->getPointOfInstantiation(),
6325            diag::note_instantiation_required_here)
6326         << (PrevDecl->getTemplateSpecializationKind()
6327                                                 != TSK_ImplicitInstantiation);
6328       return true;
6329     }
6330   }
6331
6332   // If this is not a friend, note that this is an explicit specialization.
6333   if (TUK != TUK_Friend)
6334     Specialization->setSpecializationKind(TSK_ExplicitSpecialization);
6335
6336   // Check that this isn't a redefinition of this specialization.
6337   if (TUK == TUK_Definition) {
6338     if (RecordDecl *Def = Specialization->getDefinition()) {
6339       SourceRange Range(TemplateNameLoc, RAngleLoc);
6340       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_redefinition)
6341         << Context.getTypeDeclType(Specialization) << Range;
6342       Diag(Def->getLocation(), diag::note_previous_definition);
6343       Specialization->setInvalidDecl();
6344       return true;
6345     }
6346   }
6347
6348   if (Attr)
6349     ProcessDeclAttributeList(S, Specialization, Attr);
6350
6351   // Add alignment attributes if necessary; these attributes are checked when
6352   // the ASTContext lays out the structure.
6353   if (TUK == TUK_Definition) {
6354     AddAlignmentAttributesForRecord(Specialization);
6355     AddMsStructLayoutForRecord(Specialization);
6356   }
6357
6358   if (ModulePrivateLoc.isValid())
6359     Diag(Specialization->getLocation(), diag::err_module_private_specialization)
6360       << (isPartialSpecialization? 1 : 0)
6361       << FixItHint::CreateRemoval(ModulePrivateLoc);
6362
6363   // Build the fully-sugared type for this class template
6364   // specialization as the user wrote in the specialization
6365   // itself. This means that we'll pretty-print the type retrieved
6366   // from the specialization's declaration the way that the user
6367   // actually wrote the specialization, rather than formatting the
6368   // name based on the "canonical" representation used to store the
6369   // template arguments in the specialization.
6370   TypeSourceInfo *WrittenTy
6371     = Context.getTemplateSpecializationTypeInfo(Name, TemplateNameLoc,
6372                                                 TemplateArgs, CanonType);
6373   if (TUK != TUK_Friend) {
6374     Specialization->setTypeAsWritten(WrittenTy);
6375     Specialization->setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
6376   }
6377
6378   // C++ [temp.expl.spec]p9:
6379   //   A template explicit specialization is in the scope of the
6380   //   namespace in which the template was defined.
6381   //
6382   // We actually implement this paragraph where we set the semantic
6383   // context (in the creation of the ClassTemplateSpecializationDecl),
6384   // but we also maintain the lexical context where the actual
6385   // definition occurs.
6386   Specialization->setLexicalDeclContext(CurContext);
6387
6388   // We may be starting the definition of this specialization.
6389   if (TUK == TUK_Definition)
6390     Specialization->startDefinition();
6391
6392   if (TUK == TUK_Friend) {
6393     FriendDecl *Friend = FriendDecl::Create(Context, CurContext,
6394                                             TemplateNameLoc,
6395                                             WrittenTy,
6396                                             /*FIXME:*/KWLoc);
6397     Friend->setAccess(AS_public);
6398     CurContext->addDecl(Friend);
6399   } else {
6400     // Add the specialization into its lexical context, so that it can
6401     // be seen when iterating through the list of declarations in that
6402     // context. However, specializations are not found by name lookup.
6403     CurContext->addDecl(Specialization);
6404   }
6405   return Specialization;
6406 }
6407
6408 Decl *Sema::ActOnTemplateDeclarator(Scope *S,
6409                               MultiTemplateParamsArg TemplateParameterLists,
6410                                     Declarator &D) {
6411   Decl *NewDecl = HandleDeclarator(S, D, TemplateParameterLists);
6412   ActOnDocumentableDecl(NewDecl);
6413   return NewDecl;
6414 }
6415
6416 Decl *Sema::ActOnStartOfFunctionTemplateDef(Scope *FnBodyScope,
6417                                MultiTemplateParamsArg TemplateParameterLists,
6418                                             Declarator &D) {
6419   assert(getCurFunctionDecl() == nullptr && "Function parsing confused");
6420   DeclaratorChunk::FunctionTypeInfo &FTI = D.getFunctionTypeInfo();
6421
6422   if (FTI.hasPrototype) {
6423     // FIXME: Diagnose arguments without names in C.
6424   }
6425
6426   Scope *ParentScope = FnBodyScope->getParent();
6427
6428   D.setFunctionDefinitionKind(FDK_Definition);
6429   Decl *DP = HandleDeclarator(ParentScope, D,
6430                               TemplateParameterLists);
6431   return ActOnStartOfFunctionDef(FnBodyScope, DP);
6432 }
6433
6434 /// \brief Strips various properties off an implicit instantiation
6435 /// that has just been explicitly specialized.
6436 static void StripImplicitInstantiation(NamedDecl *D) {
6437   D->dropAttr<DLLImportAttr>();
6438   D->dropAttr<DLLExportAttr>();
6439
6440   if (FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D))
6441     FD->setInlineSpecified(false);
6442 }
6443
6444 /// \brief Compute the diagnostic location for an explicit instantiation
6445 //  declaration or definition.
6446 static SourceLocation DiagLocForExplicitInstantiation(
6447     NamedDecl* D, SourceLocation PointOfInstantiation) {
6448   // Explicit instantiations following a specialization have no effect and
6449   // hence no PointOfInstantiation. In that case, walk decl backwards
6450   // until a valid name loc is found.
6451   SourceLocation PrevDiagLoc = PointOfInstantiation;
6452   for (Decl *Prev = D; Prev && !PrevDiagLoc.isValid();
6453        Prev = Prev->getPreviousDecl()) {
6454     PrevDiagLoc = Prev->getLocation();
6455   }
6456   assert(PrevDiagLoc.isValid() &&
6457          "Explicit instantiation without point of instantiation?");
6458   return PrevDiagLoc;
6459 }
6460
6461 /// \brief Diagnose cases where we have an explicit template specialization
6462 /// before/after an explicit template instantiation, producing diagnostics
6463 /// for those cases where they are required and determining whether the
6464 /// new specialization/instantiation will have any effect.
6465 ///
6466 /// \param NewLoc the location of the new explicit specialization or
6467 /// instantiation.
6468 ///
6469 /// \param NewTSK the kind of the new explicit specialization or instantiation.
6470 ///
6471 /// \param PrevDecl the previous declaration of the entity.
6472 ///
6473 /// \param PrevTSK the kind of the old explicit specialization or instantiatin.
6474 ///
6475 /// \param PrevPointOfInstantiation if valid, indicates where the previus
6476 /// declaration was instantiated (either implicitly or explicitly).
6477 ///
6478 /// \param HasNoEffect will be set to true to indicate that the new
6479 /// specialization or instantiation has no effect and should be ignored.
6480 ///
6481 /// \returns true if there was an error that should prevent the introduction of
6482 /// the new declaration into the AST, false otherwise.
6483 bool
6484 Sema::CheckSpecializationInstantiationRedecl(SourceLocation NewLoc,
6485                                              TemplateSpecializationKind NewTSK,
6486                                              NamedDecl *PrevDecl,
6487                                              TemplateSpecializationKind PrevTSK,
6488                                         SourceLocation PrevPointOfInstantiation,
6489                                              bool &HasNoEffect) {
6490   HasNoEffect = false;
6491
6492   switch (NewTSK) {
6493   case TSK_Undeclared:
6494   case TSK_ImplicitInstantiation:
6495     assert(
6496         (PrevTSK == TSK_Undeclared || PrevTSK == TSK_ImplicitInstantiation) &&
6497         "previous declaration must be implicit!");
6498     return false;
6499
6500   case TSK_ExplicitSpecialization:
6501     switch (PrevTSK) {
6502     case TSK_Undeclared:
6503     case TSK_ExplicitSpecialization:
6504       // Okay, we're just specializing something that is either already
6505       // explicitly specialized or has merely been mentioned without any
6506       // instantiation.
6507       return false;
6508
6509     case TSK_ImplicitInstantiation:
6510       if (PrevPointOfInstantiation.isInvalid()) {
6511         // The declaration itself has not actually been instantiated, so it is
6512         // still okay to specialize it.
6513         StripImplicitInstantiation(PrevDecl);
6514         return false;
6515       }
6516       // Fall through
6517
6518     case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
6519     case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
6520       assert((PrevTSK == TSK_ImplicitInstantiation ||
6521               PrevPointOfInstantiation.isValid()) &&
6522              "Explicit instantiation without point of instantiation?");
6523
6524       // C++ [temp.expl.spec]p6:
6525       //   If a template, a member template or the member of a class template
6526       //   is explicitly specialized then that specialization shall be declared
6527       //   before the first use of that specialization that would cause an
6528       //   implicit instantiation to take place, in every translation unit in
6529       //   which such a use occurs; no diagnostic is required.
6530       for (Decl *Prev = PrevDecl; Prev; Prev = Prev->getPreviousDecl()) {
6531         // Is there any previous explicit specialization declaration?
6532         if (getTemplateSpecializationKind(Prev) == TSK_ExplicitSpecialization)
6533           return false;
6534       }
6535
6536       Diag(NewLoc, diag::err_specialization_after_instantiation)
6537         << PrevDecl;
6538       Diag(PrevPointOfInstantiation, diag::note_instantiation_required_here)
6539         << (PrevTSK != TSK_ImplicitInstantiation);
6540
6541       return true;
6542     }
6543
6544   case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
6545     switch (PrevTSK) {
6546     case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
6547       // This explicit instantiation declaration is redundant (that's okay).
6548       HasNoEffect = true;
6549       return false;
6550
6551     case TSK_Undeclared:
6552     case TSK_ImplicitInstantiation:
6553       // We're explicitly instantiating something that may have already been
6554       // implicitly instantiated; that's fine.
6555       return false;
6556
6557     case TSK_ExplicitSpecialization:
6558       // C++0x [temp.explicit]p4:
6559       //   For a given set of template parameters, if an explicit instantiation
6560       //   of a template appears after a declaration of an explicit
6561       //   specialization for that template, the explicit instantiation has no
6562       //   effect.
6563       HasNoEffect = true;
6564       return false;
6565
6566     case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
6567       // C++0x [temp.explicit]p10:
6568       //   If an entity is the subject of both an explicit instantiation
6569       //   declaration and an explicit instantiation definition in the same
6570       //   translation unit, the definition shall follow the declaration.
6571       Diag(NewLoc,
6572            diag::err_explicit_instantiation_declaration_after_definition);
6573
6574       // Explicit instantiations following a specialization have no effect and
6575       // hence no PrevPointOfInstantiation. In that case, walk decl backwards
6576       // until a valid name loc is found.
6577       Diag(DiagLocForExplicitInstantiation(PrevDecl, PrevPointOfInstantiation),
6578            diag::note_explicit_instantiation_definition_here);
6579       HasNoEffect = true;
6580       return false;
6581     }
6582
6583   case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
6584     switch (PrevTSK) {
6585     case TSK_Undeclared:
6586     case TSK_ImplicitInstantiation:
6587       // We're explicitly instantiating something that may have already been
6588       // implicitly instantiated; that's fine.
6589       return false;
6590
6591     case TSK_ExplicitSpecialization:
6592       // C++ DR 259, C++0x [temp.explicit]p4:
6593       //   For a given set of template parameters, if an explicit
6594       //   instantiation of a template appears after a declaration of
6595       //   an explicit specialization for that template, the explicit
6596       //   instantiation has no effect.
6597       //
6598       // In C++98/03 mode, we only give an extension warning here, because it
6599       // is not harmful to try to explicitly instantiate something that
6600       // has been explicitly specialized.
6601       Diag(NewLoc, getLangOpts().CPlusPlus11 ?
6602            diag::warn_cxx98_compat_explicit_instantiation_after_specialization :
6603            diag::ext_explicit_instantiation_after_specialization)
6604         << PrevDecl;
6605       Diag(PrevDecl->getLocation(),
6606            diag::note_previous_template_specialization);
6607       HasNoEffect = true;
6608       return false;
6609
6610     case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
6611       // We're explicity instantiating a definition for something for which we
6612       // were previously asked to suppress instantiations. That's fine.
6613
6614       // C++0x [temp.explicit]p4:
6615       //   For a given set of template parameters, if an explicit instantiation
6616       //   of a template appears after a declaration of an explicit
6617       //   specialization for that template, the explicit instantiation has no
6618       //   effect.
6619       for (Decl *Prev = PrevDecl; Prev; Prev = Prev->getPreviousDecl()) {
6620         // Is there any previous explicit specialization declaration?
6621         if (getTemplateSpecializationKind(Prev) == TSK_ExplicitSpecialization) {
6622           HasNoEffect = true;
6623           break;
6624         }
6625       }
6626
6627       return false;
6628
6629     case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
6630       // C++0x [temp.spec]p5:
6631       //   For a given template and a given set of template-arguments,
6632       //     - an explicit instantiation definition shall appear at most once
6633       //       in a program,
6634
6635       // MSVCCompat: MSVC silently ignores duplicate explicit instantiations.
6636       Diag(NewLoc, (getLangOpts().MSVCCompat)
6637                        ? diag::ext_explicit_instantiation_duplicate
6638                        : diag::err_explicit_instantiation_duplicate)
6639           << PrevDecl;
6640       Diag(DiagLocForExplicitInstantiation(PrevDecl, PrevPointOfInstantiation),
6641            diag::note_previous_explicit_instantiation);
6642       HasNoEffect = true;
6643       return false;
6644     }
6645   }
6646
6647   llvm_unreachable("Missing specialization/instantiation case?");
6648 }
6649
6650 /// \brief Perform semantic analysis for the given dependent function
6651 /// template specialization.
6652 ///
6653 /// The only possible way to get a dependent function template specialization
6654 /// is with a friend declaration, like so:
6655 ///
6656 /// \code
6657 ///   template \<class T> void foo(T);
6658 ///   template \<class T> class A {
6659 ///     friend void foo<>(T);
6660 ///   };
6661 /// \endcode
6662 ///
6663 /// There really isn't any useful analysis we can do here, so we
6664 /// just store the information.
6665 bool
6666 Sema::CheckDependentFunctionTemplateSpecialization(FunctionDecl *FD,
6667                    const TemplateArgumentListInfo &ExplicitTemplateArgs,
6668                                                    LookupResult &Previous) {
6669   // Remove anything from Previous that isn't a function template in
6670   // the correct context.
6671   DeclContext *FDLookupContext = FD->getDeclContext()->getRedeclContext();
6672   LookupResult::Filter F = Previous.makeFilter();
6673   while (F.hasNext()) {
6674     NamedDecl *D = F.next()->getUnderlyingDecl();
6675     if (!isa<FunctionTemplateDecl>(D) ||
6676         !FDLookupContext->InEnclosingNamespaceSetOf(
6677                               D->getDeclContext()->getRedeclContext()))
6678       F.erase();
6679   }
6680   F.done();
6681
6682   // Should this be diagnosed here?
6683   if (Previous.empty()) return true;
6684
6685   FD->setDependentTemplateSpecialization(Context, Previous.asUnresolvedSet(),
6686                                          ExplicitTemplateArgs);
6687   return false;
6688 }
6689
6690 /// \brief Perform semantic analysis for the given function template
6691 /// specialization.
6692 ///
6693 /// This routine performs all of the semantic analysis required for an
6694 /// explicit function template specialization. On successful completion,
6695 /// the function declaration \p FD will become a function template
6696 /// specialization.
6697 ///
6698 /// \param FD the function declaration, which will be updated to become a
6699 /// function template specialization.
6700 ///
6701 /// \param ExplicitTemplateArgs the explicitly-provided template arguments,
6702 /// if any. Note that this may be valid info even when 0 arguments are
6703 /// explicitly provided as in, e.g., \c void sort<>(char*, char*);
6704 /// as it anyway contains info on the angle brackets locations.
6705 ///
6706 /// \param Previous the set of declarations that may be specialized by
6707 /// this function specialization.
6708 bool Sema::CheckFunctionTemplateSpecialization(
6709     FunctionDecl *FD, TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
6710     LookupResult &Previous) {
6711   // The set of function template specializations that could match this
6712   // explicit function template specialization.
6713   UnresolvedSet<8> Candidates;
6714   TemplateSpecCandidateSet FailedCandidates(FD->getLocation());
6715
6716   DeclContext *FDLookupContext = FD->getDeclContext()->getRedeclContext();
6717   for (LookupResult::iterator I = Previous.begin(), E = Previous.end();
6718          I != E; ++I) {
6719     NamedDecl *Ovl = (*I)->getUnderlyingDecl();
6720     if (FunctionTemplateDecl *FunTmpl = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(Ovl)) {
6721       // Only consider templates found within the same semantic lookup scope as
6722       // FD.
6723       if (!FDLookupContext->InEnclosingNamespaceSetOf(
6724                                 Ovl->getDeclContext()->getRedeclContext()))
6725         continue;
6726
6727       // When matching a constexpr member function template specialization
6728       // against the primary template, we don't yet know whether the
6729       // specialization has an implicit 'const' (because we don't know whether
6730       // it will be a static member function until we know which template it
6731       // specializes), so adjust it now assuming it specializes this template.
6732       QualType FT = FD->getType();
6733       if (FD->isConstexpr()) {
6734         CXXMethodDecl *OldMD =
6735           dyn_cast<CXXMethodDecl>(FunTmpl->getTemplatedDecl());
6736         if (OldMD && OldMD->isConst()) {
6737           const FunctionProtoType *FPT = FT->castAs<FunctionProtoType>();
6738           FunctionProtoType::ExtProtoInfo EPI = FPT->getExtProtoInfo();
6739           EPI.TypeQuals |= Qualifiers::Const;
6740           FT = Context.getFunctionType(FPT->getReturnType(),
6741                                        FPT->getParamTypes(), EPI);
6742         }
6743       }
6744
6745       // C++ [temp.expl.spec]p11:
6746       //   A trailing template-argument can be left unspecified in the
6747       //   template-id naming an explicit function template specialization
6748       //   provided it can be deduced from the function argument type.
6749       // Perform template argument deduction to determine whether we may be
6750       // specializing this template.
6751       // FIXME: It is somewhat wasteful to build
6752       TemplateDeductionInfo Info(FailedCandidates.getLocation());
6753       FunctionDecl *Specialization = nullptr;
6754       if (TemplateDeductionResult TDK = DeduceTemplateArguments(
6755               cast<FunctionTemplateDecl>(FunTmpl->getFirstDecl()),
6756               ExplicitTemplateArgs, FT, Specialization, Info)) {
6757         // Template argument deduction failed; record why it failed, so
6758         // that we can provide nifty diagnostics.
6759         FailedCandidates.addCandidate()
6760             .set(FunTmpl->getTemplatedDecl(),
6761                  MakeDeductionFailureInfo(Context, TDK, Info));
6762         (void)TDK;
6763         continue;
6764       }
6765
6766       // Record this candidate.
6767       Candidates.addDecl(Specialization, I.getAccess());
6768     }
6769   }
6770
6771   // Find the most specialized function template.
6772   UnresolvedSetIterator Result = getMostSpecialized(
6773       Candidates.begin(), Candidates.end(), FailedCandidates,
6774       FD->getLocation(),
6775       PDiag(diag::err_function_template_spec_no_match) << FD->getDeclName(),
6776       PDiag(diag::err_function_template_spec_ambiguous)
6777           << FD->getDeclName() << (ExplicitTemplateArgs != nullptr),
6778       PDiag(diag::note_function_template_spec_matched));
6779
6780   if (Result == Candidates.end())
6781     return true;
6782
6783   // Ignore access information;  it doesn't figure into redeclaration checking.
6784   FunctionDecl *Specialization = cast<FunctionDecl>(*Result);
6785
6786   FunctionTemplateSpecializationInfo *SpecInfo
6787     = Specialization->getTemplateSpecializationInfo();
6788   assert(SpecInfo && "Function template specialization info missing?");
6789
6790   // Note: do not overwrite location info if previous template
6791   // specialization kind was explicit.
6792   TemplateSpecializationKind TSK = SpecInfo->getTemplateSpecializationKind();
6793   if (TSK == TSK_Undeclared || TSK == TSK_ImplicitInstantiation) {
6794     Specialization->setLocation(FD->getLocation());
6795     // C++11 [dcl.constexpr]p1: An explicit specialization of a constexpr
6796     // function can differ from the template declaration with respect to
6797     // the constexpr specifier.
6798     Specialization->setConstexpr(FD->isConstexpr());
6799   }
6800
6801   // FIXME: Check if the prior specialization has a point of instantiation.
6802   // If so, we have run afoul of .
6803
6804   // If this is a friend declaration, then we're not really declaring
6805   // an explicit specialization.
6806   bool isFriend = (FD->getFriendObjectKind() != Decl::FOK_None);
6807
6808   // Check the scope of this explicit specialization.
6809   if (!isFriend &&
6810       CheckTemplateSpecializationScope(*this,
6811                                        Specialization->getPrimaryTemplate(),
6812                                        Specialization, FD->getLocation(),
6813                                        false))
6814     return true;
6815
6816   // C++ [temp.expl.spec]p6:
6817   //   If a template, a member template or the member of a class template is
6818   //   explicitly specialized then that specialization shall be declared
6819   //   before the first use of that specialization that would cause an implicit
6820   //   instantiation to take place, in every translation unit in which such a
6821   //   use occurs; no diagnostic is required.
6822   bool HasNoEffect = false;
6823   if (!isFriend &&
6824       CheckSpecializationInstantiationRedecl(FD->getLocation(),
6825                                              TSK_ExplicitSpecialization,
6826                                              Specialization,
6827                                    SpecInfo->getTemplateSpecializationKind(),
6828                                          SpecInfo->getPointOfInstantiation(),
6829                                              HasNoEffect))
6830     return true;
6831
6832   // Mark the prior declaration as an explicit specialization, so that later
6833   // clients know that this is an explicit specialization.
6834   if (!isFriend) {
6835     SpecInfo->setTemplateSpecializationKind(TSK_ExplicitSpecialization);
6836     MarkUnusedFileScopedDecl(Specialization);
6837   }
6838
6839   // Turn the given function declaration into a function template
6840   // specialization, with the template arguments from the previous
6841   // specialization.
6842   // Take copies of (semantic and syntactic) template argument lists.
6843   const TemplateArgumentList* TemplArgs = new (Context)
6844     TemplateArgumentList(Specialization->getTemplateSpecializationArgs());
6845   FD->setFunctionTemplateSpecialization(Specialization->getPrimaryTemplate(),
6846                                         TemplArgs, /*InsertPos=*/nullptr,
6847                                     SpecInfo->getTemplateSpecializationKind(),
6848                                         ExplicitTemplateArgs);
6849
6850   // The "previous declaration" for this function template specialization is
6851   // the prior function template specialization.
6852   Previous.clear();
6853   Previous.addDecl(Specialization);
6854   return false;
6855 }
6856
6857 /// \brief Perform semantic analysis for the given non-template member
6858 /// specialization.
6859 ///
6860 /// This routine performs all of the semantic analysis required for an
6861 /// explicit member function specialization. On successful completion,
6862 /// the function declaration \p FD will become a member function
6863 /// specialization.
6864 ///
6865 /// \param Member the member declaration, which will be updated to become a
6866 /// specialization.
6867 ///
6868 /// \param Previous the set of declarations, one of which may be specialized
6869 /// by this function specialization;  the set will be modified to contain the
6870 /// redeclared member.
6871 bool
6872 Sema::CheckMemberSpecialization(NamedDecl *Member, LookupResult &Previous) {
6873   assert(!isa<TemplateDecl>(Member) && "Only for non-template members");
6874
6875   // Try to find the member we are instantiating.
6876   NamedDecl *Instantiation = nullptr;
6877   NamedDecl *InstantiatedFrom = nullptr;
6878   MemberSpecializationInfo *MSInfo = nullptr;
6879
6880   if (Previous.empty()) {
6881     // Nowhere to look anyway.
6882   } else if (FunctionDecl *Function = dyn_cast<FunctionDecl>(Member)) {
6883     for (LookupResult::iterator I = Previous.begin(), E = Previous.end();
6884            I != E; ++I) {
6885       NamedDecl *D = (*I)->getUnderlyingDecl();
6886       if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(D)) {
6887         QualType Adjusted = Function->getType();
6888         if (!hasExplicitCallingConv(Adjusted))
6889           Adjusted = adjustCCAndNoReturn(Adjusted, Method->getType());
6890         if (Context.hasSameType(Adjusted, Method->getType())) {
6891           Instantiation = Method;
6892           InstantiatedFrom = Method->getInstantiatedFromMemberFunction();
6893           MSInfo = Method->getMemberSpecializationInfo();
6894           break;
6895         }
6896       }
6897     }
6898   } else if (isa<VarDecl>(Member)) {
6899     VarDecl *PrevVar;
6900     if (Previous.isSingleResult() &&
6901         (PrevVar = dyn_cast<VarDecl>(Previous.getFoundDecl())))
6902       if (PrevVar->isStaticDataMember()) {
6903         Instantiation = PrevVar;
6904         InstantiatedFrom = PrevVar->getInstantiatedFromStaticDataMember();
6905         MSInfo = PrevVar->getMemberSpecializationInfo();
6906       }
6907   } else if (isa<RecordDecl>(Member)) {
6908     CXXRecordDecl *PrevRecord;
6909     if (Previous.isSingleResult() &&
6910         (PrevRecord = dyn_cast<CXXRecordDecl>(Previous.getFoundDecl()))) {
6911       Instantiation = PrevRecord;
6912       InstantiatedFrom = PrevRecord->getInstantiatedFromMemberClass();
6913       MSInfo = PrevRecord->getMemberSpecializationInfo();
6914     }
6915   } else if (isa<EnumDecl>(Member)) {
6916     EnumDecl *PrevEnum;
6917     if (Previous.isSingleResult() &&
6918         (PrevEnum = dyn_cast<EnumDecl>(Previous.getFoundDecl()))) {
6919       Instantiation = PrevEnum;
6920       InstantiatedFrom = PrevEnum->getInstantiatedFromMemberEnum();
6921       MSInfo = PrevEnum->getMemberSpecializationInfo();
6922     }
6923   }
6924
6925   if (!Instantiation) {
6926     // There is no previous declaration that matches. Since member
6927     // specializations are always out-of-line, the caller will complain about
6928     // this mismatch later.
6929     return false;
6930   }
6931
6932   // If this is a friend, just bail out here before we start turning
6933   // things into explicit specializations.
6934   if (Member->getFriendObjectKind() != Decl::FOK_None) {
6935     // Preserve instantiation information.
6936     if (InstantiatedFrom && isa<CXXMethodDecl>(Member)) {
6937       cast<CXXMethodDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberFunction(
6938                                       cast<CXXMethodDecl>(InstantiatedFrom),
6939         cast<CXXMethodDecl>(Instantiation)->getTemplateSpecializationKind());
6940     } else if (InstantiatedFrom && isa<CXXRecordDecl>(Member)) {
6941       cast<CXXRecordDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberClass(
6942                                       cast<CXXRecordDecl>(InstantiatedFrom),
6943         cast<CXXRecordDecl>(Instantiation)->getTemplateSpecializationKind());
6944     }
6945
6946     Previous.clear();
6947     Previous.addDecl(Instantiation);
6948     return false;
6949   }
6950
6951   // Make sure that this is a specialization of a member.
6952   if (!InstantiatedFrom) {
6953     Diag(Member->getLocation(), diag::err_spec_member_not_instantiated)
6954       << Member;
6955     Diag(Instantiation->getLocation(), diag::note_specialized_decl);
6956     return true;
6957   }
6958
6959   // C++ [temp.expl.spec]p6:
6960   //   If a template, a member template or the member of a class template is
6961   //   explicitly specialized then that specialization shall be declared
6962   //   before the first use of that specialization that would cause an implicit
6963   //   instantiation to take place, in every translation unit in which such a
6964   //   use occurs; no diagnostic is required.
6965   assert(MSInfo && "Member specialization info missing?");
6966
6967   bool HasNoEffect = false;
6968   if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(Member->getLocation(),
6969                                              TSK_ExplicitSpecialization,
6970                                              Instantiation,
6971                                      MSInfo->getTemplateSpecializationKind(),
6972                                            MSInfo->getPointOfInstantiation(),
6973                                              HasNoEffect))
6974     return true;
6975
6976   // Check the scope of this explicit specialization.
6977   if (CheckTemplateSpecializationScope(*this,
6978                                        InstantiatedFrom,
6979                                        Instantiation, Member->getLocation(),
6980                                        false))
6981     return true;
6982
6983   // Note that this is an explicit instantiation of a member.
6984   // the original declaration to note that it is an explicit specialization
6985   // (if it was previously an implicit instantiation). This latter step
6986   // makes bookkeeping easier.
6987   if (isa<FunctionDecl>(Member)) {
6988     FunctionDecl *InstantiationFunction = cast<FunctionDecl>(Instantiation);
6989     if (InstantiationFunction->getTemplateSpecializationKind() ==
6990           TSK_ImplicitInstantiation) {
6991       InstantiationFunction->setTemplateSpecializationKind(
6992                                                   TSK_ExplicitSpecialization);
6993       InstantiationFunction->setLocation(Member->getLocation());
6994     }
6995
6996     cast<FunctionDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberFunction(
6997                                         cast<CXXMethodDecl>(InstantiatedFrom),
6998                                                   TSK_ExplicitSpecialization);
6999     MarkUnusedFileScopedDecl(InstantiationFunction);
7000   } else if (isa<VarDecl>(Member)) {
7001     VarDecl *InstantiationVar = cast<VarDecl>(Instantiation);
7002     if (InstantiationVar->getTemplateSpecializationKind() ==
7003           TSK_ImplicitInstantiation) {
7004       InstantiationVar->setTemplateSpecializationKind(
7005                                                   TSK_ExplicitSpecialization);
7006       InstantiationVar->setLocation(Member->getLocation());
7007     }
7008
7009     cast<VarDecl>(Member)->setInstantiationOfStaticDataMember(
7010         cast<VarDecl>(InstantiatedFrom), TSK_ExplicitSpecialization);
7011     MarkUnusedFileScopedDecl(InstantiationVar);
7012   } else if (isa<CXXRecordDecl>(Member)) {
7013     CXXRecordDecl *InstantiationClass = cast<CXXRecordDecl>(Instantiation);
7014     if (InstantiationClass->getTemplateSpecializationKind() ==
7015           TSK_ImplicitInstantiation) {
7016       InstantiationClass->setTemplateSpecializationKind(
7017                                                    TSK_ExplicitSpecialization);
7018       InstantiationClass->setLocation(Member->getLocation());
7019     }
7020
7021     cast<CXXRecordDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberClass(
7022                                         cast<CXXRecordDecl>(InstantiatedFrom),
7023                                                    TSK_ExplicitSpecialization);
7024   } else {
7025     assert(isa<EnumDecl>(Member) && "Only member enums remain");
7026     EnumDecl *InstantiationEnum = cast<EnumDecl>(Instantiation);
7027     if (InstantiationEnum->getTemplateSpecializationKind() ==
7028           TSK_ImplicitInstantiation) {
7029       InstantiationEnum->setTemplateSpecializationKind(
7030                                                    TSK_ExplicitSpecialization);
7031       InstantiationEnum->setLocation(Member->getLocation());
7032     }
7033
7034     cast<EnumDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberEnum(
7035         cast<EnumDecl>(InstantiatedFrom), TSK_ExplicitSpecialization);
7036   }
7037
7038   // Save the caller the trouble of having to figure out which declaration
7039   // this specialization matches.
7040   Previous.clear();
7041   Previous.addDecl(Instantiation);
7042   return false;
7043 }
7044
7045 /// \brief Check the scope of an explicit instantiation.
7046 ///
7047 /// \returns true if a serious error occurs, false otherwise.
7048 static bool CheckExplicitInstantiationScope(Sema &S, NamedDecl *D,
7049                                             SourceLocation InstLoc,
7050                                             bool WasQualifiedName) {
7051   DeclContext *OrigContext= D->getDeclContext()->getEnclosingNamespaceContext();
7052   DeclContext *CurContext = S.CurContext->getRedeclContext();
7053
7054   if (CurContext->isRecord()) {
7055     S.Diag(InstLoc, diag::err_explicit_instantiation_in_class)
7056       << D;
7057     return true;
7058   }
7059
7060   // C++11 [temp.explicit]p3:
7061   //   An explicit instantiation shall appear in an enclosing namespace of its
7062   //   template. If the name declared in the explicit instantiation is an
7063   //   unqualified name, the explicit instantiation shall appear in the
7064   //   namespace where its template is declared or, if that namespace is inline
7065   //   (7.3.1), any namespace from its enclosing namespace set.
7066   //
7067   // This is DR275, which we do not retroactively apply to C++98/03.
7068   if (WasQualifiedName) {
7069     if (CurContext->Encloses(OrigContext))
7070       return false;
7071   } else {
7072     if (CurContext->InEnclosingNamespaceSetOf(OrigContext))
7073       return false;
7074   }
7075
7076   if (NamespaceDecl *NS = dyn_cast<NamespaceDecl>(OrigContext)) {
7077     if (WasQualifiedName)
7078       S.Diag(InstLoc,
7079              S.getLangOpts().CPlusPlus11?
7080                diag::err_explicit_instantiation_out_of_scope :
7081                diag::warn_explicit_instantiation_out_of_scope_0x)
7082         << D << NS;
7083     else
7084       S.Diag(InstLoc,
7085              S.getLangOpts().CPlusPlus11?
7086                diag::err_explicit_instantiation_unqualified_wrong_namespace :
7087                diag::warn_explicit_instantiation_unqualified_wrong_namespace_0x)
7088         << D << NS;
7089   } else
7090     S.Diag(InstLoc,
7091            S.getLangOpts().CPlusPlus11?
7092              diag::err_explicit_instantiation_must_be_global :
7093              diag::warn_explicit_instantiation_must_be_global_0x)
7094       << D;
7095   S.Diag(D->getLocation(), diag::note_explicit_instantiation_here);
7096   return false;
7097 }
7098
7099 /// \brief Determine whether the given scope specifier has a template-id in it.
7100 static bool ScopeSpecifierHasTemplateId(const CXXScopeSpec &SS) {
7101   if (!SS.isSet())
7102     return false;
7103
7104   // C++11 [temp.explicit]p3:
7105   //   If the explicit instantiation is for a member function, a member class
7106   //   or a static data member of a class template specialization, the name of
7107   //   the class template specialization in the qualified-id for the member
7108   //   name shall be a simple-template-id.
7109   //
7110   // C++98 has the same restriction, just worded differently.
7111   for (NestedNameSpecifier *NNS = SS.getScopeRep(); NNS;
7112        NNS = NNS->getPrefix())
7113     if (const Type *T = NNS->getAsType())
7114       if (isa<TemplateSpecializationType>(T))
7115         return true;
7116
7117   return false;
7118 }
7119
7120 // Explicit instantiation of a class template specialization
7121 DeclResult
7122 Sema::ActOnExplicitInstantiation(Scope *S,
7123                                  SourceLocation ExternLoc,
7124                                  SourceLocation TemplateLoc,
7125                                  unsigned TagSpec,
7126                                  SourceLocation KWLoc,
7127                                  const CXXScopeSpec &SS,
7128                                  TemplateTy TemplateD,
7129                                  SourceLocation TemplateNameLoc,
7130                                  SourceLocation LAngleLoc,
7131                                  ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsIn,
7132                                  SourceLocation RAngleLoc,
7133                                  AttributeList *Attr) {
7134   // Find the class template we're specializing
7135   TemplateName Name = TemplateD.get();
7136   TemplateDecl *TD = Name.getAsTemplateDecl();
7137   // Check that the specialization uses the same tag kind as the
7138   // original template.
7139   TagTypeKind Kind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
7140   assert(Kind != TTK_Enum &&
7141          "Invalid enum tag in class template explicit instantiation!");
7142
7143   if (isa<TypeAliasTemplateDecl>(TD)) {
7144       Diag(KWLoc, diag::err_tag_reference_non_tag) << Kind;
7145       Diag(TD->getTemplatedDecl()->getLocation(),
7146            diag::note_previous_use);
7147     return true;
7148   }
7149
7150   ClassTemplateDecl *ClassTemplate = cast<ClassTemplateDecl>(TD);
7151
7152   if (!isAcceptableTagRedeclaration(ClassTemplate->getTemplatedDecl(),
7153                                     Kind, /*isDefinition*/false, KWLoc,
7154                                     *ClassTemplate->getIdentifier())) {
7155     Diag(KWLoc, diag::err_use_with_wrong_tag)
7156       << ClassTemplate
7157       << FixItHint::CreateReplacement(KWLoc,
7158                             ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getKindName());
7159     Diag(ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getLocation(),
7160          diag::note_previous_use);
7161     Kind = ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getTagKind();
7162   }
7163
7164   // C++0x [temp.explicit]p2:
7165   //   There are two forms of explicit instantiation: an explicit instantiation
7166   //   definition and an explicit instantiation declaration. An explicit
7167   //   instantiation declaration begins with the extern keyword. [...]
7168   TemplateSpecializationKind TSK
7169     = ExternLoc.isInvalid()? TSK_ExplicitInstantiationDefinition
7170                            : TSK_ExplicitInstantiationDeclaration;
7171
7172   // Translate the parser's template argument list in our AST format.
7173   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs(LAngleLoc, RAngleLoc);
7174   translateTemplateArguments(TemplateArgsIn, TemplateArgs);
7175
7176   // Check that the template argument list is well-formed for this
7177   // template.
7178   SmallVector<TemplateArgument, 4> Converted;
7179   if (CheckTemplateArgumentList(ClassTemplate, TemplateNameLoc,
7180                                 TemplateArgs, false, Converted))
7181     return true;
7182
7183   // Find the class template specialization declaration that
7184   // corresponds to these arguments.
7185   void *InsertPos = nullptr;
7186   ClassTemplateSpecializationDecl *PrevDecl
7187     = ClassTemplate->findSpecialization(Converted, InsertPos);
7188
7189   TemplateSpecializationKind PrevDecl_TSK
7190     = PrevDecl ? PrevDecl->getTemplateSpecializationKind() : TSK_Undeclared;
7191
7192   // C++0x [temp.explicit]p2:
7193   //   [...] An explicit instantiation shall appear in an enclosing
7194   //   namespace of its template. [...]
7195   //
7196   // This is C++ DR 275.
7197   if (CheckExplicitInstantiationScope(*this, ClassTemplate, TemplateNameLoc,
7198                                       SS.isSet()))
7199     return true;
7200
7201   ClassTemplateSpecializationDecl *Specialization = nullptr;
7202
7203   bool HasNoEffect = false;
7204   if (PrevDecl) {
7205     if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(TemplateNameLoc, TSK,
7206                                                PrevDecl, PrevDecl_TSK,
7207                                             PrevDecl->getPointOfInstantiation(),
7208                                                HasNoEffect))
7209       return PrevDecl;
7210
7211     // Even though HasNoEffect == true means that this explicit instantiation
7212     // has no effect on semantics, we go on to put its syntax in the AST.
7213
7214     if (PrevDecl_TSK == TSK_ImplicitInstantiation ||
7215         PrevDecl_TSK == TSK_Undeclared) {
7216       // Since the only prior class template specialization with these
7217       // arguments was referenced but not declared, reuse that
7218       // declaration node as our own, updating the source location
7219       // for the template name to reflect our new declaration.
7220       // (Other source locations will be updated later.)
7221       Specialization = PrevDecl;
7222       Specialization->setLocation(TemplateNameLoc);
7223       PrevDecl = nullptr;
7224     }
7225   }
7226
7227   if (!Specialization) {
7228     // Create a new class template specialization declaration node for
7229     // this explicit specialization.
7230     Specialization
7231       = ClassTemplateSpecializationDecl::Create(Context, Kind,
7232                                              ClassTemplate->getDeclContext(),
7233                                                 KWLoc, TemplateNameLoc,
7234                                                 ClassTemplate,
7235                                                 Converted.data(),
7236                                                 Converted.size(),
7237                                                 PrevDecl);
7238     SetNestedNameSpecifier(Specialization, SS);
7239
7240     if (!HasNoEffect && !PrevDecl) {
7241       // Insert the new specialization.
7242       ClassTemplate->AddSpecialization(Specialization, InsertPos);
7243     }
7244   }
7245
7246   // Build the fully-sugared type for this explicit instantiation as
7247   // the user wrote in the explicit instantiation itself. This means
7248   // that we'll pretty-print the type retrieved from the
7249   // specialization's declaration the way that the user actually wrote
7250   // the explicit instantiation, rather than formatting the name based
7251   // on the "canonical" representation used to store the template
7252   // arguments in the specialization.
7253   TypeSourceInfo *WrittenTy
7254     = Context.getTemplateSpecializationTypeInfo(Name, TemplateNameLoc,
7255                                                 TemplateArgs,
7256                                   Context.getTypeDeclType(Specialization));
7257   Specialization->setTypeAsWritten(WrittenTy);
7258
7259   // Set source locations for keywords.
7260   Specialization->setExternLoc(ExternLoc);
7261   Specialization->setTemplateKeywordLoc(TemplateLoc);
7262   Specialization->setRBraceLoc(SourceLocation());
7263
7264   if (Attr)
7265     ProcessDeclAttributeList(S, Specialization, Attr);
7266
7267   // Add the explicit instantiation into its lexical context. However,
7268   // since explicit instantiations are never found by name lookup, we
7269   // just put it into the declaration context directly.
7270   Specialization->setLexicalDeclContext(CurContext);
7271   CurContext->addDecl(Specialization);
7272
7273   // Syntax is now OK, so return if it has no other effect on semantics.
7274   if (HasNoEffect) {
7275     // Set the template specialization kind.
7276     Specialization->setTemplateSpecializationKind(TSK);
7277     return Specialization;
7278   }
7279
7280   // C++ [temp.explicit]p3:
7281   //   A definition of a class template or class member template
7282   //   shall be in scope at the point of the explicit instantiation of
7283   //   the class template or class member template.
7284   //
7285   // This check comes when we actually try to perform the
7286   // instantiation.
7287   ClassTemplateSpecializationDecl *Def
7288     = cast_or_null<ClassTemplateSpecializationDecl>(
7289                                               Specialization->getDefinition());
7290   if (!Def)
7291     InstantiateClassTemplateSpecialization(TemplateNameLoc, Specialization, TSK);
7292   else if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition) {
7293     MarkVTableUsed(TemplateNameLoc, Specialization, true);
7294     Specialization->setPointOfInstantiation(Def->getPointOfInstantiation());
7295   }
7296
7297   // Instantiate the members of this class template specialization.
7298   Def = cast_or_null<ClassTemplateSpecializationDecl>(
7299                                        Specialization->getDefinition());
7300   if (Def) {
7301     TemplateSpecializationKind Old_TSK = Def->getTemplateSpecializationKind();
7302
7303     // Fix a TSK_ExplicitInstantiationDeclaration followed by a
7304     // TSK_ExplicitInstantiationDefinition
7305     if (Old_TSK == TSK_ExplicitInstantiationDeclaration &&
7306         TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
7307       // FIXME: Need to notify the ASTMutationListener that we did this.
7308       Def->setTemplateSpecializationKind(TSK);
7309
7310     InstantiateClassTemplateSpecializationMembers(TemplateNameLoc, Def, TSK);
7311   }
7312
7313   // Set the template specialization kind.
7314   Specialization->setTemplateSpecializationKind(TSK);
7315   return Specialization;
7316 }
7317
7318 // Explicit instantiation of a member class of a class template.
7319 DeclResult
7320 Sema::ActOnExplicitInstantiation(Scope *S,
7321                                  SourceLocation ExternLoc,
7322                                  SourceLocation TemplateLoc,
7323                                  unsigned TagSpec,
7324                                  SourceLocation KWLoc,
7325                                  CXXScopeSpec &SS,
7326                                  IdentifierInfo *Name,
7327                                  SourceLocation NameLoc,
7328                                  AttributeList *Attr) {
7329
7330   bool Owned = false;
7331   bool IsDependent = false;
7332   Decl *TagD = ActOnTag(S, TagSpec, Sema::TUK_Reference,
7333                         KWLoc, SS, Name, NameLoc, Attr, AS_none,
7334                         /*ModulePrivateLoc=*/SourceLocation(),
7335                         MultiTemplateParamsArg(), Owned, IsDependent,
7336                         SourceLocation(), false, TypeResult(),
7337                         /*IsTypeSpecifier*/false);
7338   assert(!IsDependent && "explicit instantiation of dependent name not yet handled");
7339
7340   if (!TagD)
7341     return true;
7342
7343   TagDecl *Tag = cast<TagDecl>(TagD);
7344   assert(!Tag->isEnum() && "shouldn't see enumerations here");
7345
7346   if (Tag->isInvalidDecl())
7347     return true;
7348
7349   CXXRecordDecl *Record = cast<CXXRecordDecl>(Tag);
7350   CXXRecordDecl *Pattern = Record->getInstantiatedFromMemberClass();
7351   if (!Pattern) {
7352     Diag(TemplateLoc, diag::err_explicit_instantiation_nontemplate_type)
7353       << Context.getTypeDeclType(Record);
7354     Diag(Record->getLocation(), diag::note_nontemplate_decl_here);
7355     return true;
7356   }
7357
7358   // C++0x [temp.explicit]p2:
7359   //   If the explicit instantiation is for a class or member class, the
7360   //   elaborated-type-specifier in the declaration shall include a
7361   //   simple-template-id.
7362   //
7363   // C++98 has the same restriction, just worded differently.
7364   if (!ScopeSpecifierHasTemplateId(SS))
7365     Diag(TemplateLoc, diag::ext_explicit_instantiation_without_qualified_id)
7366       << Record << SS.getRange();
7367
7368   // C++0x [temp.explicit]p2:
7369   //   There are two forms of explicit instantiation: an explicit instantiation
7370   //   definition and an explicit instantiation declaration. An explicit
7371   //   instantiation declaration begins with the extern keyword. [...]
7372   TemplateSpecializationKind TSK
7373     = ExternLoc.isInvalid()? TSK_ExplicitInstantiationDefinition
7374                            : TSK_ExplicitInstantiationDeclaration;
7375
7376   // C++0x [temp.explicit]p2:
7377   //   [...] An explicit instantiation shall appear in an enclosing
7378   //   namespace of its template. [...]
7379   //
7380   // This is C++ DR 275.
7381   CheckExplicitInstantiationScope(*this, Record, NameLoc, true);
7382
7383   // Verify that it is okay to explicitly instantiate here.
7384   CXXRecordDecl *PrevDecl
7385     = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Record->getPreviousDecl());
7386   if (!PrevDecl && Record->getDefinition())
7387     PrevDecl = Record;
7388   if (PrevDecl) {
7389     MemberSpecializationInfo *MSInfo = PrevDecl->getMemberSpecializationInfo();
7390     bool HasNoEffect = false;
7391     assert(MSInfo && "No member specialization information?");
7392     if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(TemplateLoc, TSK,
7393                                                PrevDecl,
7394                                         MSInfo->getTemplateSpecializationKind(),
7395                                              MSInfo->getPointOfInstantiation(),
7396                                                HasNoEffect))
7397       return true;
7398     if (HasNoEffect)
7399       return TagD;
7400   }
7401
7402   CXXRecordDecl *RecordDef
7403     = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Record->getDefinition());
7404   if (!RecordDef) {
7405     // C++ [temp.explicit]p3:
7406     //   A definition of a member class of a class template shall be in scope
7407     //   at the point of an explicit instantiation of the member class.
7408     CXXRecordDecl *Def
7409       = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Pattern->getDefinition());
7410     if (!Def) {
7411       Diag(TemplateLoc, diag::err_explicit_instantiation_undefined_member)
7412         << 0 << Record->getDeclName() << Record->getDeclContext();
7413       Diag(Pattern->getLocation(), diag::note_forward_declaration)
7414         << Pattern;
7415       return true;
7416     } else {
7417       if (InstantiateClass(NameLoc, Record, Def,
7418                            getTemplateInstantiationArgs(Record),
7419                            TSK))
7420         return true;
7421
7422       RecordDef = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Record->getDefinition());
7423       if (!RecordDef)
7424         return true;
7425     }
7426   }
7427
7428   // Instantiate all of the members of the class.
7429   InstantiateClassMembers(NameLoc, RecordDef,
7430                           getTemplateInstantiationArgs(Record), TSK);
7431
7432   if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
7433     MarkVTableUsed(NameLoc, RecordDef, true);
7434
7435   // FIXME: We don't have any representation for explicit instantiations of
7436   // member classes. Such a representation is not needed for compilation, but it
7437   // should be available for clients that want to see all of the declarations in
7438   // the source code.
7439   return TagD;
7440 }
7441
7442 DeclResult Sema::ActOnExplicitInstantiation(Scope *S,
7443                                             SourceLocation ExternLoc,
7444                                             SourceLocation TemplateLoc,
7445                                             Declarator &D) {
7446   // Explicit instantiations always require a name.
7447   // TODO: check if/when DNInfo should replace Name.
7448   DeclarationNameInfo NameInfo = GetNameForDeclarator(D);
7449   DeclarationName Name = NameInfo.getName();
7450   if (!Name) {
7451     if (!D.isInvalidType())
7452       Diag(D.getDeclSpec().getLocStart(),
7453            diag::err_explicit_instantiation_requires_name)
7454         << D.getDeclSpec().getSourceRange()
7455         << D.getSourceRange();
7456
7457     return true;
7458   }
7459
7460   // The scope passed in may not be a decl scope.  Zip up the scope tree until
7461   // we find one that is.
7462   while ((S->getFlags() & Scope::DeclScope) == 0 ||
7463          (S->getFlags() & Scope::TemplateParamScope) != 0)
7464     S = S->getParent();
7465
7466   // Determine the type of the declaration.
7467   TypeSourceInfo *T = GetTypeForDeclarator(D, S);
7468   QualType R = T->getType();
7469   if (R.isNull())
7470     return true;
7471
7472   // C++ [dcl.stc]p1:
7473   //   A storage-class-specifier shall not be specified in [...] an explicit
7474   //   instantiation (14.7.2) directive.
7475   if (D.getDeclSpec().getStorageClassSpec() == DeclSpec::SCS_typedef) {
7476     Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_explicit_instantiation_of_typedef)
7477       << Name;
7478     return true;
7479   } else if (D.getDeclSpec().getStorageClassSpec()
7480                                                 != DeclSpec::SCS_unspecified) {
7481     // Complain about then remove the storage class specifier.
7482     Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_explicit_instantiation_storage_class)
7483       << FixItHint::CreateRemoval(D.getDeclSpec().getStorageClassSpecLoc());
7484
7485     D.getMutableDeclSpec().ClearStorageClassSpecs();
7486   }
7487
7488   // C++0x [temp.explicit]p1:
7489   //   [...] An explicit instantiation of a function template shall not use the
7490   //   inline or constexpr specifiers.
7491   // Presumably, this also applies to member functions of class templates as
7492   // well.
7493   if (D.getDeclSpec().isInlineSpecified())
7494     Diag(D.getDeclSpec().getInlineSpecLoc(),
7495          getLangOpts().CPlusPlus11 ?
7496            diag::err_explicit_instantiation_inline :
7497            diag::warn_explicit_instantiation_inline_0x)
7498       << FixItHint::CreateRemoval(D.getDeclSpec().getInlineSpecLoc());
7499   if (D.getDeclSpec().isConstexprSpecified() && R->isFunctionType())
7500     // FIXME: Add a fix-it to remove the 'constexpr' and add a 'const' if one is
7501     // not already specified.
7502     Diag(D.getDeclSpec().getConstexprSpecLoc(),
7503          diag::err_explicit_instantiation_constexpr);
7504
7505   // C++0x [temp.explicit]p2:
7506   //   There are two forms of explicit instantiation: an explicit instantiation
7507   //   definition and an explicit instantiation declaration. An explicit
7508   //   instantiation declaration begins with the extern keyword. [...]
7509   TemplateSpecializationKind TSK
7510     = ExternLoc.isInvalid()? TSK_ExplicitInstantiationDefinition
7511                            : TSK_ExplicitInstantiationDeclaration;
7512
7513   LookupResult Previous(*this, NameInfo, LookupOrdinaryName);
7514   LookupParsedName(Previous, S, &D.getCXXScopeSpec());
7515
7516   if (!R->isFunctionType()) {
7517     // C++ [temp.explicit]p1:
7518     //   A [...] static data member of a class template can be explicitly
7519     //   instantiated from the member definition associated with its class
7520     //   template.
7521     // C++1y [temp.explicit]p1:
7522     //   A [...] variable [...] template specialization can be explicitly
7523     //   instantiated from its template.
7524     if (Previous.isAmbiguous())
7525       return true;
7526
7527     VarDecl *Prev = Previous.getAsSingle<VarDecl>();
7528     VarTemplateDecl *PrevTemplate = Previous.getAsSingle<VarTemplateDecl>();
7529
7530     if (!PrevTemplate) {
7531       if (!Prev || !Prev->isStaticDataMember()) {
7532         // We expect to see a data data member here.
7533         Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_explicit_instantiation_not_known)
7534             << Name;
7535         for (LookupResult::iterator P = Previous.begin(), PEnd = Previous.end();
7536              P != PEnd; ++P)
7537           Diag((*P)->getLocation(), diag::note_explicit_instantiation_here);
7538         return true;
7539       }
7540
7541       if (!Prev->getInstantiatedFromStaticDataMember()) {
7542         // FIXME: Check for explicit specialization?
7543         Diag(D.getIdentifierLoc(),
7544              diag::err_explicit_instantiation_data_member_not_instantiated)
7545             << Prev;
7546         Diag(Prev->getLocation(), diag::note_explicit_instantiation_here);
7547         // FIXME: Can we provide a note showing where this was declared?
7548         return true;
7549       }
7550     } else {
7551       // Explicitly instantiate a variable template.
7552
7553       // C++1y [dcl.spec.auto]p6:
7554       //   ... A program that uses auto or decltype(auto) in a context not
7555       //   explicitly allowed in this section is ill-formed.
7556       //
7557       // This includes auto-typed variable template instantiations.
7558       if (R->isUndeducedType()) {
7559         Diag(T->getTypeLoc().getLocStart(),
7560              diag::err_auto_not_allowed_var_inst);
7561         return true;
7562       }
7563
7564       if (D.getName().getKind() != UnqualifiedId::IK_TemplateId) {
7565         // C++1y [temp.explicit]p3:
7566         //   If the explicit instantiation is for a variable, the unqualified-id
7567         //   in the declaration shall be a template-id.
7568         Diag(D.getIdentifierLoc(),
7569              diag::err_explicit_instantiation_without_template_id)
7570           << PrevTemplate;
7571         Diag(PrevTemplate->getLocation(),
7572              diag::note_explicit_instantiation_here);
7573         return true;
7574       }
7575
7576       // Translate the parser's template argument list into our AST format.
7577       TemplateArgumentListInfo TemplateArgs =
7578           makeTemplateArgumentListInfo(*this, *D.getName().TemplateId);
7579
7580       DeclResult Res = CheckVarTemplateId(PrevTemplate, TemplateLoc,
7581                                           D.getIdentifierLoc(), TemplateArgs);
7582       if (Res.isInvalid())
7583         return true;
7584
7585       // Ignore access control bits, we don't need them for redeclaration
7586       // checking.
7587       Prev = cast<VarDecl>(Res.get());
7588     }
7589
7590     // C++0x [temp.explicit]p2:
7591     //   If the explicit instantiation is for a member function, a member class
7592     //   or a static data member of a class template specialization, the name of
7593     //   the class template specialization in the qualified-id for the member
7594     //   name shall be a simple-template-id.
7595     //
7596     // C++98 has the same restriction, just worded differently.
7597     //
7598     // This does not apply to variable template specializations, where the
7599     // template-id is in the unqualified-id instead.
7600     if (!ScopeSpecifierHasTemplateId(D.getCXXScopeSpec()) && !PrevTemplate)
7601       Diag(D.getIdentifierLoc(),
7602            diag::ext_explicit_instantiation_without_qualified_id)
7603         << Prev << D.getCXXScopeSpec().getRange();
7604
7605     // Check the scope of this explicit instantiation.
7606     CheckExplicitInstantiationScope(*this, Prev, D.getIdentifierLoc(), true);
7607
7608     // Verify that it is okay to explicitly instantiate here.
7609     TemplateSpecializationKind PrevTSK = Prev->getTemplateSpecializationKind();
7610     SourceLocation POI = Prev->getPointOfInstantiation();
7611     bool HasNoEffect = false;
7612     if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(D.getIdentifierLoc(), TSK, Prev,
7613                                                PrevTSK, POI, HasNoEffect))
7614       return true;
7615
7616     if (!HasNoEffect) {
7617       // Instantiate static data member or variable template.
7618
7619       Prev->setTemplateSpecializationKind(TSK, D.getIdentifierLoc());
7620       if (PrevTemplate) {
7621         // Merge attributes.
7622         if (AttributeList *Attr = D.getDeclSpec().getAttributes().getList())
7623           ProcessDeclAttributeList(S, Prev, Attr);
7624       }
7625       if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
7626         InstantiateVariableDefinition(D.getIdentifierLoc(), Prev);
7627     }
7628
7629     // Check the new variable specialization against the parsed input.
7630     if (PrevTemplate && Prev && !Context.hasSameType(Prev->getType(), R)) {
7631       Diag(T->getTypeLoc().getLocStart(),
7632            diag::err_invalid_var_template_spec_type)
7633           << 0 << PrevTemplate << R << Prev->getType();
7634       Diag(PrevTemplate->getLocation(), diag::note_template_declared_here)
7635           << 2 << PrevTemplate->getDeclName();
7636       return true;
7637     }
7638
7639     // FIXME: Create an ExplicitInstantiation node?
7640     return (Decl*) nullptr;
7641   }
7642
7643   // If the declarator is a template-id, translate the parser's template
7644   // argument list into our AST format.
7645   bool HasExplicitTemplateArgs = false;
7646   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs;
7647   if (D.getName().getKind() == UnqualifiedId::IK_TemplateId) {
7648     TemplateArgs = makeTemplateArgumentListInfo(*this, *D.getName().TemplateId);
7649     HasExplicitTemplateArgs = true;
7650   }
7651
7652   // C++ [temp.explicit]p1:
7653   //   A [...] function [...] can be explicitly instantiated from its template.
7654   //   A member function [...] of a class template can be explicitly
7655   //  instantiated from the member definition associated with its class
7656   //  template.
7657   UnresolvedSet<8> Matches;
7658   TemplateSpecCandidateSet FailedCandidates(D.getIdentifierLoc());
7659   for (LookupResult::iterator P = Previous.begin(), PEnd = Previous.end();
7660        P != PEnd; ++P) {
7661     NamedDecl *Prev = *P;
7662     if (!HasExplicitTemplateArgs) {
7663       if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Prev)) {
7664         QualType Adjusted = adjustCCAndNoReturn(R, Method->getType());
7665         if (Context.hasSameUnqualifiedType(Method->getType(), Adjusted)) {
7666           Matches.clear();
7667
7668           Matches.addDecl(Method, P.getAccess());
7669           if (Method->getTemplateSpecializationKind() == TSK_Undeclared)
7670             break;
7671         }
7672       }
7673     }
7674
7675     FunctionTemplateDecl *FunTmpl = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(Prev);
7676     if (!FunTmpl)
7677       continue;
7678
7679     TemplateDeductionInfo Info(FailedCandidates.getLocation());
7680     FunctionDecl *Specialization = nullptr;
7681     if (TemplateDeductionResult TDK
7682           = DeduceTemplateArguments(FunTmpl,
7683                                (HasExplicitTemplateArgs ? &TemplateArgs
7684                                                         : nullptr),
7685                                     R, Specialization, Info)) {
7686       // Keep track of almost-matches.
7687       FailedCandidates.addCandidate()
7688           .set(FunTmpl->getTemplatedDecl(),
7689                MakeDeductionFailureInfo(Context, TDK, Info));
7690       (void)TDK;
7691       continue;
7692     }
7693
7694     Matches.addDecl(Specialization, P.getAccess());
7695   }
7696
7697   // Find the most specialized function template specialization.
7698   UnresolvedSetIterator Result = getMostSpecialized(
7699       Matches.begin(), Matches.end(), FailedCandidates,
7700       D.getIdentifierLoc(),
7701       PDiag(diag::err_explicit_instantiation_not_known) << Name,
7702       PDiag(diag::err_explicit_instantiation_ambiguous) << Name,
7703       PDiag(diag::note_explicit_instantiation_candidate));
7704
7705   if (Result == Matches.end())
7706     return true;
7707
7708   // Ignore access control bits, we don't need them for redeclaration checking.
7709   FunctionDecl *Specialization = cast<FunctionDecl>(*Result);
7710
7711   // C++11 [except.spec]p4
7712   // In an explicit instantiation an exception-specification may be specified,
7713   // but is not required.
7714   // If an exception-specification is specified in an explicit instantiation
7715   // directive, it shall be compatible with the exception-specifications of
7716   // other declarations of that function.
7717   if (auto *FPT = R->getAs<FunctionProtoType>())
7718     if (FPT->hasExceptionSpec()) {
7719       unsigned DiagID =
7720           diag::err_mismatched_exception_spec_explicit_instantiation;
7721       if (getLangOpts().MicrosoftExt)
7722         DiagID = diag::ext_mismatched_exception_spec_explicit_instantiation;
7723       bool Result = CheckEquivalentExceptionSpec(
7724           PDiag(DiagID) << Specialization->getType(),
7725           PDiag(diag::note_explicit_instantiation_here),
7726           Specialization->getType()->getAs<FunctionProtoType>(),
7727           Specialization->getLocation(), FPT, D.getLocStart());
7728       // In Microsoft mode, mismatching exception specifications just cause a
7729       // warning.
7730       if (!getLangOpts().MicrosoftExt && Result)
7731         return true;
7732     }
7733
7734   if (Specialization->getTemplateSpecializationKind() == TSK_Undeclared) {
7735     Diag(D.getIdentifierLoc(),
7736          diag::err_explicit_instantiation_member_function_not_instantiated)
7737       << Specialization
7738       << (Specialization->getTemplateSpecializationKind() ==
7739           TSK_ExplicitSpecialization);
7740     Diag(Specialization->getLocation(), diag::note_explicit_instantiation_here);
7741     return true;
7742   }
7743
7744   FunctionDecl *PrevDecl = Specialization->getPreviousDecl();
7745   if (!PrevDecl && Specialization->isThisDeclarationADefinition())
7746     PrevDecl = Specialization;
7747
7748   if (PrevDecl) {
7749     bool HasNoEffect = false;
7750     if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(D.getIdentifierLoc(), TSK,
7751                                                PrevDecl,
7752                                      PrevDecl->getTemplateSpecializationKind(),
7753                                           PrevDecl->getPointOfInstantiation(),
7754                                                HasNoEffect))
7755       return true;
7756
7757     // FIXME: We may still want to build some representation of this
7758     // explicit specialization.
7759     if (HasNoEffect)
7760       return (Decl*) nullptr;
7761   }
7762
7763   Specialization->setTemplateSpecializationKind(TSK, D.getIdentifierLoc());
7764   AttributeList *Attr = D.getDeclSpec().getAttributes().getList();
7765   if (Attr)
7766     ProcessDeclAttributeList(S, Specialization, Attr);
7767
7768   if (Specialization->isDefined()) {
7769     // Let the ASTConsumer know that this function has been explicitly
7770     // instantiated now, and its linkage might have changed.
7771     Consumer.HandleTopLevelDecl(DeclGroupRef(Specialization));
7772   } else if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
7773     InstantiateFunctionDefinition(D.getIdentifierLoc(), Specialization);
7774
7775   // C++0x [temp.explicit]p2:
7776   //   If the explicit instantiation is for a member function, a member class
7777   //   or a static data member of a class template specialization, the name of
7778   //   the class template specialization in the qualified-id for the member
7779   //   name shall be a simple-template-id.
7780   //
7781   // C++98 has the same restriction, just worded differently.
7782   FunctionTemplateDecl *FunTmpl = Specialization->getPrimaryTemplate();
7783   if (D.getName().getKind() != UnqualifiedId::IK_TemplateId && !FunTmpl &&
7784       D.getCXXScopeSpec().isSet() &&
7785       !ScopeSpecifierHasTemplateId(D.getCXXScopeSpec()))
7786     Diag(D.getIdentifierLoc(),
7787          diag::ext_explicit_instantiation_without_qualified_id)
7788     << Specialization << D.getCXXScopeSpec().getRange();
7789
7790   CheckExplicitInstantiationScope(*this,
7791                    FunTmpl? (NamedDecl *)FunTmpl
7792                           : Specialization->getInstantiatedFromMemberFunction(),
7793                                   D.getIdentifierLoc(),
7794                                   D.getCXXScopeSpec().isSet());
7795
7796   // FIXME: Create some kind of ExplicitInstantiationDecl here.
7797   return (Decl*) nullptr;
7798 }
7799
7800 TypeResult
7801 Sema::ActOnDependentTag(Scope *S, unsigned TagSpec, TagUseKind TUK,
7802                         const CXXScopeSpec &SS, IdentifierInfo *Name,
7803                         SourceLocation TagLoc, SourceLocation NameLoc) {
7804   // This has to hold, because SS is expected to be defined.
7805   assert(Name && "Expected a name in a dependent tag");
7806
7807   NestedNameSpecifier *NNS = SS.getScopeRep();
7808   if (!NNS)
7809     return true;
7810
7811   TagTypeKind Kind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
7812
7813   if (TUK == TUK_Declaration || TUK == TUK_Definition) {
7814     Diag(NameLoc, diag::err_dependent_tag_decl)
7815       << (TUK == TUK_Definition) << Kind << SS.getRange();
7816     return true;
7817   }
7818
7819   // Create the resulting type.
7820   ElaboratedTypeKeyword Kwd = TypeWithKeyword::getKeywordForTagTypeKind(Kind);
7821   QualType Result = Context.getDependentNameType(Kwd, NNS, Name);
7822
7823   // Create type-source location information for this type.
7824   TypeLocBuilder TLB;
7825   DependentNameTypeLoc TL = TLB.push<DependentNameTypeLoc>(Result);
7826   TL.setElaboratedKeywordLoc(TagLoc);
7827   TL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
7828   TL.setNameLoc(NameLoc);
7829   return CreateParsedType(Result, TLB.getTypeSourceInfo(Context, Result));
7830 }
7831
7832 TypeResult
7833 Sema::ActOnTypenameType(Scope *S, SourceLocation TypenameLoc,
7834                         const CXXScopeSpec &SS, const IdentifierInfo &II,
7835                         SourceLocation IdLoc) {
7836   if (SS.isInvalid())
7837     return true;
7838
7839   if (TypenameLoc.isValid() && S && !S->getTemplateParamParent())
7840     Diag(TypenameLoc,
7841          getLangOpts().CPlusPlus11 ?
7842            diag::warn_cxx98_compat_typename_outside_of_template :
7843            diag::ext_typename_outside_of_template)
7844       << FixItHint::CreateRemoval(TypenameLoc);
7845
7846   NestedNameSpecifierLoc QualifierLoc = SS.getWithLocInContext(Context);
7847   QualType T = CheckTypenameType(TypenameLoc.isValid()? ETK_Typename : ETK_None,
7848                                  TypenameLoc, QualifierLoc, II, IdLoc);
7849   if (T.isNull())
7850     return true;
7851
7852   TypeSourceInfo *TSI = Context.CreateTypeSourceInfo(T);
7853   if (isa<DependentNameType>(T)) {
7854     DependentNameTypeLoc TL = TSI->getTypeLoc().castAs<DependentNameTypeLoc>();
7855     TL.setElaboratedKeywordLoc(TypenameLoc);
7856     TL.setQualifierLoc(QualifierLoc);
7857     TL.setNameLoc(IdLoc);
7858   } else {
7859     ElaboratedTypeLoc TL = TSI->getTypeLoc().castAs<ElaboratedTypeLoc>();
7860     TL.setElaboratedKeywordLoc(TypenameLoc);
7861     TL.setQualifierLoc(QualifierLoc);
7862     TL.getNamedTypeLoc().castAs<TypeSpecTypeLoc>().setNameLoc(IdLoc);
7863   }
7864
7865   return CreateParsedType(T, TSI);
7866 }
7867
7868 TypeResult
7869 Sema::ActOnTypenameType(Scope *S,
7870                         SourceLocation TypenameLoc,
7871                         const CXXScopeSpec &SS,
7872                         SourceLocation TemplateKWLoc,
7873                         TemplateTy TemplateIn,
7874                         SourceLocation TemplateNameLoc,
7875                         SourceLocation LAngleLoc,
7876                         ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsIn,
7877                         SourceLocation RAngleLoc) {
7878   if (TypenameLoc.isValid() && S && !S->getTemplateParamParent())
7879     Diag(TypenameLoc,
7880          getLangOpts().CPlusPlus11 ?
7881            diag::warn_cxx98_compat_typename_outside_of_template :
7882            diag::ext_typename_outside_of_template)
7883       << FixItHint::CreateRemoval(TypenameLoc);
7884
7885   // Translate the parser's template argument list in our AST format.
7886   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs(LAngleLoc, RAngleLoc);
7887   translateTemplateArguments(TemplateArgsIn, TemplateArgs);
7888
7889   TemplateName Template = TemplateIn.get();
7890   if (DependentTemplateName *DTN = Template.getAsDependentTemplateName()) {
7891     // Construct a dependent template specialization type.
7892     assert(DTN && "dependent template has non-dependent name?");
7893     assert(DTN->getQualifier() == SS.getScopeRep());
7894     QualType T = Context.getDependentTemplateSpecializationType(ETK_Typename,
7895                                                           DTN->getQualifier(),
7896                                                           DTN->getIdentifier(),
7897                                                                 TemplateArgs);
7898
7899     // Create source-location information for this type.
7900     TypeLocBuilder Builder;
7901     DependentTemplateSpecializationTypeLoc SpecTL
7902     = Builder.push<DependentTemplateSpecializationTypeLoc>(T);
7903     SpecTL.setElaboratedKeywordLoc(TypenameLoc);
7904     SpecTL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
7905     SpecTL.setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
7906     SpecTL.setTemplateNameLoc(TemplateNameLoc);
7907     SpecTL.setLAngleLoc(LAngleLoc);
7908     SpecTL.setRAngleLoc(RAngleLoc);
7909     for (unsigned I = 0, N = TemplateArgs.size(); I != N; ++I)
7910       SpecTL.setArgLocInfo(I, TemplateArgs[I].getLocInfo());
7911     return CreateParsedType(T, Builder.getTypeSourceInfo(Context, T));
7912   }
7913
7914   QualType T = CheckTemplateIdType(Template, TemplateNameLoc, TemplateArgs);
7915   if (T.isNull())
7916     return true;
7917
7918   // Provide source-location information for the template specialization type.
7919   TypeLocBuilder Builder;
7920   TemplateSpecializationTypeLoc SpecTL
7921     = Builder.push<TemplateSpecializationTypeLoc>(T);
7922   SpecTL.setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
7923   SpecTL.setTemplateNameLoc(TemplateNameLoc);
7924   SpecTL.setLAngleLoc(LAngleLoc);
7925   SpecTL.setRAngleLoc(RAngleLoc);
7926   for (unsigned I = 0, N = TemplateArgs.size(); I != N; ++I)
7927     SpecTL.setArgLocInfo(I, TemplateArgs[I].getLocInfo());
7928
7929   T = Context.getElaboratedType(ETK_Typename, SS.getScopeRep(), T);
7930   ElaboratedTypeLoc TL = Builder.push<ElaboratedTypeLoc>(T);
7931   TL.setElaboratedKeywordLoc(TypenameLoc);
7932   TL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
7933
7934   TypeSourceInfo *TSI = Builder.getTypeSourceInfo(Context, T);
7935   return CreateParsedType(T, TSI);
7936 }
7937
7938
7939 /// Determine whether this failed name lookup should be treated as being
7940 /// disabled by a usage of std::enable_if.
7941 static bool isEnableIf(NestedNameSpecifierLoc NNS, const IdentifierInfo &II,
7942                        SourceRange &CondRange) {
7943   // We must be looking for a ::type...
7944   if (!II.isStr("type"))
7945     return false;
7946
7947   // ... within an explicitly-written template specialization...
7948   if (!NNS || !NNS.getNestedNameSpecifier()->getAsType())
7949     return false;
7950   TypeLoc EnableIfTy = NNS.getTypeLoc();
7951   TemplateSpecializationTypeLoc EnableIfTSTLoc =
7952       EnableIfTy.getAs<TemplateSpecializationTypeLoc>();
7953   if (!EnableIfTSTLoc || EnableIfTSTLoc.getNumArgs() == 0)
7954     return false;
7955   const TemplateSpecializationType *EnableIfTST =
7956     cast<TemplateSpecializationType>(EnableIfTSTLoc.getTypePtr());
7957
7958   // ... which names a complete class template declaration...
7959   const TemplateDecl *EnableIfDecl =
7960     EnableIfTST->getTemplateName().getAsTemplateDecl();
7961   if (!EnableIfDecl || EnableIfTST->isIncompleteType())
7962     return false;
7963
7964   // ... called "enable_if".
7965   const IdentifierInfo *EnableIfII =
7966     EnableIfDecl->getDeclName().getAsIdentifierInfo();
7967   if (!EnableIfII || !EnableIfII->isStr("enable_if"))
7968     return false;
7969
7970   // Assume the first template argument is the condition.
7971   CondRange = EnableIfTSTLoc.getArgLoc(0).getSourceRange();
7972   return true;
7973 }
7974
7975 /// \brief Build the type that describes a C++ typename specifier,
7976 /// e.g., "typename T::type".
7977 QualType
7978 Sema::CheckTypenameType(ElaboratedTypeKeyword Keyword,
7979                         SourceLocation KeywordLoc,
7980                         NestedNameSpecifierLoc QualifierLoc,
7981                         const IdentifierInfo &II,
7982                         SourceLocation IILoc) {
7983   CXXScopeSpec SS;
7984   SS.Adopt(QualifierLoc);
7985
7986   DeclContext *Ctx = computeDeclContext(SS);
7987   if (!Ctx) {
7988     // If the nested-name-specifier is dependent and couldn't be
7989     // resolved to a type, build a typename type.
7990     assert(QualifierLoc.getNestedNameSpecifier()->isDependent());
7991     return Context.getDependentNameType(Keyword,
7992                                         QualifierLoc.getNestedNameSpecifier(),
7993                                         &II);
7994   }
7995
7996   // If the nested-name-specifier refers to the current instantiation,
7997   // the "typename" keyword itself is superfluous. In C++03, the
7998   // program is actually ill-formed. However, DR 382 (in C++0x CD1)
7999   // allows such extraneous "typename" keywords, and we retroactively
8000   // apply this DR to C++03 code with only a warning. In any case we continue.
8001
8002   if (RequireCompleteDeclContext(SS, Ctx))
8003     return QualType();
8004
8005   DeclarationName Name(&II);
8006   LookupResult Result(*this, Name, IILoc, LookupOrdinaryName);
8007   LookupQualifiedName(Result, Ctx, SS);
8008   unsigned DiagID = 0;
8009   Decl *Referenced = nullptr;
8010   switch (Result.getResultKind()) {
8011   case LookupResult::NotFound: {
8012     // If we're looking up 'type' within a template named 'enable_if', produce
8013     // a more specific diagnostic.
8014     SourceRange CondRange;
8015     if (isEnableIf(QualifierLoc, II, CondRange)) {
8016       Diag(CondRange.getBegin(), diag::err_typename_nested_not_found_enable_if)
8017         << Ctx << CondRange;
8018       return QualType();
8019     }
8020
8021     DiagID = diag::err_typename_nested_not_found;
8022     break;
8023   }
8024
8025   case LookupResult::FoundUnresolvedValue: {
8026     // We found a using declaration that is a value. Most likely, the using
8027     // declaration itself is meant to have the 'typename' keyword.
8028     SourceRange FullRange(KeywordLoc.isValid() ? KeywordLoc : SS.getBeginLoc(),
8029                           IILoc);
8030     Diag(IILoc, diag::err_typename_refers_to_using_value_decl)
8031       << Name << Ctx << FullRange;
8032     if (UnresolvedUsingValueDecl *Using
8033           = dyn_cast<UnresolvedUsingValueDecl>(Result.getRepresentativeDecl())){
8034       SourceLocation Loc = Using->getQualifierLoc().getBeginLoc();
8035       Diag(Loc, diag::note_using_value_decl_missing_typename)
8036         << FixItHint::CreateInsertion(Loc, "typename ");
8037     }
8038   }
8039   // Fall through to create a dependent typename type, from which we can recover
8040   // better.
8041
8042   case LookupResult::NotFoundInCurrentInstantiation:
8043     // Okay, it's a member of an unknown instantiation.
8044     return Context.getDependentNameType(Keyword,
8045                                         QualifierLoc.getNestedNameSpecifier(),
8046                                         &II);
8047
8048   case LookupResult::Found:
8049     if (TypeDecl *Type = dyn_cast<TypeDecl>(Result.getFoundDecl())) {
8050       // We found a type. Build an ElaboratedType, since the
8051       // typename-specifier was just sugar.
8052       MarkAnyDeclReferenced(Type->getLocation(), Type, /*OdrUse=*/false);
8053       return Context.getElaboratedType(ETK_Typename,
8054                                        QualifierLoc.getNestedNameSpecifier(),
8055                                        Context.getTypeDeclType(Type));
8056     }
8057
8058     DiagID = diag::err_typename_nested_not_type;
8059     Referenced = Result.getFoundDecl();
8060     break;
8061
8062   case LookupResult::FoundOverloaded:
8063     DiagID = diag::err_typename_nested_not_type;
8064     Referenced = *Result.begin();
8065     break;
8066
8067   case LookupResult::Ambiguous:
8068     return QualType();
8069   }
8070
8071   // If we get here, it's because name lookup did not find a
8072   // type. Emit an appropriate diagnostic and return an error.
8073   SourceRange FullRange(KeywordLoc.isValid() ? KeywordLoc : SS.getBeginLoc(),
8074                         IILoc);
8075   Diag(IILoc, DiagID) << FullRange << Name << Ctx;
8076   if (Referenced)
8077     Diag(Referenced->getLocation(), diag::note_typename_refers_here)
8078       << Name;
8079   return QualType();
8080 }
8081
8082 namespace {
8083   // See Sema::RebuildTypeInCurrentInstantiation
8084   class CurrentInstantiationRebuilder
8085     : public TreeTransform<CurrentInstantiationRebuilder> {
8086     SourceLocation Loc;
8087     DeclarationName Entity;
8088
8089   public:
8090     typedef TreeTransform<CurrentInstantiationRebuilder> inherited;
8091
8092     CurrentInstantiationRebuilder(Sema &SemaRef,
8093                                   SourceLocation Loc,
8094                                   DeclarationName Entity)
8095     : TreeTransform<CurrentInstantiationRebuilder>(SemaRef),
8096       Loc(Loc), Entity(Entity) { }
8097
8098     /// \brief Determine whether the given type \p T has already been
8099     /// transformed.
8100     ///
8101     /// For the purposes of type reconstruction, a type has already been
8102     /// transformed if it is NULL or if it is not dependent.
8103     bool AlreadyTransformed(QualType T) {
8104       return T.isNull() || !T->isDependentType();
8105     }
8106
8107     /// \brief Returns the location of the entity whose type is being
8108     /// rebuilt.
8109     SourceLocation getBaseLocation() { return Loc; }
8110
8111     /// \brief Returns the name of the entity whose type is being rebuilt.
8112     DeclarationName getBaseEntity() { return Entity; }
8113
8114     /// \brief Sets the "base" location and entity when that
8115     /// information is known based on another transformation.
8116     void setBase(SourceLocation Loc, DeclarationName Entity) {
8117       this->Loc = Loc;
8118       this->Entity = Entity;
8119     }
8120
8121     ExprResult TransformLambdaExpr(LambdaExpr *E) {
8122       // Lambdas never need to be transformed.
8123       return E;
8124     }
8125   };
8126 }
8127
8128 /// \brief Rebuilds a type within the context of the current instantiation.
8129 ///
8130 /// The type \p T is part of the type of an out-of-line member definition of
8131 /// a class template (or class template partial specialization) that was parsed
8132 /// and constructed before we entered the scope of the class template (or
8133 /// partial specialization thereof). This routine will rebuild that type now
8134 /// that we have entered the declarator's scope, which may produce different
8135 /// canonical types, e.g.,
8136 ///
8137 /// \code
8138 /// template<typename T>
8139 /// struct X {
8140 ///   typedef T* pointer;
8141 ///   pointer data();
8142 /// };
8143 ///
8144 /// template<typename T>
8145 /// typename X<T>::pointer X<T>::data() { ... }
8146 /// \endcode
8147 ///
8148 /// Here, the type "typename X<T>::pointer" will be created as a DependentNameType,
8149 /// since we do not know that we can look into X<T> when we parsed the type.
8150 /// This function will rebuild the type, performing the lookup of "pointer"
8151 /// in X<T> and returning an ElaboratedType whose canonical type is the same
8152 /// as the canonical type of T*, allowing the return types of the out-of-line
8153 /// definition and the declaration to match.
8154 TypeSourceInfo *Sema::RebuildTypeInCurrentInstantiation(TypeSourceInfo *T,
8155                                                         SourceLocation Loc,
8156                                                         DeclarationName Name) {
8157   if (!T || !T->getType()->isDependentType())
8158     return T;
8159
8160   CurrentInstantiationRebuilder Rebuilder(*this, Loc, Name);
8161   return Rebuilder.TransformType(T);
8162 }
8163
8164 ExprResult Sema::RebuildExprInCurrentInstantiation(Expr *E) {
8165   CurrentInstantiationRebuilder Rebuilder(*this, E->getExprLoc(),
8166                                           DeclarationName());
8167   return Rebuilder.TransformExpr(E);
8168 }
8169
8170 bool Sema::RebuildNestedNameSpecifierInCurrentInstantiation(CXXScopeSpec &SS) {
8171   if (SS.isInvalid())
8172     return true;
8173
8174   NestedNameSpecifierLoc QualifierLoc = SS.getWithLocInContext(Context);
8175   CurrentInstantiationRebuilder Rebuilder(*this, SS.getRange().getBegin(),
8176                                           DeclarationName());
8177   NestedNameSpecifierLoc Rebuilt
8178     = Rebuilder.TransformNestedNameSpecifierLoc(QualifierLoc);
8179   if (!Rebuilt)
8180     return true;
8181
8182   SS.Adopt(Rebuilt);
8183   return false;
8184 }
8185
8186 /// \brief Rebuild the template parameters now that we know we're in a current
8187 /// instantiation.
8188 bool Sema::RebuildTemplateParamsInCurrentInstantiation(
8189                                                TemplateParameterList *Params) {
8190   for (unsigned I = 0, N = Params->size(); I != N; ++I) {
8191     Decl *Param = Params->getParam(I);
8192
8193     // There is nothing to rebuild in a type parameter.
8194     if (isa<TemplateTypeParmDecl>(Param))
8195       continue;
8196
8197     // Rebuild the template parameter list of a template template parameter.
8198     if (TemplateTemplateParmDecl *TTP
8199         = dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl>(Param)) {
8200       if (RebuildTemplateParamsInCurrentInstantiation(
8201             TTP->getTemplateParameters()))
8202         return true;
8203
8204       continue;
8205     }
8206
8207     // Rebuild the type of a non-type template parameter.
8208     NonTypeTemplateParmDecl *NTTP = cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param);
8209     TypeSourceInfo *NewTSI
8210       = RebuildTypeInCurrentInstantiation(NTTP->getTypeSourceInfo(),
8211                                           NTTP->getLocation(),
8212                                           NTTP->getDeclName());
8213     if (!NewTSI)
8214       return true;
8215
8216     if (NewTSI != NTTP->getTypeSourceInfo()) {
8217       NTTP->setTypeSourceInfo(NewTSI);
8218       NTTP->setType(NewTSI->getType());
8219     }
8220   }
8221
8222   return false;
8223 }
8224
8225 /// \brief Produces a formatted string that describes the binding of
8226 /// template parameters to template arguments.
8227 std::string
8228 Sema::getTemplateArgumentBindingsText(const TemplateParameterList *Params,
8229                                       const TemplateArgumentList &Args) {
8230   return getTemplateArgumentBindingsText(Params, Args.data(), Args.size());
8231 }
8232
8233 std::string
8234 Sema::getTemplateArgumentBindingsText(const TemplateParameterList *Params,
8235                                       const TemplateArgument *Args,
8236                                       unsigned NumArgs) {
8237   SmallString<128> Str;
8238   llvm::raw_svector_ostream Out(Str);
8239
8240   if (!Params || Params->size() == 0 || NumArgs == 0)
8241     return std::string();
8242
8243   for (unsigned I = 0, N = Params->size(); I != N; ++I) {
8244     if (I >= NumArgs)
8245       break;
8246
8247     if (I == 0)
8248       Out << "[with ";
8249     else
8250       Out << ", ";
8251
8252     if (const IdentifierInfo *Id = Params->getParam(I)->getIdentifier()) {
8253       Out << Id->getName();
8254     } else {
8255       Out << '$' << I;
8256     }
8257
8258     Out << " = ";
8259     Args[I].print(getPrintingPolicy(), Out);
8260   }
8261
8262   Out << ']';
8263   return Out.str();
8264 }
8265
8266 void Sema::MarkAsLateParsedTemplate(FunctionDecl *FD, Decl *FnD,
8267                                     CachedTokens &Toks) {
8268   if (!FD)
8269     return;
8270
8271   LateParsedTemplate *LPT = new LateParsedTemplate;
8272
8273   // Take tokens to avoid allocations
8274   LPT->Toks.swap(Toks);
8275   LPT->D = FnD;
8276   LateParsedTemplateMap[FD] = LPT;
8277
8278   FD->setLateTemplateParsed(true);
8279 }
8280
8281 void Sema::UnmarkAsLateParsedTemplate(FunctionDecl *FD) {
8282   if (!FD)
8283     return;
8284   FD->setLateTemplateParsed(false);
8285 }
8286
8287 bool Sema::IsInsideALocalClassWithinATemplateFunction() {
8288   DeclContext *DC = CurContext;
8289
8290   while (DC) {
8291     if (CXXRecordDecl *RD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(CurContext)) {
8292       const FunctionDecl *FD = RD->isLocalClass();
8293       return (FD && FD->getTemplatedKind() != FunctionDecl::TK_NonTemplate);
8294     } else if (DC->isTranslationUnit() || DC->isNamespace())
8295       return false;
8296
8297     DC = DC->getParent();
8298   }
8299   return false;
8300 }