]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/Sema/SemaTemplateDeduction.cpp
Add ELF Tool Chain's brandelf(1) to contrib
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / tools / clang / lib / Sema / SemaTemplateDeduction.cpp
1 //===------- SemaTemplateDeduction.cpp - Template Argument Deduction ------===/
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 C++ template argument deduction.
10 //
11 //===----------------------------------------------------------------------===/
12
13 #include "clang/Sema/TemplateDeduction.h"
14 #include "TreeTransform.h"
15 #include "clang/AST/ASTContext.h"
16 #include "clang/AST/ASTLambda.h"
17 #include "clang/AST/DeclObjC.h"
18 #include "clang/AST/DeclTemplate.h"
19 #include "clang/AST/Expr.h"
20 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
21 #include "clang/AST/StmtVisitor.h"
22 #include "clang/Sema/DeclSpec.h"
23 #include "clang/Sema/Sema.h"
24 #include "clang/Sema/Template.h"
25 #include "llvm/ADT/SmallBitVector.h"
26 #include <algorithm>
27
28 namespace clang {
29   using namespace sema;
30   /// \brief Various flags that control template argument deduction.
31   ///
32   /// These flags can be bitwise-OR'd together.
33   enum TemplateDeductionFlags {
34     /// \brief No template argument deduction flags, which indicates the
35     /// strictest results for template argument deduction (as used for, e.g.,
36     /// matching class template partial specializations).
37     TDF_None = 0,
38     /// \brief Within template argument deduction from a function call, we are
39     /// matching with a parameter type for which the original parameter was
40     /// a reference.
41     TDF_ParamWithReferenceType = 0x1,
42     /// \brief Within template argument deduction from a function call, we
43     /// are matching in a case where we ignore cv-qualifiers.
44     TDF_IgnoreQualifiers = 0x02,
45     /// \brief Within template argument deduction from a function call,
46     /// we are matching in a case where we can perform template argument
47     /// deduction from a template-id of a derived class of the argument type.
48     TDF_DerivedClass = 0x04,
49     /// \brief Allow non-dependent types to differ, e.g., when performing
50     /// template argument deduction from a function call where conversions
51     /// may apply.
52     TDF_SkipNonDependent = 0x08,
53     /// \brief Whether we are performing template argument deduction for
54     /// parameters and arguments in a top-level template argument
55     TDF_TopLevelParameterTypeList = 0x10,
56     /// \brief Within template argument deduction from overload resolution per
57     /// C++ [over.over] allow matching function types that are compatible in
58     /// terms of noreturn and default calling convention adjustments.
59     TDF_InOverloadResolution = 0x20
60   };
61 }
62
63 using namespace clang;
64
65 /// \brief Compare two APSInts, extending and switching the sign as
66 /// necessary to compare their values regardless of underlying type.
67 static bool hasSameExtendedValue(llvm::APSInt X, llvm::APSInt Y) {
68   if (Y.getBitWidth() > X.getBitWidth())
69     X = X.extend(Y.getBitWidth());
70   else if (Y.getBitWidth() < X.getBitWidth())
71     Y = Y.extend(X.getBitWidth());
72
73   // If there is a signedness mismatch, correct it.
74   if (X.isSigned() != Y.isSigned()) {
75     // If the signed value is negative, then the values cannot be the same.
76     if ((Y.isSigned() && Y.isNegative()) || (X.isSigned() && X.isNegative()))
77       return false;
78
79     Y.setIsSigned(true);
80     X.setIsSigned(true);
81   }
82
83   return X == Y;
84 }
85
86 static Sema::TemplateDeductionResult
87 DeduceTemplateArguments(Sema &S,
88                         TemplateParameterList *TemplateParams,
89                         const TemplateArgument &Param,
90                         TemplateArgument Arg,
91                         TemplateDeductionInfo &Info,
92                         SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced);
93
94 /// \brief Whether template argument deduction for two reference parameters
95 /// resulted in the argument type, parameter type, or neither type being more
96 /// qualified than the other.
97 enum DeductionQualifierComparison {
98   NeitherMoreQualified = 0,
99   ParamMoreQualified,
100   ArgMoreQualified
101 };
102
103 /// \brief Stores the result of comparing two reference parameters while
104 /// performing template argument deduction for partial ordering of function
105 /// templates.
106 struct RefParamPartialOrderingComparison {
107   /// \brief Whether the parameter type is an rvalue reference type.
108   bool ParamIsRvalueRef;
109   /// \brief Whether the argument type is an rvalue reference type.
110   bool ArgIsRvalueRef;
111
112   /// \brief Whether the parameter or argument (or neither) is more qualified.
113   DeductionQualifierComparison Qualifiers;
114 };
115
116
117
118 static Sema::TemplateDeductionResult
119 DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(Sema &S,
120                                    TemplateParameterList *TemplateParams,
121                                    QualType Param,
122                                    QualType Arg,
123                                    TemplateDeductionInfo &Info,
124                                    SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &
125                                                       Deduced,
126                                    unsigned TDF,
127                                    bool PartialOrdering = false,
128                             SmallVectorImpl<RefParamPartialOrderingComparison> *
129                                                  RefParamComparisons = nullptr);
130
131 static Sema::TemplateDeductionResult
132 DeduceTemplateArguments(Sema &S,
133                         TemplateParameterList *TemplateParams,
134                         const TemplateArgument *Params, unsigned NumParams,
135                         const TemplateArgument *Args, unsigned NumArgs,
136                         TemplateDeductionInfo &Info,
137                         SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced);
138
139 /// \brief If the given expression is of a form that permits the deduction
140 /// of a non-type template parameter, return the declaration of that
141 /// non-type template parameter.
142 static NonTypeTemplateParmDecl *getDeducedParameterFromExpr(Expr *E) {
143   // If we are within an alias template, the expression may have undergone
144   // any number of parameter substitutions already.
145   while (1) {
146     if (ImplicitCastExpr *IC = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E))
147       E = IC->getSubExpr();
148     else if (SubstNonTypeTemplateParmExpr *Subst =
149                dyn_cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(E))
150       E = Subst->getReplacement();
151     else
152       break;
153   }
154
155   if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E))
156     return dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(DRE->getDecl());
157
158   return nullptr;
159 }
160
161 /// \brief Determine whether two declaration pointers refer to the same
162 /// declaration.
163 static bool isSameDeclaration(Decl *X, Decl *Y) {
164   if (NamedDecl *NX = dyn_cast<NamedDecl>(X))
165     X = NX->getUnderlyingDecl();
166   if (NamedDecl *NY = dyn_cast<NamedDecl>(Y))
167     Y = NY->getUnderlyingDecl();
168
169   return X->getCanonicalDecl() == Y->getCanonicalDecl();
170 }
171
172 /// \brief Verify that the given, deduced template arguments are compatible.
173 ///
174 /// \returns The deduced template argument, or a NULL template argument if
175 /// the deduced template arguments were incompatible.
176 static DeducedTemplateArgument
177 checkDeducedTemplateArguments(ASTContext &Context,
178                               const DeducedTemplateArgument &X,
179                               const DeducedTemplateArgument &Y) {
180   // We have no deduction for one or both of the arguments; they're compatible.
181   if (X.isNull())
182     return Y;
183   if (Y.isNull())
184     return X;
185
186   switch (X.getKind()) {
187   case TemplateArgument::Null:
188     llvm_unreachable("Non-deduced template arguments handled above");
189
190   case TemplateArgument::Type:
191     // If two template type arguments have the same type, they're compatible.
192     if (Y.getKind() == TemplateArgument::Type &&
193         Context.hasSameType(X.getAsType(), Y.getAsType()))
194       return X;
195
196     return DeducedTemplateArgument();
197
198   case TemplateArgument::Integral:
199     // If we deduced a constant in one case and either a dependent expression or
200     // declaration in another case, keep the integral constant.
201     // If both are integral constants with the same value, keep that value.
202     if (Y.getKind() == TemplateArgument::Expression ||
203         Y.getKind() == TemplateArgument::Declaration ||
204         (Y.getKind() == TemplateArgument::Integral &&
205          hasSameExtendedValue(X.getAsIntegral(), Y.getAsIntegral())))
206       return DeducedTemplateArgument(X,
207                                      X.wasDeducedFromArrayBound() &&
208                                      Y.wasDeducedFromArrayBound());
209
210     // All other combinations are incompatible.
211     return DeducedTemplateArgument();
212
213   case TemplateArgument::Template:
214     if (Y.getKind() == TemplateArgument::Template &&
215         Context.hasSameTemplateName(X.getAsTemplate(), Y.getAsTemplate()))
216       return X;
217
218     // All other combinations are incompatible.
219     return DeducedTemplateArgument();
220
221   case TemplateArgument::TemplateExpansion:
222     if (Y.getKind() == TemplateArgument::TemplateExpansion &&
223         Context.hasSameTemplateName(X.getAsTemplateOrTemplatePattern(),
224                                     Y.getAsTemplateOrTemplatePattern()))
225       return X;
226
227     // All other combinations are incompatible.
228     return DeducedTemplateArgument();
229
230   case TemplateArgument::Expression:
231     // If we deduced a dependent expression in one case and either an integral
232     // constant or a declaration in another case, keep the integral constant
233     // or declaration.
234     if (Y.getKind() == TemplateArgument::Integral ||
235         Y.getKind() == TemplateArgument::Declaration)
236       return DeducedTemplateArgument(Y, X.wasDeducedFromArrayBound() &&
237                                      Y.wasDeducedFromArrayBound());
238
239     if (Y.getKind() == TemplateArgument::Expression) {
240       // Compare the expressions for equality
241       llvm::FoldingSetNodeID ID1, ID2;
242       X.getAsExpr()->Profile(ID1, Context, true);
243       Y.getAsExpr()->Profile(ID2, Context, true);
244       if (ID1 == ID2)
245         return X;
246     }
247
248     // All other combinations are incompatible.
249     return DeducedTemplateArgument();
250
251   case TemplateArgument::Declaration:
252     // If we deduced a declaration and a dependent expression, keep the
253     // declaration.
254     if (Y.getKind() == TemplateArgument::Expression)
255       return X;
256
257     // If we deduced a declaration and an integral constant, keep the
258     // integral constant.
259     if (Y.getKind() == TemplateArgument::Integral)
260       return Y;
261
262     // If we deduced two declarations, make sure they they refer to the
263     // same declaration.
264     if (Y.getKind() == TemplateArgument::Declaration &&
265         isSameDeclaration(X.getAsDecl(), Y.getAsDecl()))
266       return X;
267
268     // All other combinations are incompatible.
269     return DeducedTemplateArgument();
270
271   case TemplateArgument::NullPtr:
272     // If we deduced a null pointer and a dependent expression, keep the
273     // null pointer.
274     if (Y.getKind() == TemplateArgument::Expression)
275       return X;
276
277     // If we deduced a null pointer and an integral constant, keep the
278     // integral constant.
279     if (Y.getKind() == TemplateArgument::Integral)
280       return Y;
281
282     // If we deduced two null pointers, make sure they have the same type.
283     if (Y.getKind() == TemplateArgument::NullPtr &&
284         Context.hasSameType(X.getNullPtrType(), Y.getNullPtrType()))
285       return X;
286
287     // All other combinations are incompatible.
288     return DeducedTemplateArgument();
289
290   case TemplateArgument::Pack:
291     if (Y.getKind() != TemplateArgument::Pack ||
292         X.pack_size() != Y.pack_size())
293       return DeducedTemplateArgument();
294
295     for (TemplateArgument::pack_iterator XA = X.pack_begin(),
296                                       XAEnd = X.pack_end(),
297                                          YA = Y.pack_begin();
298          XA != XAEnd; ++XA, ++YA) {
299       // FIXME: Do we need to merge the results together here?
300       if (checkDeducedTemplateArguments(Context,
301                     DeducedTemplateArgument(*XA, X.wasDeducedFromArrayBound()),
302                     DeducedTemplateArgument(*YA, Y.wasDeducedFromArrayBound()))
303             .isNull())
304         return DeducedTemplateArgument();
305     }
306
307     return X;
308   }
309
310   llvm_unreachable("Invalid TemplateArgument Kind!");
311 }
312
313 /// \brief Deduce the value of the given non-type template parameter
314 /// from the given constant.
315 static Sema::TemplateDeductionResult
316 DeduceNonTypeTemplateArgument(Sema &S,
317                               NonTypeTemplateParmDecl *NTTP,
318                               llvm::APSInt Value, QualType ValueType,
319                               bool DeducedFromArrayBound,
320                               TemplateDeductionInfo &Info,
321                     SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced) {
322   assert(NTTP->getDepth() == 0 &&
323          "Cannot deduce non-type template argument with depth > 0");
324
325   DeducedTemplateArgument NewDeduced(S.Context, Value, ValueType,
326                                      DeducedFromArrayBound);
327   DeducedTemplateArgument Result = checkDeducedTemplateArguments(S.Context,
328                                                      Deduced[NTTP->getIndex()],
329                                                                  NewDeduced);
330   if (Result.isNull()) {
331     Info.Param = NTTP;
332     Info.FirstArg = Deduced[NTTP->getIndex()];
333     Info.SecondArg = NewDeduced;
334     return Sema::TDK_Inconsistent;
335   }
336
337   Deduced[NTTP->getIndex()] = Result;
338   return Sema::TDK_Success;
339 }
340
341 /// \brief Deduce the value of the given non-type template parameter
342 /// from the given type- or value-dependent expression.
343 ///
344 /// \returns true if deduction succeeded, false otherwise.
345 static Sema::TemplateDeductionResult
346 DeduceNonTypeTemplateArgument(Sema &S,
347                               NonTypeTemplateParmDecl *NTTP,
348                               Expr *Value,
349                               TemplateDeductionInfo &Info,
350                     SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced) {
351   assert(NTTP->getDepth() == 0 &&
352          "Cannot deduce non-type template argument with depth > 0");
353   assert((Value->isTypeDependent() || Value->isValueDependent()) &&
354          "Expression template argument must be type- or value-dependent.");
355
356   DeducedTemplateArgument NewDeduced(Value);
357   DeducedTemplateArgument Result = checkDeducedTemplateArguments(S.Context,
358                                                      Deduced[NTTP->getIndex()],
359                                                                  NewDeduced);
360
361   if (Result.isNull()) {
362     Info.Param = NTTP;
363     Info.FirstArg = Deduced[NTTP->getIndex()];
364     Info.SecondArg = NewDeduced;
365     return Sema::TDK_Inconsistent;
366   }
367
368   Deduced[NTTP->getIndex()] = Result;
369   return Sema::TDK_Success;
370 }
371
372 /// \brief Deduce the value of the given non-type template parameter
373 /// from the given declaration.
374 ///
375 /// \returns true if deduction succeeded, false otherwise.
376 static Sema::TemplateDeductionResult
377 DeduceNonTypeTemplateArgument(Sema &S,
378                             NonTypeTemplateParmDecl *NTTP,
379                             ValueDecl *D,
380                             TemplateDeductionInfo &Info,
381                             SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced) {
382   assert(NTTP->getDepth() == 0 &&
383          "Cannot deduce non-type template argument with depth > 0");
384
385   D = D ? cast<ValueDecl>(D->getCanonicalDecl()) : nullptr;
386   TemplateArgument New(D, NTTP->getType());
387   DeducedTemplateArgument NewDeduced(New);
388   DeducedTemplateArgument Result = checkDeducedTemplateArguments(S.Context,
389                                                      Deduced[NTTP->getIndex()],
390                                                                  NewDeduced);
391   if (Result.isNull()) {
392     Info.Param = NTTP;
393     Info.FirstArg = Deduced[NTTP->getIndex()];
394     Info.SecondArg = NewDeduced;
395     return Sema::TDK_Inconsistent;
396   }
397
398   Deduced[NTTP->getIndex()] = Result;
399   return Sema::TDK_Success;
400 }
401
402 static Sema::TemplateDeductionResult
403 DeduceTemplateArguments(Sema &S,
404                         TemplateParameterList *TemplateParams,
405                         TemplateName Param,
406                         TemplateName Arg,
407                         TemplateDeductionInfo &Info,
408                         SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced) {
409   TemplateDecl *ParamDecl = Param.getAsTemplateDecl();
410   if (!ParamDecl) {
411     // The parameter type is dependent and is not a template template parameter,
412     // so there is nothing that we can deduce.
413     return Sema::TDK_Success;
414   }
415
416   if (TemplateTemplateParmDecl *TempParam
417         = dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl>(ParamDecl)) {
418     DeducedTemplateArgument NewDeduced(S.Context.getCanonicalTemplateName(Arg));
419     DeducedTemplateArgument Result = checkDeducedTemplateArguments(S.Context,
420                                                  Deduced[TempParam->getIndex()],
421                                                                    NewDeduced);
422     if (Result.isNull()) {
423       Info.Param = TempParam;
424       Info.FirstArg = Deduced[TempParam->getIndex()];
425       Info.SecondArg = NewDeduced;
426       return Sema::TDK_Inconsistent;
427     }
428
429     Deduced[TempParam->getIndex()] = Result;
430     return Sema::TDK_Success;
431   }
432
433   // Verify that the two template names are equivalent.
434   if (S.Context.hasSameTemplateName(Param, Arg))
435     return Sema::TDK_Success;
436
437   // Mismatch of non-dependent template parameter to argument.
438   Info.FirstArg = TemplateArgument(Param);
439   Info.SecondArg = TemplateArgument(Arg);
440   return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
441 }
442
443 /// \brief Deduce the template arguments by comparing the template parameter
444 /// type (which is a template-id) with the template argument type.
445 ///
446 /// \param S the Sema
447 ///
448 /// \param TemplateParams the template parameters that we are deducing
449 ///
450 /// \param Param the parameter type
451 ///
452 /// \param Arg the argument type
453 ///
454 /// \param Info information about the template argument deduction itself
455 ///
456 /// \param Deduced the deduced template arguments
457 ///
458 /// \returns the result of template argument deduction so far. Note that a
459 /// "success" result means that template argument deduction has not yet failed,
460 /// but it may still fail, later, for other reasons.
461 static Sema::TemplateDeductionResult
462 DeduceTemplateArguments(Sema &S,
463                         TemplateParameterList *TemplateParams,
464                         const TemplateSpecializationType *Param,
465                         QualType Arg,
466                         TemplateDeductionInfo &Info,
467                         SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced) {
468   assert(Arg.isCanonical() && "Argument type must be canonical");
469
470   // Check whether the template argument is a dependent template-id.
471   if (const TemplateSpecializationType *SpecArg
472         = dyn_cast<TemplateSpecializationType>(Arg)) {
473     // Perform template argument deduction for the template name.
474     if (Sema::TemplateDeductionResult Result
475           = DeduceTemplateArguments(S, TemplateParams,
476                                     Param->getTemplateName(),
477                                     SpecArg->getTemplateName(),
478                                     Info, Deduced))
479       return Result;
480
481
482     // Perform template argument deduction on each template
483     // argument. Ignore any missing/extra arguments, since they could be
484     // filled in by default arguments.
485     return DeduceTemplateArguments(S, TemplateParams,
486                                    Param->getArgs(), Param->getNumArgs(),
487                                    SpecArg->getArgs(), SpecArg->getNumArgs(),
488                                    Info, Deduced);
489   }
490
491   // If the argument type is a class template specialization, we
492   // perform template argument deduction using its template
493   // arguments.
494   const RecordType *RecordArg = dyn_cast<RecordType>(Arg);
495   if (!RecordArg) {
496     Info.FirstArg = TemplateArgument(QualType(Param, 0));
497     Info.SecondArg = TemplateArgument(Arg);
498     return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
499   }
500
501   ClassTemplateSpecializationDecl *SpecArg
502     = dyn_cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(RecordArg->getDecl());
503   if (!SpecArg) {
504     Info.FirstArg = TemplateArgument(QualType(Param, 0));
505     Info.SecondArg = TemplateArgument(Arg);
506     return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
507   }
508
509   // Perform template argument deduction for the template name.
510   if (Sema::TemplateDeductionResult Result
511         = DeduceTemplateArguments(S,
512                                   TemplateParams,
513                                   Param->getTemplateName(),
514                                TemplateName(SpecArg->getSpecializedTemplate()),
515                                   Info, Deduced))
516     return Result;
517
518   // Perform template argument deduction for the template arguments.
519   return DeduceTemplateArguments(S, TemplateParams,
520                                  Param->getArgs(), Param->getNumArgs(),
521                                  SpecArg->getTemplateArgs().data(),
522                                  SpecArg->getTemplateArgs().size(),
523                                  Info, Deduced);
524 }
525
526 /// \brief Determines whether the given type is an opaque type that
527 /// might be more qualified when instantiated.
528 static bool IsPossiblyOpaquelyQualifiedType(QualType T) {
529   switch (T->getTypeClass()) {
530   case Type::TypeOfExpr:
531   case Type::TypeOf:
532   case Type::DependentName:
533   case Type::Decltype:
534   case Type::UnresolvedUsing:
535   case Type::TemplateTypeParm:
536     return true;
537
538   case Type::ConstantArray:
539   case Type::IncompleteArray:
540   case Type::VariableArray:
541   case Type::DependentSizedArray:
542     return IsPossiblyOpaquelyQualifiedType(
543                                       cast<ArrayType>(T)->getElementType());
544
545   default:
546     return false;
547   }
548 }
549
550 /// \brief Retrieve the depth and index of a template parameter.
551 static std::pair<unsigned, unsigned>
552 getDepthAndIndex(NamedDecl *ND) {
553   if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(ND))
554     return std::make_pair(TTP->getDepth(), TTP->getIndex());
555
556   if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(ND))
557     return std::make_pair(NTTP->getDepth(), NTTP->getIndex());
558
559   TemplateTemplateParmDecl *TTP = cast<TemplateTemplateParmDecl>(ND);
560   return std::make_pair(TTP->getDepth(), TTP->getIndex());
561 }
562
563 /// \brief Retrieve the depth and index of an unexpanded parameter pack.
564 static std::pair<unsigned, unsigned>
565 getDepthAndIndex(UnexpandedParameterPack UPP) {
566   if (const TemplateTypeParmType *TTP
567                           = UPP.first.dyn_cast<const TemplateTypeParmType *>())
568     return std::make_pair(TTP->getDepth(), TTP->getIndex());
569
570   return getDepthAndIndex(UPP.first.get<NamedDecl *>());
571 }
572
573 /// \brief Helper function to build a TemplateParameter when we don't
574 /// know its type statically.
575 static TemplateParameter makeTemplateParameter(Decl *D) {
576   if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(D))
577     return TemplateParameter(TTP);
578   if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(D))
579     return TemplateParameter(NTTP);
580
581   return TemplateParameter(cast<TemplateTemplateParmDecl>(D));
582 }
583
584 /// A pack that we're currently deducing.
585 struct clang::DeducedPack {
586   DeducedPack(unsigned Index) : Index(Index), Outer(nullptr) {}
587
588   // The index of the pack.
589   unsigned Index;
590
591   // The old value of the pack before we started deducing it.
592   DeducedTemplateArgument Saved;
593
594   // A deferred value of this pack from an inner deduction, that couldn't be
595   // deduced because this deduction hadn't happened yet.
596   DeducedTemplateArgument DeferredDeduction;
597
598   // The new value of the pack.
599   SmallVector<DeducedTemplateArgument, 4> New;
600
601   // The outer deduction for this pack, if any.
602   DeducedPack *Outer;
603 };
604
605 /// A scope in which we're performing pack deduction.
606 class PackDeductionScope {
607 public:
608   PackDeductionScope(Sema &S, TemplateParameterList *TemplateParams,
609                      SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced,
610                      TemplateDeductionInfo &Info, TemplateArgument Pattern)
611       : S(S), TemplateParams(TemplateParams), Deduced(Deduced), Info(Info) {
612     // Compute the set of template parameter indices that correspond to
613     // parameter packs expanded by the pack expansion.
614     {
615       llvm::SmallBitVector SawIndices(TemplateParams->size());
616       SmallVector<UnexpandedParameterPack, 2> Unexpanded;
617       S.collectUnexpandedParameterPacks(Pattern, Unexpanded);
618       for (unsigned I = 0, N = Unexpanded.size(); I != N; ++I) {
619         unsigned Depth, Index;
620         std::tie(Depth, Index) = getDepthAndIndex(Unexpanded[I]);
621         if (Depth == 0 && !SawIndices[Index]) {
622           SawIndices[Index] = true;
623
624           // Save the deduced template argument for the parameter pack expanded
625           // by this pack expansion, then clear out the deduction.
626           DeducedPack Pack(Index);
627           Pack.Saved = Deduced[Index];
628           Deduced[Index] = TemplateArgument();
629
630           Packs.push_back(Pack);
631         }
632       }
633     }
634     assert(!Packs.empty() && "Pack expansion without unexpanded packs?");
635
636     for (auto &Pack : Packs) {
637       if (Info.PendingDeducedPacks.size() > Pack.Index)
638         Pack.Outer = Info.PendingDeducedPacks[Pack.Index];
639       else
640         Info.PendingDeducedPacks.resize(Pack.Index + 1);
641       Info.PendingDeducedPacks[Pack.Index] = &Pack;
642
643       if (S.CurrentInstantiationScope) {
644         // If the template argument pack was explicitly specified, add that to
645         // the set of deduced arguments.
646         const TemplateArgument *ExplicitArgs;
647         unsigned NumExplicitArgs;
648         NamedDecl *PartiallySubstitutedPack =
649             S.CurrentInstantiationScope->getPartiallySubstitutedPack(
650                 &ExplicitArgs, &NumExplicitArgs);
651         if (PartiallySubstitutedPack &&
652             getDepthAndIndex(PartiallySubstitutedPack).second == Pack.Index)
653           Pack.New.append(ExplicitArgs, ExplicitArgs + NumExplicitArgs);
654       }
655     }
656   }
657
658   ~PackDeductionScope() {
659     for (auto &Pack : Packs)
660       Info.PendingDeducedPacks[Pack.Index] = Pack.Outer;
661   }
662
663   /// Move to deducing the next element in each pack that is being deduced.
664   void nextPackElement() {
665     // Capture the deduced template arguments for each parameter pack expanded
666     // by this pack expansion, add them to the list of arguments we've deduced
667     // for that pack, then clear out the deduced argument.
668     for (auto &Pack : Packs) {
669       DeducedTemplateArgument &DeducedArg = Deduced[Pack.Index];
670       if (!DeducedArg.isNull()) {
671         Pack.New.push_back(DeducedArg);
672         DeducedArg = DeducedTemplateArgument();
673       }
674     }
675   }
676
677   /// \brief Finish template argument deduction for a set of argument packs,
678   /// producing the argument packs and checking for consistency with prior
679   /// deductions.
680   Sema::TemplateDeductionResult finish(bool HasAnyArguments) {
681     // Build argument packs for each of the parameter packs expanded by this
682     // pack expansion.
683     for (auto &Pack : Packs) {
684       // Put back the old value for this pack.
685       Deduced[Pack.Index] = Pack.Saved;
686
687       // Build or find a new value for this pack.
688       DeducedTemplateArgument NewPack;
689       if (HasAnyArguments && Pack.New.empty()) {
690         if (Pack.DeferredDeduction.isNull()) {
691           // We were not able to deduce anything for this parameter pack
692           // (because it only appeared in non-deduced contexts), so just
693           // restore the saved argument pack.
694           continue;
695         }
696
697         NewPack = Pack.DeferredDeduction;
698         Pack.DeferredDeduction = TemplateArgument();
699       } else if (Pack.New.empty()) {
700         // If we deduced an empty argument pack, create it now.
701         NewPack = DeducedTemplateArgument(TemplateArgument::getEmptyPack());
702       } else {
703         TemplateArgument *ArgumentPack =
704             new (S.Context) TemplateArgument[Pack.New.size()];
705         std::copy(Pack.New.begin(), Pack.New.end(), ArgumentPack);
706         NewPack = DeducedTemplateArgument(
707             TemplateArgument(ArgumentPack, Pack.New.size()),
708             Pack.New[0].wasDeducedFromArrayBound());
709       }
710
711       // Pick where we're going to put the merged pack.
712       DeducedTemplateArgument *Loc;
713       if (Pack.Outer) {
714         if (Pack.Outer->DeferredDeduction.isNull()) {
715           // Defer checking this pack until we have a complete pack to compare
716           // it against.
717           Pack.Outer->DeferredDeduction = NewPack;
718           continue;
719         }
720         Loc = &Pack.Outer->DeferredDeduction;
721       } else {
722         Loc = &Deduced[Pack.Index];
723       }
724
725       // Check the new pack matches any previous value.
726       DeducedTemplateArgument OldPack = *Loc;
727       DeducedTemplateArgument Result =
728           checkDeducedTemplateArguments(S.Context, OldPack, NewPack);
729
730       // If we deferred a deduction of this pack, check that one now too.
731       if (!Result.isNull() && !Pack.DeferredDeduction.isNull()) {
732         OldPack = Result;
733         NewPack = Pack.DeferredDeduction;
734         Result = checkDeducedTemplateArguments(S.Context, OldPack, NewPack);
735       }
736
737       if (Result.isNull()) {
738         Info.Param =
739             makeTemplateParameter(TemplateParams->getParam(Pack.Index));
740         Info.FirstArg = OldPack;
741         Info.SecondArg = NewPack;
742         return Sema::TDK_Inconsistent;
743       }
744
745       *Loc = Result;
746     }
747
748     return Sema::TDK_Success;
749   }
750
751 private:
752   Sema &S;
753   TemplateParameterList *TemplateParams;
754   SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced;
755   TemplateDeductionInfo &Info;
756
757   SmallVector<DeducedPack, 2> Packs;
758 };
759
760 /// \brief Deduce the template arguments by comparing the list of parameter
761 /// types to the list of argument types, as in the parameter-type-lists of
762 /// function types (C++ [temp.deduct.type]p10).
763 ///
764 /// \param S The semantic analysis object within which we are deducing
765 ///
766 /// \param TemplateParams The template parameters that we are deducing
767 ///
768 /// \param Params The list of parameter types
769 ///
770 /// \param NumParams The number of types in \c Params
771 ///
772 /// \param Args The list of argument types
773 ///
774 /// \param NumArgs The number of types in \c Args
775 ///
776 /// \param Info information about the template argument deduction itself
777 ///
778 /// \param Deduced the deduced template arguments
779 ///
780 /// \param TDF bitwise OR of the TemplateDeductionFlags bits that describe
781 /// how template argument deduction is performed.
782 ///
783 /// \param PartialOrdering If true, we are performing template argument
784 /// deduction for during partial ordering for a call
785 /// (C++0x [temp.deduct.partial]).
786 ///
787 /// \param RefParamComparisons If we're performing template argument deduction
788 /// in the context of partial ordering, the set of qualifier comparisons.
789 ///
790 /// \returns the result of template argument deduction so far. Note that a
791 /// "success" result means that template argument deduction has not yet failed,
792 /// but it may still fail, later, for other reasons.
793 static Sema::TemplateDeductionResult
794 DeduceTemplateArguments(Sema &S,
795                         TemplateParameterList *TemplateParams,
796                         const QualType *Params, unsigned NumParams,
797                         const QualType *Args, unsigned NumArgs,
798                         TemplateDeductionInfo &Info,
799                         SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced,
800                         unsigned TDF,
801                         bool PartialOrdering = false,
802                         SmallVectorImpl<RefParamPartialOrderingComparison> *
803                                                 RefParamComparisons = nullptr) {
804   // Fast-path check to see if we have too many/too few arguments.
805   if (NumParams != NumArgs &&
806       !(NumParams && isa<PackExpansionType>(Params[NumParams - 1])) &&
807       !(NumArgs && isa<PackExpansionType>(Args[NumArgs - 1])))
808     return Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure;
809
810   // C++0x [temp.deduct.type]p10:
811   //   Similarly, if P has a form that contains (T), then each parameter type
812   //   Pi of the respective parameter-type- list of P is compared with the
813   //   corresponding parameter type Ai of the corresponding parameter-type-list
814   //   of A. [...]
815   unsigned ArgIdx = 0, ParamIdx = 0;
816   for (; ParamIdx != NumParams; ++ParamIdx) {
817     // Check argument types.
818     const PackExpansionType *Expansion
819                                 = dyn_cast<PackExpansionType>(Params[ParamIdx]);
820     if (!Expansion) {
821       // Simple case: compare the parameter and argument types at this point.
822
823       // Make sure we have an argument.
824       if (ArgIdx >= NumArgs)
825         return Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure;
826
827       if (isa<PackExpansionType>(Args[ArgIdx])) {
828         // C++0x [temp.deduct.type]p22:
829         //   If the original function parameter associated with A is a function
830         //   parameter pack and the function parameter associated with P is not
831         //   a function parameter pack, then template argument deduction fails.
832         return Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure;
833       }
834
835       if (Sema::TemplateDeductionResult Result
836             = DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
837                                                  Params[ParamIdx], Args[ArgIdx],
838                                                  Info, Deduced, TDF,
839                                                  PartialOrdering,
840                                                  RefParamComparisons))
841         return Result;
842
843       ++ArgIdx;
844       continue;
845     }
846
847     // C++0x [temp.deduct.type]p5:
848     //   The non-deduced contexts are:
849     //     - A function parameter pack that does not occur at the end of the
850     //       parameter-declaration-clause.
851     if (ParamIdx + 1 < NumParams)
852       return Sema::TDK_Success;
853
854     // C++0x [temp.deduct.type]p10:
855     //   If the parameter-declaration corresponding to Pi is a function
856     //   parameter pack, then the type of its declarator- id is compared with
857     //   each remaining parameter type in the parameter-type-list of A. Each
858     //   comparison deduces template arguments for subsequent positions in the
859     //   template parameter packs expanded by the function parameter pack.
860
861     QualType Pattern = Expansion->getPattern();
862     PackDeductionScope PackScope(S, TemplateParams, Deduced, Info, Pattern);
863
864     bool HasAnyArguments = false;
865     for (; ArgIdx < NumArgs; ++ArgIdx) {
866       HasAnyArguments = true;
867
868       // Deduce template arguments from the pattern.
869       if (Sema::TemplateDeductionResult Result
870             = DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams, Pattern,
871                                                  Args[ArgIdx], Info, Deduced,
872                                                  TDF, PartialOrdering,
873                                                  RefParamComparisons))
874         return Result;
875
876       PackScope.nextPackElement();
877     }
878
879     // Build argument packs for each of the parameter packs expanded by this
880     // pack expansion.
881     if (auto Result = PackScope.finish(HasAnyArguments))
882       return Result;
883   }
884
885   // Make sure we don't have any extra arguments.
886   if (ArgIdx < NumArgs)
887     return Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure;
888
889   return Sema::TDK_Success;
890 }
891
892 /// \brief Determine whether the parameter has qualifiers that are either
893 /// inconsistent with or a superset of the argument's qualifiers.
894 static bool hasInconsistentOrSupersetQualifiersOf(QualType ParamType,
895                                                   QualType ArgType) {
896   Qualifiers ParamQs = ParamType.getQualifiers();
897   Qualifiers ArgQs = ArgType.getQualifiers();
898
899   if (ParamQs == ArgQs)
900     return false;
901        
902   // Mismatched (but not missing) Objective-C GC attributes.
903   if (ParamQs.getObjCGCAttr() != ArgQs.getObjCGCAttr() && 
904       ParamQs.hasObjCGCAttr())
905     return true;
906   
907   // Mismatched (but not missing) address spaces.
908   if (ParamQs.getAddressSpace() != ArgQs.getAddressSpace() &&
909       ParamQs.hasAddressSpace())
910     return true;
911
912   // Mismatched (but not missing) Objective-C lifetime qualifiers.
913   if (ParamQs.getObjCLifetime() != ArgQs.getObjCLifetime() &&
914       ParamQs.hasObjCLifetime())
915     return true;
916   
917   // CVR qualifier superset.
918   return (ParamQs.getCVRQualifiers() != ArgQs.getCVRQualifiers()) &&
919       ((ParamQs.getCVRQualifiers() | ArgQs.getCVRQualifiers())
920                                                 == ParamQs.getCVRQualifiers());
921 }
922
923 /// \brief Compare types for equality with respect to possibly compatible
924 /// function types (noreturn adjustment, implicit calling conventions). If any
925 /// of parameter and argument is not a function, just perform type comparison.
926 ///
927 /// \param Param the template parameter type.
928 ///
929 /// \param Arg the argument type.
930 bool Sema::isSameOrCompatibleFunctionType(CanQualType Param,
931                                           CanQualType Arg) {
932   const FunctionType *ParamFunction = Param->getAs<FunctionType>(),
933                      *ArgFunction   = Arg->getAs<FunctionType>();
934
935   // Just compare if not functions.
936   if (!ParamFunction || !ArgFunction)
937     return Param == Arg;
938
939   // Noreturn adjustment.
940   QualType AdjustedParam;
941   if (IsNoReturnConversion(Param, Arg, AdjustedParam))
942     return Arg == Context.getCanonicalType(AdjustedParam);
943
944   // FIXME: Compatible calling conventions.
945
946   return Param == Arg;
947 }
948
949 /// \brief Deduce the template arguments by comparing the parameter type and
950 /// the argument type (C++ [temp.deduct.type]).
951 ///
952 /// \param S the semantic analysis object within which we are deducing
953 ///
954 /// \param TemplateParams the template parameters that we are deducing
955 ///
956 /// \param ParamIn the parameter type
957 ///
958 /// \param ArgIn the argument type
959 ///
960 /// \param Info information about the template argument deduction itself
961 ///
962 /// \param Deduced the deduced template arguments
963 ///
964 /// \param TDF bitwise OR of the TemplateDeductionFlags bits that describe
965 /// how template argument deduction is performed.
966 ///
967 /// \param PartialOrdering Whether we're performing template argument deduction
968 /// in the context of partial ordering (C++0x [temp.deduct.partial]).
969 ///
970 /// \param RefParamComparisons If we're performing template argument deduction
971 /// in the context of partial ordering, the set of qualifier comparisons.
972 ///
973 /// \returns the result of template argument deduction so far. Note that a
974 /// "success" result means that template argument deduction has not yet failed,
975 /// but it may still fail, later, for other reasons.
976 static Sema::TemplateDeductionResult
977 DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(Sema &S,
978                                    TemplateParameterList *TemplateParams,
979                                    QualType ParamIn, QualType ArgIn,
980                                    TemplateDeductionInfo &Info,
981                             SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced,
982                                    unsigned TDF,
983                                    bool PartialOrdering,
984                             SmallVectorImpl<RefParamPartialOrderingComparison> *
985                                                           RefParamComparisons) {
986   // We only want to look at the canonical types, since typedefs and
987   // sugar are not part of template argument deduction.
988   QualType Param = S.Context.getCanonicalType(ParamIn);
989   QualType Arg = S.Context.getCanonicalType(ArgIn);
990
991   // If the argument type is a pack expansion, look at its pattern.
992   // This isn't explicitly called out
993   if (const PackExpansionType *ArgExpansion
994                                             = dyn_cast<PackExpansionType>(Arg))
995     Arg = ArgExpansion->getPattern();
996
997   if (PartialOrdering) {
998     // C++0x [temp.deduct.partial]p5:
999     //   Before the partial ordering is done, certain transformations are
1000     //   performed on the types used for partial ordering:
1001     //     - If P is a reference type, P is replaced by the type referred to.
1002     const ReferenceType *ParamRef = Param->getAs<ReferenceType>();
1003     if (ParamRef)
1004       Param = ParamRef->getPointeeType();
1005
1006     //     - If A is a reference type, A is replaced by the type referred to.
1007     const ReferenceType *ArgRef = Arg->getAs<ReferenceType>();
1008     if (ArgRef)
1009       Arg = ArgRef->getPointeeType();
1010
1011     if (RefParamComparisons && ParamRef && ArgRef) {
1012       // C++0x [temp.deduct.partial]p6:
1013       //   If both P and A were reference types (before being replaced with the
1014       //   type referred to above), determine which of the two types (if any) is
1015       //   more cv-qualified than the other; otherwise the types are considered
1016       //   to be equally cv-qualified for partial ordering purposes. The result
1017       //   of this determination will be used below.
1018       //
1019       // We save this information for later, using it only when deduction
1020       // succeeds in both directions.
1021       RefParamPartialOrderingComparison Comparison;
1022       Comparison.ParamIsRvalueRef = ParamRef->getAs<RValueReferenceType>();
1023       Comparison.ArgIsRvalueRef = ArgRef->getAs<RValueReferenceType>();
1024       Comparison.Qualifiers = NeitherMoreQualified;
1025       
1026       Qualifiers ParamQuals = Param.getQualifiers();
1027       Qualifiers ArgQuals = Arg.getQualifiers();
1028       if (ParamQuals.isStrictSupersetOf(ArgQuals))
1029         Comparison.Qualifiers = ParamMoreQualified;
1030       else if (ArgQuals.isStrictSupersetOf(ParamQuals))
1031         Comparison.Qualifiers = ArgMoreQualified;
1032       else if (ArgQuals.getObjCLifetime() != ParamQuals.getObjCLifetime() &&
1033                ArgQuals.withoutObjCLifetime()
1034                  == ParamQuals.withoutObjCLifetime()) {
1035         // Prefer binding to non-__unsafe_autoretained parameters.
1036         if (ArgQuals.getObjCLifetime() == Qualifiers::OCL_ExplicitNone &&
1037             ParamQuals.getObjCLifetime())
1038           Comparison.Qualifiers = ParamMoreQualified;
1039         else if (ParamQuals.getObjCLifetime() == Qualifiers::OCL_ExplicitNone &&
1040                  ArgQuals.getObjCLifetime())
1041           Comparison.Qualifiers = ArgMoreQualified;
1042       }
1043       RefParamComparisons->push_back(Comparison);
1044     }
1045
1046     // C++0x [temp.deduct.partial]p7:
1047     //   Remove any top-level cv-qualifiers:
1048     //     - If P is a cv-qualified type, P is replaced by the cv-unqualified
1049     //       version of P.
1050     Param = Param.getUnqualifiedType();
1051     //     - If A is a cv-qualified type, A is replaced by the cv-unqualified
1052     //       version of A.
1053     Arg = Arg.getUnqualifiedType();
1054   } else {
1055     // C++0x [temp.deduct.call]p4 bullet 1:
1056     //   - If the original P is a reference type, the deduced A (i.e., the type
1057     //     referred to by the reference) can be more cv-qualified than the
1058     //     transformed A.
1059     if (TDF & TDF_ParamWithReferenceType) {
1060       Qualifiers Quals;
1061       QualType UnqualParam = S.Context.getUnqualifiedArrayType(Param, Quals);
1062       Quals.setCVRQualifiers(Quals.getCVRQualifiers() &
1063                              Arg.getCVRQualifiers());
1064       Param = S.Context.getQualifiedType(UnqualParam, Quals);
1065     }
1066
1067     if ((TDF & TDF_TopLevelParameterTypeList) && !Param->isFunctionType()) {
1068       // C++0x [temp.deduct.type]p10:
1069       //   If P and A are function types that originated from deduction when
1070       //   taking the address of a function template (14.8.2.2) or when deducing
1071       //   template arguments from a function declaration (14.8.2.6) and Pi and
1072       //   Ai are parameters of the top-level parameter-type-list of P and A,
1073       //   respectively, Pi is adjusted if it is an rvalue reference to a
1074       //   cv-unqualified template parameter and Ai is an lvalue reference, in
1075       //   which case the type of Pi is changed to be the template parameter
1076       //   type (i.e., T&& is changed to simply T). [ Note: As a result, when
1077       //   Pi is T&& and Ai is X&, the adjusted Pi will be T, causing T to be
1078       //   deduced as X&. - end note ]
1079       TDF &= ~TDF_TopLevelParameterTypeList;
1080
1081       if (const RValueReferenceType *ParamRef
1082                                         = Param->getAs<RValueReferenceType>()) {
1083         if (isa<TemplateTypeParmType>(ParamRef->getPointeeType()) &&
1084             !ParamRef->getPointeeType().getQualifiers())
1085           if (Arg->isLValueReferenceType())
1086             Param = ParamRef->getPointeeType();
1087       }
1088     }
1089   }
1090
1091   // C++ [temp.deduct.type]p9:
1092   //   A template type argument T, a template template argument TT or a
1093   //   template non-type argument i can be deduced if P and A have one of
1094   //   the following forms:
1095   //
1096   //     T
1097   //     cv-list T
1098   if (const TemplateTypeParmType *TemplateTypeParm
1099         = Param->getAs<TemplateTypeParmType>()) {
1100     // Just skip any attempts to deduce from a placeholder type.
1101     if (Arg->isPlaceholderType())
1102       return Sema::TDK_Success;
1103     
1104     unsigned Index = TemplateTypeParm->getIndex();
1105     bool RecanonicalizeArg = false;
1106
1107     // If the argument type is an array type, move the qualifiers up to the
1108     // top level, so they can be matched with the qualifiers on the parameter.
1109     if (isa<ArrayType>(Arg)) {
1110       Qualifiers Quals;
1111       Arg = S.Context.getUnqualifiedArrayType(Arg, Quals);
1112       if (Quals) {
1113         Arg = S.Context.getQualifiedType(Arg, Quals);
1114         RecanonicalizeArg = true;
1115       }
1116     }
1117
1118     // The argument type can not be less qualified than the parameter
1119     // type.
1120     if (!(TDF & TDF_IgnoreQualifiers) &&
1121         hasInconsistentOrSupersetQualifiersOf(Param, Arg)) {
1122       Info.Param = cast<TemplateTypeParmDecl>(TemplateParams->getParam(Index));
1123       Info.FirstArg = TemplateArgument(Param);
1124       Info.SecondArg = TemplateArgument(Arg);
1125       return Sema::TDK_Underqualified;
1126     }
1127
1128     assert(TemplateTypeParm->getDepth() == 0 && "Can't deduce with depth > 0");
1129     assert(Arg != S.Context.OverloadTy && "Unresolved overloaded function");
1130     QualType DeducedType = Arg;
1131
1132     // Remove any qualifiers on the parameter from the deduced type.
1133     // We checked the qualifiers for consistency above.
1134     Qualifiers DeducedQs = DeducedType.getQualifiers();
1135     Qualifiers ParamQs = Param.getQualifiers();
1136     DeducedQs.removeCVRQualifiers(ParamQs.getCVRQualifiers());
1137     if (ParamQs.hasObjCGCAttr())
1138       DeducedQs.removeObjCGCAttr();
1139     if (ParamQs.hasAddressSpace())
1140       DeducedQs.removeAddressSpace();
1141     if (ParamQs.hasObjCLifetime())
1142       DeducedQs.removeObjCLifetime();
1143     
1144     // Objective-C ARC:
1145     //   If template deduction would produce a lifetime qualifier on a type
1146     //   that is not a lifetime type, template argument deduction fails.
1147     if (ParamQs.hasObjCLifetime() && !DeducedType->isObjCLifetimeType() &&
1148         !DeducedType->isDependentType()) {
1149       Info.Param = cast<TemplateTypeParmDecl>(TemplateParams->getParam(Index));
1150       Info.FirstArg = TemplateArgument(Param);
1151       Info.SecondArg = TemplateArgument(Arg);
1152       return Sema::TDK_Underqualified;      
1153     }
1154     
1155     // Objective-C ARC:
1156     //   If template deduction would produce an argument type with lifetime type
1157     //   but no lifetime qualifier, the __strong lifetime qualifier is inferred.
1158     if (S.getLangOpts().ObjCAutoRefCount &&
1159         DeducedType->isObjCLifetimeType() &&
1160         !DeducedQs.hasObjCLifetime())
1161       DeducedQs.setObjCLifetime(Qualifiers::OCL_Strong);
1162     
1163     DeducedType = S.Context.getQualifiedType(DeducedType.getUnqualifiedType(),
1164                                              DeducedQs);
1165     
1166     if (RecanonicalizeArg)
1167       DeducedType = S.Context.getCanonicalType(DeducedType);
1168
1169     DeducedTemplateArgument NewDeduced(DeducedType);
1170     DeducedTemplateArgument Result = checkDeducedTemplateArguments(S.Context,
1171                                                                  Deduced[Index],
1172                                                                    NewDeduced);
1173     if (Result.isNull()) {
1174       Info.Param = cast<TemplateTypeParmDecl>(TemplateParams->getParam(Index));
1175       Info.FirstArg = Deduced[Index];
1176       Info.SecondArg = NewDeduced;
1177       return Sema::TDK_Inconsistent;
1178     }
1179
1180     Deduced[Index] = Result;
1181     return Sema::TDK_Success;
1182   }
1183
1184   // Set up the template argument deduction information for a failure.
1185   Info.FirstArg = TemplateArgument(ParamIn);
1186   Info.SecondArg = TemplateArgument(ArgIn);
1187
1188   // If the parameter is an already-substituted template parameter
1189   // pack, do nothing: we don't know which of its arguments to look
1190   // at, so we have to wait until all of the parameter packs in this
1191   // expansion have arguments.
1192   if (isa<SubstTemplateTypeParmPackType>(Param))
1193     return Sema::TDK_Success;
1194
1195   // Check the cv-qualifiers on the parameter and argument types.
1196   CanQualType CanParam = S.Context.getCanonicalType(Param);
1197   CanQualType CanArg = S.Context.getCanonicalType(Arg);
1198   if (!(TDF & TDF_IgnoreQualifiers)) {
1199     if (TDF & TDF_ParamWithReferenceType) {
1200       if (hasInconsistentOrSupersetQualifiersOf(Param, Arg))
1201         return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1202     } else if (!IsPossiblyOpaquelyQualifiedType(Param)) {
1203       if (Param.getCVRQualifiers() != Arg.getCVRQualifiers())
1204         return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1205     }
1206     
1207     // If the parameter type is not dependent, there is nothing to deduce.
1208     if (!Param->isDependentType()) {
1209       if (!(TDF & TDF_SkipNonDependent)) {
1210         bool NonDeduced = (TDF & TDF_InOverloadResolution)?
1211                           !S.isSameOrCompatibleFunctionType(CanParam, CanArg) :
1212                           Param != Arg;
1213         if (NonDeduced) {
1214           return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1215         }
1216       }
1217       return Sema::TDK_Success;
1218     }
1219   } else if (!Param->isDependentType()) {
1220     CanQualType ParamUnqualType = CanParam.getUnqualifiedType(),
1221                 ArgUnqualType = CanArg.getUnqualifiedType();
1222     bool Success = (TDF & TDF_InOverloadResolution)?
1223                    S.isSameOrCompatibleFunctionType(ParamUnqualType,
1224                                                     ArgUnqualType) :
1225                    ParamUnqualType == ArgUnqualType;
1226     if (Success)
1227       return Sema::TDK_Success;
1228   }
1229
1230   switch (Param->getTypeClass()) {
1231     // Non-canonical types cannot appear here.
1232 #define NON_CANONICAL_TYPE(Class, Base) \
1233   case Type::Class: llvm_unreachable("deducing non-canonical type: " #Class);
1234 #define TYPE(Class, Base)
1235 #include "clang/AST/TypeNodes.def"
1236       
1237     case Type::TemplateTypeParm:
1238     case Type::SubstTemplateTypeParmPack:
1239       llvm_unreachable("Type nodes handled above");
1240
1241     // These types cannot be dependent, so simply check whether the types are
1242     // the same.
1243     case Type::Builtin:
1244     case Type::VariableArray:
1245     case Type::Vector:
1246     case Type::FunctionNoProto:
1247     case Type::Record:
1248     case Type::Enum:
1249     case Type::ObjCObject:
1250     case Type::ObjCInterface:
1251     case Type::ObjCObjectPointer: {
1252       if (TDF & TDF_SkipNonDependent)
1253         return Sema::TDK_Success;
1254       
1255       if (TDF & TDF_IgnoreQualifiers) {
1256         Param = Param.getUnqualifiedType();
1257         Arg = Arg.getUnqualifiedType();
1258       }
1259             
1260       return Param == Arg? Sema::TDK_Success : Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1261     }
1262       
1263     //     _Complex T   [placeholder extension]  
1264     case Type::Complex:
1265       if (const ComplexType *ComplexArg = Arg->getAs<ComplexType>())
1266         return DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams, 
1267                                     cast<ComplexType>(Param)->getElementType(), 
1268                                     ComplexArg->getElementType(),
1269                                     Info, Deduced, TDF);
1270
1271       return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1272
1273     //     _Atomic T   [extension]
1274     case Type::Atomic:
1275       if (const AtomicType *AtomicArg = Arg->getAs<AtomicType>())
1276         return DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1277                                        cast<AtomicType>(Param)->getValueType(),
1278                                        AtomicArg->getValueType(),
1279                                        Info, Deduced, TDF);
1280
1281       return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1282
1283     //     T *
1284     case Type::Pointer: {
1285       QualType PointeeType;
1286       if (const PointerType *PointerArg = Arg->getAs<PointerType>()) {
1287         PointeeType = PointerArg->getPointeeType();
1288       } else if (const ObjCObjectPointerType *PointerArg
1289                    = Arg->getAs<ObjCObjectPointerType>()) {
1290         PointeeType = PointerArg->getPointeeType();
1291       } else {
1292         return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1293       }
1294
1295       unsigned SubTDF = TDF & (TDF_IgnoreQualifiers | TDF_DerivedClass);
1296       return DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1297                                      cast<PointerType>(Param)->getPointeeType(),
1298                                      PointeeType,
1299                                      Info, Deduced, SubTDF);
1300     }
1301
1302     //     T &
1303     case Type::LValueReference: {
1304       const LValueReferenceType *ReferenceArg =
1305           Arg->getAs<LValueReferenceType>();
1306       if (!ReferenceArg)
1307         return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1308
1309       return DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1310                            cast<LValueReferenceType>(Param)->getPointeeType(),
1311                            ReferenceArg->getPointeeType(), Info, Deduced, 0);
1312     }
1313
1314     //     T && [C++0x]
1315     case Type::RValueReference: {
1316       const RValueReferenceType *ReferenceArg =
1317           Arg->getAs<RValueReferenceType>();
1318       if (!ReferenceArg)
1319         return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1320
1321       return DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1322                              cast<RValueReferenceType>(Param)->getPointeeType(),
1323                              ReferenceArg->getPointeeType(),
1324                              Info, Deduced, 0);
1325     }
1326
1327     //     T [] (implied, but not stated explicitly)
1328     case Type::IncompleteArray: {
1329       const IncompleteArrayType *IncompleteArrayArg =
1330         S.Context.getAsIncompleteArrayType(Arg);
1331       if (!IncompleteArrayArg)
1332         return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1333
1334       unsigned SubTDF = TDF & TDF_IgnoreQualifiers;
1335       return DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1336                     S.Context.getAsIncompleteArrayType(Param)->getElementType(),
1337                     IncompleteArrayArg->getElementType(),
1338                     Info, Deduced, SubTDF);
1339     }
1340
1341     //     T [integer-constant]
1342     case Type::ConstantArray: {
1343       const ConstantArrayType *ConstantArrayArg =
1344         S.Context.getAsConstantArrayType(Arg);
1345       if (!ConstantArrayArg)
1346         return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1347
1348       const ConstantArrayType *ConstantArrayParm =
1349         S.Context.getAsConstantArrayType(Param);
1350       if (ConstantArrayArg->getSize() != ConstantArrayParm->getSize())
1351         return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1352
1353       unsigned SubTDF = TDF & TDF_IgnoreQualifiers;
1354       return DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1355                                            ConstantArrayParm->getElementType(),
1356                                            ConstantArrayArg->getElementType(),
1357                                            Info, Deduced, SubTDF);
1358     }
1359
1360     //     type [i]
1361     case Type::DependentSizedArray: {
1362       const ArrayType *ArrayArg = S.Context.getAsArrayType(Arg);
1363       if (!ArrayArg)
1364         return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1365
1366       unsigned SubTDF = TDF & TDF_IgnoreQualifiers;
1367
1368       // Check the element type of the arrays
1369       const DependentSizedArrayType *DependentArrayParm
1370         = S.Context.getAsDependentSizedArrayType(Param);
1371       if (Sema::TemplateDeductionResult Result
1372             = DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1373                                           DependentArrayParm->getElementType(),
1374                                           ArrayArg->getElementType(),
1375                                           Info, Deduced, SubTDF))
1376         return Result;
1377
1378       // Determine the array bound is something we can deduce.
1379       NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
1380         = getDeducedParameterFromExpr(DependentArrayParm->getSizeExpr());
1381       if (!NTTP)
1382         return Sema::TDK_Success;
1383
1384       // We can perform template argument deduction for the given non-type
1385       // template parameter.
1386       assert(NTTP->getDepth() == 0 &&
1387              "Cannot deduce non-type template argument at depth > 0");
1388       if (const ConstantArrayType *ConstantArrayArg
1389             = dyn_cast<ConstantArrayType>(ArrayArg)) {
1390         llvm::APSInt Size(ConstantArrayArg->getSize());
1391         return DeduceNonTypeTemplateArgument(S, NTTP, Size,
1392                                              S.Context.getSizeType(),
1393                                              /*ArrayBound=*/true,
1394                                              Info, Deduced);
1395       }
1396       if (const DependentSizedArrayType *DependentArrayArg
1397             = dyn_cast<DependentSizedArrayType>(ArrayArg))
1398         if (DependentArrayArg->getSizeExpr())
1399           return DeduceNonTypeTemplateArgument(S, NTTP,
1400                                                DependentArrayArg->getSizeExpr(),
1401                                                Info, Deduced);
1402
1403       // Incomplete type does not match a dependently-sized array type
1404       return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1405     }
1406
1407     //     type(*)(T)
1408     //     T(*)()
1409     //     T(*)(T)
1410     case Type::FunctionProto: {
1411       unsigned SubTDF = TDF & TDF_TopLevelParameterTypeList;
1412       const FunctionProtoType *FunctionProtoArg =
1413         dyn_cast<FunctionProtoType>(Arg);
1414       if (!FunctionProtoArg)
1415         return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1416
1417       const FunctionProtoType *FunctionProtoParam =
1418         cast<FunctionProtoType>(Param);
1419
1420       if (FunctionProtoParam->getTypeQuals()
1421             != FunctionProtoArg->getTypeQuals() ||
1422           FunctionProtoParam->getRefQualifier()
1423             != FunctionProtoArg->getRefQualifier() ||
1424           FunctionProtoParam->isVariadic() != FunctionProtoArg->isVariadic())
1425         return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1426
1427       // Check return types.
1428       if (Sema::TemplateDeductionResult Result =
1429               DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(
1430                   S, TemplateParams, FunctionProtoParam->getReturnType(),
1431                   FunctionProtoArg->getReturnType(), Info, Deduced, 0))
1432         return Result;
1433
1434       return DeduceTemplateArguments(
1435           S, TemplateParams, FunctionProtoParam->param_type_begin(),
1436           FunctionProtoParam->getNumParams(),
1437           FunctionProtoArg->param_type_begin(),
1438           FunctionProtoArg->getNumParams(), Info, Deduced, SubTDF);
1439     }
1440
1441     case Type::InjectedClassName: {
1442       // Treat a template's injected-class-name as if the template
1443       // specialization type had been used.
1444       Param = cast<InjectedClassNameType>(Param)
1445         ->getInjectedSpecializationType();
1446       assert(isa<TemplateSpecializationType>(Param) &&
1447              "injected class name is not a template specialization type");
1448       // fall through
1449     }
1450
1451     //     template-name<T> (where template-name refers to a class template)
1452     //     template-name<i>
1453     //     TT<T>
1454     //     TT<i>
1455     //     TT<>
1456     case Type::TemplateSpecialization: {
1457       const TemplateSpecializationType *SpecParam
1458         = cast<TemplateSpecializationType>(Param);
1459
1460       // Try to deduce template arguments from the template-id.
1461       Sema::TemplateDeductionResult Result
1462         = DeduceTemplateArguments(S, TemplateParams, SpecParam, Arg,
1463                                   Info, Deduced);
1464
1465       if (Result && (TDF & TDF_DerivedClass)) {
1466         // C++ [temp.deduct.call]p3b3:
1467         //   If P is a class, and P has the form template-id, then A can be a
1468         //   derived class of the deduced A. Likewise, if P is a pointer to a
1469         //   class of the form template-id, A can be a pointer to a derived
1470         //   class pointed to by the deduced A.
1471         //
1472         // More importantly:
1473         //   These alternatives are considered only if type deduction would
1474         //   otherwise fail.
1475         if (const RecordType *RecordT = Arg->getAs<RecordType>()) {
1476           // We cannot inspect base classes as part of deduction when the type
1477           // is incomplete, so either instantiate any templates necessary to
1478           // complete the type, or skip over it if it cannot be completed.
1479           if (S.RequireCompleteType(Info.getLocation(), Arg, 0))
1480             return Result;
1481
1482           // Use data recursion to crawl through the list of base classes.
1483           // Visited contains the set of nodes we have already visited, while
1484           // ToVisit is our stack of records that we still need to visit.
1485           llvm::SmallPtrSet<const RecordType *, 8> Visited;
1486           SmallVector<const RecordType *, 8> ToVisit;
1487           ToVisit.push_back(RecordT);
1488           bool Successful = false;
1489           SmallVector<DeducedTemplateArgument, 8> DeducedOrig(Deduced.begin(),
1490                                                               Deduced.end());
1491           while (!ToVisit.empty()) {
1492             // Retrieve the next class in the inheritance hierarchy.
1493             const RecordType *NextT = ToVisit.pop_back_val();
1494
1495             // If we have already seen this type, skip it.
1496             if (!Visited.insert(NextT).second)
1497               continue;
1498
1499             // If this is a base class, try to perform template argument
1500             // deduction from it.
1501             if (NextT != RecordT) {
1502               TemplateDeductionInfo BaseInfo(Info.getLocation());
1503               Sema::TemplateDeductionResult BaseResult
1504                 = DeduceTemplateArguments(S, TemplateParams, SpecParam,
1505                                           QualType(NextT, 0), BaseInfo,
1506                                           Deduced);
1507
1508               // If template argument deduction for this base was successful,
1509               // note that we had some success. Otherwise, ignore any deductions
1510               // from this base class.
1511               if (BaseResult == Sema::TDK_Success) {
1512                 Successful = true;
1513                 DeducedOrig.clear();
1514                 DeducedOrig.append(Deduced.begin(), Deduced.end());
1515                 Info.Param = BaseInfo.Param;
1516                 Info.FirstArg = BaseInfo.FirstArg;
1517                 Info.SecondArg = BaseInfo.SecondArg;
1518               }
1519               else
1520                 Deduced = DeducedOrig;
1521             }
1522
1523             // Visit base classes
1524             CXXRecordDecl *Next = cast<CXXRecordDecl>(NextT->getDecl());
1525             for (const auto &Base : Next->bases()) {
1526               assert(Base.getType()->isRecordType() &&
1527                      "Base class that isn't a record?");
1528               ToVisit.push_back(Base.getType()->getAs<RecordType>());
1529             }
1530           }
1531
1532           if (Successful)
1533             return Sema::TDK_Success;
1534         }
1535
1536       }
1537
1538       return Result;
1539     }
1540
1541     //     T type::*
1542     //     T T::*
1543     //     T (type::*)()
1544     //     type (T::*)()
1545     //     type (type::*)(T)
1546     //     type (T::*)(T)
1547     //     T (type::*)(T)
1548     //     T (T::*)()
1549     //     T (T::*)(T)
1550     case Type::MemberPointer: {
1551       const MemberPointerType *MemPtrParam = cast<MemberPointerType>(Param);
1552       const MemberPointerType *MemPtrArg = dyn_cast<MemberPointerType>(Arg);
1553       if (!MemPtrArg)
1554         return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1555
1556       if (Sema::TemplateDeductionResult Result
1557             = DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1558                                                  MemPtrParam->getPointeeType(),
1559                                                  MemPtrArg->getPointeeType(),
1560                                                  Info, Deduced,
1561                                                  TDF & TDF_IgnoreQualifiers))
1562         return Result;
1563
1564       return DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1565                                            QualType(MemPtrParam->getClass(), 0),
1566                                            QualType(MemPtrArg->getClass(), 0),
1567                                            Info, Deduced, 
1568                                            TDF & TDF_IgnoreQualifiers);
1569     }
1570
1571     //     (clang extension)
1572     //
1573     //     type(^)(T)
1574     //     T(^)()
1575     //     T(^)(T)
1576     case Type::BlockPointer: {
1577       const BlockPointerType *BlockPtrParam = cast<BlockPointerType>(Param);
1578       const BlockPointerType *BlockPtrArg = dyn_cast<BlockPointerType>(Arg);
1579
1580       if (!BlockPtrArg)
1581         return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1582
1583       return DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1584                                                 BlockPtrParam->getPointeeType(),
1585                                                 BlockPtrArg->getPointeeType(),
1586                                                 Info, Deduced, 0);
1587     }
1588
1589     //     (clang extension)
1590     //
1591     //     T __attribute__(((ext_vector_type(<integral constant>))))
1592     case Type::ExtVector: {
1593       const ExtVectorType *VectorParam = cast<ExtVectorType>(Param);
1594       if (const ExtVectorType *VectorArg = dyn_cast<ExtVectorType>(Arg)) {
1595         // Make sure that the vectors have the same number of elements.
1596         if (VectorParam->getNumElements() != VectorArg->getNumElements())
1597           return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1598         
1599         // Perform deduction on the element types.
1600         return DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1601                                                   VectorParam->getElementType(),
1602                                                   VectorArg->getElementType(),
1603                                                   Info, Deduced, TDF);
1604       }
1605       
1606       if (const DependentSizedExtVectorType *VectorArg 
1607                                 = dyn_cast<DependentSizedExtVectorType>(Arg)) {
1608         // We can't check the number of elements, since the argument has a
1609         // dependent number of elements. This can only occur during partial
1610         // ordering.
1611
1612         // Perform deduction on the element types.
1613         return DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1614                                                   VectorParam->getElementType(),
1615                                                   VectorArg->getElementType(),
1616                                                   Info, Deduced, TDF);
1617       }
1618       
1619       return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1620     }
1621       
1622     //     (clang extension)
1623     //
1624     //     T __attribute__(((ext_vector_type(N))))
1625     case Type::DependentSizedExtVector: {
1626       const DependentSizedExtVectorType *VectorParam
1627         = cast<DependentSizedExtVectorType>(Param);
1628
1629       if (const ExtVectorType *VectorArg = dyn_cast<ExtVectorType>(Arg)) {
1630         // Perform deduction on the element types.
1631         if (Sema::TemplateDeductionResult Result
1632               = DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1633                                                   VectorParam->getElementType(),
1634                                                    VectorArg->getElementType(),
1635                                                    Info, Deduced, TDF))
1636           return Result;
1637         
1638         // Perform deduction on the vector size, if we can.
1639         NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
1640           = getDeducedParameterFromExpr(VectorParam->getSizeExpr());
1641         if (!NTTP)
1642           return Sema::TDK_Success;
1643
1644         llvm::APSInt ArgSize(S.Context.getTypeSize(S.Context.IntTy), false);
1645         ArgSize = VectorArg->getNumElements();
1646         return DeduceNonTypeTemplateArgument(S, NTTP, ArgSize, S.Context.IntTy,
1647                                              false, Info, Deduced);
1648       }
1649       
1650       if (const DependentSizedExtVectorType *VectorArg 
1651                                 = dyn_cast<DependentSizedExtVectorType>(Arg)) {
1652         // Perform deduction on the element types.
1653         if (Sema::TemplateDeductionResult Result
1654             = DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1655                                                  VectorParam->getElementType(),
1656                                                  VectorArg->getElementType(),
1657                                                  Info, Deduced, TDF))
1658           return Result;
1659         
1660         // Perform deduction on the vector size, if we can.
1661         NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
1662           = getDeducedParameterFromExpr(VectorParam->getSizeExpr());
1663         if (!NTTP)
1664           return Sema::TDK_Success;
1665         
1666         return DeduceNonTypeTemplateArgument(S, NTTP, VectorArg->getSizeExpr(),
1667                                              Info, Deduced);
1668       }
1669       
1670       return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1671     }
1672       
1673     case Type::TypeOfExpr:
1674     case Type::TypeOf:
1675     case Type::DependentName:
1676     case Type::UnresolvedUsing:
1677     case Type::Decltype:
1678     case Type::UnaryTransform:
1679     case Type::Auto:
1680     case Type::DependentTemplateSpecialization:
1681     case Type::PackExpansion:
1682       // No template argument deduction for these types
1683       return Sema::TDK_Success;
1684   }
1685
1686   llvm_unreachable("Invalid Type Class!");
1687 }
1688
1689 static Sema::TemplateDeductionResult
1690 DeduceTemplateArguments(Sema &S,
1691                         TemplateParameterList *TemplateParams,
1692                         const TemplateArgument &Param,
1693                         TemplateArgument Arg,
1694                         TemplateDeductionInfo &Info,
1695                         SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced) {
1696   // If the template argument is a pack expansion, perform template argument
1697   // deduction against the pattern of that expansion. This only occurs during
1698   // partial ordering.
1699   if (Arg.isPackExpansion())
1700     Arg = Arg.getPackExpansionPattern();
1701
1702   switch (Param.getKind()) {
1703   case TemplateArgument::Null:
1704     llvm_unreachable("Null template argument in parameter list");
1705
1706   case TemplateArgument::Type:
1707     if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Type)
1708       return DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
1709                                                 Param.getAsType(),
1710                                                 Arg.getAsType(),
1711                                                 Info, Deduced, 0);
1712     Info.FirstArg = Param;
1713     Info.SecondArg = Arg;
1714     return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1715
1716   case TemplateArgument::Template:
1717     if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Template)
1718       return DeduceTemplateArguments(S, TemplateParams,
1719                                      Param.getAsTemplate(),
1720                                      Arg.getAsTemplate(), Info, Deduced);
1721     Info.FirstArg = Param;
1722     Info.SecondArg = Arg;
1723     return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1724
1725   case TemplateArgument::TemplateExpansion:
1726     llvm_unreachable("caller should handle pack expansions");
1727
1728   case TemplateArgument::Declaration:
1729     if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Declaration &&
1730         isSameDeclaration(Param.getAsDecl(), Arg.getAsDecl()))
1731       return Sema::TDK_Success;
1732
1733     Info.FirstArg = Param;
1734     Info.SecondArg = Arg;
1735     return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1736
1737   case TemplateArgument::NullPtr:
1738     if (Arg.getKind() == TemplateArgument::NullPtr &&
1739         S.Context.hasSameType(Param.getNullPtrType(), Arg.getNullPtrType()))
1740       return Sema::TDK_Success;
1741
1742     Info.FirstArg = Param;
1743     Info.SecondArg = Arg;
1744     return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1745
1746   case TemplateArgument::Integral:
1747     if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Integral) {
1748       if (hasSameExtendedValue(Param.getAsIntegral(), Arg.getAsIntegral()))
1749         return Sema::TDK_Success;
1750
1751       Info.FirstArg = Param;
1752       Info.SecondArg = Arg;
1753       return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1754     }
1755
1756     if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Expression) {
1757       Info.FirstArg = Param;
1758       Info.SecondArg = Arg;
1759       return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1760     }
1761
1762     Info.FirstArg = Param;
1763     Info.SecondArg = Arg;
1764     return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1765
1766   case TemplateArgument::Expression: {
1767     if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
1768           = getDeducedParameterFromExpr(Param.getAsExpr())) {
1769       if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Integral)
1770         return DeduceNonTypeTemplateArgument(S, NTTP,
1771                                              Arg.getAsIntegral(),
1772                                              Arg.getIntegralType(),
1773                                              /*ArrayBound=*/false,
1774                                              Info, Deduced);
1775       if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Expression)
1776         return DeduceNonTypeTemplateArgument(S, NTTP, Arg.getAsExpr(),
1777                                              Info, Deduced);
1778       if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Declaration)
1779         return DeduceNonTypeTemplateArgument(S, NTTP, Arg.getAsDecl(),
1780                                              Info, Deduced);
1781
1782       Info.FirstArg = Param;
1783       Info.SecondArg = Arg;
1784       return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
1785     }
1786
1787     // Can't deduce anything, but that's okay.
1788     return Sema::TDK_Success;
1789   }
1790   case TemplateArgument::Pack:
1791     llvm_unreachable("Argument packs should be expanded by the caller!");
1792   }
1793
1794   llvm_unreachable("Invalid TemplateArgument Kind!");
1795 }
1796
1797 /// \brief Determine whether there is a template argument to be used for
1798 /// deduction.
1799 ///
1800 /// This routine "expands" argument packs in-place, overriding its input
1801 /// parameters so that \c Args[ArgIdx] will be the available template argument.
1802 ///
1803 /// \returns true if there is another template argument (which will be at
1804 /// \c Args[ArgIdx]), false otherwise.
1805 static bool hasTemplateArgumentForDeduction(const TemplateArgument *&Args,
1806                                             unsigned &ArgIdx,
1807                                             unsigned &NumArgs) {
1808   if (ArgIdx == NumArgs)
1809     return false;
1810
1811   const TemplateArgument &Arg = Args[ArgIdx];
1812   if (Arg.getKind() != TemplateArgument::Pack)
1813     return true;
1814
1815   assert(ArgIdx == NumArgs - 1 && "Pack not at the end of argument list?");
1816   Args = Arg.pack_begin();
1817   NumArgs = Arg.pack_size();
1818   ArgIdx = 0;
1819   return ArgIdx < NumArgs;
1820 }
1821
1822 /// \brief Determine whether the given set of template arguments has a pack
1823 /// expansion that is not the last template argument.
1824 static bool hasPackExpansionBeforeEnd(const TemplateArgument *Args,
1825                                       unsigned NumArgs) {
1826   unsigned ArgIdx = 0;
1827   while (ArgIdx < NumArgs) {
1828     const TemplateArgument &Arg = Args[ArgIdx];
1829
1830     // Unwrap argument packs.
1831     if (Args[ArgIdx].getKind() == TemplateArgument::Pack) {
1832       Args = Arg.pack_begin();
1833       NumArgs = Arg.pack_size();
1834       ArgIdx = 0;
1835       continue;
1836     }
1837
1838     ++ArgIdx;
1839     if (ArgIdx == NumArgs)
1840       return false;
1841
1842     if (Arg.isPackExpansion())
1843       return true;
1844   }
1845
1846   return false;
1847 }
1848
1849 static Sema::TemplateDeductionResult
1850 DeduceTemplateArguments(Sema &S,
1851                         TemplateParameterList *TemplateParams,
1852                         const TemplateArgument *Params, unsigned NumParams,
1853                         const TemplateArgument *Args, unsigned NumArgs,
1854                         TemplateDeductionInfo &Info,
1855                         SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced) {
1856   // C++0x [temp.deduct.type]p9:
1857   //   If the template argument list of P contains a pack expansion that is not
1858   //   the last template argument, the entire template argument list is a
1859   //   non-deduced context.
1860   if (hasPackExpansionBeforeEnd(Params, NumParams))
1861     return Sema::TDK_Success;
1862
1863   // C++0x [temp.deduct.type]p9:
1864   //   If P has a form that contains <T> or <i>, then each argument Pi of the
1865   //   respective template argument list P is compared with the corresponding
1866   //   argument Ai of the corresponding template argument list of A.
1867   unsigned ArgIdx = 0, ParamIdx = 0;
1868   for (; hasTemplateArgumentForDeduction(Params, ParamIdx, NumParams);
1869        ++ParamIdx) {
1870     if (!Params[ParamIdx].isPackExpansion()) {
1871       // The simple case: deduce template arguments by matching Pi and Ai.
1872
1873       // Check whether we have enough arguments.
1874       if (!hasTemplateArgumentForDeduction(Args, ArgIdx, NumArgs))
1875         return Sema::TDK_Success;
1876
1877       if (Args[ArgIdx].isPackExpansion()) {
1878         // FIXME: We follow the logic of C++0x [temp.deduct.type]p22 here,
1879         // but applied to pack expansions that are template arguments.
1880         return Sema::TDK_MiscellaneousDeductionFailure;
1881       }
1882
1883       // Perform deduction for this Pi/Ai pair.
1884       if (Sema::TemplateDeductionResult Result
1885             = DeduceTemplateArguments(S, TemplateParams,
1886                                       Params[ParamIdx], Args[ArgIdx],
1887                                       Info, Deduced))
1888         return Result;
1889
1890       // Move to the next argument.
1891       ++ArgIdx;
1892       continue;
1893     }
1894
1895     // The parameter is a pack expansion.
1896
1897     // C++0x [temp.deduct.type]p9:
1898     //   If Pi is a pack expansion, then the pattern of Pi is compared with
1899     //   each remaining argument in the template argument list of A. Each
1900     //   comparison deduces template arguments for subsequent positions in the
1901     //   template parameter packs expanded by Pi.
1902     TemplateArgument Pattern = Params[ParamIdx].getPackExpansionPattern();
1903
1904     // FIXME: If there are no remaining arguments, we can bail out early
1905     // and set any deduced parameter packs to an empty argument pack.
1906     // The latter part of this is a (minor) correctness issue.
1907
1908     // Prepare to deduce the packs within the pattern.
1909     PackDeductionScope PackScope(S, TemplateParams, Deduced, Info, Pattern);
1910
1911     // Keep track of the deduced template arguments for each parameter pack
1912     // expanded by this pack expansion (the outer index) and for each
1913     // template argument (the inner SmallVectors).
1914     bool HasAnyArguments = false;
1915     for (; hasTemplateArgumentForDeduction(Args, ArgIdx, NumArgs); ++ArgIdx) {
1916       HasAnyArguments = true;
1917
1918       // Deduce template arguments from the pattern.
1919       if (Sema::TemplateDeductionResult Result
1920             = DeduceTemplateArguments(S, TemplateParams, Pattern, Args[ArgIdx],
1921                                       Info, Deduced))
1922         return Result;
1923
1924       PackScope.nextPackElement();
1925     }
1926
1927     // Build argument packs for each of the parameter packs expanded by this
1928     // pack expansion.
1929     if (auto Result = PackScope.finish(HasAnyArguments))
1930       return Result;
1931   }
1932
1933   return Sema::TDK_Success;
1934 }
1935
1936 static Sema::TemplateDeductionResult
1937 DeduceTemplateArguments(Sema &S,
1938                         TemplateParameterList *TemplateParams,
1939                         const TemplateArgumentList &ParamList,
1940                         const TemplateArgumentList &ArgList,
1941                         TemplateDeductionInfo &Info,
1942                         SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced) {
1943   return DeduceTemplateArguments(S, TemplateParams,
1944                                  ParamList.data(), ParamList.size(),
1945                                  ArgList.data(), ArgList.size(),
1946                                  Info, Deduced);
1947 }
1948
1949 /// \brief Determine whether two template arguments are the same.
1950 static bool isSameTemplateArg(ASTContext &Context,
1951                               const TemplateArgument &X,
1952                               const TemplateArgument &Y) {
1953   if (X.getKind() != Y.getKind())
1954     return false;
1955
1956   switch (X.getKind()) {
1957     case TemplateArgument::Null:
1958       llvm_unreachable("Comparing NULL template argument");
1959
1960     case TemplateArgument::Type:
1961       return Context.getCanonicalType(X.getAsType()) ==
1962              Context.getCanonicalType(Y.getAsType());
1963
1964     case TemplateArgument::Declaration:
1965       return isSameDeclaration(X.getAsDecl(), Y.getAsDecl());
1966
1967     case TemplateArgument::NullPtr:
1968       return Context.hasSameType(X.getNullPtrType(), Y.getNullPtrType());
1969
1970     case TemplateArgument::Template:
1971     case TemplateArgument::TemplateExpansion:
1972       return Context.getCanonicalTemplateName(
1973                     X.getAsTemplateOrTemplatePattern()).getAsVoidPointer() ==
1974              Context.getCanonicalTemplateName(
1975                     Y.getAsTemplateOrTemplatePattern()).getAsVoidPointer();
1976
1977     case TemplateArgument::Integral:
1978       return X.getAsIntegral() == Y.getAsIntegral();
1979
1980     case TemplateArgument::Expression: {
1981       llvm::FoldingSetNodeID XID, YID;
1982       X.getAsExpr()->Profile(XID, Context, true);
1983       Y.getAsExpr()->Profile(YID, Context, true);
1984       return XID == YID;
1985     }
1986
1987     case TemplateArgument::Pack:
1988       if (X.pack_size() != Y.pack_size())
1989         return false;
1990
1991       for (TemplateArgument::pack_iterator XP = X.pack_begin(),
1992                                         XPEnd = X.pack_end(),
1993                                            YP = Y.pack_begin();
1994            XP != XPEnd; ++XP, ++YP)
1995         if (!isSameTemplateArg(Context, *XP, *YP))
1996           return false;
1997
1998       return true;
1999   }
2000
2001   llvm_unreachable("Invalid TemplateArgument Kind!");
2002 }
2003
2004 /// \brief Allocate a TemplateArgumentLoc where all locations have
2005 /// been initialized to the given location.
2006 ///
2007 /// \param S The semantic analysis object.
2008 ///
2009 /// \param Arg The template argument we are producing template argument
2010 /// location information for.
2011 ///
2012 /// \param NTTPType For a declaration template argument, the type of
2013 /// the non-type template parameter that corresponds to this template
2014 /// argument.
2015 ///
2016 /// \param Loc The source location to use for the resulting template
2017 /// argument.
2018 static TemplateArgumentLoc
2019 getTrivialTemplateArgumentLoc(Sema &S,
2020                               const TemplateArgument &Arg,
2021                               QualType NTTPType,
2022                               SourceLocation Loc) {
2023   switch (Arg.getKind()) {
2024   case TemplateArgument::Null:
2025     llvm_unreachable("Can't get a NULL template argument here");
2026
2027   case TemplateArgument::Type:
2028     return TemplateArgumentLoc(Arg,
2029                      S.Context.getTrivialTypeSourceInfo(Arg.getAsType(), Loc));
2030
2031   case TemplateArgument::Declaration: {
2032     Expr *E
2033       = S.BuildExpressionFromDeclTemplateArgument(Arg, NTTPType, Loc)
2034           .getAs<Expr>();
2035     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(E), E);
2036   }
2037
2038   case TemplateArgument::NullPtr: {
2039     Expr *E
2040       = S.BuildExpressionFromDeclTemplateArgument(Arg, NTTPType, Loc)
2041           .getAs<Expr>();
2042     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(NTTPType, /*isNullPtr*/true),
2043                                E);
2044   }
2045
2046   case TemplateArgument::Integral: {
2047     Expr *E
2048       = S.BuildExpressionFromIntegralTemplateArgument(Arg, Loc).getAs<Expr>();
2049     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(E), E);
2050   }
2051
2052     case TemplateArgument::Template:
2053     case TemplateArgument::TemplateExpansion: {
2054       NestedNameSpecifierLocBuilder Builder;
2055       TemplateName Template = Arg.getAsTemplate();
2056       if (DependentTemplateName *DTN = Template.getAsDependentTemplateName())
2057         Builder.MakeTrivial(S.Context, DTN->getQualifier(), Loc);
2058       else if (QualifiedTemplateName *QTN =
2059                    Template.getAsQualifiedTemplateName())
2060         Builder.MakeTrivial(S.Context, QTN->getQualifier(), Loc);
2061       
2062       if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Template)
2063         return TemplateArgumentLoc(Arg, 
2064                                    Builder.getWithLocInContext(S.Context),
2065                                    Loc);
2066       
2067       
2068       return TemplateArgumentLoc(Arg, Builder.getWithLocInContext(S.Context),
2069                                  Loc, Loc);
2070     }
2071
2072   case TemplateArgument::Expression:
2073     return TemplateArgumentLoc(Arg, Arg.getAsExpr());
2074
2075   case TemplateArgument::Pack:
2076     return TemplateArgumentLoc(Arg, TemplateArgumentLocInfo());
2077   }
2078
2079   llvm_unreachable("Invalid TemplateArgument Kind!");
2080 }
2081
2082
2083 /// \brief Convert the given deduced template argument and add it to the set of
2084 /// fully-converted template arguments.
2085 static bool
2086 ConvertDeducedTemplateArgument(Sema &S, NamedDecl *Param,
2087                                DeducedTemplateArgument Arg,
2088                                NamedDecl *Template,
2089                                QualType NTTPType,
2090                                unsigned ArgumentPackIndex,
2091                                TemplateDeductionInfo &Info,
2092                                bool InFunctionTemplate,
2093                                SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Output) {
2094   if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Pack) {
2095     // This is a template argument pack, so check each of its arguments against
2096     // the template parameter.
2097     SmallVector<TemplateArgument, 2> PackedArgsBuilder;
2098     for (const auto &P : Arg.pack_elements()) {
2099       // When converting the deduced template argument, append it to the
2100       // general output list. We need to do this so that the template argument
2101       // checking logic has all of the prior template arguments available.
2102       DeducedTemplateArgument InnerArg(P);
2103       InnerArg.setDeducedFromArrayBound(Arg.wasDeducedFromArrayBound());
2104       if (ConvertDeducedTemplateArgument(S, Param, InnerArg, Template,
2105                                          NTTPType, PackedArgsBuilder.size(),
2106                                          Info, InFunctionTemplate, Output))
2107         return true;
2108
2109       // Move the converted template argument into our argument pack.
2110       PackedArgsBuilder.push_back(Output.pop_back_val());
2111     }
2112
2113     // Create the resulting argument pack.
2114     Output.push_back(TemplateArgument::CreatePackCopy(S.Context,
2115                                                       PackedArgsBuilder.data(),
2116                                                      PackedArgsBuilder.size()));
2117     return false;
2118   }
2119
2120   // Convert the deduced template argument into a template
2121   // argument that we can check, almost as if the user had written
2122   // the template argument explicitly.
2123   TemplateArgumentLoc ArgLoc = getTrivialTemplateArgumentLoc(S, Arg, NTTPType,
2124                                                              Info.getLocation());
2125
2126   // Check the template argument, converting it as necessary.
2127   return S.CheckTemplateArgument(Param, ArgLoc,
2128                                  Template,
2129                                  Template->getLocation(),
2130                                  Template->getSourceRange().getEnd(),
2131                                  ArgumentPackIndex,
2132                                  Output,
2133                                  InFunctionTemplate
2134                                   ? (Arg.wasDeducedFromArrayBound()
2135                                        ? Sema::CTAK_DeducedFromArrayBound
2136                                        : Sema::CTAK_Deduced)
2137                                  : Sema::CTAK_Specified);
2138 }
2139
2140 /// Complete template argument deduction for a class template partial
2141 /// specialization.
2142 static Sema::TemplateDeductionResult
2143 FinishTemplateArgumentDeduction(Sema &S,
2144                                 ClassTemplatePartialSpecializationDecl *Partial,
2145                                 const TemplateArgumentList &TemplateArgs,
2146                       SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced,
2147                                 TemplateDeductionInfo &Info) {
2148   // Unevaluated SFINAE context.
2149   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(S, Sema::Unevaluated);
2150   Sema::SFINAETrap Trap(S);
2151
2152   Sema::ContextRAII SavedContext(S, Partial);
2153
2154   // C++ [temp.deduct.type]p2:
2155   //   [...] or if any template argument remains neither deduced nor
2156   //   explicitly specified, template argument deduction fails.
2157   SmallVector<TemplateArgument, 4> Builder;
2158   TemplateParameterList *PartialParams = Partial->getTemplateParameters();
2159   for (unsigned I = 0, N = PartialParams->size(); I != N; ++I) {
2160     NamedDecl *Param = PartialParams->getParam(I);
2161     if (Deduced[I].isNull()) {
2162       Info.Param = makeTemplateParameter(Param);
2163       return Sema::TDK_Incomplete;
2164     }
2165
2166     // We have deduced this argument, so it still needs to be
2167     // checked and converted.
2168
2169     // First, for a non-type template parameter type that is
2170     // initialized by a declaration, we need the type of the
2171     // corresponding non-type template parameter.
2172     QualType NTTPType;
2173     if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
2174                                   = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
2175       NTTPType = NTTP->getType();
2176       if (NTTPType->isDependentType()) {
2177         TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
2178                                           Builder.data(), Builder.size());
2179         NTTPType = S.SubstType(NTTPType,
2180                                MultiLevelTemplateArgumentList(TemplateArgs),
2181                                NTTP->getLocation(),
2182                                NTTP->getDeclName());
2183         if (NTTPType.isNull()) {
2184           Info.Param = makeTemplateParameter(Param);
2185           // FIXME: These template arguments are temporary. Free them!
2186           Info.reset(TemplateArgumentList::CreateCopy(S.Context,
2187                                                       Builder.data(),
2188                                                       Builder.size()));
2189           return Sema::TDK_SubstitutionFailure;
2190         }
2191       }
2192     }
2193
2194     if (ConvertDeducedTemplateArgument(S, Param, Deduced[I],
2195                                        Partial, NTTPType, 0, Info, false,
2196                                        Builder)) {
2197       Info.Param = makeTemplateParameter(Param);
2198       // FIXME: These template arguments are temporary. Free them!
2199       Info.reset(TemplateArgumentList::CreateCopy(S.Context, Builder.data(),
2200                                                   Builder.size()));
2201       return Sema::TDK_SubstitutionFailure;
2202     }
2203   }
2204
2205   // Form the template argument list from the deduced template arguments.
2206   TemplateArgumentList *DeducedArgumentList
2207     = TemplateArgumentList::CreateCopy(S.Context, Builder.data(),
2208                                        Builder.size());
2209
2210   Info.reset(DeducedArgumentList);
2211
2212   // Substitute the deduced template arguments into the template
2213   // arguments of the class template partial specialization, and
2214   // verify that the instantiated template arguments are both valid
2215   // and are equivalent to the template arguments originally provided
2216   // to the class template.
2217   LocalInstantiationScope InstScope(S);
2218   ClassTemplateDecl *ClassTemplate = Partial->getSpecializedTemplate();
2219   const ASTTemplateArgumentListInfo *PartialTemplArgInfo
2220     = Partial->getTemplateArgsAsWritten();
2221   const TemplateArgumentLoc *PartialTemplateArgs
2222     = PartialTemplArgInfo->getTemplateArgs();
2223
2224   TemplateArgumentListInfo InstArgs(PartialTemplArgInfo->LAngleLoc,
2225                                     PartialTemplArgInfo->RAngleLoc);
2226
2227   if (S.Subst(PartialTemplateArgs, PartialTemplArgInfo->NumTemplateArgs,
2228               InstArgs, MultiLevelTemplateArgumentList(*DeducedArgumentList))) {
2229     unsigned ArgIdx = InstArgs.size(), ParamIdx = ArgIdx;
2230     if (ParamIdx >= Partial->getTemplateParameters()->size())
2231       ParamIdx = Partial->getTemplateParameters()->size() - 1;
2232
2233     Decl *Param
2234       = const_cast<NamedDecl *>(
2235                           Partial->getTemplateParameters()->getParam(ParamIdx));
2236     Info.Param = makeTemplateParameter(Param);
2237     Info.FirstArg = PartialTemplateArgs[ArgIdx].getArgument();
2238     return Sema::TDK_SubstitutionFailure;
2239   }
2240
2241   SmallVector<TemplateArgument, 4> ConvertedInstArgs;
2242   if (S.CheckTemplateArgumentList(ClassTemplate, Partial->getLocation(),
2243                                   InstArgs, false, ConvertedInstArgs))
2244     return Sema::TDK_SubstitutionFailure;
2245
2246   TemplateParameterList *TemplateParams
2247     = ClassTemplate->getTemplateParameters();
2248   for (unsigned I = 0, E = TemplateParams->size(); I != E; ++I) {
2249     TemplateArgument InstArg = ConvertedInstArgs.data()[I];
2250     if (!isSameTemplateArg(S.Context, TemplateArgs[I], InstArg)) {
2251       Info.Param = makeTemplateParameter(TemplateParams->getParam(I));
2252       Info.FirstArg = TemplateArgs[I];
2253       Info.SecondArg = InstArg;
2254       return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
2255     }
2256   }
2257
2258   if (Trap.hasErrorOccurred())
2259     return Sema::TDK_SubstitutionFailure;
2260
2261   return Sema::TDK_Success;
2262 }
2263
2264 /// \brief Perform template argument deduction to determine whether
2265 /// the given template arguments match the given class template
2266 /// partial specialization per C++ [temp.class.spec.match].
2267 Sema::TemplateDeductionResult
2268 Sema::DeduceTemplateArguments(ClassTemplatePartialSpecializationDecl *Partial,
2269                               const TemplateArgumentList &TemplateArgs,
2270                               TemplateDeductionInfo &Info) {
2271   if (Partial->isInvalidDecl())
2272     return TDK_Invalid;
2273
2274   // C++ [temp.class.spec.match]p2:
2275   //   A partial specialization matches a given actual template
2276   //   argument list if the template arguments of the partial
2277   //   specialization can be deduced from the actual template argument
2278   //   list (14.8.2).
2279
2280   // Unevaluated SFINAE context.
2281   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(*this, Sema::Unevaluated);
2282   SFINAETrap Trap(*this);
2283
2284   SmallVector<DeducedTemplateArgument, 4> Deduced;
2285   Deduced.resize(Partial->getTemplateParameters()->size());
2286   if (TemplateDeductionResult Result
2287         = ::DeduceTemplateArguments(*this,
2288                                     Partial->getTemplateParameters(),
2289                                     Partial->getTemplateArgs(),
2290                                     TemplateArgs, Info, Deduced))
2291     return Result;
2292
2293   SmallVector<TemplateArgument, 4> DeducedArgs(Deduced.begin(), Deduced.end());
2294   InstantiatingTemplate Inst(*this, Info.getLocation(), Partial, DeducedArgs,
2295                              Info);
2296   if (Inst.isInvalid())
2297     return TDK_InstantiationDepth;
2298
2299   if (Trap.hasErrorOccurred())
2300     return Sema::TDK_SubstitutionFailure;
2301
2302   return ::FinishTemplateArgumentDeduction(*this, Partial, TemplateArgs,
2303                                            Deduced, Info);
2304 }
2305
2306 /// Complete template argument deduction for a variable template partial
2307 /// specialization.
2308 /// TODO: Unify with ClassTemplatePartialSpecializationDecl version?
2309 ///       May require unifying ClassTemplate(Partial)SpecializationDecl and
2310 ///        VarTemplate(Partial)SpecializationDecl with a new data
2311 ///        structure Template(Partial)SpecializationDecl, and
2312 ///        using Template(Partial)SpecializationDecl as input type.
2313 static Sema::TemplateDeductionResult FinishTemplateArgumentDeduction(
2314     Sema &S, VarTemplatePartialSpecializationDecl *Partial,
2315     const TemplateArgumentList &TemplateArgs,
2316     SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced,
2317     TemplateDeductionInfo &Info) {
2318   // Unevaluated SFINAE context.
2319   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(S, Sema::Unevaluated);
2320   Sema::SFINAETrap Trap(S);
2321
2322   // C++ [temp.deduct.type]p2:
2323   //   [...] or if any template argument remains neither deduced nor
2324   //   explicitly specified, template argument deduction fails.
2325   SmallVector<TemplateArgument, 4> Builder;
2326   TemplateParameterList *PartialParams = Partial->getTemplateParameters();
2327   for (unsigned I = 0, N = PartialParams->size(); I != N; ++I) {
2328     NamedDecl *Param = PartialParams->getParam(I);
2329     if (Deduced[I].isNull()) {
2330       Info.Param = makeTemplateParameter(Param);
2331       return Sema::TDK_Incomplete;
2332     }
2333
2334     // We have deduced this argument, so it still needs to be
2335     // checked and converted.
2336
2337     // First, for a non-type template parameter type that is
2338     // initialized by a declaration, we need the type of the
2339     // corresponding non-type template parameter.
2340     QualType NTTPType;
2341     if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP =
2342             dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
2343       NTTPType = NTTP->getType();
2344       if (NTTPType->isDependentType()) {
2345         TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
2346                                           Builder.data(), Builder.size());
2347         NTTPType =
2348             S.SubstType(NTTPType, MultiLevelTemplateArgumentList(TemplateArgs),
2349                         NTTP->getLocation(), NTTP->getDeclName());
2350         if (NTTPType.isNull()) {
2351           Info.Param = makeTemplateParameter(Param);
2352           // FIXME: These template arguments are temporary. Free them!
2353           Info.reset(TemplateArgumentList::CreateCopy(S.Context, Builder.data(),
2354                                                       Builder.size()));
2355           return Sema::TDK_SubstitutionFailure;
2356         }
2357       }
2358     }
2359
2360     if (ConvertDeducedTemplateArgument(S, Param, Deduced[I], Partial, NTTPType,
2361                                        0, Info, false, Builder)) {
2362       Info.Param = makeTemplateParameter(Param);
2363       // FIXME: These template arguments are temporary. Free them!
2364       Info.reset(TemplateArgumentList::CreateCopy(S.Context, Builder.data(),
2365                                                   Builder.size()));
2366       return Sema::TDK_SubstitutionFailure;
2367     }
2368   }
2369
2370   // Form the template argument list from the deduced template arguments.
2371   TemplateArgumentList *DeducedArgumentList = TemplateArgumentList::CreateCopy(
2372       S.Context, Builder.data(), Builder.size());
2373
2374   Info.reset(DeducedArgumentList);
2375
2376   // Substitute the deduced template arguments into the template
2377   // arguments of the class template partial specialization, and
2378   // verify that the instantiated template arguments are both valid
2379   // and are equivalent to the template arguments originally provided
2380   // to the class template.
2381   LocalInstantiationScope InstScope(S);
2382   VarTemplateDecl *VarTemplate = Partial->getSpecializedTemplate();
2383   const ASTTemplateArgumentListInfo *PartialTemplArgInfo
2384     = Partial->getTemplateArgsAsWritten();
2385   const TemplateArgumentLoc *PartialTemplateArgs
2386     = PartialTemplArgInfo->getTemplateArgs();
2387
2388   TemplateArgumentListInfo InstArgs(PartialTemplArgInfo->LAngleLoc,
2389                                     PartialTemplArgInfo->RAngleLoc);
2390
2391   if (S.Subst(PartialTemplateArgs, PartialTemplArgInfo->NumTemplateArgs,
2392               InstArgs, MultiLevelTemplateArgumentList(*DeducedArgumentList))) {
2393     unsigned ArgIdx = InstArgs.size(), ParamIdx = ArgIdx;
2394     if (ParamIdx >= Partial->getTemplateParameters()->size())
2395       ParamIdx = Partial->getTemplateParameters()->size() - 1;
2396
2397     Decl *Param = const_cast<NamedDecl *>(
2398         Partial->getTemplateParameters()->getParam(ParamIdx));
2399     Info.Param = makeTemplateParameter(Param);
2400     Info.FirstArg = PartialTemplateArgs[ArgIdx].getArgument();
2401     return Sema::TDK_SubstitutionFailure;
2402   }
2403   SmallVector<TemplateArgument, 4> ConvertedInstArgs;
2404   if (S.CheckTemplateArgumentList(VarTemplate, Partial->getLocation(), InstArgs,
2405                                   false, ConvertedInstArgs))
2406     return Sema::TDK_SubstitutionFailure;
2407
2408   TemplateParameterList *TemplateParams = VarTemplate->getTemplateParameters();
2409   for (unsigned I = 0, E = TemplateParams->size(); I != E; ++I) {
2410     TemplateArgument InstArg = ConvertedInstArgs.data()[I];
2411     if (!isSameTemplateArg(S.Context, TemplateArgs[I], InstArg)) {
2412       Info.Param = makeTemplateParameter(TemplateParams->getParam(I));
2413       Info.FirstArg = TemplateArgs[I];
2414       Info.SecondArg = InstArg;
2415       return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
2416     }
2417   }
2418
2419   if (Trap.hasErrorOccurred())
2420     return Sema::TDK_SubstitutionFailure;
2421
2422   return Sema::TDK_Success;
2423 }
2424
2425 /// \brief Perform template argument deduction to determine whether
2426 /// the given template arguments match the given variable template
2427 /// partial specialization per C++ [temp.class.spec.match].
2428 /// TODO: Unify with ClassTemplatePartialSpecializationDecl version?
2429 ///       May require unifying ClassTemplate(Partial)SpecializationDecl and
2430 ///        VarTemplate(Partial)SpecializationDecl with a new data
2431 ///        structure Template(Partial)SpecializationDecl, and
2432 ///        using Template(Partial)SpecializationDecl as input type.
2433 Sema::TemplateDeductionResult
2434 Sema::DeduceTemplateArguments(VarTemplatePartialSpecializationDecl *Partial,
2435                               const TemplateArgumentList &TemplateArgs,
2436                               TemplateDeductionInfo &Info) {
2437   if (Partial->isInvalidDecl())
2438     return TDK_Invalid;
2439
2440   // C++ [temp.class.spec.match]p2:
2441   //   A partial specialization matches a given actual template
2442   //   argument list if the template arguments of the partial
2443   //   specialization can be deduced from the actual template argument
2444   //   list (14.8.2).
2445
2446   // Unevaluated SFINAE context.
2447   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(*this, Sema::Unevaluated);
2448   SFINAETrap Trap(*this);
2449
2450   SmallVector<DeducedTemplateArgument, 4> Deduced;
2451   Deduced.resize(Partial->getTemplateParameters()->size());
2452   if (TemplateDeductionResult Result = ::DeduceTemplateArguments(
2453           *this, Partial->getTemplateParameters(), Partial->getTemplateArgs(),
2454           TemplateArgs, Info, Deduced))
2455     return Result;
2456
2457   SmallVector<TemplateArgument, 4> DeducedArgs(Deduced.begin(), Deduced.end());
2458   InstantiatingTemplate Inst(*this, Info.getLocation(), Partial, DeducedArgs,
2459                              Info);
2460   if (Inst.isInvalid())
2461     return TDK_InstantiationDepth;
2462
2463   if (Trap.hasErrorOccurred())
2464     return Sema::TDK_SubstitutionFailure;
2465
2466   return ::FinishTemplateArgumentDeduction(*this, Partial, TemplateArgs,
2467                                            Deduced, Info);
2468 }
2469
2470 /// \brief Determine whether the given type T is a simple-template-id type.
2471 static bool isSimpleTemplateIdType(QualType T) {
2472   if (const TemplateSpecializationType *Spec
2473         = T->getAs<TemplateSpecializationType>())
2474     return Spec->getTemplateName().getAsTemplateDecl() != nullptr;
2475
2476   return false;
2477 }
2478
2479 /// \brief Substitute the explicitly-provided template arguments into the
2480 /// given function template according to C++ [temp.arg.explicit].
2481 ///
2482 /// \param FunctionTemplate the function template into which the explicit
2483 /// template arguments will be substituted.
2484 ///
2485 /// \param ExplicitTemplateArgs the explicitly-specified template
2486 /// arguments.
2487 ///
2488 /// \param Deduced the deduced template arguments, which will be populated
2489 /// with the converted and checked explicit template arguments.
2490 ///
2491 /// \param ParamTypes will be populated with the instantiated function
2492 /// parameters.
2493 ///
2494 /// \param FunctionType if non-NULL, the result type of the function template
2495 /// will also be instantiated and the pointed-to value will be updated with
2496 /// the instantiated function type.
2497 ///
2498 /// \param Info if substitution fails for any reason, this object will be
2499 /// populated with more information about the failure.
2500 ///
2501 /// \returns TDK_Success if substitution was successful, or some failure
2502 /// condition.
2503 Sema::TemplateDeductionResult
2504 Sema::SubstituteExplicitTemplateArguments(
2505                                       FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate,
2506                                TemplateArgumentListInfo &ExplicitTemplateArgs,
2507                        SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced,
2508                                  SmallVectorImpl<QualType> &ParamTypes,
2509                                           QualType *FunctionType,
2510                                           TemplateDeductionInfo &Info) {
2511   FunctionDecl *Function = FunctionTemplate->getTemplatedDecl();
2512   TemplateParameterList *TemplateParams
2513     = FunctionTemplate->getTemplateParameters();
2514
2515   if (ExplicitTemplateArgs.size() == 0) {
2516     // No arguments to substitute; just copy over the parameter types and
2517     // fill in the function type.
2518     for (auto P : Function->params())
2519       ParamTypes.push_back(P->getType());
2520
2521     if (FunctionType)
2522       *FunctionType = Function->getType();
2523     return TDK_Success;
2524   }
2525
2526   // Unevaluated SFINAE context.
2527   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(*this, Sema::Unevaluated);
2528   SFINAETrap Trap(*this);
2529
2530   // C++ [temp.arg.explicit]p3:
2531   //   Template arguments that are present shall be specified in the
2532   //   declaration order of their corresponding template-parameters. The
2533   //   template argument list shall not specify more template-arguments than
2534   //   there are corresponding template-parameters.
2535   SmallVector<TemplateArgument, 4> Builder;
2536
2537   // Enter a new template instantiation context where we check the
2538   // explicitly-specified template arguments against this function template,
2539   // and then substitute them into the function parameter types.
2540   SmallVector<TemplateArgument, 4> DeducedArgs(Deduced.begin(), Deduced.end());
2541   InstantiatingTemplate Inst(*this, Info.getLocation(), FunctionTemplate,
2542                              DeducedArgs,
2543            ActiveTemplateInstantiation::ExplicitTemplateArgumentSubstitution,
2544                              Info);
2545   if (Inst.isInvalid())
2546     return TDK_InstantiationDepth;
2547
2548   if (CheckTemplateArgumentList(FunctionTemplate,
2549                                 SourceLocation(),
2550                                 ExplicitTemplateArgs,
2551                                 true,
2552                                 Builder) || Trap.hasErrorOccurred()) {
2553     unsigned Index = Builder.size();
2554     if (Index >= TemplateParams->size())
2555       Index = TemplateParams->size() - 1;
2556     Info.Param = makeTemplateParameter(TemplateParams->getParam(Index));
2557     return TDK_InvalidExplicitArguments;
2558   }
2559
2560   // Form the template argument list from the explicitly-specified
2561   // template arguments.
2562   TemplateArgumentList *ExplicitArgumentList
2563     = TemplateArgumentList::CreateCopy(Context, Builder.data(), Builder.size());
2564   Info.reset(ExplicitArgumentList);
2565
2566   // Template argument deduction and the final substitution should be
2567   // done in the context of the templated declaration.  Explicit
2568   // argument substitution, on the other hand, needs to happen in the
2569   // calling context.
2570   ContextRAII SavedContext(*this, FunctionTemplate->getTemplatedDecl());
2571
2572   // If we deduced template arguments for a template parameter pack,
2573   // note that the template argument pack is partially substituted and record
2574   // the explicit template arguments. They'll be used as part of deduction
2575   // for this template parameter pack.
2576   for (unsigned I = 0, N = Builder.size(); I != N; ++I) {
2577     const TemplateArgument &Arg = Builder[I];
2578     if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Pack) {
2579       CurrentInstantiationScope->SetPartiallySubstitutedPack(
2580                                                  TemplateParams->getParam(I),
2581                                                              Arg.pack_begin(),
2582                                                              Arg.pack_size());
2583       break;
2584     }
2585   }
2586
2587   const FunctionProtoType *Proto
2588     = Function->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
2589   assert(Proto && "Function template does not have a prototype?");
2590
2591   // Isolate our substituted parameters from our caller.
2592   LocalInstantiationScope InstScope(*this, /*MergeWithOuterScope*/true);
2593
2594   // Instantiate the types of each of the function parameters given the
2595   // explicitly-specified template arguments. If the function has a trailing
2596   // return type, substitute it after the arguments to ensure we substitute
2597   // in lexical order.
2598   if (Proto->hasTrailingReturn()) {
2599     if (SubstParmTypes(Function->getLocation(),
2600                        Function->param_begin(), Function->getNumParams(),
2601                        MultiLevelTemplateArgumentList(*ExplicitArgumentList),
2602                        ParamTypes))
2603       return TDK_SubstitutionFailure;
2604   }
2605   
2606   // Instantiate the return type.
2607   QualType ResultType;
2608   {
2609     // C++11 [expr.prim.general]p3:
2610     //   If a declaration declares a member function or member function 
2611     //   template of a class X, the expression this is a prvalue of type 
2612     //   "pointer to cv-qualifier-seq X" between the optional cv-qualifer-seq
2613     //   and the end of the function-definition, member-declarator, or 
2614     //   declarator.
2615     unsigned ThisTypeQuals = 0;
2616     CXXRecordDecl *ThisContext = nullptr;
2617     if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Function)) {
2618       ThisContext = Method->getParent();
2619       ThisTypeQuals = Method->getTypeQualifiers();
2620     }
2621       
2622     CXXThisScopeRAII ThisScope(*this, ThisContext, ThisTypeQuals,
2623                                getLangOpts().CPlusPlus11);
2624
2625     ResultType =
2626         SubstType(Proto->getReturnType(),
2627                   MultiLevelTemplateArgumentList(*ExplicitArgumentList),
2628                   Function->getTypeSpecStartLoc(), Function->getDeclName());
2629     if (ResultType.isNull() || Trap.hasErrorOccurred())
2630       return TDK_SubstitutionFailure;
2631   }
2632   
2633   // Instantiate the types of each of the function parameters given the
2634   // explicitly-specified template arguments if we didn't do so earlier.
2635   if (!Proto->hasTrailingReturn() &&
2636       SubstParmTypes(Function->getLocation(),
2637                      Function->param_begin(), Function->getNumParams(),
2638                      MultiLevelTemplateArgumentList(*ExplicitArgumentList),
2639                      ParamTypes))
2640     return TDK_SubstitutionFailure;
2641
2642   if (FunctionType) {
2643     *FunctionType = BuildFunctionType(ResultType, ParamTypes,
2644                                       Function->getLocation(),
2645                                       Function->getDeclName(),
2646                                       Proto->getExtProtoInfo());
2647     if (FunctionType->isNull() || Trap.hasErrorOccurred())
2648       return TDK_SubstitutionFailure;
2649   }
2650
2651   // C++ [temp.arg.explicit]p2:
2652   //   Trailing template arguments that can be deduced (14.8.2) may be
2653   //   omitted from the list of explicit template-arguments. If all of the
2654   //   template arguments can be deduced, they may all be omitted; in this
2655   //   case, the empty template argument list <> itself may also be omitted.
2656   //
2657   // Take all of the explicitly-specified arguments and put them into
2658   // the set of deduced template arguments. Explicitly-specified
2659   // parameter packs, however, will be set to NULL since the deduction
2660   // mechanisms handle explicitly-specified argument packs directly.
2661   Deduced.reserve(TemplateParams->size());
2662   for (unsigned I = 0, N = ExplicitArgumentList->size(); I != N; ++I) {
2663     const TemplateArgument &Arg = ExplicitArgumentList->get(I);
2664     if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Pack)
2665       Deduced.push_back(DeducedTemplateArgument());
2666     else
2667       Deduced.push_back(Arg);
2668   }
2669
2670   return TDK_Success;
2671 }
2672
2673 /// \brief Check whether the deduced argument type for a call to a function
2674 /// template matches the actual argument type per C++ [temp.deduct.call]p4.
2675 static bool 
2676 CheckOriginalCallArgDeduction(Sema &S, Sema::OriginalCallArg OriginalArg, 
2677                               QualType DeducedA) {
2678   ASTContext &Context = S.Context;
2679   
2680   QualType A = OriginalArg.OriginalArgType;
2681   QualType OriginalParamType = OriginalArg.OriginalParamType;
2682   
2683   // Check for type equality (top-level cv-qualifiers are ignored).
2684   if (Context.hasSameUnqualifiedType(A, DeducedA))
2685     return false;
2686   
2687   // Strip off references on the argument types; they aren't needed for
2688   // the following checks.
2689   if (const ReferenceType *DeducedARef = DeducedA->getAs<ReferenceType>())
2690     DeducedA = DeducedARef->getPointeeType();
2691   if (const ReferenceType *ARef = A->getAs<ReferenceType>())
2692     A = ARef->getPointeeType();
2693   
2694   // C++ [temp.deduct.call]p4:
2695   //   [...] However, there are three cases that allow a difference:
2696   //     - If the original P is a reference type, the deduced A (i.e., the 
2697   //       type referred to by the reference) can be more cv-qualified than 
2698   //       the transformed A.
2699   if (const ReferenceType *OriginalParamRef
2700       = OriginalParamType->getAs<ReferenceType>()) {
2701     // We don't want to keep the reference around any more.
2702     OriginalParamType = OriginalParamRef->getPointeeType();
2703     
2704     Qualifiers AQuals = A.getQualifiers();
2705     Qualifiers DeducedAQuals = DeducedA.getQualifiers();
2706
2707     // Under Objective-C++ ARC, the deduced type may have implicitly
2708     // been given strong or (when dealing with a const reference)
2709     // unsafe_unretained lifetime. If so, update the original
2710     // qualifiers to include this lifetime.
2711     if (S.getLangOpts().ObjCAutoRefCount &&
2712         ((DeducedAQuals.getObjCLifetime() == Qualifiers::OCL_Strong &&
2713           AQuals.getObjCLifetime() == Qualifiers::OCL_None) ||
2714          (DeducedAQuals.hasConst() &&
2715           DeducedAQuals.getObjCLifetime() == Qualifiers::OCL_ExplicitNone))) {
2716       AQuals.setObjCLifetime(DeducedAQuals.getObjCLifetime());
2717     }
2718
2719     if (AQuals == DeducedAQuals) {
2720       // Qualifiers match; there's nothing to do.
2721     } else if (!DeducedAQuals.compatiblyIncludes(AQuals)) {
2722       return true;
2723     } else {        
2724       // Qualifiers are compatible, so have the argument type adopt the
2725       // deduced argument type's qualifiers as if we had performed the
2726       // qualification conversion.
2727       A = Context.getQualifiedType(A.getUnqualifiedType(), DeducedAQuals);
2728     }
2729   }
2730   
2731   //    - The transformed A can be another pointer or pointer to member 
2732   //      type that can be converted to the deduced A via a qualification 
2733   //      conversion.
2734   //
2735   // Also allow conversions which merely strip [[noreturn]] from function types
2736   // (recursively) as an extension.
2737   // FIXME: Currently, this doesn't play nicely with qualification conversions.
2738   bool ObjCLifetimeConversion = false;
2739   QualType ResultTy;
2740   if ((A->isAnyPointerType() || A->isMemberPointerType()) &&
2741       (S.IsQualificationConversion(A, DeducedA, false,
2742                                    ObjCLifetimeConversion) ||
2743        S.IsNoReturnConversion(A, DeducedA, ResultTy)))
2744     return false;
2745   
2746   
2747   //    - If P is a class and P has the form simple-template-id, then the 
2748   //      transformed A can be a derived class of the deduced A. [...]
2749   //     [...] Likewise, if P is a pointer to a class of the form 
2750   //      simple-template-id, the transformed A can be a pointer to a 
2751   //      derived class pointed to by the deduced A.
2752   if (const PointerType *OriginalParamPtr
2753       = OriginalParamType->getAs<PointerType>()) {
2754     if (const PointerType *DeducedAPtr = DeducedA->getAs<PointerType>()) {
2755       if (const PointerType *APtr = A->getAs<PointerType>()) {
2756         if (A->getPointeeType()->isRecordType()) {
2757           OriginalParamType = OriginalParamPtr->getPointeeType();
2758           DeducedA = DeducedAPtr->getPointeeType();
2759           A = APtr->getPointeeType();
2760         }
2761       }
2762     }
2763   }
2764   
2765   if (Context.hasSameUnqualifiedType(A, DeducedA))
2766     return false;
2767   
2768   if (A->isRecordType() && isSimpleTemplateIdType(OriginalParamType) &&
2769       S.IsDerivedFrom(A, DeducedA))
2770     return false;
2771   
2772   return true;
2773 }
2774
2775 /// \brief Finish template argument deduction for a function template,
2776 /// checking the deduced template arguments for completeness and forming
2777 /// the function template specialization.
2778 ///
2779 /// \param OriginalCallArgs If non-NULL, the original call arguments against
2780 /// which the deduced argument types should be compared.
2781 Sema::TemplateDeductionResult
2782 Sema::FinishTemplateArgumentDeduction(FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate,
2783                        SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced,
2784                                       unsigned NumExplicitlySpecified,
2785                                       FunctionDecl *&Specialization,
2786                                       TemplateDeductionInfo &Info,
2787         SmallVectorImpl<OriginalCallArg> const *OriginalCallArgs) {
2788   TemplateParameterList *TemplateParams
2789     = FunctionTemplate->getTemplateParameters();
2790
2791   // Unevaluated SFINAE context.
2792   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(*this, Sema::Unevaluated);
2793   SFINAETrap Trap(*this);
2794
2795   // Enter a new template instantiation context while we instantiate the
2796   // actual function declaration.
2797   SmallVector<TemplateArgument, 4> DeducedArgs(Deduced.begin(), Deduced.end());
2798   InstantiatingTemplate Inst(*this, Info.getLocation(), FunctionTemplate,
2799                              DeducedArgs,
2800               ActiveTemplateInstantiation::DeducedTemplateArgumentSubstitution,
2801                              Info);
2802   if (Inst.isInvalid())
2803     return TDK_InstantiationDepth;
2804
2805   ContextRAII SavedContext(*this, FunctionTemplate->getTemplatedDecl());
2806
2807   // C++ [temp.deduct.type]p2:
2808   //   [...] or if any template argument remains neither deduced nor
2809   //   explicitly specified, template argument deduction fails.
2810   SmallVector<TemplateArgument, 4> Builder;
2811   for (unsigned I = 0, N = TemplateParams->size(); I != N; ++I) {
2812     NamedDecl *Param = TemplateParams->getParam(I);
2813
2814     if (!Deduced[I].isNull()) {
2815       if (I < NumExplicitlySpecified) {
2816         // We have already fully type-checked and converted this
2817         // argument, because it was explicitly-specified. Just record the
2818         // presence of this argument.
2819         Builder.push_back(Deduced[I]);
2820         // We may have had explicitly-specified template arguments for a
2821         // template parameter pack (that may or may not have been extended
2822         // via additional deduced arguments).
2823         if (Param->isParameterPack() && CurrentInstantiationScope) {
2824           if (CurrentInstantiationScope->getPartiallySubstitutedPack() ==
2825               Param) {
2826             // Forget the partially-substituted pack; its substitution is now
2827             // complete.
2828             CurrentInstantiationScope->ResetPartiallySubstitutedPack();
2829           }
2830         }
2831         continue;
2832       }
2833       // We have deduced this argument, so it still needs to be
2834       // checked and converted.
2835
2836       // First, for a non-type template parameter type that is
2837       // initialized by a declaration, we need the type of the
2838       // corresponding non-type template parameter.
2839       QualType NTTPType;
2840       if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
2841                                 = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
2842         NTTPType = NTTP->getType();
2843         if (NTTPType->isDependentType()) {
2844           TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
2845                                             Builder.data(), Builder.size());
2846           NTTPType = SubstType(NTTPType,
2847                                MultiLevelTemplateArgumentList(TemplateArgs),
2848                                NTTP->getLocation(),
2849                                NTTP->getDeclName());
2850           if (NTTPType.isNull()) {
2851             Info.Param = makeTemplateParameter(Param);
2852             // FIXME: These template arguments are temporary. Free them!
2853             Info.reset(TemplateArgumentList::CreateCopy(Context,
2854                                                         Builder.data(),
2855                                                         Builder.size()));
2856             return TDK_SubstitutionFailure;
2857           }
2858         }
2859       }
2860
2861       if (ConvertDeducedTemplateArgument(*this, Param, Deduced[I],
2862                                          FunctionTemplate, NTTPType, 0, Info,
2863                                          true, Builder)) {
2864         Info.Param = makeTemplateParameter(Param);
2865         // FIXME: These template arguments are temporary. Free them!
2866         Info.reset(TemplateArgumentList::CreateCopy(Context, Builder.data(),
2867                                                     Builder.size()));
2868         return TDK_SubstitutionFailure;
2869       }
2870
2871       continue;
2872     }
2873
2874     // C++0x [temp.arg.explicit]p3:
2875     //    A trailing template parameter pack (14.5.3) not otherwise deduced will
2876     //    be deduced to an empty sequence of template arguments.
2877     // FIXME: Where did the word "trailing" come from?
2878     if (Param->isTemplateParameterPack()) {
2879       // We may have had explicitly-specified template arguments for this
2880       // template parameter pack. If so, our empty deduction extends the
2881       // explicitly-specified set (C++0x [temp.arg.explicit]p9).
2882       const TemplateArgument *ExplicitArgs;
2883       unsigned NumExplicitArgs;
2884       if (CurrentInstantiationScope &&
2885           CurrentInstantiationScope->getPartiallySubstitutedPack(&ExplicitArgs,
2886                                                              &NumExplicitArgs)
2887             == Param) {
2888         Builder.push_back(TemplateArgument(ExplicitArgs, NumExplicitArgs));
2889
2890         // Forget the partially-substituted pack; it's substitution is now
2891         // complete.
2892         CurrentInstantiationScope->ResetPartiallySubstitutedPack();
2893       } else {
2894         Builder.push_back(TemplateArgument::getEmptyPack());
2895       }
2896       continue;
2897     }
2898
2899     // Substitute into the default template argument, if available.
2900     bool HasDefaultArg = false;
2901     TemplateArgumentLoc DefArg
2902       = SubstDefaultTemplateArgumentIfAvailable(FunctionTemplate,
2903                                               FunctionTemplate->getLocation(),
2904                                   FunctionTemplate->getSourceRange().getEnd(),
2905                                                 Param,
2906                                                 Builder, HasDefaultArg);
2907
2908     // If there was no default argument, deduction is incomplete.
2909     if (DefArg.getArgument().isNull()) {
2910       Info.Param = makeTemplateParameter(
2911                          const_cast<NamedDecl *>(TemplateParams->getParam(I)));
2912       Info.reset(TemplateArgumentList::CreateCopy(Context, Builder.data(),
2913                                                   Builder.size()));
2914       return HasDefaultArg ? TDK_SubstitutionFailure : TDK_Incomplete;
2915     }
2916
2917     // Check whether we can actually use the default argument.
2918     if (CheckTemplateArgument(Param, DefArg,
2919                               FunctionTemplate,
2920                               FunctionTemplate->getLocation(),
2921                               FunctionTemplate->getSourceRange().getEnd(),
2922                               0, Builder,
2923                               CTAK_Specified)) {
2924       Info.Param = makeTemplateParameter(
2925                          const_cast<NamedDecl *>(TemplateParams->getParam(I)));
2926       // FIXME: These template arguments are temporary. Free them!
2927       Info.reset(TemplateArgumentList::CreateCopy(Context, Builder.data(),
2928                                                   Builder.size()));
2929       return TDK_SubstitutionFailure;
2930     }
2931
2932     // If we get here, we successfully used the default template argument.
2933   }
2934
2935   // Form the template argument list from the deduced template arguments.
2936   TemplateArgumentList *DeducedArgumentList
2937     = TemplateArgumentList::CreateCopy(Context, Builder.data(), Builder.size());
2938   Info.reset(DeducedArgumentList);
2939
2940   // Substitute the deduced template arguments into the function template
2941   // declaration to produce the function template specialization.
2942   DeclContext *Owner = FunctionTemplate->getDeclContext();
2943   if (FunctionTemplate->getFriendObjectKind())
2944     Owner = FunctionTemplate->getLexicalDeclContext();
2945   Specialization = cast_or_null<FunctionDecl>(
2946                       SubstDecl(FunctionTemplate->getTemplatedDecl(), Owner,
2947                          MultiLevelTemplateArgumentList(*DeducedArgumentList)));
2948   if (!Specialization || Specialization->isInvalidDecl())
2949     return TDK_SubstitutionFailure;
2950
2951   assert(Specialization->getPrimaryTemplate()->getCanonicalDecl() ==
2952          FunctionTemplate->getCanonicalDecl());
2953
2954   // If the template argument list is owned by the function template
2955   // specialization, release it.
2956   if (Specialization->getTemplateSpecializationArgs() == DeducedArgumentList &&
2957       !Trap.hasErrorOccurred())
2958     Info.take();
2959
2960   // There may have been an error that did not prevent us from constructing a
2961   // declaration. Mark the declaration invalid and return with a substitution
2962   // failure.
2963   if (Trap.hasErrorOccurred()) {
2964     Specialization->setInvalidDecl(true);
2965     return TDK_SubstitutionFailure;
2966   }
2967
2968   if (OriginalCallArgs) {
2969     // C++ [temp.deduct.call]p4:
2970     //   In general, the deduction process attempts to find template argument
2971     //   values that will make the deduced A identical to A (after the type A 
2972     //   is transformed as described above). [...]
2973     for (unsigned I = 0, N = OriginalCallArgs->size(); I != N; ++I) {
2974       OriginalCallArg OriginalArg = (*OriginalCallArgs)[I];
2975       unsigned ParamIdx = OriginalArg.ArgIdx;
2976       
2977       if (ParamIdx >= Specialization->getNumParams())
2978         continue;
2979       
2980       QualType DeducedA = Specialization->getParamDecl(ParamIdx)->getType();
2981       if (CheckOriginalCallArgDeduction(*this, OriginalArg, DeducedA))
2982         return Sema::TDK_SubstitutionFailure;
2983     }
2984   }
2985   
2986   // If we suppressed any diagnostics while performing template argument
2987   // deduction, and if we haven't already instantiated this declaration,
2988   // keep track of these diagnostics. They'll be emitted if this specialization
2989   // is actually used.
2990   if (Info.diag_begin() != Info.diag_end()) {
2991     SuppressedDiagnosticsMap::iterator
2992       Pos = SuppressedDiagnostics.find(Specialization->getCanonicalDecl());
2993     if (Pos == SuppressedDiagnostics.end())
2994         SuppressedDiagnostics[Specialization->getCanonicalDecl()]
2995           .append(Info.diag_begin(), Info.diag_end());
2996   }
2997
2998   return TDK_Success;
2999 }
3000
3001 /// Gets the type of a function for template-argument-deducton
3002 /// purposes when it's considered as part of an overload set.
3003 static QualType GetTypeOfFunction(Sema &S, const OverloadExpr::FindResult &R,
3004                                   FunctionDecl *Fn) {
3005   // We may need to deduce the return type of the function now.
3006   if (S.getLangOpts().CPlusPlus14 && Fn->getReturnType()->isUndeducedType() &&
3007       S.DeduceReturnType(Fn, R.Expression->getExprLoc(), /*Diagnose*/ false))
3008     return QualType();
3009
3010   if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Fn))
3011     if (Method->isInstance()) {
3012       // An instance method that's referenced in a form that doesn't
3013       // look like a member pointer is just invalid.
3014       if (!R.HasFormOfMemberPointer) return QualType();
3015
3016       return S.Context.getMemberPointerType(Fn->getType(),
3017                S.Context.getTypeDeclType(Method->getParent()).getTypePtr());
3018     }
3019
3020   if (!R.IsAddressOfOperand) return Fn->getType();
3021   return S.Context.getPointerType(Fn->getType());
3022 }
3023
3024 /// Apply the deduction rules for overload sets.
3025 ///
3026 /// \return the null type if this argument should be treated as an
3027 /// undeduced context
3028 static QualType
3029 ResolveOverloadForDeduction(Sema &S, TemplateParameterList *TemplateParams,
3030                             Expr *Arg, QualType ParamType,
3031                             bool ParamWasReference) {
3032
3033   OverloadExpr::FindResult R = OverloadExpr::find(Arg);
3034
3035   OverloadExpr *Ovl = R.Expression;
3036
3037   // C++0x [temp.deduct.call]p4
3038   unsigned TDF = 0;
3039   if (ParamWasReference)
3040     TDF |= TDF_ParamWithReferenceType;
3041   if (R.IsAddressOfOperand)
3042     TDF |= TDF_IgnoreQualifiers;
3043
3044   // C++0x [temp.deduct.call]p6:
3045   //   When P is a function type, pointer to function type, or pointer
3046   //   to member function type:
3047
3048   if (!ParamType->isFunctionType() &&
3049       !ParamType->isFunctionPointerType() &&
3050       !ParamType->isMemberFunctionPointerType()) {
3051     if (Ovl->hasExplicitTemplateArgs()) {
3052       // But we can still look for an explicit specialization.
3053       if (FunctionDecl *ExplicitSpec
3054             = S.ResolveSingleFunctionTemplateSpecialization(Ovl))
3055         return GetTypeOfFunction(S, R, ExplicitSpec);
3056     }
3057
3058     return QualType();
3059   }
3060   
3061   // Gather the explicit template arguments, if any.
3062   TemplateArgumentListInfo ExplicitTemplateArgs;
3063   if (Ovl->hasExplicitTemplateArgs())
3064     Ovl->getExplicitTemplateArgs().copyInto(ExplicitTemplateArgs);
3065   QualType Match;
3066   for (UnresolvedSetIterator I = Ovl->decls_begin(),
3067          E = Ovl->decls_end(); I != E; ++I) {
3068     NamedDecl *D = (*I)->getUnderlyingDecl();
3069
3070     if (FunctionTemplateDecl *FunTmpl = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(D)) {
3071       //   - If the argument is an overload set containing one or more
3072       //     function templates, the parameter is treated as a
3073       //     non-deduced context.
3074       if (!Ovl->hasExplicitTemplateArgs())
3075         return QualType();
3076       
3077       // Otherwise, see if we can resolve a function type 
3078       FunctionDecl *Specialization = nullptr;
3079       TemplateDeductionInfo Info(Ovl->getNameLoc());
3080       if (S.DeduceTemplateArguments(FunTmpl, &ExplicitTemplateArgs,
3081                                     Specialization, Info))
3082         continue;
3083       
3084       D = Specialization;
3085     }
3086
3087     FunctionDecl *Fn = cast<FunctionDecl>(D);
3088     QualType ArgType = GetTypeOfFunction(S, R, Fn);
3089     if (ArgType.isNull()) continue;
3090
3091     // Function-to-pointer conversion.
3092     if (!ParamWasReference && ParamType->isPointerType() &&
3093         ArgType->isFunctionType())
3094       ArgType = S.Context.getPointerType(ArgType);
3095
3096     //   - If the argument is an overload set (not containing function
3097     //     templates), trial argument deduction is attempted using each
3098     //     of the members of the set. If deduction succeeds for only one
3099     //     of the overload set members, that member is used as the
3100     //     argument value for the deduction. If deduction succeeds for
3101     //     more than one member of the overload set the parameter is
3102     //     treated as a non-deduced context.
3103
3104     // We do all of this in a fresh context per C++0x [temp.deduct.type]p2:
3105     //   Type deduction is done independently for each P/A pair, and
3106     //   the deduced template argument values are then combined.
3107     // So we do not reject deductions which were made elsewhere.
3108     SmallVector<DeducedTemplateArgument, 8>
3109       Deduced(TemplateParams->size());
3110     TemplateDeductionInfo Info(Ovl->getNameLoc());
3111     Sema::TemplateDeductionResult Result
3112       = DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams, ParamType,
3113                                            ArgType, Info, Deduced, TDF);
3114     if (Result) continue;
3115     if (!Match.isNull()) return QualType();
3116     Match = ArgType;
3117   }
3118
3119   return Match;
3120 }
3121
3122 /// \brief Perform the adjustments to the parameter and argument types
3123 /// described in C++ [temp.deduct.call].
3124 ///
3125 /// \returns true if the caller should not attempt to perform any template
3126 /// argument deduction based on this P/A pair because the argument is an
3127 /// overloaded function set that could not be resolved.
3128 static bool AdjustFunctionParmAndArgTypesForDeduction(Sema &S,
3129                                           TemplateParameterList *TemplateParams,
3130                                                       QualType &ParamType,
3131                                                       QualType &ArgType,
3132                                                       Expr *Arg,
3133                                                       unsigned &TDF) {
3134   // C++0x [temp.deduct.call]p3:
3135   //   If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers of P's type
3136   //   are ignored for type deduction.
3137   if (ParamType.hasQualifiers())
3138     ParamType = ParamType.getUnqualifiedType();
3139   const ReferenceType *ParamRefType = ParamType->getAs<ReferenceType>();
3140   if (ParamRefType) {
3141     QualType PointeeType = ParamRefType->getPointeeType();
3142
3143     // If the argument has incomplete array type, try to complete its type.
3144     if (ArgType->isIncompleteArrayType() && !S.RequireCompleteExprType(Arg, 0))
3145       ArgType = Arg->getType();
3146
3147     //   [C++0x] If P is an rvalue reference to a cv-unqualified
3148     //   template parameter and the argument is an lvalue, the type
3149     //   "lvalue reference to A" is used in place of A for type
3150     //   deduction.
3151     if (isa<RValueReferenceType>(ParamType)) {
3152       if (!PointeeType.getQualifiers() &&
3153           isa<TemplateTypeParmType>(PointeeType) &&
3154           Arg->Classify(S.Context).isLValue() &&
3155           Arg->getType() != S.Context.OverloadTy &&
3156           Arg->getType() != S.Context.BoundMemberTy)
3157         ArgType = S.Context.getLValueReferenceType(ArgType);
3158     }
3159
3160     //   [...] If P is a reference type, the type referred to by P is used
3161     //   for type deduction.
3162     ParamType = PointeeType;
3163   }
3164
3165   // Overload sets usually make this parameter an undeduced
3166   // context, but there are sometimes special circumstances.
3167   if (ArgType == S.Context.OverloadTy) {
3168     ArgType = ResolveOverloadForDeduction(S, TemplateParams,
3169                                           Arg, ParamType,
3170                                           ParamRefType != nullptr);
3171     if (ArgType.isNull())
3172       return true;
3173   }
3174
3175   if (ParamRefType) {
3176     // C++0x [temp.deduct.call]p3:
3177     //   [...] If P is of the form T&&, where T is a template parameter, and
3178     //   the argument is an lvalue, the type A& is used in place of A for
3179     //   type deduction.
3180     if (ParamRefType->isRValueReferenceType() &&
3181         ParamRefType->getAs<TemplateTypeParmType>() &&
3182         Arg->isLValue())
3183       ArgType = S.Context.getLValueReferenceType(ArgType);
3184   } else {
3185     // C++ [temp.deduct.call]p2:
3186     //   If P is not a reference type:
3187     //   - If A is an array type, the pointer type produced by the
3188     //     array-to-pointer standard conversion (4.2) is used in place of
3189     //     A for type deduction; otherwise,
3190     if (ArgType->isArrayType())
3191       ArgType = S.Context.getArrayDecayedType(ArgType);
3192     //   - If A is a function type, the pointer type produced by the
3193     //     function-to-pointer standard conversion (4.3) is used in place
3194     //     of A for type deduction; otherwise,
3195     else if (ArgType->isFunctionType())
3196       ArgType = S.Context.getPointerType(ArgType);
3197     else {
3198       // - If A is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers of A's
3199       //   type are ignored for type deduction.
3200       ArgType = ArgType.getUnqualifiedType();
3201     }
3202   }
3203
3204   // C++0x [temp.deduct.call]p4:
3205   //   In general, the deduction process attempts to find template argument
3206   //   values that will make the deduced A identical to A (after the type A
3207   //   is transformed as described above). [...]
3208   TDF = TDF_SkipNonDependent;
3209
3210   //     - If the original P is a reference type, the deduced A (i.e., the
3211   //       type referred to by the reference) can be more cv-qualified than
3212   //       the transformed A.
3213   if (ParamRefType)
3214     TDF |= TDF_ParamWithReferenceType;
3215   //     - The transformed A can be another pointer or pointer to member
3216   //       type that can be converted to the deduced A via a qualification
3217   //       conversion (4.4).
3218   if (ArgType->isPointerType() || ArgType->isMemberPointerType() ||
3219       ArgType->isObjCObjectPointerType())
3220     TDF |= TDF_IgnoreQualifiers;
3221   //     - If P is a class and P has the form simple-template-id, then the
3222   //       transformed A can be a derived class of the deduced A. Likewise,
3223   //       if P is a pointer to a class of the form simple-template-id, the
3224   //       transformed A can be a pointer to a derived class pointed to by
3225   //       the deduced A.
3226   if (isSimpleTemplateIdType(ParamType) ||
3227       (isa<PointerType>(ParamType) &&
3228        isSimpleTemplateIdType(
3229                               ParamType->getAs<PointerType>()->getPointeeType())))
3230     TDF |= TDF_DerivedClass;
3231
3232   return false;
3233 }
3234
3235 static bool
3236 hasDeducibleTemplateParameters(Sema &S, FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate,
3237                                QualType T);
3238
3239 /// \brief Perform template argument deduction by matching a parameter type
3240 ///        against a single expression, where the expression is an element of
3241 ///        an initializer list that was originally matched against a parameter
3242 ///        of type \c initializer_list\<ParamType\>.
3243 static Sema::TemplateDeductionResult
3244 DeduceTemplateArgumentByListElement(Sema &S,
3245                                     TemplateParameterList *TemplateParams,
3246                                     QualType ParamType, Expr *Arg,
3247                                     TemplateDeductionInfo &Info,
3248                               SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &Deduced,
3249                                     unsigned TDF) {
3250   // Handle the case where an init list contains another init list as the
3251   // element.
3252   if (InitListExpr *ILE = dyn_cast<InitListExpr>(Arg)) {
3253     QualType X;
3254     if (!S.isStdInitializerList(ParamType.getNonReferenceType(), &X))
3255       return Sema::TDK_Success; // Just ignore this expression.
3256
3257     // Recurse down into the init list.
3258     for (unsigned i = 0, e = ILE->getNumInits(); i < e; ++i) {
3259       if (Sema::TemplateDeductionResult Result =
3260             DeduceTemplateArgumentByListElement(S, TemplateParams, X,
3261                                                  ILE->getInit(i),
3262                                                  Info, Deduced, TDF))
3263         return Result;
3264     }
3265     return Sema::TDK_Success;
3266   }
3267
3268   // For all other cases, just match by type.
3269   QualType ArgType = Arg->getType();
3270   if (AdjustFunctionParmAndArgTypesForDeduction(S, TemplateParams, ParamType, 
3271                                                 ArgType, Arg, TDF)) {
3272     Info.Expression = Arg;
3273     return Sema::TDK_FailedOverloadResolution;
3274   }
3275   return DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams, ParamType,
3276                                             ArgType, Info, Deduced, TDF);
3277 }
3278
3279 /// \brief Perform template argument deduction from a function call
3280 /// (C++ [temp.deduct.call]).
3281 ///
3282 /// \param FunctionTemplate the function template for which we are performing
3283 /// template argument deduction.
3284 ///
3285 /// \param ExplicitTemplateArgs the explicit template arguments provided
3286 /// for this call.
3287 ///
3288 /// \param Args the function call arguments
3289 ///
3290 /// \param Specialization if template argument deduction was successful,
3291 /// this will be set to the function template specialization produced by
3292 /// template argument deduction.
3293 ///
3294 /// \param Info the argument will be updated to provide additional information
3295 /// about template argument deduction.
3296 ///
3297 /// \returns the result of template argument deduction.
3298 Sema::TemplateDeductionResult Sema::DeduceTemplateArguments(
3299     FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate,
3300     TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs, ArrayRef<Expr *> Args,
3301     FunctionDecl *&Specialization, TemplateDeductionInfo &Info) {
3302   if (FunctionTemplate->isInvalidDecl())
3303     return TDK_Invalid;
3304
3305   FunctionDecl *Function = FunctionTemplate->getTemplatedDecl();
3306
3307   // C++ [temp.deduct.call]p1:
3308   //   Template argument deduction is done by comparing each function template
3309   //   parameter type (call it P) with the type of the corresponding argument
3310   //   of the call (call it A) as described below.
3311   unsigned CheckArgs = Args.size();
3312   if (Args.size() < Function->getMinRequiredArguments())
3313     return TDK_TooFewArguments;
3314   else if (Args.size() > Function->getNumParams()) {
3315     const FunctionProtoType *Proto
3316       = Function->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
3317     if (Proto->isTemplateVariadic())
3318       /* Do nothing */;
3319     else if (Proto->isVariadic())
3320       CheckArgs = Function->getNumParams();
3321     else
3322       return TDK_TooManyArguments;
3323   }
3324
3325   // The types of the parameters from which we will perform template argument
3326   // deduction.
3327   LocalInstantiationScope InstScope(*this);
3328   TemplateParameterList *TemplateParams
3329     = FunctionTemplate->getTemplateParameters();
3330   SmallVector<DeducedTemplateArgument, 4> Deduced;
3331   SmallVector<QualType, 4> ParamTypes;
3332   unsigned NumExplicitlySpecified = 0;
3333   if (ExplicitTemplateArgs) {
3334     TemplateDeductionResult Result =
3335       SubstituteExplicitTemplateArguments(FunctionTemplate,
3336                                           *ExplicitTemplateArgs,
3337                                           Deduced,
3338                                           ParamTypes,
3339                                           nullptr,
3340                                           Info);
3341     if (Result)
3342       return Result;
3343
3344     NumExplicitlySpecified = Deduced.size();
3345   } else {
3346     // Just fill in the parameter types from the function declaration.
3347     for (unsigned I = 0, N = Function->getNumParams(); I != N; ++I)
3348       ParamTypes.push_back(Function->getParamDecl(I)->getType());
3349   }
3350
3351   // Deduce template arguments from the function parameters.
3352   Deduced.resize(TemplateParams->size());
3353   unsigned ArgIdx = 0;
3354   SmallVector<OriginalCallArg, 4> OriginalCallArgs;
3355   for (unsigned ParamIdx = 0, NumParams = ParamTypes.size();
3356        ParamIdx != NumParams; ++ParamIdx) {
3357     QualType OrigParamType = ParamTypes[ParamIdx];
3358     QualType ParamType = OrigParamType;
3359     
3360     const PackExpansionType *ParamExpansion
3361       = dyn_cast<PackExpansionType>(ParamType);
3362     if (!ParamExpansion) {
3363       // Simple case: matching a function parameter to a function argument.
3364       if (ArgIdx >= CheckArgs)
3365         break;
3366
3367       Expr *Arg = Args[ArgIdx++];
3368       QualType ArgType = Arg->getType();
3369       
3370       unsigned TDF = 0;
3371       if (AdjustFunctionParmAndArgTypesForDeduction(*this, TemplateParams,
3372                                                     ParamType, ArgType, Arg,
3373                                                     TDF))
3374         continue;
3375
3376       // If we have nothing to deduce, we're done.
3377       if (!hasDeducibleTemplateParameters(*this, FunctionTemplate, ParamType))
3378         continue;
3379
3380       // If the argument is an initializer list ...
3381       if (InitListExpr *ILE = dyn_cast<InitListExpr>(Arg)) {
3382         // ... then the parameter is an undeduced context, unless the parameter
3383         // type is (reference to cv) std::initializer_list<P'>, in which case
3384         // deduction is done for each element of the initializer list, and the
3385         // result is the deduced type if it's the same for all elements.
3386         QualType X;
3387         // Removing references was already done.
3388         if (!isStdInitializerList(ParamType, &X))
3389           continue;
3390
3391         for (unsigned i = 0, e = ILE->getNumInits(); i < e; ++i) {
3392           if (TemplateDeductionResult Result =
3393                 DeduceTemplateArgumentByListElement(*this, TemplateParams, X,
3394                                                      ILE->getInit(i),
3395                                                      Info, Deduced, TDF))
3396             return Result;
3397         }
3398         // Don't track the argument type, since an initializer list has none.
3399         continue;
3400       }
3401
3402       // Keep track of the argument type and corresponding parameter index,
3403       // so we can check for compatibility between the deduced A and A.
3404       OriginalCallArgs.push_back(OriginalCallArg(OrigParamType, ArgIdx-1, 
3405                                                  ArgType));
3406
3407       if (TemplateDeductionResult Result
3408             = DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(*this, TemplateParams,
3409                                                  ParamType, ArgType,
3410                                                  Info, Deduced, TDF))
3411         return Result;
3412
3413       continue;
3414     }
3415
3416     // C++0x [temp.deduct.call]p1:
3417     //   For a function parameter pack that occurs at the end of the
3418     //   parameter-declaration-list, the type A of each remaining argument of
3419     //   the call is compared with the type P of the declarator-id of the
3420     //   function parameter pack. Each comparison deduces template arguments
3421     //   for subsequent positions in the template parameter packs expanded by
3422     //   the function parameter pack. For a function parameter pack that does
3423     //   not occur at the end of the parameter-declaration-list, the type of
3424     //   the parameter pack is a non-deduced context.
3425     if (ParamIdx + 1 < NumParams)
3426       break;
3427
3428     QualType ParamPattern = ParamExpansion->getPattern();
3429     PackDeductionScope PackScope(*this, TemplateParams, Deduced, Info,
3430                                  ParamPattern);
3431
3432     bool HasAnyArguments = false;
3433     for (; ArgIdx < Args.size(); ++ArgIdx) {
3434       HasAnyArguments = true;
3435
3436       QualType OrigParamType = ParamPattern;
3437       ParamType = OrigParamType;
3438       Expr *Arg = Args[ArgIdx];
3439       QualType ArgType = Arg->getType();
3440
3441       unsigned TDF = 0;
3442       if (AdjustFunctionParmAndArgTypesForDeduction(*this, TemplateParams,
3443                                                     ParamType, ArgType, Arg,
3444                                                     TDF)) {
3445         // We can't actually perform any deduction for this argument, so stop
3446         // deduction at this point.
3447         ++ArgIdx;
3448         break;
3449       }
3450
3451       // As above, initializer lists need special handling.
3452       if (InitListExpr *ILE = dyn_cast<InitListExpr>(Arg)) {
3453         QualType X;
3454         if (!isStdInitializerList(ParamType, &X)) {
3455           ++ArgIdx;
3456           break;
3457         }
3458
3459         for (unsigned i = 0, e = ILE->getNumInits(); i < e; ++i) {
3460           if (TemplateDeductionResult Result =
3461                 DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(*this, TemplateParams, X,
3462                                                    ILE->getInit(i)->getType(),
3463                                                    Info, Deduced, TDF))
3464             return Result;
3465         }
3466       } else {
3467
3468         // Keep track of the argument type and corresponding argument index,
3469         // so we can check for compatibility between the deduced A and A.
3470         if (hasDeducibleTemplateParameters(*this, FunctionTemplate, ParamType))
3471           OriginalCallArgs.push_back(OriginalCallArg(OrigParamType, ArgIdx, 
3472                                                      ArgType));
3473
3474         if (TemplateDeductionResult Result
3475             = DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(*this, TemplateParams,
3476                                                  ParamType, ArgType, Info,
3477                                                  Deduced, TDF))
3478           return Result;
3479       }
3480
3481       PackScope.nextPackElement();
3482     }
3483
3484     // Build argument packs for each of the parameter packs expanded by this
3485     // pack expansion.
3486     if (auto Result = PackScope.finish(HasAnyArguments))
3487       return Result;
3488
3489     // After we've matching against a parameter pack, we're done.
3490     break;
3491   }
3492
3493   return FinishTemplateArgumentDeduction(FunctionTemplate, Deduced,
3494                                          NumExplicitlySpecified, Specialization,
3495                                          Info, &OriginalCallArgs);
3496 }
3497
3498 QualType Sema::adjustCCAndNoReturn(QualType ArgFunctionType,
3499                                    QualType FunctionType) {
3500   if (ArgFunctionType.isNull())
3501     return ArgFunctionType;
3502
3503   const FunctionProtoType *FunctionTypeP =
3504       FunctionType->castAs<FunctionProtoType>();
3505   CallingConv CC = FunctionTypeP->getCallConv();
3506   bool NoReturn = FunctionTypeP->getNoReturnAttr();
3507   const FunctionProtoType *ArgFunctionTypeP =
3508       ArgFunctionType->getAs<FunctionProtoType>();
3509   if (ArgFunctionTypeP->getCallConv() == CC &&
3510       ArgFunctionTypeP->getNoReturnAttr() == NoReturn)
3511     return ArgFunctionType;
3512
3513   FunctionType::ExtInfo EI = ArgFunctionTypeP->getExtInfo().withCallingConv(CC);
3514   EI = EI.withNoReturn(NoReturn);
3515   ArgFunctionTypeP =
3516       cast<FunctionProtoType>(Context.adjustFunctionType(ArgFunctionTypeP, EI));
3517   return QualType(ArgFunctionTypeP, 0);
3518 }
3519
3520 /// \brief Deduce template arguments when taking the address of a function
3521 /// template (C++ [temp.deduct.funcaddr]) or matching a specialization to
3522 /// a template.
3523 ///
3524 /// \param FunctionTemplate the function template for which we are performing
3525 /// template argument deduction.
3526 ///
3527 /// \param ExplicitTemplateArgs the explicitly-specified template
3528 /// arguments.
3529 ///
3530 /// \param ArgFunctionType the function type that will be used as the
3531 /// "argument" type (A) when performing template argument deduction from the
3532 /// function template's function type. This type may be NULL, if there is no
3533 /// argument type to compare against, in C++0x [temp.arg.explicit]p3.
3534 ///
3535 /// \param Specialization if template argument deduction was successful,
3536 /// this will be set to the function template specialization produced by
3537 /// template argument deduction.
3538 ///
3539 /// \param Info the argument will be updated to provide additional information
3540 /// about template argument deduction.
3541 ///
3542 /// \returns the result of template argument deduction.
3543 Sema::TemplateDeductionResult
3544 Sema::DeduceTemplateArguments(FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate,
3545                               TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
3546                               QualType ArgFunctionType,
3547                               FunctionDecl *&Specialization,
3548                               TemplateDeductionInfo &Info,
3549                               bool InOverloadResolution) {
3550   if (FunctionTemplate->isInvalidDecl())
3551     return TDK_Invalid;
3552
3553   FunctionDecl *Function = FunctionTemplate->getTemplatedDecl();
3554   TemplateParameterList *TemplateParams
3555     = FunctionTemplate->getTemplateParameters();
3556   QualType FunctionType = Function->getType();
3557   if (!InOverloadResolution)
3558     ArgFunctionType = adjustCCAndNoReturn(ArgFunctionType, FunctionType);
3559
3560   // Substitute any explicit template arguments.
3561   LocalInstantiationScope InstScope(*this);
3562   SmallVector<DeducedTemplateArgument, 4> Deduced;
3563   unsigned NumExplicitlySpecified = 0;
3564   SmallVector<QualType, 4> ParamTypes;
3565   if (ExplicitTemplateArgs) {
3566     if (TemplateDeductionResult Result
3567           = SubstituteExplicitTemplateArguments(FunctionTemplate,
3568                                                 *ExplicitTemplateArgs,
3569                                                 Deduced, ParamTypes,
3570                                                 &FunctionType, Info))
3571       return Result;
3572
3573     NumExplicitlySpecified = Deduced.size();
3574   }
3575
3576   // Unevaluated SFINAE context.
3577   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(*this, Sema::Unevaluated);
3578   SFINAETrap Trap(*this);
3579
3580   Deduced.resize(TemplateParams->size());
3581
3582   // If the function has a deduced return type, substitute it for a dependent
3583   // type so that we treat it as a non-deduced context in what follows.
3584   bool HasDeducedReturnType = false;
3585   if (getLangOpts().CPlusPlus14 && InOverloadResolution &&
3586       Function->getReturnType()->getContainedAutoType()) {
3587     FunctionType = SubstAutoType(FunctionType, Context.DependentTy);
3588     HasDeducedReturnType = true;
3589   }
3590
3591   if (!ArgFunctionType.isNull()) {
3592     unsigned TDF = TDF_TopLevelParameterTypeList;
3593     if (InOverloadResolution) TDF |= TDF_InOverloadResolution;
3594     // Deduce template arguments from the function type.
3595     if (TemplateDeductionResult Result
3596           = DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(*this, TemplateParams,
3597                                                FunctionType, ArgFunctionType,
3598                                                Info, Deduced, TDF))
3599       return Result;
3600   }
3601
3602   if (TemplateDeductionResult Result
3603         = FinishTemplateArgumentDeduction(FunctionTemplate, Deduced,
3604                                           NumExplicitlySpecified,
3605                                           Specialization, Info))
3606     return Result;
3607
3608   // If the function has a deduced return type, deduce it now, so we can check
3609   // that the deduced function type matches the requested type.
3610   if (HasDeducedReturnType &&
3611       Specialization->getReturnType()->isUndeducedType() &&
3612       DeduceReturnType(Specialization, Info.getLocation(), false))
3613     return TDK_MiscellaneousDeductionFailure;
3614
3615   // If the requested function type does not match the actual type of the
3616   // specialization with respect to arguments of compatible pointer to function
3617   // types, template argument deduction fails.
3618   if (!ArgFunctionType.isNull()) {
3619     if (InOverloadResolution && !isSameOrCompatibleFunctionType(
3620                            Context.getCanonicalType(Specialization->getType()),
3621                            Context.getCanonicalType(ArgFunctionType)))
3622       return TDK_MiscellaneousDeductionFailure;
3623     else if(!InOverloadResolution &&
3624             !Context.hasSameType(Specialization->getType(), ArgFunctionType))
3625       return TDK_MiscellaneousDeductionFailure;
3626   }
3627
3628   return TDK_Success;
3629 }
3630
3631 /// \brief Given a function declaration (e.g. a generic lambda conversion 
3632 ///  function) that contains an 'auto' in its result type, substitute it 
3633 ///  with TypeToReplaceAutoWith.  Be careful to pass in the type you want
3634 ///  to replace 'auto' with and not the actual result type you want
3635 ///  to set the function to.
3636 static inline void 
3637 SubstAutoWithinFunctionReturnType(FunctionDecl *F, 
3638                                     QualType TypeToReplaceAutoWith, Sema &S) {
3639   assert(!TypeToReplaceAutoWith->getContainedAutoType());
3640   QualType AutoResultType = F->getReturnType();
3641   assert(AutoResultType->getContainedAutoType()); 
3642   QualType DeducedResultType = S.SubstAutoType(AutoResultType, 
3643                                                TypeToReplaceAutoWith);
3644   S.Context.adjustDeducedFunctionResultType(F, DeducedResultType);
3645 }
3646
3647 /// \brief Given a specialized conversion operator of a generic lambda 
3648 /// create the corresponding specializations of the call operator and 
3649 /// the static-invoker. If the return type of the call operator is auto, 
3650 /// deduce its return type and check if that matches the 
3651 /// return type of the destination function ptr.
3652
3653 static inline Sema::TemplateDeductionResult 
3654 SpecializeCorrespondingLambdaCallOperatorAndInvoker(
3655     CXXConversionDecl *ConversionSpecialized,
3656     SmallVectorImpl<DeducedTemplateArgument> &DeducedArguments,
3657     QualType ReturnTypeOfDestFunctionPtr,
3658     TemplateDeductionInfo &TDInfo,
3659     Sema &S) {
3660   
3661   CXXRecordDecl *LambdaClass = ConversionSpecialized->getParent();
3662   assert(LambdaClass && LambdaClass->isGenericLambda()); 
3663   
3664   CXXMethodDecl *CallOpGeneric = LambdaClass->getLambdaCallOperator();
3665   QualType CallOpResultType = CallOpGeneric->getReturnType();
3666   const bool GenericLambdaCallOperatorHasDeducedReturnType = 
3667       CallOpResultType->getContainedAutoType();
3668   
3669   FunctionTemplateDecl *CallOpTemplate = 
3670       CallOpGeneric->getDescribedFunctionTemplate();
3671
3672   FunctionDecl *CallOpSpecialized = nullptr;
3673   // Use the deduced arguments of the conversion function, to specialize our 
3674   // generic lambda's call operator.
3675   if (Sema::TemplateDeductionResult Result
3676       = S.FinishTemplateArgumentDeduction(CallOpTemplate, 
3677                                           DeducedArguments, 
3678                                           0, CallOpSpecialized, TDInfo))
3679     return Result;
3680  
3681   // If we need to deduce the return type, do so (instantiates the callop).
3682   if (GenericLambdaCallOperatorHasDeducedReturnType &&
3683       CallOpSpecialized->getReturnType()->isUndeducedType())
3684     S.DeduceReturnType(CallOpSpecialized, 
3685                        CallOpSpecialized->getPointOfInstantiation(),
3686                        /*Diagnose*/ true);
3687     
3688   // Check to see if the return type of the destination ptr-to-function
3689   // matches the return type of the call operator.
3690   if (!S.Context.hasSameType(CallOpSpecialized->getReturnType(),
3691                              ReturnTypeOfDestFunctionPtr))
3692     return Sema::TDK_NonDeducedMismatch;
3693   // Since we have succeeded in matching the source and destination
3694   // ptr-to-functions (now including return type), and have successfully 
3695   // specialized our corresponding call operator, we are ready to
3696   // specialize the static invoker with the deduced arguments of our
3697   // ptr-to-function.
3698   FunctionDecl *InvokerSpecialized = nullptr;
3699   FunctionTemplateDecl *InvokerTemplate = LambdaClass->
3700                   getLambdaStaticInvoker()->getDescribedFunctionTemplate();
3701
3702   Sema::TemplateDeductionResult LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED Result
3703     = S.FinishTemplateArgumentDeduction(InvokerTemplate, DeducedArguments, 0, 
3704           InvokerSpecialized, TDInfo);
3705   assert(Result == Sema::TDK_Success && 
3706     "If the call operator succeeded so should the invoker!");
3707   // Set the result type to match the corresponding call operator
3708   // specialization's result type.
3709   if (GenericLambdaCallOperatorHasDeducedReturnType &&
3710       InvokerSpecialized->getReturnType()->isUndeducedType()) {
3711     // Be sure to get the type to replace 'auto' with and not
3712     // the full result type of the call op specialization 
3713     // to substitute into the 'auto' of the invoker and conversion
3714     // function.
3715     // For e.g.
3716     //  int* (*fp)(int*) = [](auto* a) -> auto* { return a; };
3717     // We don't want to subst 'int*' into 'auto' to get int**.
3718
3719     QualType TypeToReplaceAutoWith = CallOpSpecialized->getReturnType()
3720                                          ->getContainedAutoType()
3721                                          ->getDeducedType();
3722     SubstAutoWithinFunctionReturnType(InvokerSpecialized,
3723         TypeToReplaceAutoWith, S);
3724     SubstAutoWithinFunctionReturnType(ConversionSpecialized, 
3725         TypeToReplaceAutoWith, S);
3726   }
3727     
3728   // Ensure that static invoker doesn't have a const qualifier.
3729   // FIXME: When creating the InvokerTemplate in SemaLambda.cpp 
3730   // do not use the CallOperator's TypeSourceInfo which allows
3731   // the const qualifier to leak through. 
3732   const FunctionProtoType *InvokerFPT = InvokerSpecialized->
3733                   getType().getTypePtr()->castAs<FunctionProtoType>();
3734   FunctionProtoType::ExtProtoInfo EPI = InvokerFPT->getExtProtoInfo();
3735   EPI.TypeQuals = 0;
3736   InvokerSpecialized->setType(S.Context.getFunctionType(
3737       InvokerFPT->getReturnType(), InvokerFPT->getParamTypes(), EPI));
3738   return Sema::TDK_Success;
3739 }
3740 /// \brief Deduce template arguments for a templated conversion
3741 /// function (C++ [temp.deduct.conv]) and, if successful, produce a
3742 /// conversion function template specialization.
3743 Sema::TemplateDeductionResult
3744 Sema::DeduceTemplateArguments(FunctionTemplateDecl *ConversionTemplate,
3745                               QualType ToType,
3746                               CXXConversionDecl *&Specialization,
3747                               TemplateDeductionInfo &Info) {
3748   if (ConversionTemplate->isInvalidDecl())
3749     return TDK_Invalid;
3750
3751   CXXConversionDecl *ConversionGeneric
3752     = cast<CXXConversionDecl>(ConversionTemplate->getTemplatedDecl());
3753
3754   QualType FromType = ConversionGeneric->getConversionType();
3755
3756   // Canonicalize the types for deduction.
3757   QualType P = Context.getCanonicalType(FromType);
3758   QualType A = Context.getCanonicalType(ToType);
3759
3760   // C++0x [temp.deduct.conv]p2:
3761   //   If P is a reference type, the type referred to by P is used for
3762   //   type deduction.
3763   if (const ReferenceType *PRef = P->getAs<ReferenceType>())
3764     P = PRef->getPointeeType();
3765
3766   // C++0x [temp.deduct.conv]p4:
3767   //   [...] If A is a reference type, the type referred to by A is used
3768   //   for type deduction.
3769   if (const ReferenceType *ARef = A->getAs<ReferenceType>())
3770     A = ARef->getPointeeType().getUnqualifiedType();
3771   // C++ [temp.deduct.conv]p3:
3772   //
3773   //   If A is not a reference type:
3774   else {
3775     assert(!A->isReferenceType() && "Reference types were handled above");
3776
3777     //   - If P is an array type, the pointer type produced by the
3778     //     array-to-pointer standard conversion (4.2) is used in place
3779     //     of P for type deduction; otherwise,
3780     if (P->isArrayType())
3781       P = Context.getArrayDecayedType(P);
3782     //   - If P is a function type, the pointer type produced by the
3783     //     function-to-pointer standard conversion (4.3) is used in
3784     //     place of P for type deduction; otherwise,
3785     else if (P->isFunctionType())
3786       P = Context.getPointerType(P);
3787     //   - If P is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers of
3788     //     P's type are ignored for type deduction.
3789     else
3790       P = P.getUnqualifiedType();
3791
3792     // C++0x [temp.deduct.conv]p4:
3793     //   If A is a cv-qualified type, the top level cv-qualifiers of A's
3794     //   type are ignored for type deduction. If A is a reference type, the type
3795     //   referred to by A is used for type deduction.
3796     A = A.getUnqualifiedType();
3797   }
3798
3799   // Unevaluated SFINAE context.
3800   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(*this, Sema::Unevaluated);
3801   SFINAETrap Trap(*this);
3802
3803   // C++ [temp.deduct.conv]p1:
3804   //   Template argument deduction is done by comparing the return
3805   //   type of the template conversion function (call it P) with the
3806   //   type that is required as the result of the conversion (call it
3807   //   A) as described in 14.8.2.4.
3808   TemplateParameterList *TemplateParams
3809     = ConversionTemplate->getTemplateParameters();
3810   SmallVector<DeducedTemplateArgument, 4> Deduced;
3811   Deduced.resize(TemplateParams->size());
3812
3813   // C++0x [temp.deduct.conv]p4:
3814   //   In general, the deduction process attempts to find template
3815   //   argument values that will make the deduced A identical to
3816   //   A. However, there are two cases that allow a difference:
3817   unsigned TDF = 0;
3818   //     - If the original A is a reference type, A can be more
3819   //       cv-qualified than the deduced A (i.e., the type referred to
3820   //       by the reference)
3821   if (ToType->isReferenceType())
3822     TDF |= TDF_ParamWithReferenceType;
3823   //     - The deduced A can be another pointer or pointer to member
3824   //       type that can be converted to A via a qualification
3825   //       conversion.
3826   //
3827   // (C++0x [temp.deduct.conv]p6 clarifies that this only happens when
3828   // both P and A are pointers or member pointers. In this case, we
3829   // just ignore cv-qualifiers completely).
3830   if ((P->isPointerType() && A->isPointerType()) ||
3831       (P->isMemberPointerType() && A->isMemberPointerType()))
3832     TDF |= TDF_IgnoreQualifiers;
3833   if (TemplateDeductionResult Result
3834         = DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(*this, TemplateParams,
3835                                              P, A, Info, Deduced, TDF))
3836     return Result;
3837
3838   // Create an Instantiation Scope for finalizing the operator.
3839   LocalInstantiationScope InstScope(*this);
3840   // Finish template argument deduction.
3841   FunctionDecl *ConversionSpecialized = nullptr;
3842   TemplateDeductionResult Result
3843       = FinishTemplateArgumentDeduction(ConversionTemplate, Deduced, 0, 
3844                                         ConversionSpecialized, Info);
3845   Specialization = cast_or_null<CXXConversionDecl>(ConversionSpecialized);
3846
3847   // If the conversion operator is being invoked on a lambda closure to convert
3848   // to a ptr-to-function, use the deduced arguments from the conversion
3849   // function to specialize the corresponding call operator.
3850   //   e.g., int (*fp)(int) = [](auto a) { return a; };
3851   if (Result == TDK_Success && isLambdaConversionOperator(ConversionGeneric)) {
3852     
3853     // Get the return type of the destination ptr-to-function we are converting
3854     // to.  This is necessary for matching the lambda call operator's return 
3855     // type to that of the destination ptr-to-function's return type.
3856     assert(A->isPointerType() && 
3857         "Can only convert from lambda to ptr-to-function");
3858     const FunctionType *ToFunType = 
3859         A->getPointeeType().getTypePtr()->getAs<FunctionType>();
3860     const QualType DestFunctionPtrReturnType = ToFunType->getReturnType();
3861
3862     // Create the corresponding specializations of the call operator and 
3863     // the static-invoker; and if the return type is auto, 
3864     // deduce the return type and check if it matches the 
3865     // DestFunctionPtrReturnType.
3866     // For instance:
3867     //   auto L = [](auto a) { return f(a); };
3868     //   int (*fp)(int) = L;
3869     //   char (*fp2)(int) = L; <-- Not OK.
3870
3871     Result = SpecializeCorrespondingLambdaCallOperatorAndInvoker(
3872         Specialization, Deduced, DestFunctionPtrReturnType, 
3873         Info, *this);
3874   }
3875   return Result;
3876 }
3877
3878 /// \brief Deduce template arguments for a function template when there is
3879 /// nothing to deduce against (C++0x [temp.arg.explicit]p3).
3880 ///
3881 /// \param FunctionTemplate the function template for which we are performing
3882 /// template argument deduction.
3883 ///
3884 /// \param ExplicitTemplateArgs the explicitly-specified template
3885 /// arguments.
3886 ///
3887 /// \param Specialization if template argument deduction was successful,
3888 /// this will be set to the function template specialization produced by
3889 /// template argument deduction.
3890 ///
3891 /// \param Info the argument will be updated to provide additional information
3892 /// about template argument deduction.
3893 ///
3894 /// \returns the result of template argument deduction.
3895 Sema::TemplateDeductionResult
3896 Sema::DeduceTemplateArguments(FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate,
3897                               TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
3898                               FunctionDecl *&Specialization,
3899                               TemplateDeductionInfo &Info,
3900                               bool InOverloadResolution) {
3901   return DeduceTemplateArguments(FunctionTemplate, ExplicitTemplateArgs,
3902                                  QualType(), Specialization, Info,
3903                                  InOverloadResolution);
3904 }
3905
3906 namespace {
3907   /// Substitute the 'auto' type specifier within a type for a given replacement
3908   /// type.
3909   class SubstituteAutoTransform :
3910     public TreeTransform<SubstituteAutoTransform> {
3911     QualType Replacement;
3912   public:
3913     SubstituteAutoTransform(Sema &SemaRef, QualType Replacement)
3914         : TreeTransform<SubstituteAutoTransform>(SemaRef),
3915           Replacement(Replacement) {}
3916
3917     QualType TransformAutoType(TypeLocBuilder &TLB, AutoTypeLoc TL) {
3918       // If we're building the type pattern to deduce against, don't wrap the
3919       // substituted type in an AutoType. Certain template deduction rules
3920       // apply only when a template type parameter appears directly (and not if
3921       // the parameter is found through desugaring). For instance:
3922       //   auto &&lref = lvalue;
3923       // must transform into "rvalue reference to T" not "rvalue reference to
3924       // auto type deduced as T" in order for [temp.deduct.call]p3 to apply.
3925       if (!Replacement.isNull() && isa<TemplateTypeParmType>(Replacement)) {
3926         QualType Result = Replacement;
3927         TemplateTypeParmTypeLoc NewTL =
3928           TLB.push<TemplateTypeParmTypeLoc>(Result);
3929         NewTL.setNameLoc(TL.getNameLoc());
3930         return Result;
3931       } else {
3932         bool Dependent =
3933           !Replacement.isNull() && Replacement->isDependentType();
3934         QualType Result =
3935           SemaRef.Context.getAutoType(Dependent ? QualType() : Replacement,
3936                                       TL.getTypePtr()->isDecltypeAuto(),
3937                                       Dependent);
3938         AutoTypeLoc NewTL = TLB.push<AutoTypeLoc>(Result);
3939         NewTL.setNameLoc(TL.getNameLoc());
3940         return Result;
3941       }
3942     }
3943
3944     ExprResult TransformLambdaExpr(LambdaExpr *E) {
3945       // Lambdas never need to be transformed.
3946       return E;
3947     }
3948
3949     QualType Apply(TypeLoc TL) {
3950       // Create some scratch storage for the transformed type locations.
3951       // FIXME: We're just going to throw this information away. Don't build it.
3952       TypeLocBuilder TLB;
3953       TLB.reserve(TL.getFullDataSize());
3954       return TransformType(TLB, TL);
3955     }
3956   };
3957 }
3958
3959 Sema::DeduceAutoResult
3960 Sema::DeduceAutoType(TypeSourceInfo *Type, Expr *&Init, QualType &Result) {
3961   return DeduceAutoType(Type->getTypeLoc(), Init, Result);
3962 }
3963
3964 /// \brief Deduce the type for an auto type-specifier (C++11 [dcl.spec.auto]p6)
3965 ///
3966 /// \param Type the type pattern using the auto type-specifier.
3967 /// \param Init the initializer for the variable whose type is to be deduced.
3968 /// \param Result if type deduction was successful, this will be set to the
3969 ///        deduced type.
3970 Sema::DeduceAutoResult
3971 Sema::DeduceAutoType(TypeLoc Type, Expr *&Init, QualType &Result) {
3972   if (Init->getType()->isNonOverloadPlaceholderType()) {
3973     ExprResult NonPlaceholder = CheckPlaceholderExpr(Init);
3974     if (NonPlaceholder.isInvalid())
3975       return DAR_FailedAlreadyDiagnosed;
3976     Init = NonPlaceholder.get();
3977   }
3978
3979   if (Init->isTypeDependent() || Type.getType()->isDependentType()) {
3980     Result = SubstituteAutoTransform(*this, Context.DependentTy).Apply(Type);
3981     assert(!Result.isNull() && "substituting DependentTy can't fail");
3982     return DAR_Succeeded;
3983   }
3984
3985   // If this is a 'decltype(auto)' specifier, do the decltype dance.
3986   // Since 'decltype(auto)' can only occur at the top of the type, we
3987   // don't need to go digging for it.
3988   if (const AutoType *AT = Type.getType()->getAs<AutoType>()) {
3989     if (AT->isDecltypeAuto()) {
3990       if (isa<InitListExpr>(Init)) {
3991         Diag(Init->getLocStart(), diag::err_decltype_auto_initializer_list);
3992         return DAR_FailedAlreadyDiagnosed;
3993       }
3994
3995       QualType Deduced = BuildDecltypeType(Init, Init->getLocStart(), false);
3996       // FIXME: Support a non-canonical deduced type for 'auto'.
3997       Deduced = Context.getCanonicalType(Deduced);
3998       Result = SubstituteAutoTransform(*this, Deduced).Apply(Type);
3999       if (Result.isNull())
4000         return DAR_FailedAlreadyDiagnosed;
4001       return DAR_Succeeded;
4002     }
4003   }
4004
4005   SourceLocation Loc = Init->getExprLoc();
4006
4007   LocalInstantiationScope InstScope(*this);
4008
4009   // Build template<class TemplParam> void Func(FuncParam);
4010   TemplateTypeParmDecl *TemplParam =
4011     TemplateTypeParmDecl::Create(Context, nullptr, SourceLocation(), Loc, 0, 0,
4012                                  nullptr, false, false);
4013   QualType TemplArg = QualType(TemplParam->getTypeForDecl(), 0);
4014   NamedDecl *TemplParamPtr = TemplParam;
4015   FixedSizeTemplateParameterList<1> TemplateParams(Loc, Loc, &TemplParamPtr,
4016                                                    Loc);
4017
4018   QualType FuncParam = SubstituteAutoTransform(*this, TemplArg).Apply(Type);
4019   assert(!FuncParam.isNull() &&
4020          "substituting template parameter for 'auto' failed");
4021
4022   // Deduce type of TemplParam in Func(Init)
4023   SmallVector<DeducedTemplateArgument, 1> Deduced;
4024   Deduced.resize(1);
4025   QualType InitType = Init->getType();
4026   unsigned TDF = 0;
4027
4028   TemplateDeductionInfo Info(Loc);
4029
4030   InitListExpr *InitList = dyn_cast<InitListExpr>(Init);
4031   if (InitList) {
4032     for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumInits(); i < e; ++i) {
4033       if (DeduceTemplateArgumentByListElement(*this, &TemplateParams,
4034                                               TemplArg,
4035                                               InitList->getInit(i),
4036                                               Info, Deduced, TDF))
4037         return DAR_Failed;
4038     }
4039   } else {
4040     if (AdjustFunctionParmAndArgTypesForDeduction(*this, &TemplateParams,
4041                                                   FuncParam, InitType, Init,
4042                                                   TDF))
4043       return DAR_Failed;
4044
4045     if (DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(*this, &TemplateParams, FuncParam,
4046                                            InitType, Info, Deduced, TDF))
4047       return DAR_Failed;
4048   }
4049
4050   if (Deduced[0].getKind() != TemplateArgument::Type)
4051     return DAR_Failed;
4052
4053   QualType DeducedType = Deduced[0].getAsType();
4054
4055   if (InitList) {
4056     DeducedType = BuildStdInitializerList(DeducedType, Loc);
4057     if (DeducedType.isNull())
4058       return DAR_FailedAlreadyDiagnosed;
4059   }
4060
4061   Result = SubstituteAutoTransform(*this, DeducedType).Apply(Type);
4062   if (Result.isNull())
4063    return DAR_FailedAlreadyDiagnosed;
4064
4065   // Check that the deduced argument type is compatible with the original
4066   // argument type per C++ [temp.deduct.call]p4.
4067   if (!InitList && !Result.isNull() &&
4068       CheckOriginalCallArgDeduction(*this,
4069                                     Sema::OriginalCallArg(FuncParam,0,InitType),
4070                                     Result)) {
4071     Result = QualType();
4072     return DAR_Failed;
4073   }
4074
4075   return DAR_Succeeded;
4076 }
4077
4078 QualType Sema::SubstAutoType(QualType TypeWithAuto, 
4079                              QualType TypeToReplaceAuto) {
4080   return SubstituteAutoTransform(*this, TypeToReplaceAuto).
4081                TransformType(TypeWithAuto);
4082 }
4083
4084 TypeSourceInfo* Sema::SubstAutoTypeSourceInfo(TypeSourceInfo *TypeWithAuto, 
4085                              QualType TypeToReplaceAuto) {
4086     return SubstituteAutoTransform(*this, TypeToReplaceAuto).
4087                TransformType(TypeWithAuto);
4088 }
4089
4090 void Sema::DiagnoseAutoDeductionFailure(VarDecl *VDecl, Expr *Init) {
4091   if (isa<InitListExpr>(Init))
4092     Diag(VDecl->getLocation(),
4093          VDecl->isInitCapture()
4094              ? diag::err_init_capture_deduction_failure_from_init_list
4095              : diag::err_auto_var_deduction_failure_from_init_list)
4096       << VDecl->getDeclName() << VDecl->getType() << Init->getSourceRange();
4097   else
4098     Diag(VDecl->getLocation(),
4099          VDecl->isInitCapture() ? diag::err_init_capture_deduction_failure
4100                                 : diag::err_auto_var_deduction_failure)
4101       << VDecl->getDeclName() << VDecl->getType() << Init->getType()
4102       << Init->getSourceRange();
4103 }
4104
4105 bool Sema::DeduceReturnType(FunctionDecl *FD, SourceLocation Loc,
4106                             bool Diagnose) {
4107   assert(FD->getReturnType()->isUndeducedType());
4108
4109   if (FD->getTemplateInstantiationPattern())
4110     InstantiateFunctionDefinition(Loc, FD);
4111
4112   bool StillUndeduced = FD->getReturnType()->isUndeducedType();
4113   if (StillUndeduced && Diagnose && !FD->isInvalidDecl()) {
4114     Diag(Loc, diag::err_auto_fn_used_before_defined) << FD;
4115     Diag(FD->getLocation(), diag::note_callee_decl) << FD;
4116   }
4117
4118   return StillUndeduced;
4119 }
4120
4121 static void
4122 MarkUsedTemplateParameters(ASTContext &Ctx, QualType T,
4123                            bool OnlyDeduced,
4124                            unsigned Level,
4125                            llvm::SmallBitVector &Deduced);
4126
4127 /// \brief If this is a non-static member function,
4128 static void
4129 AddImplicitObjectParameterType(ASTContext &Context,
4130                                CXXMethodDecl *Method,
4131                                SmallVectorImpl<QualType> &ArgTypes) {
4132   // C++11 [temp.func.order]p3:
4133   //   [...] The new parameter is of type "reference to cv A," where cv are
4134   //   the cv-qualifiers of the function template (if any) and A is
4135   //   the class of which the function template is a member.
4136   //
4137   // The standard doesn't say explicitly, but we pick the appropriate kind of
4138   // reference type based on [over.match.funcs]p4.
4139   QualType ArgTy = Context.getTypeDeclType(Method->getParent());
4140   ArgTy = Context.getQualifiedType(ArgTy,
4141                         Qualifiers::fromCVRMask(Method->getTypeQualifiers()));
4142   if (Method->getRefQualifier() == RQ_RValue)
4143     ArgTy = Context.getRValueReferenceType(ArgTy);
4144   else
4145     ArgTy = Context.getLValueReferenceType(ArgTy);
4146   ArgTypes.push_back(ArgTy);
4147 }
4148
4149 /// \brief Determine whether the function template \p FT1 is at least as
4150 /// specialized as \p FT2.
4151 static bool isAtLeastAsSpecializedAs(Sema &S,
4152                                      SourceLocation Loc,
4153                                      FunctionTemplateDecl *FT1,
4154                                      FunctionTemplateDecl *FT2,
4155                                      TemplatePartialOrderingContext TPOC,
4156                                      unsigned NumCallArguments1,
4157     SmallVectorImpl<RefParamPartialOrderingComparison> *RefParamComparisons) {
4158   FunctionDecl *FD1 = FT1->getTemplatedDecl();
4159   FunctionDecl *FD2 = FT2->getTemplatedDecl();
4160   const FunctionProtoType *Proto1 = FD1->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
4161   const FunctionProtoType *Proto2 = FD2->getType()->getAs<FunctionProtoType>();
4162
4163   assert(Proto1 && Proto2 && "Function templates must have prototypes");
4164   TemplateParameterList *TemplateParams = FT2->getTemplateParameters();
4165   SmallVector<DeducedTemplateArgument, 4> Deduced;
4166   Deduced.resize(TemplateParams->size());
4167
4168   // C++0x [temp.deduct.partial]p3:
4169   //   The types used to determine the ordering depend on the context in which
4170   //   the partial ordering is done:
4171   TemplateDeductionInfo Info(Loc);
4172   SmallVector<QualType, 4> Args2;
4173   switch (TPOC) {
4174   case TPOC_Call: {
4175     //   - In the context of a function call, the function parameter types are
4176     //     used.
4177     CXXMethodDecl *Method1 = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD1);
4178     CXXMethodDecl *Method2 = dyn_cast<CXXMethodDecl>(FD2);
4179
4180     // C++11 [temp.func.order]p3:
4181     //   [...] If only one of the function templates is a non-static
4182     //   member, that function template is considered to have a new
4183     //   first parameter inserted in its function parameter list. The
4184     //   new parameter is of type "reference to cv A," where cv are
4185     //   the cv-qualifiers of the function template (if any) and A is
4186     //   the class of which the function template is a member.
4187     //
4188     // Note that we interpret this to mean "if one of the function
4189     // templates is a non-static member and the other is a non-member";
4190     // otherwise, the ordering rules for static functions against non-static
4191     // functions don't make any sense.
4192     //
4193     // C++98/03 doesn't have this provision but we've extended DR532 to cover
4194     // it as wording was broken prior to it.
4195     SmallVector<QualType, 4> Args1;
4196
4197     unsigned NumComparedArguments = NumCallArguments1;
4198
4199     if (!Method2 && Method1 && !Method1->isStatic()) {
4200       // Compare 'this' from Method1 against first parameter from Method2.
4201       AddImplicitObjectParameterType(S.Context, Method1, Args1);
4202       ++NumComparedArguments;
4203     } else if (!Method1 && Method2 && !Method2->isStatic()) {
4204       // Compare 'this' from Method2 against first parameter from Method1.
4205       AddImplicitObjectParameterType(S.Context, Method2, Args2);
4206     }
4207
4208     Args1.insert(Args1.end(), Proto1->param_type_begin(),
4209                  Proto1->param_type_end());
4210     Args2.insert(Args2.end(), Proto2->param_type_begin(),
4211                  Proto2->param_type_end());
4212
4213     // C++ [temp.func.order]p5:
4214     //   The presence of unused ellipsis and default arguments has no effect on
4215     //   the partial ordering of function templates.
4216     if (Args1.size() > NumComparedArguments)
4217       Args1.resize(NumComparedArguments);
4218     if (Args2.size() > NumComparedArguments)
4219       Args2.resize(NumComparedArguments);
4220     if (DeduceTemplateArguments(S, TemplateParams, Args2.data(), Args2.size(),
4221                                 Args1.data(), Args1.size(), Info, Deduced,
4222                                 TDF_None, /*PartialOrdering=*/true,
4223                                 RefParamComparisons))
4224       return false;
4225
4226     break;
4227   }
4228
4229   case TPOC_Conversion:
4230     //   - In the context of a call to a conversion operator, the return types
4231     //     of the conversion function templates are used.
4232     if (DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(
4233             S, TemplateParams, Proto2->getReturnType(), Proto1->getReturnType(),
4234             Info, Deduced, TDF_None,
4235             /*PartialOrdering=*/true, RefParamComparisons))
4236       return false;
4237     break;
4238
4239   case TPOC_Other:
4240     //   - In other contexts (14.6.6.2) the function template's function type
4241     //     is used.
4242     if (DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(S, TemplateParams,
4243                                            FD2->getType(), FD1->getType(),
4244                                            Info, Deduced, TDF_None,
4245                                            /*PartialOrdering=*/true,
4246                                            RefParamComparisons))
4247       return false;
4248     break;
4249   }
4250
4251   // C++0x [temp.deduct.partial]p11:
4252   //   In most cases, all template parameters must have values in order for
4253   //   deduction to succeed, but for partial ordering purposes a template
4254   //   parameter may remain without a value provided it is not used in the
4255   //   types being used for partial ordering. [ Note: a template parameter used
4256   //   in a non-deduced context is considered used. -end note]
4257   unsigned ArgIdx = 0, NumArgs = Deduced.size();
4258   for (; ArgIdx != NumArgs; ++ArgIdx)
4259     if (Deduced[ArgIdx].isNull())
4260       break;
4261
4262   if (ArgIdx == NumArgs) {
4263     // All template arguments were deduced. FT1 is at least as specialized
4264     // as FT2.
4265     return true;
4266   }
4267
4268   // Figure out which template parameters were used.
4269   llvm::SmallBitVector UsedParameters(TemplateParams->size());
4270   switch (TPOC) {
4271   case TPOC_Call:
4272     for (unsigned I = 0, N = Args2.size(); I != N; ++I)
4273       ::MarkUsedTemplateParameters(S.Context, Args2[I], false,
4274                                    TemplateParams->getDepth(),
4275                                    UsedParameters);
4276     break;
4277
4278   case TPOC_Conversion:
4279     ::MarkUsedTemplateParameters(S.Context, Proto2->getReturnType(), false,
4280                                  TemplateParams->getDepth(), UsedParameters);
4281     break;
4282
4283   case TPOC_Other:
4284     ::MarkUsedTemplateParameters(S.Context, FD2->getType(), false,
4285                                  TemplateParams->getDepth(),
4286                                  UsedParameters);
4287     break;
4288   }
4289
4290   for (; ArgIdx != NumArgs; ++ArgIdx)
4291     // If this argument had no value deduced but was used in one of the types
4292     // used for partial ordering, then deduction fails.
4293     if (Deduced[ArgIdx].isNull() && UsedParameters[ArgIdx])
4294       return false;
4295
4296   return true;
4297 }
4298
4299 /// \brief Determine whether this a function template whose parameter-type-list
4300 /// ends with a function parameter pack.
4301 static bool isVariadicFunctionTemplate(FunctionTemplateDecl *FunTmpl) {
4302   FunctionDecl *Function = FunTmpl->getTemplatedDecl();
4303   unsigned NumParams = Function->getNumParams();
4304   if (NumParams == 0)
4305     return false;
4306
4307   ParmVarDecl *Last = Function->getParamDecl(NumParams - 1);
4308   if (!Last->isParameterPack())
4309     return false;
4310
4311   // Make sure that no previous parameter is a parameter pack.
4312   while (--NumParams > 0) {
4313     if (Function->getParamDecl(NumParams - 1)->isParameterPack())
4314       return false;
4315   }
4316
4317   return true;
4318 }
4319
4320 /// \brief Returns the more specialized function template according
4321 /// to the rules of function template partial ordering (C++ [temp.func.order]).
4322 ///
4323 /// \param FT1 the first function template
4324 ///
4325 /// \param FT2 the second function template
4326 ///
4327 /// \param TPOC the context in which we are performing partial ordering of
4328 /// function templates.
4329 ///
4330 /// \param NumCallArguments1 The number of arguments in the call to FT1, used
4331 /// only when \c TPOC is \c TPOC_Call.
4332 ///
4333 /// \param NumCallArguments2 The number of arguments in the call to FT2, used
4334 /// only when \c TPOC is \c TPOC_Call.
4335 ///
4336 /// \returns the more specialized function template. If neither
4337 /// template is more specialized, returns NULL.
4338 FunctionTemplateDecl *
4339 Sema::getMoreSpecializedTemplate(FunctionTemplateDecl *FT1,
4340                                  FunctionTemplateDecl *FT2,
4341                                  SourceLocation Loc,
4342                                  TemplatePartialOrderingContext TPOC,
4343                                  unsigned NumCallArguments1,
4344                                  unsigned NumCallArguments2) {
4345   SmallVector<RefParamPartialOrderingComparison, 4> RefParamComparisons;
4346   bool Better1 = isAtLeastAsSpecializedAs(*this, Loc, FT1, FT2, TPOC,
4347                                           NumCallArguments1, nullptr);
4348   bool Better2 = isAtLeastAsSpecializedAs(*this, Loc, FT2, FT1, TPOC,
4349                                           NumCallArguments2,
4350                                           &RefParamComparisons);
4351
4352   if (Better1 != Better2) // We have a clear winner
4353     return Better1? FT1 : FT2;
4354
4355   if (!Better1 && !Better2) // Neither is better than the other
4356     return nullptr;
4357
4358   // C++0x [temp.deduct.partial]p10:
4359   //   If for each type being considered a given template is at least as
4360   //   specialized for all types and more specialized for some set of types and
4361   //   the other template is not more specialized for any types or is not at
4362   //   least as specialized for any types, then the given template is more
4363   //   specialized than the other template. Otherwise, neither template is more
4364   //   specialized than the other.
4365   Better1 = false;
4366   Better2 = false;
4367   for (unsigned I = 0, N = RefParamComparisons.size(); I != N; ++I) {
4368     // C++0x [temp.deduct.partial]p9:
4369     //   If, for a given type, deduction succeeds in both directions (i.e., the
4370     //   types are identical after the transformations above) and both P and A
4371     //   were reference types (before being replaced with the type referred to
4372     //   above):
4373
4374     //     -- if the type from the argument template was an lvalue reference
4375     //        and the type from the parameter template was not, the argument
4376     //        type is considered to be more specialized than the other;
4377     //        otherwise,
4378     if (!RefParamComparisons[I].ArgIsRvalueRef &&
4379         RefParamComparisons[I].ParamIsRvalueRef) {
4380       Better2 = true;
4381       if (Better1)
4382         return nullptr;
4383       continue;
4384     } else if (!RefParamComparisons[I].ParamIsRvalueRef &&
4385                RefParamComparisons[I].ArgIsRvalueRef) {
4386       Better1 = true;
4387       if (Better2)
4388         return nullptr;
4389       continue;
4390     }
4391
4392     //     -- if the type from the argument template is more cv-qualified than
4393     //        the type from the parameter template (as described above), the
4394     //        argument type is considered to be more specialized than the
4395     //        other; otherwise,
4396     switch (RefParamComparisons[I].Qualifiers) {
4397     case NeitherMoreQualified:
4398       break;
4399
4400     case ParamMoreQualified:
4401       Better1 = true;
4402       if (Better2)
4403         return nullptr;
4404       continue;
4405
4406     case ArgMoreQualified:
4407       Better2 = true;
4408       if (Better1)
4409         return nullptr;
4410       continue;
4411     }
4412
4413     //     -- neither type is more specialized than the other.
4414   }
4415
4416   assert(!(Better1 && Better2) && "Should have broken out in the loop above");
4417   if (Better1)
4418     return FT1;
4419   else if (Better2)
4420     return FT2;
4421
4422   // FIXME: This mimics what GCC implements, but doesn't match up with the
4423   // proposed resolution for core issue 692. This area needs to be sorted out,
4424   // but for now we attempt to maintain compatibility.
4425   bool Variadic1 = isVariadicFunctionTemplate(FT1);
4426   bool Variadic2 = isVariadicFunctionTemplate(FT2);
4427   if (Variadic1 != Variadic2)
4428     return Variadic1? FT2 : FT1;
4429
4430   return nullptr;
4431 }
4432
4433 /// \brief Determine if the two templates are equivalent.
4434 static bool isSameTemplate(TemplateDecl *T1, TemplateDecl *T2) {
4435   if (T1 == T2)
4436     return true;
4437
4438   if (!T1 || !T2)
4439     return false;
4440
4441   return T1->getCanonicalDecl() == T2->getCanonicalDecl();
4442 }
4443
4444 /// \brief Retrieve the most specialized of the given function template
4445 /// specializations.
4446 ///
4447 /// \param SpecBegin the start iterator of the function template
4448 /// specializations that we will be comparing.
4449 ///
4450 /// \param SpecEnd the end iterator of the function template
4451 /// specializations, paired with \p SpecBegin.
4452 ///
4453 /// \param Loc the location where the ambiguity or no-specializations
4454 /// diagnostic should occur.
4455 ///
4456 /// \param NoneDiag partial diagnostic used to diagnose cases where there are
4457 /// no matching candidates.
4458 ///
4459 /// \param AmbigDiag partial diagnostic used to diagnose an ambiguity, if one
4460 /// occurs.
4461 ///
4462 /// \param CandidateDiag partial diagnostic used for each function template
4463 /// specialization that is a candidate in the ambiguous ordering. One parameter
4464 /// in this diagnostic should be unbound, which will correspond to the string
4465 /// describing the template arguments for the function template specialization.
4466 ///
4467 /// \returns the most specialized function template specialization, if
4468 /// found. Otherwise, returns SpecEnd.
4469 UnresolvedSetIterator Sema::getMostSpecialized(
4470     UnresolvedSetIterator SpecBegin, UnresolvedSetIterator SpecEnd,
4471     TemplateSpecCandidateSet &FailedCandidates,
4472     SourceLocation Loc, const PartialDiagnostic &NoneDiag,
4473     const PartialDiagnostic &AmbigDiag, const PartialDiagnostic &CandidateDiag,
4474     bool Complain, QualType TargetType) {
4475   if (SpecBegin == SpecEnd) {
4476     if (Complain) {
4477       Diag(Loc, NoneDiag);
4478       FailedCandidates.NoteCandidates(*this, Loc);
4479     }
4480     return SpecEnd;
4481   }
4482
4483   if (SpecBegin + 1 == SpecEnd)
4484     return SpecBegin;
4485
4486   // Find the function template that is better than all of the templates it
4487   // has been compared to.
4488   UnresolvedSetIterator Best = SpecBegin;
4489   FunctionTemplateDecl *BestTemplate
4490     = cast<FunctionDecl>(*Best)->getPrimaryTemplate();
4491   assert(BestTemplate && "Not a function template specialization?");
4492   for (UnresolvedSetIterator I = SpecBegin + 1; I != SpecEnd; ++I) {
4493     FunctionTemplateDecl *Challenger
4494       = cast<FunctionDecl>(*I)->getPrimaryTemplate();
4495     assert(Challenger && "Not a function template specialization?");
4496     if (isSameTemplate(getMoreSpecializedTemplate(BestTemplate, Challenger,
4497                                                   Loc, TPOC_Other, 0, 0),
4498                        Challenger)) {
4499       Best = I;
4500       BestTemplate = Challenger;
4501     }
4502   }
4503
4504   // Make sure that the "best" function template is more specialized than all
4505   // of the others.
4506   bool Ambiguous = false;
4507   for (UnresolvedSetIterator I = SpecBegin; I != SpecEnd; ++I) {
4508     FunctionTemplateDecl *Challenger
4509       = cast<FunctionDecl>(*I)->getPrimaryTemplate();
4510     if (I != Best &&
4511         !isSameTemplate(getMoreSpecializedTemplate(BestTemplate, Challenger,
4512                                                    Loc, TPOC_Other, 0, 0),
4513                         BestTemplate)) {
4514       Ambiguous = true;
4515       break;
4516     }
4517   }
4518
4519   if (!Ambiguous) {
4520     // We found an answer. Return it.
4521     return Best;
4522   }
4523
4524   // Diagnose the ambiguity.
4525   if (Complain) {
4526     Diag(Loc, AmbigDiag);
4527
4528     // FIXME: Can we order the candidates in some sane way?
4529     for (UnresolvedSetIterator I = SpecBegin; I != SpecEnd; ++I) {
4530       PartialDiagnostic PD = CandidateDiag;
4531       PD << getTemplateArgumentBindingsText(
4532           cast<FunctionDecl>(*I)->getPrimaryTemplate()->getTemplateParameters(),
4533                     *cast<FunctionDecl>(*I)->getTemplateSpecializationArgs());
4534       if (!TargetType.isNull())
4535         HandleFunctionTypeMismatch(PD, cast<FunctionDecl>(*I)->getType(),
4536                                    TargetType);
4537       Diag((*I)->getLocation(), PD);
4538     }
4539   }
4540
4541   return SpecEnd;
4542 }
4543
4544 /// \brief Returns the more specialized class template partial specialization
4545 /// according to the rules of partial ordering of class template partial
4546 /// specializations (C++ [temp.class.order]).
4547 ///
4548 /// \param PS1 the first class template partial specialization
4549 ///
4550 /// \param PS2 the second class template partial specialization
4551 ///
4552 /// \returns the more specialized class template partial specialization. If
4553 /// neither partial specialization is more specialized, returns NULL.
4554 ClassTemplatePartialSpecializationDecl *
4555 Sema::getMoreSpecializedPartialSpecialization(
4556                                   ClassTemplatePartialSpecializationDecl *PS1,
4557                                   ClassTemplatePartialSpecializationDecl *PS2,
4558                                               SourceLocation Loc) {
4559   // C++ [temp.class.order]p1:
4560   //   For two class template partial specializations, the first is at least as
4561   //   specialized as the second if, given the following rewrite to two
4562   //   function templates, the first function template is at least as
4563   //   specialized as the second according to the ordering rules for function
4564   //   templates (14.6.6.2):
4565   //     - the first function template has the same template parameters as the
4566   //       first partial specialization and has a single function parameter
4567   //       whose type is a class template specialization with the template
4568   //       arguments of the first partial specialization, and
4569   //     - the second function template has the same template parameters as the
4570   //       second partial specialization and has a single function parameter
4571   //       whose type is a class template specialization with the template
4572   //       arguments of the second partial specialization.
4573   //
4574   // Rather than synthesize function templates, we merely perform the
4575   // equivalent partial ordering by performing deduction directly on
4576   // the template arguments of the class template partial
4577   // specializations. This computation is slightly simpler than the
4578   // general problem of function template partial ordering, because
4579   // class template partial specializations are more constrained. We
4580   // know that every template parameter is deducible from the class
4581   // template partial specialization's template arguments, for
4582   // example.
4583   SmallVector<DeducedTemplateArgument, 4> Deduced;
4584   TemplateDeductionInfo Info(Loc);
4585
4586   QualType PT1 = PS1->getInjectedSpecializationType();
4587   QualType PT2 = PS2->getInjectedSpecializationType();
4588
4589   // Determine whether PS1 is at least as specialized as PS2
4590   Deduced.resize(PS2->getTemplateParameters()->size());
4591   bool Better1 = !DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(*this,
4592                                             PS2->getTemplateParameters(),
4593                                             PT2, PT1, Info, Deduced, TDF_None,
4594                                             /*PartialOrdering=*/true,
4595                                             /*RefParamComparisons=*/nullptr);
4596   if (Better1) {
4597     SmallVector<TemplateArgument, 4> DeducedArgs(Deduced.begin(),Deduced.end());
4598     InstantiatingTemplate Inst(*this, Loc, PS2, DeducedArgs, Info);
4599     Better1 = !::FinishTemplateArgumentDeduction(
4600         *this, PS2, PS1->getTemplateArgs(), Deduced, Info);
4601   }
4602
4603   // Determine whether PS2 is at least as specialized as PS1
4604   Deduced.clear();
4605   Deduced.resize(PS1->getTemplateParameters()->size());
4606   bool Better2 = !DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(
4607       *this, PS1->getTemplateParameters(), PT1, PT2, Info, Deduced, TDF_None,
4608       /*PartialOrdering=*/true,
4609       /*RefParamComparisons=*/nullptr);
4610   if (Better2) {
4611     SmallVector<TemplateArgument, 4> DeducedArgs(Deduced.begin(),
4612                                                  Deduced.end());
4613     InstantiatingTemplate Inst(*this, Loc, PS1, DeducedArgs, Info);
4614     Better2 = !::FinishTemplateArgumentDeduction(
4615         *this, PS1, PS2->getTemplateArgs(), Deduced, Info);
4616   }
4617
4618   if (Better1 == Better2)
4619     return nullptr;
4620
4621   return Better1 ? PS1 : PS2;
4622 }
4623
4624 /// TODO: Unify with ClassTemplatePartialSpecializationDecl version?
4625 ///       May require unifying ClassTemplate(Partial)SpecializationDecl and
4626 ///        VarTemplate(Partial)SpecializationDecl with a new data
4627 ///        structure Template(Partial)SpecializationDecl, and
4628 ///        using Template(Partial)SpecializationDecl as input type.
4629 VarTemplatePartialSpecializationDecl *
4630 Sema::getMoreSpecializedPartialSpecialization(
4631     VarTemplatePartialSpecializationDecl *PS1,
4632     VarTemplatePartialSpecializationDecl *PS2, SourceLocation Loc) {
4633   SmallVector<DeducedTemplateArgument, 4> Deduced;
4634   TemplateDeductionInfo Info(Loc);
4635
4636   assert(PS1->getSpecializedTemplate() == PS2->getSpecializedTemplate() &&
4637          "the partial specializations being compared should specialize"
4638          " the same template.");
4639   TemplateName Name(PS1->getSpecializedTemplate());
4640   TemplateName CanonTemplate = Context.getCanonicalTemplateName(Name);
4641   QualType PT1 = Context.getTemplateSpecializationType(
4642       CanonTemplate, PS1->getTemplateArgs().data(),
4643       PS1->getTemplateArgs().size());
4644   QualType PT2 = Context.getTemplateSpecializationType(
4645       CanonTemplate, PS2->getTemplateArgs().data(),
4646       PS2->getTemplateArgs().size());
4647
4648   // Determine whether PS1 is at least as specialized as PS2
4649   Deduced.resize(PS2->getTemplateParameters()->size());
4650   bool Better1 = !DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(
4651       *this, PS2->getTemplateParameters(), PT2, PT1, Info, Deduced, TDF_None,
4652       /*PartialOrdering=*/true,
4653       /*RefParamComparisons=*/nullptr);
4654   if (Better1) {
4655     SmallVector<TemplateArgument, 4> DeducedArgs(Deduced.begin(),
4656                                                  Deduced.end());
4657     InstantiatingTemplate Inst(*this, Loc, PS2, DeducedArgs, Info);
4658     Better1 = !::FinishTemplateArgumentDeduction(*this, PS2,
4659                                                  PS1->getTemplateArgs(),
4660                                                  Deduced, Info);
4661   }
4662
4663   // Determine whether PS2 is at least as specialized as PS1
4664   Deduced.clear();
4665   Deduced.resize(PS1->getTemplateParameters()->size());
4666   bool Better2 = !DeduceTemplateArgumentsByTypeMatch(*this,
4667                                             PS1->getTemplateParameters(),
4668                                             PT1, PT2, Info, Deduced, TDF_None,
4669                                             /*PartialOrdering=*/true,
4670                                             /*RefParamComparisons=*/nullptr);
4671   if (Better2) {
4672     SmallVector<TemplateArgument, 4> DeducedArgs(Deduced.begin(),Deduced.end());
4673     InstantiatingTemplate Inst(*this, Loc, PS1, DeducedArgs, Info);
4674     Better2 = !::FinishTemplateArgumentDeduction(*this, PS1,
4675                                                  PS2->getTemplateArgs(),
4676                                                  Deduced, Info);
4677   }
4678
4679   if (Better1 == Better2)
4680     return nullptr;
4681
4682   return Better1? PS1 : PS2;
4683 }
4684
4685 static void
4686 MarkUsedTemplateParameters(ASTContext &Ctx,
4687                            const TemplateArgument &TemplateArg,
4688                            bool OnlyDeduced,
4689                            unsigned Depth,
4690                            llvm::SmallBitVector &Used);
4691
4692 /// \brief Mark the template parameters that are used by the given
4693 /// expression.
4694 static void
4695 MarkUsedTemplateParameters(ASTContext &Ctx,
4696                            const Expr *E,
4697                            bool OnlyDeduced,
4698                            unsigned Depth,
4699                            llvm::SmallBitVector &Used) {
4700   // We can deduce from a pack expansion.
4701   if (const PackExpansionExpr *Expansion = dyn_cast<PackExpansionExpr>(E))
4702     E = Expansion->getPattern();
4703
4704   // Skip through any implicit casts we added while type-checking, and any
4705   // substitutions performed by template alias expansion.
4706   while (1) {
4707     if (const ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E))
4708       E = ICE->getSubExpr();
4709     else if (const SubstNonTypeTemplateParmExpr *Subst =
4710                dyn_cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(E))
4711       E = Subst->getReplacement();
4712     else
4713       break;
4714   }
4715
4716   // FIXME: if !OnlyDeduced, we have to walk the whole subexpression to
4717   // find other occurrences of template parameters.
4718   const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E);
4719   if (!DRE)
4720     return;
4721
4722   const NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
4723     = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(DRE->getDecl());
4724   if (!NTTP)
4725     return;
4726
4727   if (NTTP->getDepth() == Depth)
4728     Used[NTTP->getIndex()] = true;
4729 }
4730
4731 /// \brief Mark the template parameters that are used by the given
4732 /// nested name specifier.
4733 static void
4734 MarkUsedTemplateParameters(ASTContext &Ctx,
4735                            NestedNameSpecifier *NNS,
4736                            bool OnlyDeduced,
4737                            unsigned Depth,
4738                            llvm::SmallBitVector &Used) {
4739   if (!NNS)
4740     return;
4741
4742   MarkUsedTemplateParameters(Ctx, NNS->getPrefix(), OnlyDeduced, Depth,
4743                              Used);
4744   MarkUsedTemplateParameters(Ctx, QualType(NNS->getAsType(), 0),
4745                              OnlyDeduced, Depth, Used);
4746 }
4747
4748 /// \brief Mark the template parameters that are used by the given
4749 /// template name.
4750 static void
4751 MarkUsedTemplateParameters(ASTContext &Ctx,
4752                            TemplateName Name,
4753                            bool OnlyDeduced,
4754                            unsigned Depth,
4755                            llvm::SmallBitVector &Used) {
4756   if (TemplateDecl *Template = Name.getAsTemplateDecl()) {
4757     if (TemplateTemplateParmDecl *TTP
4758           = dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl>(Template)) {
4759       if (TTP->getDepth() == Depth)
4760         Used[TTP->getIndex()] = true;
4761     }
4762     return;
4763   }
4764
4765   if (QualifiedTemplateName *QTN = Name.getAsQualifiedTemplateName())
4766     MarkUsedTemplateParameters(Ctx, QTN->getQualifier(), OnlyDeduced,
4767                                Depth, Used);
4768   if (DependentTemplateName *DTN = Name.getAsDependentTemplateName())
4769     MarkUsedTemplateParameters(Ctx, DTN->getQualifier(), OnlyDeduced,
4770                                Depth, Used);
4771 }
4772
4773 /// \brief Mark the template parameters that are used by the given
4774 /// type.
4775 static void
4776 MarkUsedTemplateParameters(ASTContext &Ctx, QualType T,
4777                            bool OnlyDeduced,
4778                            unsigned Depth,
4779                            llvm::SmallBitVector &Used) {
4780   if (T.isNull())
4781     return;
4782
4783   // Non-dependent types have nothing deducible
4784   if (!T->isDependentType())
4785     return;
4786
4787   T = Ctx.getCanonicalType(T);
4788   switch (T->getTypeClass()) {
4789   case Type::Pointer:
4790     MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4791                                cast<PointerType>(T)->getPointeeType(),
4792                                OnlyDeduced,
4793                                Depth,
4794                                Used);
4795     break;
4796
4797   case Type::BlockPointer:
4798     MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4799                                cast<BlockPointerType>(T)->getPointeeType(),
4800                                OnlyDeduced,
4801                                Depth,
4802                                Used);
4803     break;
4804
4805   case Type::LValueReference:
4806   case Type::RValueReference:
4807     MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4808                                cast<ReferenceType>(T)->getPointeeType(),
4809                                OnlyDeduced,
4810                                Depth,
4811                                Used);
4812     break;
4813
4814   case Type::MemberPointer: {
4815     const MemberPointerType *MemPtr = cast<MemberPointerType>(T.getTypePtr());
4816     MarkUsedTemplateParameters(Ctx, MemPtr->getPointeeType(), OnlyDeduced,
4817                                Depth, Used);
4818     MarkUsedTemplateParameters(Ctx, QualType(MemPtr->getClass(), 0),
4819                                OnlyDeduced, Depth, Used);
4820     break;
4821   }
4822
4823   case Type::DependentSizedArray:
4824     MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4825                                cast<DependentSizedArrayType>(T)->getSizeExpr(),
4826                                OnlyDeduced, Depth, Used);
4827     // Fall through to check the element type
4828
4829   case Type::ConstantArray:
4830   case Type::IncompleteArray:
4831     MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4832                                cast<ArrayType>(T)->getElementType(),
4833                                OnlyDeduced, Depth, Used);
4834     break;
4835
4836   case Type::Vector:
4837   case Type::ExtVector:
4838     MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4839                                cast<VectorType>(T)->getElementType(),
4840                                OnlyDeduced, Depth, Used);
4841     break;
4842
4843   case Type::DependentSizedExtVector: {
4844     const DependentSizedExtVectorType *VecType
4845       = cast<DependentSizedExtVectorType>(T);
4846     MarkUsedTemplateParameters(Ctx, VecType->getElementType(), OnlyDeduced,
4847                                Depth, Used);
4848     MarkUsedTemplateParameters(Ctx, VecType->getSizeExpr(), OnlyDeduced,
4849                                Depth, Used);
4850     break;
4851   }
4852
4853   case Type::FunctionProto: {
4854     const FunctionProtoType *Proto = cast<FunctionProtoType>(T);
4855     MarkUsedTemplateParameters(Ctx, Proto->getReturnType(), OnlyDeduced, Depth,
4856                                Used);
4857     for (unsigned I = 0, N = Proto->getNumParams(); I != N; ++I)
4858       MarkUsedTemplateParameters(Ctx, Proto->getParamType(I), OnlyDeduced,
4859                                  Depth, Used);
4860     break;
4861   }
4862
4863   case Type::TemplateTypeParm: {
4864     const TemplateTypeParmType *TTP = cast<TemplateTypeParmType>(T);
4865     if (TTP->getDepth() == Depth)
4866       Used[TTP->getIndex()] = true;
4867     break;
4868   }
4869
4870   case Type::SubstTemplateTypeParmPack: {
4871     const SubstTemplateTypeParmPackType *Subst
4872       = cast<SubstTemplateTypeParmPackType>(T);
4873     MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4874                                QualType(Subst->getReplacedParameter(), 0),
4875                                OnlyDeduced, Depth, Used);
4876     MarkUsedTemplateParameters(Ctx, Subst->getArgumentPack(),
4877                                OnlyDeduced, Depth, Used);
4878     break;
4879   }
4880
4881   case Type::InjectedClassName:
4882     T = cast<InjectedClassNameType>(T)->getInjectedSpecializationType();
4883     // fall through
4884
4885   case Type::TemplateSpecialization: {
4886     const TemplateSpecializationType *Spec
4887       = cast<TemplateSpecializationType>(T);
4888     MarkUsedTemplateParameters(Ctx, Spec->getTemplateName(), OnlyDeduced,
4889                                Depth, Used);
4890
4891     // C++0x [temp.deduct.type]p9:
4892     //   If the template argument list of P contains a pack expansion that is
4893     //   not the last template argument, the entire template argument list is a
4894     //   non-deduced context.
4895     if (OnlyDeduced &&
4896         hasPackExpansionBeforeEnd(Spec->getArgs(), Spec->getNumArgs()))
4897       break;
4898
4899     for (unsigned I = 0, N = Spec->getNumArgs(); I != N; ++I)
4900       MarkUsedTemplateParameters(Ctx, Spec->getArg(I), OnlyDeduced, Depth,
4901                                  Used);
4902     break;
4903   }
4904
4905   case Type::Complex:
4906     if (!OnlyDeduced)
4907       MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4908                                  cast<ComplexType>(T)->getElementType(),
4909                                  OnlyDeduced, Depth, Used);
4910     break;
4911
4912   case Type::Atomic:
4913     if (!OnlyDeduced)
4914       MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4915                                  cast<AtomicType>(T)->getValueType(),
4916                                  OnlyDeduced, Depth, Used);
4917     break;
4918
4919   case Type::DependentName:
4920     if (!OnlyDeduced)
4921       MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4922                                  cast<DependentNameType>(T)->getQualifier(),
4923                                  OnlyDeduced, Depth, Used);
4924     break;
4925
4926   case Type::DependentTemplateSpecialization: {
4927     const DependentTemplateSpecializationType *Spec
4928       = cast<DependentTemplateSpecializationType>(T);
4929     if (!OnlyDeduced)
4930       MarkUsedTemplateParameters(Ctx, Spec->getQualifier(),
4931                                  OnlyDeduced, Depth, Used);
4932
4933     // C++0x [temp.deduct.type]p9:
4934     //   If the template argument list of P contains a pack expansion that is not
4935     //   the last template argument, the entire template argument list is a
4936     //   non-deduced context.
4937     if (OnlyDeduced &&
4938         hasPackExpansionBeforeEnd(Spec->getArgs(), Spec->getNumArgs()))
4939       break;
4940
4941     for (unsigned I = 0, N = Spec->getNumArgs(); I != N; ++I)
4942       MarkUsedTemplateParameters(Ctx, Spec->getArg(I), OnlyDeduced, Depth,
4943                                  Used);
4944     break;
4945   }
4946
4947   case Type::TypeOf:
4948     if (!OnlyDeduced)
4949       MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4950                                  cast<TypeOfType>(T)->getUnderlyingType(),
4951                                  OnlyDeduced, Depth, Used);
4952     break;
4953
4954   case Type::TypeOfExpr:
4955     if (!OnlyDeduced)
4956       MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4957                                  cast<TypeOfExprType>(T)->getUnderlyingExpr(),
4958                                  OnlyDeduced, Depth, Used);
4959     break;
4960
4961   case Type::Decltype:
4962     if (!OnlyDeduced)
4963       MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4964                                  cast<DecltypeType>(T)->getUnderlyingExpr(),
4965                                  OnlyDeduced, Depth, Used);
4966     break;
4967
4968   case Type::UnaryTransform:
4969     if (!OnlyDeduced)
4970       MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4971                                cast<UnaryTransformType>(T)->getUnderlyingType(),
4972                                  OnlyDeduced, Depth, Used);
4973     break;
4974
4975   case Type::PackExpansion:
4976     MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4977                                cast<PackExpansionType>(T)->getPattern(),
4978                                OnlyDeduced, Depth, Used);
4979     break;
4980
4981   case Type::Auto:
4982     MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
4983                                cast<AutoType>(T)->getDeducedType(),
4984                                OnlyDeduced, Depth, Used);
4985
4986   // None of these types have any template parameters in them.
4987   case Type::Builtin:
4988   case Type::VariableArray:
4989   case Type::FunctionNoProto:
4990   case Type::Record:
4991   case Type::Enum:
4992   case Type::ObjCInterface:
4993   case Type::ObjCObject:
4994   case Type::ObjCObjectPointer:
4995   case Type::UnresolvedUsing:
4996 #define TYPE(Class, Base)
4997 #define ABSTRACT_TYPE(Class, Base)
4998 #define DEPENDENT_TYPE(Class, Base)
4999 #define NON_CANONICAL_TYPE(Class, Base) case Type::Class:
5000 #include "clang/AST/TypeNodes.def"
5001     break;
5002   }
5003 }
5004
5005 /// \brief Mark the template parameters that are used by this
5006 /// template argument.
5007 static void
5008 MarkUsedTemplateParameters(ASTContext &Ctx,
5009                            const TemplateArgument &TemplateArg,
5010                            bool OnlyDeduced,
5011                            unsigned Depth,
5012                            llvm::SmallBitVector &Used) {
5013   switch (TemplateArg.getKind()) {
5014   case TemplateArgument::Null:
5015   case TemplateArgument::Integral:
5016   case TemplateArgument::Declaration:
5017     break;
5018
5019   case TemplateArgument::NullPtr:
5020     MarkUsedTemplateParameters(Ctx, TemplateArg.getNullPtrType(), OnlyDeduced,
5021                                Depth, Used);
5022     break;
5023
5024   case TemplateArgument::Type:
5025     MarkUsedTemplateParameters(Ctx, TemplateArg.getAsType(), OnlyDeduced,
5026                                Depth, Used);
5027     break;
5028
5029   case TemplateArgument::Template:
5030   case TemplateArgument::TemplateExpansion:
5031     MarkUsedTemplateParameters(Ctx,
5032                                TemplateArg.getAsTemplateOrTemplatePattern(),
5033                                OnlyDeduced, Depth, Used);
5034     break;
5035
5036   case TemplateArgument::Expression:
5037     MarkUsedTemplateParameters(Ctx, TemplateArg.getAsExpr(), OnlyDeduced,
5038                                Depth, Used);
5039     break;
5040
5041   case TemplateArgument::Pack:
5042     for (const auto &P : TemplateArg.pack_elements())
5043       MarkUsedTemplateParameters(Ctx, P, OnlyDeduced, Depth, Used);
5044     break;
5045   }
5046 }
5047
5048 /// \brief Mark which template parameters can be deduced from a given
5049 /// template argument list.
5050 ///
5051 /// \param TemplateArgs the template argument list from which template
5052 /// parameters will be deduced.
5053 ///
5054 /// \param Used a bit vector whose elements will be set to \c true
5055 /// to indicate when the corresponding template parameter will be
5056 /// deduced.
5057 void
5058 Sema::MarkUsedTemplateParameters(const TemplateArgumentList &TemplateArgs,
5059                                  bool OnlyDeduced, unsigned Depth,
5060                                  llvm::SmallBitVector &Used) {
5061   // C++0x [temp.deduct.type]p9:
5062   //   If the template argument list of P contains a pack expansion that is not
5063   //   the last template argument, the entire template argument list is a
5064   //   non-deduced context.
5065   if (OnlyDeduced &&
5066       hasPackExpansionBeforeEnd(TemplateArgs.data(), TemplateArgs.size()))
5067     return;
5068
5069   for (unsigned I = 0, N = TemplateArgs.size(); I != N; ++I)
5070     ::MarkUsedTemplateParameters(Context, TemplateArgs[I], OnlyDeduced,
5071                                  Depth, Used);
5072 }
5073
5074 /// \brief Marks all of the template parameters that will be deduced by a
5075 /// call to the given function template.
5076 void Sema::MarkDeducedTemplateParameters(
5077     ASTContext &Ctx, const FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate,
5078     llvm::SmallBitVector &Deduced) {
5079   TemplateParameterList *TemplateParams
5080     = FunctionTemplate->getTemplateParameters();
5081   Deduced.clear();
5082   Deduced.resize(TemplateParams->size());
5083
5084   FunctionDecl *Function = FunctionTemplate->getTemplatedDecl();
5085   for (unsigned I = 0, N = Function->getNumParams(); I != N; ++I)
5086     ::MarkUsedTemplateParameters(Ctx, Function->getParamDecl(I)->getType(),
5087                                  true, TemplateParams->getDepth(), Deduced);
5088 }
5089
5090 bool hasDeducibleTemplateParameters(Sema &S,
5091                                     FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate,
5092                                     QualType T) {
5093   if (!T->isDependentType())
5094     return false;
5095
5096   TemplateParameterList *TemplateParams
5097     = FunctionTemplate->getTemplateParameters();
5098   llvm::SmallBitVector Deduced(TemplateParams->size());
5099   ::MarkUsedTemplateParameters(S.Context, T, true, TemplateParams->getDepth(), 
5100                                Deduced);
5101
5102   return Deduced.any();
5103 }