lib/Parse/ParseTemplate.cpp

   1 //===--- ParseTemplate.cpp - Template Parsing -----------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 //  This file implements parsing of C++ templates.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "clang/Parse/Parser.h"
  15 #include "clang/Parse/ParseDiagnostic.h"
  16 #include "clang/Parse/DeclSpec.h"
  17 #include "clang/Parse/Scope.h"
  18 using namespace clang;
  19
  20 /// \brief Parse a template declaration, explicit instantiation, or
  21 /// explicit specialization.
  22 Parser::DeclPtrTy
  23 Parser::ParseDeclarationStartingWithTemplate(unsigned Context,
  24                                              SourceLocation &DeclEnd,
  25                                              AccessSpecifier AS) {
  26   if (Tok.is(tok::kw_template) && NextToken().isNot(tok::less))
  27     return ParseExplicitInstantiation(ConsumeToken(), DeclEnd);
  28
  29   return ParseTemplateDeclarationOrSpecialization(Context, DeclEnd, AS);
  30 }
  31
  32 /// \brief Parse a template declaration or an explicit specialization.
  33 ///
  34 /// Template declarations include one or more template parameter lists
  35 /// and either the function or class template declaration. Explicit
  36 /// specializations contain one or more 'template < >' prefixes
  37 /// followed by a (possibly templated) declaration. Since the
  38 /// syntactic form of both features is nearly identical, we parse all
  39 /// of the template headers together and let semantic analysis sort
  40 /// the declarations from the explicit specializations.
  41 ///
  42 ///       template-declaration: [C++ temp]
  43 ///         'export'[opt] 'template' '<' template-parameter-list '>' declaration
  44 ///
  45 ///       explicit-specialization: [ C++ temp.expl.spec]
  46 ///         'template' '<' '>' declaration
  47 Parser::DeclPtrTy
  48 Parser::ParseTemplateDeclarationOrSpecialization(unsigned Context,
  49                                                  SourceLocation &DeclEnd,
  50                                                  AccessSpecifier AS) {
  51   assert((Tok.is(tok::kw_export) || Tok.is(tok::kw_template)) &&
  52          "Token does not start a template declaration.");
  53
  54   // Enter template-parameter scope.
  55   ParseScope TemplateParmScope(this, Scope::TemplateParamScope);
  56
  57   // Parse multiple levels of template headers within this template
  58   // parameter scope, e.g.,
  59   //
  60   //   template<typename T>
  61   //     template<typename U>
  62   //       class A<T>::B { ... };
  63   //
  64   // We parse multiple levels non-recursively so that we can build a
  65   // single data structure containing all of the template parameter
  66   // lists to easily differentiate between the case above and:
  67   //
  68   //   template<typename T>
  69   //   class A {
  70   //     template<typename U> class B;
  71   //   };
  72   //
  73   // In the first case, the action for declaring A<T>::B receives
  74   // both template parameter lists. In the second case, the action for
  75   // defining A<T>::B receives just the inner template parameter list
  76   // (and retrieves the outer template parameter list from its
  77   // context).
  78   bool isSpecialiation = true;
  79   TemplateParameterLists ParamLists;
  80   do {
  81     // Consume the 'export', if any.
  82     SourceLocation ExportLoc;
  83     if (Tok.is(tok::kw_export)) {
  84       ExportLoc = ConsumeToken();
  85     }
  86
  87     // Consume the 'template', which should be here.
  88     SourceLocation TemplateLoc;
  89     if (Tok.is(tok::kw_template)) {
  90       TemplateLoc = ConsumeToken();
  91     } else {
  92       Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_template);
  93       return DeclPtrTy();
  94     }
  95
  96     // Parse the '<' template-parameter-list '>'
  97     SourceLocation LAngleLoc, RAngleLoc;
  98     TemplateParameterList TemplateParams;
  99     ParseTemplateParameters(ParamLists.size(), TemplateParams, LAngleLoc,
 100                             RAngleLoc);
 101
 102     if (!TemplateParams.empty())
 103       isSpecialiation = false;
 104
 105     ParamLists.push_back(
 106       Actions.ActOnTemplateParameterList(ParamLists.size(), ExportLoc,
 107                                          TemplateLoc, LAngleLoc,
 108                                          TemplateParams.data(),
 109                                          TemplateParams.size(), RAngleLoc));
 110   } while (Tok.is(tok::kw_export) || Tok.is(tok::kw_template));
 111
 112   // Parse the actual template declaration.
 113   return ParseSingleDeclarationAfterTemplate(Context,
 114                                              ParsedTemplateInfo(&ParamLists,
 115                                                              isSpecialiation),
 116                                              DeclEnd, AS);
 117 }
 118
 119 /// \brief Parse a single declaration that declares a template,
 120 /// template specialization, or explicit instantiation of a template.
 121 ///
 122 /// \param TemplateParams if non-NULL, the template parameter lists
 123 /// that preceded this declaration. In this case, the declaration is a
 124 /// template declaration, out-of-line definition of a template, or an
 125 /// explicit template specialization. When NULL, the declaration is an
 126 /// explicit template instantiation.
 127 ///
 128 /// \param TemplateLoc when TemplateParams is NULL, the location of
 129 /// the 'template' keyword that indicates that we have an explicit
 130 /// template instantiation.
 131 ///
 132 /// \param DeclEnd will receive the source location of the last token
 133 /// within this declaration.
 134 ///
 135 /// \param AS the access specifier associated with this
 136 /// declaration. Will be AS_none for namespace-scope declarations.
 137 ///
 138 /// \returns the new declaration.
 139 Parser::DeclPtrTy
 140 Parser::ParseSingleDeclarationAfterTemplate(
 141                                        unsigned Context,
 142                                        const ParsedTemplateInfo &TemplateInfo,
 143                                        SourceLocation &DeclEnd,
 144                                        AccessSpecifier AS) {
 145   assert(TemplateInfo.Kind != ParsedTemplateInfo::NonTemplate &&
 146          "Template information required");
 147
 148   // Parse the declaration specifiers.
 149   DeclSpec DS;
 150   // FIXME: Pass TemplateLoc through for explicit template instantiations
 151   ParseDeclarationSpecifiers(DS, TemplateInfo, AS);
 152
 153   if (Tok.is(tok::semi)) {
 154     DeclEnd = ConsumeToken();
 155     return Actions.ParsedFreeStandingDeclSpec(CurScope, DS);
 156   }
 157
 158   // Parse the declarator.
 159   Declarator DeclaratorInfo(DS, (Declarator::TheContext)Context);
 160   ParseDeclarator(DeclaratorInfo);
 161   // Error parsing the declarator?
 162   if (!DeclaratorInfo.hasName()) {
 163     // If so, skip until the semi-colon or a }.
 164     SkipUntil(tok::r_brace, true, true);
 165     if (Tok.is(tok::semi))
 166       ConsumeToken();
 167     return DeclPtrTy();
 168   }
 169
 170   // If we have a declaration or declarator list, handle it.
 171   if (isDeclarationAfterDeclarator()) {
 172     // Parse this declaration.
 173     DeclPtrTy ThisDecl = ParseDeclarationAfterDeclarator(DeclaratorInfo);
 174
 175     if (Tok.is(tok::comma)) {
 176       Diag(Tok, diag::err_multiple_template_declarators)
 177         << (int)TemplateInfo.Kind;
 178       SkipUntil(tok::semi, true, false);
 179       return ThisDecl;
 180     }
 181
 182     // Eat the semi colon after the declaration.
 183     ExpectAndConsume(tok::semi, diag::err_expected_semi_declation);
 184     return ThisDecl;
 185   }
 186
 187   if (DeclaratorInfo.isFunctionDeclarator() &&
 188       isStartOfFunctionDefinition()) {
 189     if (DS.getStorageClassSpec() == DeclSpec::SCS_typedef) {
 190       Diag(Tok, diag::err_function_declared_typedef);
 191
 192       if (Tok.is(tok::l_brace)) {
 193         // This recovery skips the entire function body. It would be nice
 194         // to simply call ParseFunctionDefinition() below, however Sema
 195         // assumes the declarator represents a function, not a typedef.
 196         ConsumeBrace();
 197         SkipUntil(tok::r_brace, true);
 198       } else {
 199         SkipUntil(tok::semi);
 200       }
 201       return DeclPtrTy();
 202     }
 203     return ParseFunctionDefinition(DeclaratorInfo);
 204   }
 205
 206   if (DeclaratorInfo.isFunctionDeclarator())
 207     Diag(Tok, diag::err_expected_fn_body);
 208   else
 209     Diag(Tok, diag::err_invalid_token_after_toplevel_declarator);
 210   SkipUntil(tok::semi);
 211   return DeclPtrTy();
 212 }
 213
 214 /// ParseTemplateParameters - Parses a template-parameter-list enclosed in
 215 /// angle brackets. Depth is the depth of this template-parameter-list, which
 216 /// is the number of template headers directly enclosing this template header.
 217 /// TemplateParams is the current list of template parameters we're building.
 218 /// The template parameter we parse will be added to this list. LAngleLoc and
 219 /// RAngleLoc will receive the positions of the '<' and '>', respectively,
 220 /// that enclose this template parameter list.
 221 bool Parser::ParseTemplateParameters(unsigned Depth,
 222                                      TemplateParameterList &TemplateParams,
 223                                      SourceLocation &LAngleLoc,
 224                                      SourceLocation &RAngleLoc) {
 225   // Get the template parameter list.
 226   if(!Tok.is(tok::less)) {
 227     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_less_after) << "template";
 228     return false;
 229   }
 230   LAngleLoc = ConsumeToken();
 231
 232   // Try to parse the template parameter list.
 233   if (Tok.is(tok::greater))
 234     RAngleLoc = ConsumeToken();
 235   else if(ParseTemplateParameterList(Depth, TemplateParams)) {
 236     if(!Tok.is(tok::greater)) {
 237       Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_greater);
 238       return false;
 239     }
 240     RAngleLoc = ConsumeToken();
 241   }
 242   return true;
 243 }
 244
 245 /// ParseTemplateParameterList - Parse a template parameter list. If
 246 /// the parsing fails badly (i.e., closing bracket was left out), this
 247 /// will try to put the token stream in a reasonable position (closing
 248 /// a statement, etc.) and return false.
 249 ///
 250 ///       template-parameter-list:    [C++ temp]
 251 ///         template-parameter
 252 ///         template-parameter-list ',' template-parameter
 253 bool
 254 Parser::ParseTemplateParameterList(unsigned Depth,
 255                                    TemplateParameterList &TemplateParams) {
 256   while(1) {
 257     if (DeclPtrTy TmpParam
 258           = ParseTemplateParameter(Depth, TemplateParams.size())) {
 259       TemplateParams.push_back(TmpParam);
 260     } else {
 261       // If we failed to parse a template parameter, skip until we find
 262       // a comma or closing brace.
 263       SkipUntil(tok::comma, tok::greater, true, true);
 264     }
 265
 266     // Did we find a comma or the end of the template parmeter list?
 267     if(Tok.is(tok::comma)) {
 268       ConsumeToken();
 269     } else if(Tok.is(tok::greater)) {
 270       // Don't consume this... that's done by template parser.
 271       break;
 272     } else {
 273       // Somebody probably forgot to close the template. Skip ahead and
 274       // try to get out of the expression. This error is currently
 275       // subsumed by whatever goes on in ParseTemplateParameter.
 276       // TODO: This could match >>, and it would be nice to avoid those
 277       // silly errors with template <vec<T>>.
 278       // Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_comma_greater);
 279       SkipUntil(tok::greater, true, true);
 280       return false;
 281     }
 282   }
 283   return true;
 284 }
 285
 286 /// ParseTemplateParameter - Parse a template-parameter (C++ [temp.param]).
 287 ///
 288 ///       template-parameter: [C++ temp.param]
 289 ///         type-parameter
 290 ///         parameter-declaration
 291 ///
 292 ///       type-parameter: (see below)
 293 ///         'class' ...[opt][C++0x] identifier[opt]
 294 ///         'class' identifier[opt] '=' type-id
 295 ///         'typename' ...[opt][C++0x] identifier[opt]
 296 ///         'typename' identifier[opt] '=' type-id
 297 ///         'template' ...[opt][C++0x] '<' template-parameter-list '>' 'class' identifier[opt]
 298 ///         'template' '<' template-parameter-list '>' 'class' identifier[opt] = id-expression
 299 Parser::DeclPtrTy
 300 Parser::ParseTemplateParameter(unsigned Depth, unsigned Position) {
 301   if(Tok.is(tok::kw_class) ||
 302      (Tok.is(tok::kw_typename) &&
 303          // FIXME: Next token has not been annotated!
 304          NextToken().isNot(tok::annot_typename))) {
 305     return ParseTypeParameter(Depth, Position);
 306   }
 307
 308   if(Tok.is(tok::kw_template))
 309     return ParseTemplateTemplateParameter(Depth, Position);
 310
 311   // If it's none of the above, then it must be a parameter declaration.
 312   // NOTE: This will pick up errors in the closure of the template parameter
 313   // list (e.g., template < ; Check here to implement >> style closures.
 314   return ParseNonTypeTemplateParameter(Depth, Position);
 315 }
 316
 317 /// ParseTypeParameter - Parse a template type parameter (C++ [temp.param]).
 318 /// Other kinds of template parameters are parsed in
 319 /// ParseTemplateTemplateParameter and ParseNonTypeTemplateParameter.
 320 ///
 321 ///       type-parameter:     [C++ temp.param]
 322 ///         'class' ...[opt][C++0x] identifier[opt]
 323 ///         'class' identifier[opt] '=' type-id
 324 ///         'typename' ...[opt][C++0x] identifier[opt]
 325 ///         'typename' identifier[opt] '=' type-id
 326 Parser::DeclPtrTy Parser::ParseTypeParameter(unsigned Depth, unsigned Position){
 327   assert((Tok.is(tok::kw_class) || Tok.is(tok::kw_typename)) &&
 328          "A type-parameter starts with 'class' or 'typename'");
 329
 330   // Consume the 'class' or 'typename' keyword.
 331   bool TypenameKeyword = Tok.is(tok::kw_typename);
 332   SourceLocation KeyLoc = ConsumeToken();
 333
 334   // Grab the ellipsis (if given).
 335   bool Ellipsis = false;
 336   SourceLocation EllipsisLoc;
 337   if (Tok.is(tok::ellipsis)) {
 338     Ellipsis = true;
 339     EllipsisLoc = ConsumeToken();
 340
 341     if (!getLang().CPlusPlus0x)
 342       Diag(EllipsisLoc, diag::err_variadic_templates);
 343   }
 344
 345   // Grab the template parameter name (if given)
 346   SourceLocation NameLoc;
 347   IdentifierInfo* ParamName = 0;
 348   if(Tok.is(tok::identifier)) {
 349     ParamName = Tok.getIdentifierInfo();
 350     NameLoc = ConsumeToken();
 351   } else if(Tok.is(tok::equal) || Tok.is(tok::comma) ||
 352             Tok.is(tok::greater)) {
 353     // Unnamed template parameter. Don't have to do anything here, just
 354     // don't consume this token.
 355   } else {
 356     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_ident);
 357     return DeclPtrTy();
 358   }
 359
 360   DeclPtrTy TypeParam = Actions.ActOnTypeParameter(CurScope, TypenameKeyword,
 361                                                    Ellipsis, EllipsisLoc,
 362                                                    KeyLoc, ParamName, NameLoc,
 363                                                    Depth, Position);
 364
 365   // Grab a default type id (if given).
 366   if(Tok.is(tok::equal)) {
 367     SourceLocation EqualLoc = ConsumeToken();
 368     SourceLocation DefaultLoc = Tok.getLocation();
 369     TypeResult DefaultType = ParseTypeName();
 370     if (!DefaultType.isInvalid())
 371       Actions.ActOnTypeParameterDefault(TypeParam, EqualLoc, DefaultLoc,
 372                                         DefaultType.get());
 373   }
 374
 375   return TypeParam;
 376 }
 377
 378 /// ParseTemplateTemplateParameter - Handle the parsing of template
 379 /// template parameters.
 380 ///
 381 ///       type-parameter:    [C++ temp.param]
 382 ///         'template' '<' template-parameter-list '>' 'class' identifier[opt]
 383 ///         'template' '<' template-parameter-list '>' 'class' identifier[opt] = id-expression
 384 Parser::DeclPtrTy
 385 Parser::ParseTemplateTemplateParameter(unsigned Depth, unsigned Position) {
 386   assert(Tok.is(tok::kw_template) && "Expected 'template' keyword");
 387
 388   // Handle the template <...> part.
 389   SourceLocation TemplateLoc = ConsumeToken();
 390   TemplateParameterList TemplateParams;
 391   SourceLocation LAngleLoc, RAngleLoc;
 392   {
 393     ParseScope TemplateParmScope(this, Scope::TemplateParamScope);
 394     if(!ParseTemplateParameters(Depth + 1, TemplateParams, LAngleLoc,
 395                                 RAngleLoc)) {
 396       return DeclPtrTy();
 397     }
 398   }
 399
 400   // Generate a meaningful error if the user forgot to put class before the
 401   // identifier, comma, or greater.
 402   if(!Tok.is(tok::kw_class)) {
 403     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_class_before)
 404       << PP.getSpelling(Tok);
 405     return DeclPtrTy();
 406   }
 407   SourceLocation ClassLoc = ConsumeToken();
 408
 409   // Get the identifier, if given.
 410   SourceLocation NameLoc;
 411   IdentifierInfo* ParamName = 0;
 412   if(Tok.is(tok::identifier)) {
 413     ParamName = Tok.getIdentifierInfo();
 414     NameLoc = ConsumeToken();
 415   } else if(Tok.is(tok::equal) || Tok.is(tok::comma) || Tok.is(tok::greater)) {
 416     // Unnamed template parameter. Don't have to do anything here, just
 417     // don't consume this token.
 418   } else {
 419     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_expected_ident);
 420     return DeclPtrTy();
 421   }
 422
 423   TemplateParamsTy *ParamList =
 424     Actions.ActOnTemplateParameterList(Depth, SourceLocation(),
 425                                        TemplateLoc, LAngleLoc,
 426                                        &TemplateParams[0],
 427                                        TemplateParams.size(),
 428                                        RAngleLoc);
 429
 430   Parser::DeclPtrTy Param
 431     = Actions.ActOnTemplateTemplateParameter(CurScope, TemplateLoc,
 432                                              ParamList, ParamName,
 433                                              NameLoc, Depth, Position);
 434
 435   // Get the a default value, if given.
 436   if (Tok.is(tok::equal)) {
 437     SourceLocation EqualLoc = ConsumeToken();
 438     OwningExprResult DefaultExpr = ParseCXXIdExpression();
 439     if (DefaultExpr.isInvalid())
 440       return Param;
 441     else if (Param)
 442       Actions.ActOnTemplateTemplateParameterDefault(Param, EqualLoc,
 443                                                     move(DefaultExpr));
 444   }
 445
 446   return Param;
 447 }
 448
 449 /// ParseNonTypeTemplateParameter - Handle the parsing of non-type
 450 /// template parameters (e.g., in "template<int Size> class array;").
 451 ///
 452 ///       template-parameter:
 453 ///         ...
 454 ///         parameter-declaration
 455 ///
 456 /// NOTE: It would be ideal to simply call out to ParseParameterDeclaration(),
 457 /// but that didn't work out to well. Instead, this tries to recrate the basic
 458 /// parsing of parameter declarations, but tries to constrain it for template
 459 /// parameters.
 460 /// FIXME: We need to make a ParseParameterDeclaration that works for
 461 /// non-type template parameters and normal function parameters.
 462 Parser::DeclPtrTy
 463 Parser::ParseNonTypeTemplateParameter(unsigned Depth, unsigned Position) {
 464   SourceLocation StartLoc = Tok.getLocation();
 465
 466   // Parse the declaration-specifiers (i.e., the type).
 467   // FIXME: The type should probably be restricted in some way... Not all
 468   // declarators (parts of declarators?) are accepted for parameters.
 469   DeclSpec DS;
 470   ParseDeclarationSpecifiers(DS);
 471
 472   // Parse this as a typename.
 473   Declarator ParamDecl(DS, Declarator::TemplateParamContext);
 474   ParseDeclarator(ParamDecl);
 475   if (DS.getTypeSpecType() == DeclSpec::TST_unspecified && !DS.getTypeRep()) {
 476     // This probably shouldn't happen - and it's more of a Sema thing, but
 477     // basically we didn't parse the type name because we couldn't associate
 478     // it with an AST node. we should just skip to the comma or greater.
 479     // TODO: This is currently a placeholder for some kind of Sema Error.
 480     Diag(Tok.getLocation(), diag::err_parse_error);
 481     SkipUntil(tok::comma, tok::greater, true, true);
 482     return DeclPtrTy();
 483   }
 484
 485   // Create the parameter.
 486   DeclPtrTy Param = Actions.ActOnNonTypeTemplateParameter(CurScope, ParamDecl,
 487                                                           Depth, Position);
 488
 489   // If there is a default value, parse it.
 490   if (Tok.is(tok::equal)) {
 491     SourceLocation EqualLoc = ConsumeToken();
 492
 493     // C++ [temp.param]p15:
 494     //   When parsing a default template-argument for a non-type
 495     //   template-parameter, the first non-nested > is taken as the
 496     //   end of the template-parameter-list rather than a greater-than
 497     //   operator.
 498     GreaterThanIsOperatorScope G(GreaterThanIsOperator, false);
 499
 500     OwningExprResult DefaultArg = ParseAssignmentExpression();
 501     if (DefaultArg.isInvalid())
 502       SkipUntil(tok::comma, tok::greater, true, true);
 503     else if (Param)
 504       Actions.ActOnNonTypeTemplateParameterDefault(Param, EqualLoc,
 505                                                    move(DefaultArg));
 506   }
 507
 508   return Param;
 509 }
 510
 511 /// \brief Parses a template-id that after the template name has
 512 /// already been parsed.
 513 ///
 514 /// This routine takes care of parsing the enclosed template argument
 515 /// list ('<' template-parameter-list [opt] '>') and placing the
 516 /// results into a form that can be transferred to semantic analysis.
 517 ///
 518 /// \param Template the template declaration produced by isTemplateName
 519 ///
 520 /// \param TemplateNameLoc the source location of the template name
 521 ///
 522 /// \param SS if non-NULL, the nested-name-specifier preceding the
 523 /// template name.
 524 ///
 525 /// \param ConsumeLastToken if true, then we will consume the last
 526 /// token that forms the template-id. Otherwise, we will leave the
 527 /// last token in the stream (e.g., so that it can be replaced with an
 528 /// annotation token).
 529 bool
 530 Parser::ParseTemplateIdAfterTemplateName(TemplateTy Template,
 531                                          SourceLocation TemplateNameLoc,
 532                                          const CXXScopeSpec *SS,
 533                                          bool ConsumeLastToken,
 534                                          SourceLocation &LAngleLoc,
 535                                          TemplateArgList &TemplateArgs,
 536                                     TemplateArgIsTypeList &TemplateArgIsType,
 537                                TemplateArgLocationList &TemplateArgLocations,
 538                                          SourceLocation &RAngleLoc) {
 539   assert(Tok.is(tok::less) && "Must have already parsed the template-name");
 540
 541   // Consume the '<'.
 542   LAngleLoc = ConsumeToken();
 543
 544   // Parse the optional template-argument-list.
 545   bool Invalid = false;
 546   {
 547     GreaterThanIsOperatorScope G(GreaterThanIsOperator, false);
 548     if (Tok.isNot(tok::greater))
 549       Invalid = ParseTemplateArgumentList(TemplateArgs, TemplateArgIsType,
 550                                           TemplateArgLocations);
 551
 552     if (Invalid) {
 553       // Try to find the closing '>'.
 554       SkipUntil(tok::greater, true, !ConsumeLastToken);
 555
 556       return true;
 557     }
 558   }
 559
 560   if (Tok.isNot(tok::greater) && Tok.isNot(tok::greatergreater))
 561     return true;
 562
 563   // Determine the location of the '>' or '>>'. Only consume this
 564   // token if the caller asked us to.
 565   RAngleLoc = Tok.getLocation();
 566
 567   if (Tok.is(tok::greatergreater)) {
 568     if (!getLang().CPlusPlus0x) {
 569       const char *ReplaceStr = "> >";
 570       if (NextToken().is(tok::greater) || NextToken().is(tok::greatergreater))
 571         ReplaceStr = "> > ";
 572
 573       Diag(Tok.getLocation(), diag::err_two_right_angle_brackets_need_space)
 574         << CodeModificationHint::CreateReplacement(
 575                                  SourceRange(Tok.getLocation()), ReplaceStr);
 576     }
 577
 578     Tok.setKind(tok::greater);
 579     if (!ConsumeLastToken) {
 580       // Since we're not supposed to consume the '>>' token, we need
 581       // to insert a second '>' token after the first.
 582       PP.EnterToken(Tok);
 583     }
 584   } else if (ConsumeLastToken)
 585     ConsumeToken();
 586
 587   return false;
 588 }
 589
 590 /// \brief Replace the tokens that form a simple-template-id with an
 591 /// annotation token containing the complete template-id.
 592 ///
 593 /// The first token in the stream must be the name of a template that
 594 /// is followed by a '<'. This routine will parse the complete
 595 /// simple-template-id and replace the tokens with a single annotation
 596 /// token with one of two different kinds: if the template-id names a
 597 /// type (and \p AllowTypeAnnotation is true), the annotation token is
 598 /// a type annotation that includes the optional nested-name-specifier
 599 /// (\p SS). Otherwise, the annotation token is a template-id
 600 /// annotation that does not include the optional
 601 /// nested-name-specifier.
 602 ///
 603 /// \param Template  the declaration of the template named by the first
 604 /// token (an identifier), as returned from \c Action::isTemplateName().
 605 ///
 606 /// \param TemplateNameKind the kind of template that \p Template
 607 /// refers to, as returned from \c Action::isTemplateName().
 608 ///
 609 /// \param SS if non-NULL, the nested-name-specifier that precedes
 610 /// this template name.
 611 ///
 612 /// \param TemplateKWLoc if valid, specifies that this template-id
 613 /// annotation was preceded by the 'template' keyword and gives the
 614 /// location of that keyword. If invalid (the default), then this
 615 /// template-id was not preceded by a 'template' keyword.
 616 ///
 617 /// \param AllowTypeAnnotation if true (the default), then a
 618 /// simple-template-id that refers to a class template, template
 619 /// template parameter, or other template that produces a type will be
 620 /// replaced with a type annotation token. Otherwise, the
 621 /// simple-template-id is always replaced with a template-id
 622 /// annotation token.
 623 void Parser::AnnotateTemplateIdToken(TemplateTy Template, TemplateNameKind TNK,
 624                                      const CXXScopeSpec *SS,
 625                                      SourceLocation TemplateKWLoc,
 626                                      bool AllowTypeAnnotation) {
 627   assert(getLang().CPlusPlus && "Can only annotate template-ids in C++");
 628   assert(Template && Tok.is(tok::identifier) && NextToken().is(tok::less) &&
 629          "Parser isn't at the beginning of a template-id");
 630
 631   // Consume the template-name.
 632   IdentifierInfo *Name = Tok.getIdentifierInfo();
 633   SourceLocation TemplateNameLoc = ConsumeToken();
 634
 635   // Parse the enclosed template argument list.
 636   SourceLocation LAngleLoc, RAngleLoc;
 637   TemplateArgList TemplateArgs;
 638   TemplateArgIsTypeList TemplateArgIsType;
 639   TemplateArgLocationList TemplateArgLocations;
 640   bool Invalid = ParseTemplateIdAfterTemplateName(Template, TemplateNameLoc,
 641                                                   SS, false, LAngleLoc,
 642                                                   TemplateArgs,
 643                                                   TemplateArgIsType,
 644                                                   TemplateArgLocations,
 645                                                   RAngleLoc);
 646
 647   ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsPtr(Actions, TemplateArgs.data(),
 648                                      TemplateArgIsType.data(),
 649                                      TemplateArgs.size());
 650
 651   if (Invalid) // FIXME: How to recover from a broken template-id?
 652     return;
 653
 654   // Build the annotation token.
 655   if (TNK == TNK_Type_template && AllowTypeAnnotation) {
 656     Action::TypeResult Type
 657       = Actions.ActOnTemplateIdType(Template, TemplateNameLoc,
 658                                     LAngleLoc, TemplateArgsPtr,
 659                                     &TemplateArgLocations[0],
 660                                     RAngleLoc);
 661     if (Type.isInvalid()) // FIXME: better recovery?
 662       return;
 663
 664     Tok.setKind(tok::annot_typename);
 665     Tok.setAnnotationValue(Type.get());
 666     if (SS && SS->isNotEmpty())
 667       Tok.setLocation(SS->getBeginLoc());
 668     else if (TemplateKWLoc.isValid())
 669       Tok.setLocation(TemplateKWLoc);
 670     else
 671       Tok.setLocation(TemplateNameLoc);
 672   } else {
 673     // Build a template-id annotation token that can be processed
 674     // later.
 675     Tok.setKind(tok::annot_template_id);
 676     TemplateIdAnnotation *TemplateId
 677       = TemplateIdAnnotation::Allocate(TemplateArgs.size());
 678     TemplateId->TemplateNameLoc = TemplateNameLoc;
 679     TemplateId->Name = Name;
 680     TemplateId->Template = Template.getAs<void*>();
 681     TemplateId->Kind = TNK;
 682     TemplateId->LAngleLoc = LAngleLoc;
 683     TemplateId->RAngleLoc = RAngleLoc;
 684     void **Args = TemplateId->getTemplateArgs();
 685     bool *ArgIsType = TemplateId->getTemplateArgIsType();
 686     SourceLocation *ArgLocs = TemplateId->getTemplateArgLocations();
 687     for (unsigned Arg = 0, ArgEnd = TemplateArgs.size(); Arg != ArgEnd; ++Arg) {
 688       Args[Arg] = TemplateArgs[Arg];
 689       ArgIsType[Arg] = TemplateArgIsType[Arg];
 690       ArgLocs[Arg] = TemplateArgLocations[Arg];
 691     }
 692     Tok.setAnnotationValue(TemplateId);
 693     if (TemplateKWLoc.isValid())
 694       Tok.setLocation(TemplateKWLoc);
 695     else
 696       Tok.setLocation(TemplateNameLoc);
 697
 698     TemplateArgsPtr.release();
 699   }
 700
 701   // Common fields for the annotation token
 702   Tok.setAnnotationEndLoc(RAngleLoc);
 703
 704   // In case the tokens were cached, have Preprocessor replace them with the
 705   // annotation token.
 706   PP.AnnotateCachedTokens(Tok);
 707 }
 708
 709 /// \brief Replaces a template-id annotation token with a type
 710 /// annotation token.
 711 ///
 712 /// If there was a failure when forming the type from the template-id,
 713 /// a type annotation token will still be created, but will have a
 714 /// NULL type pointer to signify an error.
 715 void Parser::AnnotateTemplateIdTokenAsType(const CXXScopeSpec *SS) {
 716   assert(Tok.is(tok::annot_template_id) && "Requires template-id tokens");
 717
 718   TemplateIdAnnotation *TemplateId
 719     = static_cast<TemplateIdAnnotation *>(Tok.getAnnotationValue());
 720   assert((TemplateId->Kind == TNK_Type_template ||
 721           TemplateId->Kind == TNK_Dependent_template_name) &&
 722          "Only works for type and dependent templates");
 723
 724   ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsPtr(Actions,
 725                                      TemplateId->getTemplateArgs(),
 726                                      TemplateId->getTemplateArgIsType(),
 727                                      TemplateId->NumArgs);
 728
 729   Action::TypeResult Type
 730     = Actions.ActOnTemplateIdType(TemplateTy::make(TemplateId->Template),
 731                                   TemplateId->TemplateNameLoc,
 732                                   TemplateId->LAngleLoc,
 733                                   TemplateArgsPtr,
 734                                   TemplateId->getTemplateArgLocations(),
 735                                   TemplateId->RAngleLoc);
 736   // Create the new "type" annotation token.
 737   Tok.setKind(tok::annot_typename);
 738   Tok.setAnnotationValue(Type.isInvalid()? 0 : Type.get());
 739   if (SS && SS->isNotEmpty()) // it was a C++ qualified type name.
 740     Tok.setLocation(SS->getBeginLoc());
 741
 742   // We might be backtracking, in which case we need to replace the
 743   // template-id annotation token with the type annotation within the
 744   // set of cached tokens. That way, we won't try to form the same
 745   // class template specialization again.
 746   PP.ReplaceLastTokenWithAnnotation(Tok);
 747   TemplateId->Destroy();
 748 }
 749
 750 /// ParseTemplateArgument - Parse a C++ template argument (C++ [temp.names]).
 751 ///
 752 ///       template-argument: [C++ 14.2]
 753 ///         constant-expression
 754 ///         type-id
 755 ///         id-expression
 756 void *Parser::ParseTemplateArgument(bool &ArgIsType) {
 757   // C++ [temp.arg]p2:
 758   //   In a template-argument, an ambiguity between a type-id and an
 759   //   expression is resolved to a type-id, regardless of the form of
 760   //   the corresponding template-parameter.
 761   //
 762   // Therefore, we initially try to parse a type-id.
 763   if (isCXXTypeId(TypeIdAsTemplateArgument)) {
 764     ArgIsType = true;
 765     TypeResult TypeArg = ParseTypeName();
 766     if (TypeArg.isInvalid())
 767       return 0;
 768     return TypeArg.get();
 769   }
 770
 771   OwningExprResult ExprArg = ParseConstantExpression();
 772   if (ExprArg.isInvalid() || !ExprArg.get())
 773     return 0;
 774
 775   ArgIsType = false;
 776   return ExprArg.release();
 777 }
 778
 779 /// ParseTemplateArgumentList - Parse a C++ template-argument-list
 780 /// (C++ [temp.names]). Returns true if there was an error.
 781 ///
 782 ///       template-argument-list: [C++ 14.2]
 783 ///         template-argument
 784 ///         template-argument-list ',' template-argument
 785 bool
 786 Parser::ParseTemplateArgumentList(TemplateArgList &TemplateArgs,
 787                                   TemplateArgIsTypeList &TemplateArgIsType,
 788                               TemplateArgLocationList &TemplateArgLocations) {
 789   while (true) {
 790     bool IsType = false;
 791     SourceLocation Loc = Tok.getLocation();
 792     void *Arg = ParseTemplateArgument(IsType);
 793     if (Arg) {
 794       TemplateArgs.push_back(Arg);
 795       TemplateArgIsType.push_back(IsType);
 796       TemplateArgLocations.push_back(Loc);
 797     } else {
 798       SkipUntil(tok::comma, tok::greater, true, true);
 799       return true;
 800     }
 801
 802     // If the next token is a comma, consume it and keep reading
 803     // arguments.
 804     if (Tok.isNot(tok::comma)) break;
 805
 806     // Consume the comma.
 807     ConsumeToken();
 808   }
 809
 810   return Tok.isNot(tok::greater) && Tok.isNot(tok::greatergreater);
 811 }
 812
 813 /// \brief Parse a C++ explicit template instantiation
 814 /// (C++ [temp.explicit]).
 815 ///
 816 ///       explicit-instantiation:
 817 ///         'template' declaration
 818 Parser::DeclPtrTy
 819 Parser::ParseExplicitInstantiation(SourceLocation TemplateLoc,
 820                                    SourceLocation &DeclEnd) {
 821   return ParseSingleDeclarationAfterTemplate(Declarator::FileContext,
 822                                              ParsedTemplateInfo(TemplateLoc),
 823                                              DeclEnd, AS_none);
 824 }