]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - lib/Sema/SemaTemplateInstantiate.cpp
Update clang to r86025.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / lib / Sema / SemaTemplateInstantiate.cpp
1 //===------- SemaTemplateInstantiate.cpp - C++ Template Instantiation ------===/
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 instantiation.
10 //
11 //===----------------------------------------------------------------------===/
12
13 #include "Sema.h"
14 #include "TreeTransform.h"
15 #include "clang/AST/ASTConsumer.h"
16 #include "clang/AST/ASTContext.h"
17 #include "clang/AST/Expr.h"
18 #include "clang/AST/DeclTemplate.h"
19 #include "clang/Parse/DeclSpec.h"
20 #include "clang/Basic/LangOptions.h"
21 #include "llvm/Support/Compiler.h"
22
23 using namespace clang;
24
25 //===----------------------------------------------------------------------===/
26 // Template Instantiation Support
27 //===----------------------------------------------------------------------===/
28
29 /// \brief Retrieve the template argument list(s) that should be used to
30 /// instantiate the definition of the given declaration.
31 MultiLevelTemplateArgumentList
32 Sema::getTemplateInstantiationArgs(NamedDecl *D) {
33   // Accumulate the set of template argument lists in this structure.
34   MultiLevelTemplateArgumentList Result;
35
36   DeclContext *Ctx = dyn_cast<DeclContext>(D);
37   if (!Ctx)
38     Ctx = D->getDeclContext();
39
40   while (!Ctx->isFileContext()) {
41     // Add template arguments from a class template instantiation.
42     if (ClassTemplateSpecializationDecl *Spec
43           = dyn_cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(Ctx)) {
44       // We're done when we hit an explicit specialization.
45       if (Spec->getSpecializationKind() == TSK_ExplicitSpecialization)
46         break;
47
48       Result.addOuterTemplateArguments(&Spec->getTemplateInstantiationArgs());
49       
50       // If this class template specialization was instantiated from a 
51       // specialized member that is a class template, we're done.
52       assert(Spec->getSpecializedTemplate() && "No class template?");
53       if (Spec->getSpecializedTemplate()->isMemberSpecialization())
54         break;
55     }
56     // Add template arguments from a function template specialization.
57     else if (FunctionDecl *Function = dyn_cast<FunctionDecl>(Ctx)) {
58       if (Function->getTemplateSpecializationKind() 
59             == TSK_ExplicitSpecialization)
60         break;
61           
62       if (const TemplateArgumentList *TemplateArgs
63             = Function->getTemplateSpecializationArgs()) {
64         // Add the template arguments for this specialization.
65         Result.addOuterTemplateArguments(TemplateArgs);
66
67         // If this function was instantiated from a specialized member that is
68         // a function template, we're done.
69         assert(Function->getPrimaryTemplate() && "No function template?");
70         if (Function->getPrimaryTemplate()->isMemberSpecialization())
71           break;
72       }
73       
74       // If this is a friend declaration and it declares an entity at
75       // namespace scope, take arguments from its lexical parent
76       // instead of its semantic parent.
77       if (Function->getFriendObjectKind() &&
78           Function->getDeclContext()->isFileContext()) {
79         Ctx = Function->getLexicalDeclContext();
80         continue;
81       }
82     }
83
84     Ctx = Ctx->getParent();
85   }
86
87   return Result;
88 }
89
90 Sema::InstantiatingTemplate::
91 InstantiatingTemplate(Sema &SemaRef, SourceLocation PointOfInstantiation,
92                       Decl *Entity,
93                       SourceRange InstantiationRange)
94   :  SemaRef(SemaRef) {
95
96   Invalid = CheckInstantiationDepth(PointOfInstantiation,
97                                     InstantiationRange);
98   if (!Invalid) {
99     ActiveTemplateInstantiation Inst;
100     Inst.Kind = ActiveTemplateInstantiation::TemplateInstantiation;
101     Inst.PointOfInstantiation = PointOfInstantiation;
102     Inst.Entity = reinterpret_cast<uintptr_t>(Entity);
103     Inst.TemplateArgs = 0;
104     Inst.NumTemplateArgs = 0;
105     Inst.InstantiationRange = InstantiationRange;
106     SemaRef.ActiveTemplateInstantiations.push_back(Inst);
107     Invalid = false;
108   }
109 }
110
111 Sema::InstantiatingTemplate::InstantiatingTemplate(Sema &SemaRef,
112                                          SourceLocation PointOfInstantiation,
113                                          TemplateDecl *Template,
114                                          const TemplateArgument *TemplateArgs,
115                                          unsigned NumTemplateArgs,
116                                          SourceRange InstantiationRange)
117   : SemaRef(SemaRef) {
118
119   Invalid = CheckInstantiationDepth(PointOfInstantiation,
120                                     InstantiationRange);
121   if (!Invalid) {
122     ActiveTemplateInstantiation Inst;
123     Inst.Kind
124       = ActiveTemplateInstantiation::DefaultTemplateArgumentInstantiation;
125     Inst.PointOfInstantiation = PointOfInstantiation;
126     Inst.Entity = reinterpret_cast<uintptr_t>(Template);
127     Inst.TemplateArgs = TemplateArgs;
128     Inst.NumTemplateArgs = NumTemplateArgs;
129     Inst.InstantiationRange = InstantiationRange;
130     SemaRef.ActiveTemplateInstantiations.push_back(Inst);
131     Invalid = false;
132   }
133 }
134
135 Sema::InstantiatingTemplate::InstantiatingTemplate(Sema &SemaRef,
136                                          SourceLocation PointOfInstantiation,
137                                       FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate,
138                                         const TemplateArgument *TemplateArgs,
139                                                    unsigned NumTemplateArgs,
140                          ActiveTemplateInstantiation::InstantiationKind Kind,
141                                               SourceRange InstantiationRange)
142 : SemaRef(SemaRef) {
143
144   Invalid = CheckInstantiationDepth(PointOfInstantiation,
145                                     InstantiationRange);
146   if (!Invalid) {
147     ActiveTemplateInstantiation Inst;
148     Inst.Kind = Kind;
149     Inst.PointOfInstantiation = PointOfInstantiation;
150     Inst.Entity = reinterpret_cast<uintptr_t>(FunctionTemplate);
151     Inst.TemplateArgs = TemplateArgs;
152     Inst.NumTemplateArgs = NumTemplateArgs;
153     Inst.InstantiationRange = InstantiationRange;
154     SemaRef.ActiveTemplateInstantiations.push_back(Inst);
155     Invalid = false;
156   }
157 }
158
159 Sema::InstantiatingTemplate::InstantiatingTemplate(Sema &SemaRef,
160                                          SourceLocation PointOfInstantiation,
161                           ClassTemplatePartialSpecializationDecl *PartialSpec,
162                                          const TemplateArgument *TemplateArgs,
163                                          unsigned NumTemplateArgs,
164                                          SourceRange InstantiationRange)
165   : SemaRef(SemaRef) {
166
167   Invalid = CheckInstantiationDepth(PointOfInstantiation,
168                                     InstantiationRange);
169   if (!Invalid) {
170     ActiveTemplateInstantiation Inst;
171     Inst.Kind
172       = ActiveTemplateInstantiation::DeducedTemplateArgumentSubstitution;
173     Inst.PointOfInstantiation = PointOfInstantiation;
174     Inst.Entity = reinterpret_cast<uintptr_t>(PartialSpec);
175     Inst.TemplateArgs = TemplateArgs;
176     Inst.NumTemplateArgs = NumTemplateArgs;
177     Inst.InstantiationRange = InstantiationRange;
178     SemaRef.ActiveTemplateInstantiations.push_back(Inst);
179     Invalid = false;
180   }
181 }
182
183 Sema::InstantiatingTemplate::InstantiatingTemplate(Sema &SemaRef,
184                                           SourceLocation PointOfInstantation,
185                                           ParmVarDecl *Param,
186                                           const TemplateArgument *TemplateArgs,
187                                           unsigned NumTemplateArgs,
188                                           SourceRange InstantiationRange)
189   : SemaRef(SemaRef) {
190
191   Invalid = CheckInstantiationDepth(PointOfInstantation, InstantiationRange);
192
193   if (!Invalid) {
194     ActiveTemplateInstantiation Inst;
195     Inst.Kind
196       = ActiveTemplateInstantiation::DefaultFunctionArgumentInstantiation;
197     Inst.PointOfInstantiation = PointOfInstantation;
198     Inst.Entity = reinterpret_cast<uintptr_t>(Param);
199     Inst.TemplateArgs = TemplateArgs;
200     Inst.NumTemplateArgs = NumTemplateArgs;
201     Inst.InstantiationRange = InstantiationRange;
202     SemaRef.ActiveTemplateInstantiations.push_back(Inst);
203     Invalid = false;
204   }
205 }
206
207 void Sema::InstantiatingTemplate::Clear() {
208   if (!Invalid) {
209     SemaRef.ActiveTemplateInstantiations.pop_back();
210     Invalid = true;
211   }
212 }
213
214 bool Sema::InstantiatingTemplate::CheckInstantiationDepth(
215                                         SourceLocation PointOfInstantiation,
216                                            SourceRange InstantiationRange) {
217   if (SemaRef.ActiveTemplateInstantiations.size()
218        <= SemaRef.getLangOptions().InstantiationDepth)
219     return false;
220
221   SemaRef.Diag(PointOfInstantiation,
222                diag::err_template_recursion_depth_exceeded)
223     << SemaRef.getLangOptions().InstantiationDepth
224     << InstantiationRange;
225   SemaRef.Diag(PointOfInstantiation, diag::note_template_recursion_depth)
226     << SemaRef.getLangOptions().InstantiationDepth;
227   return true;
228 }
229
230 /// \brief Prints the current instantiation stack through a series of
231 /// notes.
232 void Sema::PrintInstantiationStack() {
233   // FIXME: In all of these cases, we need to show the template arguments
234   for (llvm::SmallVector<ActiveTemplateInstantiation, 16>::reverse_iterator
235          Active = ActiveTemplateInstantiations.rbegin(),
236          ActiveEnd = ActiveTemplateInstantiations.rend();
237        Active != ActiveEnd;
238        ++Active) {
239     switch (Active->Kind) {
240     case ActiveTemplateInstantiation::TemplateInstantiation: {
241       Decl *D = reinterpret_cast<Decl *>(Active->Entity);
242       if (CXXRecordDecl *Record = dyn_cast<CXXRecordDecl>(D)) {
243         unsigned DiagID = diag::note_template_member_class_here;
244         if (isa<ClassTemplateSpecializationDecl>(Record))
245           DiagID = diag::note_template_class_instantiation_here;
246         Diags.Report(FullSourceLoc(Active->PointOfInstantiation, SourceMgr),
247                      DiagID)
248           << Context.getTypeDeclType(Record)
249           << Active->InstantiationRange;
250       } else if (FunctionDecl *Function = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
251         unsigned DiagID;
252         if (Function->getPrimaryTemplate())
253           DiagID = diag::note_function_template_spec_here;
254         else
255           DiagID = diag::note_template_member_function_here;
256         Diags.Report(FullSourceLoc(Active->PointOfInstantiation, SourceMgr),
257                      DiagID)
258           << Function
259           << Active->InstantiationRange;
260       } else {
261         Diags.Report(FullSourceLoc(Active->PointOfInstantiation, SourceMgr),
262                      diag::note_template_static_data_member_def_here)
263           << cast<VarDecl>(D)
264           << Active->InstantiationRange;
265       }
266       break;
267     }
268
269     case ActiveTemplateInstantiation::DefaultTemplateArgumentInstantiation: {
270       TemplateDecl *Template = cast<TemplateDecl>((Decl *)Active->Entity);
271       std::string TemplateArgsStr
272         = TemplateSpecializationType::PrintTemplateArgumentList(
273                                                          Active->TemplateArgs,
274                                                       Active->NumTemplateArgs,
275                                                       Context.PrintingPolicy);
276       Diags.Report(FullSourceLoc(Active->PointOfInstantiation, SourceMgr),
277                    diag::note_default_arg_instantiation_here)
278         << (Template->getNameAsString() + TemplateArgsStr)
279         << Active->InstantiationRange;
280       break;
281     }
282
283     case ActiveTemplateInstantiation::ExplicitTemplateArgumentSubstitution: {
284       FunctionTemplateDecl *FnTmpl
285         = cast<FunctionTemplateDecl>((Decl *)Active->Entity);
286       Diags.Report(FullSourceLoc(Active->PointOfInstantiation, SourceMgr),
287                    diag::note_explicit_template_arg_substitution_here)
288         << FnTmpl << Active->InstantiationRange;
289       break;
290     }
291
292     case ActiveTemplateInstantiation::DeducedTemplateArgumentSubstitution:
293       if (ClassTemplatePartialSpecializationDecl *PartialSpec
294             = dyn_cast<ClassTemplatePartialSpecializationDecl>(
295                                                     (Decl *)Active->Entity)) {
296         Diags.Report(FullSourceLoc(Active->PointOfInstantiation, SourceMgr),
297                      diag::note_partial_spec_deduct_instantiation_here)
298           << Context.getTypeDeclType(PartialSpec)
299           << Active->InstantiationRange;
300       } else {
301         FunctionTemplateDecl *FnTmpl
302           = cast<FunctionTemplateDecl>((Decl *)Active->Entity);
303         Diags.Report(FullSourceLoc(Active->PointOfInstantiation, SourceMgr),
304                      diag::note_function_template_deduction_instantiation_here)
305           << FnTmpl << Active->InstantiationRange;
306       }
307       break;
308
309     case ActiveTemplateInstantiation::DefaultFunctionArgumentInstantiation: {
310       ParmVarDecl *Param = cast<ParmVarDecl>((Decl *)Active->Entity);
311       FunctionDecl *FD = cast<FunctionDecl>(Param->getDeclContext());
312
313       std::string TemplateArgsStr
314         = TemplateSpecializationType::PrintTemplateArgumentList(
315                                                          Active->TemplateArgs,
316                                                       Active->NumTemplateArgs,
317                                                       Context.PrintingPolicy);
318       Diags.Report(FullSourceLoc(Active->PointOfInstantiation, SourceMgr),
319                    diag::note_default_function_arg_instantiation_here)
320         << (FD->getNameAsString() + TemplateArgsStr)
321         << Active->InstantiationRange;
322       break;
323     }
324
325     }
326   }
327 }
328
329 bool Sema::isSFINAEContext() const {
330   using llvm::SmallVector;
331   for (SmallVector<ActiveTemplateInstantiation, 16>::const_reverse_iterator
332          Active = ActiveTemplateInstantiations.rbegin(),
333          ActiveEnd = ActiveTemplateInstantiations.rend();
334        Active != ActiveEnd;
335        ++Active) {
336
337     switch(Active->Kind) {
338     case ActiveTemplateInstantiation::TemplateInstantiation:
339     case ActiveTemplateInstantiation::DefaultFunctionArgumentInstantiation:
340
341       // This is a template instantiation, so there is no SFINAE.
342       return false;
343
344     case ActiveTemplateInstantiation::DefaultTemplateArgumentInstantiation:
345       // A default template argument instantiation may or may not be a
346       // SFINAE context; look further up the stack.
347       break;
348
349     case ActiveTemplateInstantiation::ExplicitTemplateArgumentSubstitution:
350     case ActiveTemplateInstantiation::DeducedTemplateArgumentSubstitution:
351       // We're either substitution explicitly-specified template arguments
352       // or deduced template arguments, so SFINAE applies.
353       return true;
354     }
355   }
356
357   return false;
358 }
359
360 //===----------------------------------------------------------------------===/
361 // Template Instantiation for Types
362 //===----------------------------------------------------------------------===/
363 namespace {
364   class VISIBILITY_HIDDEN TemplateInstantiator
365     : public TreeTransform<TemplateInstantiator> {
366     const MultiLevelTemplateArgumentList &TemplateArgs;
367     SourceLocation Loc;
368     DeclarationName Entity;
369
370   public:
371     typedef TreeTransform<TemplateInstantiator> inherited;
372
373     TemplateInstantiator(Sema &SemaRef,
374                          const MultiLevelTemplateArgumentList &TemplateArgs,
375                          SourceLocation Loc,
376                          DeclarationName Entity)
377       : inherited(SemaRef), TemplateArgs(TemplateArgs), Loc(Loc),
378         Entity(Entity) { }
379
380     /// \brief Determine whether the given type \p T has already been
381     /// transformed.
382     ///
383     /// For the purposes of template instantiation, a type has already been
384     /// transformed if it is NULL or if it is not dependent.
385     bool AlreadyTransformed(QualType T) {
386       return T.isNull() || !T->isDependentType();
387     }
388
389     /// \brief Returns the location of the entity being instantiated, if known.
390     SourceLocation getBaseLocation() { return Loc; }
391
392     /// \brief Returns the name of the entity being instantiated, if any.
393     DeclarationName getBaseEntity() { return Entity; }
394
395     /// \brief Sets the "base" location and entity when that
396     /// information is known based on another transformation.
397     void setBase(SourceLocation Loc, DeclarationName Entity) {
398       this->Loc = Loc;
399       this->Entity = Entity;
400     }
401       
402     /// \brief Transform the given declaration by instantiating a reference to
403     /// this declaration.
404     Decl *TransformDecl(Decl *D);
405
406     /// \brief Transform the definition of the given declaration by
407     /// instantiating it.
408     Decl *TransformDefinition(Decl *D);
409
410     /// \bried Transform the first qualifier within a scope by instantiating the
411     /// declaration.
412     NamedDecl *TransformFirstQualifierInScope(NamedDecl *D, SourceLocation Loc);
413       
414     /// \brief Rebuild the exception declaration and register the declaration
415     /// as an instantiated local.
416     VarDecl *RebuildExceptionDecl(VarDecl *ExceptionDecl, QualType T,
417                                   DeclaratorInfo *Declarator,
418                                   IdentifierInfo *Name,
419                                   SourceLocation Loc, SourceRange TypeRange);
420
421     /// \brief Check for tag mismatches when instantiating an
422     /// elaborated type.
423     QualType RebuildElaboratedType(QualType T, ElaboratedType::TagKind Tag);
424
425     Sema::OwningExprResult TransformPredefinedExpr(PredefinedExpr *E,
426                                                    bool isAddressOfOperand);
427     Sema::OwningExprResult TransformDeclRefExpr(DeclRefExpr *E,
428                                                 bool isAddressOfOperand);
429
430     /// \brief Transforms a template type parameter type by performing
431     /// substitution of the corresponding template type argument.
432     QualType TransformTemplateTypeParmType(TypeLocBuilder &TLB,
433                                            TemplateTypeParmTypeLoc TL);
434   };
435 }
436
437 Decl *TemplateInstantiator::TransformDecl(Decl *D) {
438   if (!D)
439     return 0;
440
441   if (TemplateTemplateParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl>(D)) {
442     if (TTP->getDepth() < TemplateArgs.getNumLevels()) {
443       assert(TemplateArgs(TTP->getDepth(), TTP->getPosition()).getAsDecl() &&
444              "Wrong kind of template template argument");
445       return cast<TemplateDecl>(TemplateArgs(TTP->getDepth(),
446                                              TTP->getPosition()).getAsDecl());
447     }
448
449     // If the corresponding template argument is NULL or non-existent, it's
450     // because we are performing instantiation from explicitly-specified
451     // template arguments in a function template, but there were some
452     // arguments left unspecified.
453     if (!TemplateArgs.hasTemplateArgument(TTP->getDepth(),
454                                           TTP->getPosition()))
455       return D;
456
457     // FIXME: Implement depth reduction of template template parameters
458     assert(false &&
459       "Reducing depth of template template parameters is not yet implemented");
460   }
461
462   return SemaRef.FindInstantiatedDecl(cast<NamedDecl>(D), TemplateArgs);
463 }
464
465 Decl *TemplateInstantiator::TransformDefinition(Decl *D) {
466   Decl *Inst = getSema().SubstDecl(D, getSema().CurContext, TemplateArgs);
467   if (!Inst)
468     return 0;
469
470   getSema().CurrentInstantiationScope->InstantiatedLocal(D, Inst);
471   return Inst;
472 }
473
474 NamedDecl *
475 TemplateInstantiator::TransformFirstQualifierInScope(NamedDecl *D, 
476                                                      SourceLocation Loc) {
477   // If the first part of the nested-name-specifier was a template type 
478   // parameter, instantiate that type parameter down to a tag type.
479   if (TemplateTypeParmDecl *TTPD = dyn_cast_or_null<TemplateTypeParmDecl>(D)) {
480     const TemplateTypeParmType *TTP 
481       = cast<TemplateTypeParmType>(getSema().Context.getTypeDeclType(TTPD));
482     if (TTP->getDepth() < TemplateArgs.getNumLevels()) {
483       QualType T = TemplateArgs(TTP->getDepth(), TTP->getIndex()).getAsType();
484       if (T.isNull())
485         return cast_or_null<NamedDecl>(TransformDecl(D));
486       
487       if (const TagType *Tag = T->getAs<TagType>())
488         return Tag->getDecl();
489       
490       // The resulting type is not a tag; complain.
491       getSema().Diag(Loc, diag::err_nested_name_spec_non_tag) << T;
492       return 0;
493     }
494   }
495   
496   return cast_or_null<NamedDecl>(TransformDecl(D));
497 }
498
499 VarDecl *
500 TemplateInstantiator::RebuildExceptionDecl(VarDecl *ExceptionDecl,
501                                            QualType T,
502                                            DeclaratorInfo *Declarator,
503                                            IdentifierInfo *Name,
504                                            SourceLocation Loc,
505                                            SourceRange TypeRange) {
506   VarDecl *Var = inherited::RebuildExceptionDecl(ExceptionDecl, T, Declarator,
507                                                  Name, Loc, TypeRange);
508   if (Var && !Var->isInvalidDecl())
509     getSema().CurrentInstantiationScope->InstantiatedLocal(ExceptionDecl, Var);
510   return Var;
511 }
512
513 QualType
514 TemplateInstantiator::RebuildElaboratedType(QualType T,
515                                             ElaboratedType::TagKind Tag) {
516   if (const TagType *TT = T->getAs<TagType>()) {
517     TagDecl* TD = TT->getDecl();
518
519     // FIXME: this location is very wrong;  we really need typelocs.
520     SourceLocation TagLocation = TD->getTagKeywordLoc();
521
522     // FIXME: type might be anonymous.
523     IdentifierInfo *Id = TD->getIdentifier();
524
525     // TODO: should we even warn on struct/class mismatches for this?  Seems
526     // like it's likely to produce a lot of spurious errors.
527     if (!SemaRef.isAcceptableTagRedeclaration(TD, Tag, TagLocation, *Id)) {
528       SemaRef.Diag(TagLocation, diag::err_use_with_wrong_tag)
529         << Id
530         << CodeModificationHint::CreateReplacement(SourceRange(TagLocation),
531                                                    TD->getKindName());
532       SemaRef.Diag(TD->getLocation(), diag::note_previous_use);
533     }
534   }
535
536   return TreeTransform<TemplateInstantiator>::RebuildElaboratedType(T, Tag);
537 }
538
539 Sema::OwningExprResult 
540 TemplateInstantiator::TransformPredefinedExpr(PredefinedExpr *E,
541                                               bool isAddressOfOperand) {
542   if (!E->isTypeDependent())
543     return SemaRef.Owned(E->Retain());
544
545   FunctionDecl *currentDecl = getSema().getCurFunctionDecl();
546   assert(currentDecl && "Must have current function declaration when "
547                         "instantiating.");
548
549   PredefinedExpr::IdentType IT = E->getIdentType();
550
551   unsigned Length =
552     PredefinedExpr::ComputeName(getSema().Context, IT, currentDecl).length();
553
554   llvm::APInt LengthI(32, Length + 1);
555   QualType ResTy = getSema().Context.CharTy.withConst();
556   ResTy = getSema().Context.getConstantArrayType(ResTy, LengthI, 
557                                                  ArrayType::Normal, 0);
558   PredefinedExpr *PE =
559     new (getSema().Context) PredefinedExpr(E->getLocation(), ResTy, IT);
560   return getSema().Owned(PE);
561 }
562
563 Sema::OwningExprResult
564 TemplateInstantiator::TransformDeclRefExpr(DeclRefExpr *E,
565                                            bool isAddressOfOperand) {
566   // FIXME: Clean this up a bit
567   NamedDecl *D = E->getDecl();
568   if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(D)) {
569     if (NTTP->getDepth() < TemplateArgs.getNumLevels()) {
570       
571       // If the corresponding template argument is NULL or non-existent, it's
572       // because we are performing instantiation from explicitly-specified
573       // template arguments in a function template, but there were some
574       // arguments left unspecified.
575       if (!TemplateArgs.hasTemplateArgument(NTTP->getDepth(),
576                                             NTTP->getPosition()))
577         return SemaRef.Owned(E->Retain());
578
579       const TemplateArgument &Arg = TemplateArgs(NTTP->getDepth(),
580                                                  NTTP->getPosition());
581
582       // The template argument itself might be an expression, in which
583       // case we just return that expression.
584       if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Expression)
585         return SemaRef.Owned(Arg.getAsExpr()->Retain());
586
587       if (Arg.getKind() == TemplateArgument::Declaration) {
588         ValueDecl *VD = cast<ValueDecl>(Arg.getAsDecl());
589
590         VD = cast_or_null<ValueDecl>(
591                               getSema().FindInstantiatedDecl(VD, TemplateArgs));
592         if (!VD)
593           return SemaRef.ExprError();
594
595         return SemaRef.BuildDeclRefExpr(VD, VD->getType(), E->getLocation(),
596                                         /*FIXME:*/false, /*FIXME:*/false);
597       }
598
599       assert(Arg.getKind() == TemplateArgument::Integral);
600       QualType T = Arg.getIntegralType();
601       if (T->isCharType() || T->isWideCharType())
602         return SemaRef.Owned(new (SemaRef.Context) CharacterLiteral(
603                                               Arg.getAsIntegral()->getZExtValue(),
604                                               T->isWideCharType(),
605                                               T,
606                                               E->getSourceRange().getBegin()));
607       if (T->isBooleanType())
608         return SemaRef.Owned(new (SemaRef.Context) CXXBoolLiteralExpr(
609                                             Arg.getAsIntegral()->getBoolValue(),
610                                             T,
611                                             E->getSourceRange().getBegin()));
612
613       assert(Arg.getAsIntegral()->getBitWidth() == SemaRef.Context.getIntWidth(T));
614       return SemaRef.Owned(new (SemaRef.Context) IntegerLiteral(
615                                                 *Arg.getAsIntegral(),
616                                                 T,
617                                                 E->getSourceRange().getBegin()));
618     }
619     
620     // We have a non-type template parameter that isn't fully substituted;
621     // FindInstantiatedDecl will find it in the local instantiation scope.
622   }
623
624   NamedDecl *InstD = SemaRef.FindInstantiatedDecl(D, TemplateArgs);
625   if (!InstD)
626     return SemaRef.ExprError();
627
628   // If we instantiated an UnresolvedUsingDecl and got back an UsingDecl,
629   // we need to get the underlying decl.
630   // FIXME: Is this correct? Maybe FindInstantiatedDecl should do this?
631   InstD = InstD->getUnderlyingDecl();
632
633   CXXScopeSpec SS;
634   NestedNameSpecifier *Qualifier = 0;
635   if (E->getQualifier()) {
636     Qualifier = TransformNestedNameSpecifier(E->getQualifier(),
637                                              E->getQualifierRange());
638     if (!Qualifier)
639       return SemaRef.ExprError();
640     
641     SS.setScopeRep(Qualifier);
642     SS.setRange(E->getQualifierRange());
643   }
644   
645   return SemaRef.BuildDeclarationNameExpr(E->getLocation(), InstD,
646                                           /*FIXME:*/false,
647                                           &SS,
648                                           isAddressOfOperand);
649 }
650
651 QualType
652 TemplateInstantiator::TransformTemplateTypeParmType(TypeLocBuilder &TLB,
653                                                 TemplateTypeParmTypeLoc TL) {
654   TemplateTypeParmType *T = TL.getTypePtr();
655   if (T->getDepth() < TemplateArgs.getNumLevels()) {
656     // Replace the template type parameter with its corresponding
657     // template argument.
658
659     // If the corresponding template argument is NULL or doesn't exist, it's
660     // because we are performing instantiation from explicitly-specified
661     // template arguments in a function template class, but there were some
662     // arguments left unspecified.
663     if (!TemplateArgs.hasTemplateArgument(T->getDepth(), T->getIndex())) {
664       TemplateTypeParmTypeLoc NewTL
665         = TLB.push<TemplateTypeParmTypeLoc>(TL.getType());
666       NewTL.setNameLoc(TL.getNameLoc());
667       return TL.getType();
668     }
669
670     assert(TemplateArgs(T->getDepth(), T->getIndex()).getKind()
671              == TemplateArgument::Type &&
672            "Template argument kind mismatch");
673
674     QualType Replacement
675       = TemplateArgs(T->getDepth(), T->getIndex()).getAsType();
676
677     // TODO: only do this uniquing once, at the start of instantiation.
678     QualType Result
679       = getSema().Context.getSubstTemplateTypeParmType(T, Replacement);
680     SubstTemplateTypeParmTypeLoc NewTL
681       = TLB.push<SubstTemplateTypeParmTypeLoc>(Result);
682     NewTL.setNameLoc(TL.getNameLoc());
683     return Result;
684   }
685
686   // The template type parameter comes from an inner template (e.g.,
687   // the template parameter list of a member template inside the
688   // template we are instantiating). Create a new template type
689   // parameter with the template "level" reduced by one.
690   QualType Result
691     = getSema().Context.getTemplateTypeParmType(T->getDepth()
692                                                  - TemplateArgs.getNumLevels(),
693                                                 T->getIndex(),
694                                                 T->isParameterPack(),
695                                                 T->getName());
696   TemplateTypeParmTypeLoc NewTL = TLB.push<TemplateTypeParmTypeLoc>(Result);
697   NewTL.setNameLoc(TL.getNameLoc());
698   return Result;
699 }
700
701 /// \brief Perform substitution on the type T with a given set of template
702 /// arguments.
703 ///
704 /// This routine substitutes the given template arguments into the
705 /// type T and produces the instantiated type.
706 ///
707 /// \param T the type into which the template arguments will be
708 /// substituted. If this type is not dependent, it will be returned
709 /// immediately.
710 ///
711 /// \param TemplateArgs the template arguments that will be
712 /// substituted for the top-level template parameters within T.
713 ///
714 /// \param Loc the location in the source code where this substitution
715 /// is being performed. It will typically be the location of the
716 /// declarator (if we're instantiating the type of some declaration)
717 /// or the location of the type in the source code (if, e.g., we're
718 /// instantiating the type of a cast expression).
719 ///
720 /// \param Entity the name of the entity associated with a declaration
721 /// being instantiated (if any). May be empty to indicate that there
722 /// is no such entity (if, e.g., this is a type that occurs as part of
723 /// a cast expression) or that the entity has no name (e.g., an
724 /// unnamed function parameter).
725 ///
726 /// \returns If the instantiation succeeds, the instantiated
727 /// type. Otherwise, produces diagnostics and returns a NULL type.
728 DeclaratorInfo *Sema::SubstType(DeclaratorInfo *T,
729                                 const MultiLevelTemplateArgumentList &Args,
730                                 SourceLocation Loc,
731                                 DeclarationName Entity) {
732   assert(!ActiveTemplateInstantiations.empty() &&
733          "Cannot perform an instantiation without some context on the "
734          "instantiation stack");
735   
736   if (!T->getType()->isDependentType())
737     return T;
738
739   TemplateInstantiator Instantiator(*this, Args, Loc, Entity);
740   return Instantiator.TransformType(T);
741 }
742
743 /// Deprecated form of the above.
744 QualType Sema::SubstType(QualType T,
745                          const MultiLevelTemplateArgumentList &TemplateArgs,
746                          SourceLocation Loc, DeclarationName Entity) {
747   assert(!ActiveTemplateInstantiations.empty() &&
748          "Cannot perform an instantiation without some context on the "
749          "instantiation stack");
750
751   // If T is not a dependent type, there is nothing to do.
752   if (!T->isDependentType())
753     return T;
754
755   TemplateInstantiator Instantiator(*this, TemplateArgs, Loc, Entity);
756   return Instantiator.TransformType(T);
757 }
758
759 /// \brief Perform substitution on the base class specifiers of the
760 /// given class template specialization.
761 ///
762 /// Produces a diagnostic and returns true on error, returns false and
763 /// attaches the instantiated base classes to the class template
764 /// specialization if successful.
765 bool
766 Sema::SubstBaseSpecifiers(CXXRecordDecl *Instantiation,
767                           CXXRecordDecl *Pattern,
768                           const MultiLevelTemplateArgumentList &TemplateArgs) {
769   bool Invalid = false;
770   llvm::SmallVector<CXXBaseSpecifier*, 4> InstantiatedBases;
771   for (ClassTemplateSpecializationDecl::base_class_iterator
772          Base = Pattern->bases_begin(), BaseEnd = Pattern->bases_end();
773        Base != BaseEnd; ++Base) {
774     if (!Base->getType()->isDependentType()) {
775       InstantiatedBases.push_back(new (Context) CXXBaseSpecifier(*Base));
776       continue;
777     }
778
779     QualType BaseType = SubstType(Base->getType(),
780                                   TemplateArgs,
781                                   Base->getSourceRange().getBegin(),
782                                   DeclarationName());
783     if (BaseType.isNull()) {
784       Invalid = true;
785       continue;
786     }
787
788     if (CXXBaseSpecifier *InstantiatedBase
789           = CheckBaseSpecifier(Instantiation,
790                                Base->getSourceRange(),
791                                Base->isVirtual(),
792                                Base->getAccessSpecifierAsWritten(),
793                                BaseType,
794                                /*FIXME: Not totally accurate */
795                                Base->getSourceRange().getBegin()))
796       InstantiatedBases.push_back(InstantiatedBase);
797     else
798       Invalid = true;
799   }
800
801   if (!Invalid &&
802       AttachBaseSpecifiers(Instantiation, InstantiatedBases.data(),
803                            InstantiatedBases.size()))
804     Invalid = true;
805
806   return Invalid;
807 }
808
809 /// \brief Instantiate the definition of a class from a given pattern.
810 ///
811 /// \param PointOfInstantiation The point of instantiation within the
812 /// source code.
813 ///
814 /// \param Instantiation is the declaration whose definition is being
815 /// instantiated. This will be either a class template specialization
816 /// or a member class of a class template specialization.
817 ///
818 /// \param Pattern is the pattern from which the instantiation
819 /// occurs. This will be either the declaration of a class template or
820 /// the declaration of a member class of a class template.
821 ///
822 /// \param TemplateArgs The template arguments to be substituted into
823 /// the pattern.
824 ///
825 /// \param TSK the kind of implicit or explicit instantiation to perform.
826 ///
827 /// \param Complain whether to complain if the class cannot be instantiated due
828 /// to the lack of a definition.
829 ///
830 /// \returns true if an error occurred, false otherwise.
831 bool
832 Sema::InstantiateClass(SourceLocation PointOfInstantiation,
833                        CXXRecordDecl *Instantiation, CXXRecordDecl *Pattern,
834                        const MultiLevelTemplateArgumentList &TemplateArgs,
835                        TemplateSpecializationKind TSK,
836                        bool Complain) {
837   bool Invalid = false;
838
839   CXXRecordDecl *PatternDef
840     = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Pattern->getDefinition(Context));
841   if (!PatternDef) {
842     if (!Complain) {
843       // Say nothing
844     } else if (Pattern == Instantiation->getInstantiatedFromMemberClass()) {
845       Diag(PointOfInstantiation,
846            diag::err_implicit_instantiate_member_undefined)
847         << Context.getTypeDeclType(Instantiation);
848       Diag(Pattern->getLocation(), diag::note_member_of_template_here);
849     } else {
850       Diag(PointOfInstantiation, diag::err_template_instantiate_undefined)
851         << (TSK != TSK_ImplicitInstantiation)
852         << Context.getTypeDeclType(Instantiation);
853       Diag(Pattern->getLocation(), diag::note_template_decl_here);
854     }
855     return true;
856   }
857   Pattern = PatternDef;
858
859   // \brief Record the point of instantiation.
860   if (MemberSpecializationInfo *MSInfo 
861         = Instantiation->getMemberSpecializationInfo()) {
862     MSInfo->setTemplateSpecializationKind(TSK);
863     MSInfo->setPointOfInstantiation(PointOfInstantiation);
864   } else if (ClassTemplateSpecializationDecl *Spec 
865                = dyn_cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(Instantiation)) {
866     Spec->setTemplateSpecializationKind(TSK);
867     Spec->setPointOfInstantiation(PointOfInstantiation);
868   }
869   
870   InstantiatingTemplate Inst(*this, PointOfInstantiation, Instantiation);
871   if (Inst)
872     return true;
873
874   // Enter the scope of this instantiation. We don't use
875   // PushDeclContext because we don't have a scope.
876   DeclContext *PreviousContext = CurContext;
877   CurContext = Instantiation;
878
879   // Start the definition of this instantiation.
880   Instantiation->startDefinition();
881
882   // Do substitution on the base class specifiers.
883   if (SubstBaseSpecifiers(Instantiation, Pattern, TemplateArgs))
884     Invalid = true;
885
886   llvm::SmallVector<DeclPtrTy, 4> Fields;
887   for (RecordDecl::decl_iterator Member = Pattern->decls_begin(),
888          MemberEnd = Pattern->decls_end();
889        Member != MemberEnd; ++Member) {
890     Decl *NewMember = SubstDecl(*Member, Instantiation, TemplateArgs);
891     if (NewMember) {
892       if (NewMember->isInvalidDecl())
893         Invalid = true;
894       else if (FieldDecl *Field = dyn_cast<FieldDecl>(NewMember))
895         Fields.push_back(DeclPtrTy::make(Field));
896       else if (UsingDecl *UD = dyn_cast<UsingDecl>(NewMember))
897         Instantiation->addDecl(UD);
898     } else {
899       // FIXME: Eventually, a NULL return will mean that one of the
900       // instantiations was a semantic disaster, and we'll want to set Invalid =
901       // true. For now, we expect to skip some members that we can't yet handle.
902     }
903   }
904
905   // Finish checking fields.
906   ActOnFields(0, Instantiation->getLocation(), DeclPtrTy::make(Instantiation),
907               Fields.data(), Fields.size(), SourceLocation(), SourceLocation(),
908               0);
909   if (Instantiation->isInvalidDecl())
910     Invalid = true;
911   
912   // Add any implicitly-declared members that we might need.
913   if (!Invalid)
914     AddImplicitlyDeclaredMembersToClass(Instantiation);
915
916   // Exit the scope of this instantiation.
917   CurContext = PreviousContext;
918
919   if (!Invalid)
920     Consumer.HandleTagDeclDefinition(Instantiation);
921
922   return Invalid;
923 }
924
925 bool
926 Sema::InstantiateClassTemplateSpecialization(
927                            SourceLocation PointOfInstantiation,
928                            ClassTemplateSpecializationDecl *ClassTemplateSpec,
929                            TemplateSpecializationKind TSK,
930                            bool Complain) {
931   // Perform the actual instantiation on the canonical declaration.
932   ClassTemplateSpec = cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(
933                                          ClassTemplateSpec->getCanonicalDecl());
934
935   // Check whether we have already instantiated or specialized this class
936   // template specialization.
937   if (ClassTemplateSpec->getSpecializationKind() != TSK_Undeclared) {
938     if (ClassTemplateSpec->getSpecializationKind() == 
939           TSK_ExplicitInstantiationDeclaration &&
940         TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition) {
941       // An explicit instantiation definition follows an explicit instantiation
942       // declaration (C++0x [temp.explicit]p10); go ahead and perform the
943       // explicit instantiation.
944       ClassTemplateSpec->setSpecializationKind(TSK);
945       return false;
946     }
947     
948     // We can only instantiate something that hasn't already been
949     // instantiated or specialized. Fail without any diagnostics: our
950     // caller will provide an error message.    
951     return true;
952   }
953
954   if (ClassTemplateSpec->isInvalidDecl())
955     return true;
956   
957   ClassTemplateDecl *Template = ClassTemplateSpec->getSpecializedTemplate();
958   CXXRecordDecl *Pattern = 0;
959
960   // C++ [temp.class.spec.match]p1:
961   //   When a class template is used in a context that requires an
962   //   instantiation of the class, it is necessary to determine
963   //   whether the instantiation is to be generated using the primary
964   //   template or one of the partial specializations. This is done by
965   //   matching the template arguments of the class template
966   //   specialization with the template argument lists of the partial
967   //   specializations.
968   typedef std::pair<ClassTemplatePartialSpecializationDecl *,
969                     TemplateArgumentList *> MatchResult;
970   llvm::SmallVector<MatchResult, 4> Matched;
971   for (llvm::FoldingSet<ClassTemplatePartialSpecializationDecl>::iterator
972          Partial = Template->getPartialSpecializations().begin(),
973          PartialEnd = Template->getPartialSpecializations().end();
974        Partial != PartialEnd;
975        ++Partial) {
976     TemplateDeductionInfo Info(Context);
977     if (TemplateDeductionResult Result
978           = DeduceTemplateArguments(&*Partial,
979                                     ClassTemplateSpec->getTemplateArgs(),
980                                     Info)) {
981       // FIXME: Store the failed-deduction information for use in
982       // diagnostics, later.
983       (void)Result;
984     } else {
985       Matched.push_back(std::make_pair(&*Partial, Info.take()));
986     }
987   }
988
989   if (Matched.size() >= 1) {
990     llvm::SmallVector<MatchResult, 4>::iterator Best = Matched.begin();
991     if (Matched.size() == 1) {
992       //   -- If exactly one matching specialization is found, the
993       //      instantiation is generated from that specialization.
994       // We don't need to do anything for this.
995     } else {
996       //   -- If more than one matching specialization is found, the
997       //      partial order rules (14.5.4.2) are used to determine
998       //      whether one of the specializations is more specialized
999       //      than the others. If none of the specializations is more
1000       //      specialized than all of the other matching
1001       //      specializations, then the use of the class template is
1002       //      ambiguous and the program is ill-formed.
1003       for (llvm::SmallVector<MatchResult, 4>::iterator P = Best + 1,
1004                                                     PEnd = Matched.end();
1005            P != PEnd; ++P) {
1006         if (getMoreSpecializedPartialSpecialization(P->first, Best->first) 
1007               == P->first)
1008           Best = P;
1009       }
1010       
1011       // Determine if the best partial specialization is more specialized than
1012       // the others.
1013       bool Ambiguous = false;
1014       for (llvm::SmallVector<MatchResult, 4>::iterator P = Matched.begin(),
1015                                                     PEnd = Matched.end();
1016            P != PEnd; ++P) {
1017         if (P != Best &&
1018             getMoreSpecializedPartialSpecialization(P->first, Best->first)
1019               != Best->first) {
1020           Ambiguous = true;
1021           break;
1022         }
1023       }
1024        
1025       if (Ambiguous) {
1026         // Partial ordering did not produce a clear winner. Complain.
1027         ClassTemplateSpec->setInvalidDecl();
1028         Diag(PointOfInstantiation, diag::err_partial_spec_ordering_ambiguous)
1029           << ClassTemplateSpec;
1030         
1031         // Print the matching partial specializations.
1032         for (llvm::SmallVector<MatchResult, 4>::iterator P = Matched.begin(),
1033                                                       PEnd = Matched.end();
1034              P != PEnd; ++P)
1035           Diag(P->first->getLocation(), diag::note_partial_spec_match)
1036             << getTemplateArgumentBindingsText(P->first->getTemplateParameters(),
1037                                                *P->second);
1038
1039         return true;
1040       }
1041     }
1042     
1043     // Instantiate using the best class template partial specialization.
1044     ClassTemplatePartialSpecializationDecl *OrigPartialSpec = Best->first;
1045     while (OrigPartialSpec->getInstantiatedFromMember()) {
1046       // If we've found an explicit specialization of this class template,
1047       // stop here and use that as the pattern.
1048       if (OrigPartialSpec->isMemberSpecialization())
1049         break;
1050       
1051       OrigPartialSpec = OrigPartialSpec->getInstantiatedFromMember();
1052     }
1053     
1054     Pattern = OrigPartialSpec;
1055     ClassTemplateSpec->setInstantiationOf(Best->first, Best->second);
1056   } else {
1057     //   -- If no matches are found, the instantiation is generated
1058     //      from the primary template.
1059     ClassTemplateDecl *OrigTemplate = Template;
1060     while (OrigTemplate->getInstantiatedFromMemberTemplate()) {
1061       // If we've found an explicit specialization of this class template,
1062       // stop here and use that as the pattern.
1063       if (OrigTemplate->isMemberSpecialization())
1064         break;
1065       
1066       OrigTemplate = OrigTemplate->getInstantiatedFromMemberTemplate();
1067     }
1068     
1069     Pattern = OrigTemplate->getTemplatedDecl();
1070   }
1071
1072   bool Result = InstantiateClass(PointOfInstantiation, ClassTemplateSpec, 
1073                                  Pattern,
1074                                 getTemplateInstantiationArgs(ClassTemplateSpec),
1075                                  TSK,
1076                                  Complain);
1077
1078   for (unsigned I = 0, N = Matched.size(); I != N; ++I) {
1079     // FIXME: Implement TemplateArgumentList::Destroy!
1080     //    if (Matched[I].first != Pattern)
1081     //      Matched[I].second->Destroy(Context);
1082   }
1083
1084   return Result;
1085 }
1086
1087 /// \brief Instantiates the definitions of all of the member
1088 /// of the given class, which is an instantiation of a class template
1089 /// or a member class of a template.
1090 void
1091 Sema::InstantiateClassMembers(SourceLocation PointOfInstantiation,
1092                               CXXRecordDecl *Instantiation,
1093                         const MultiLevelTemplateArgumentList &TemplateArgs,
1094                               TemplateSpecializationKind TSK) {
1095   for (DeclContext::decl_iterator D = Instantiation->decls_begin(),
1096                                DEnd = Instantiation->decls_end();
1097        D != DEnd; ++D) {
1098     bool SuppressNew = false;
1099     if (FunctionDecl *Function = dyn_cast<FunctionDecl>(*D)) {
1100       if (FunctionDecl *Pattern
1101             = Function->getInstantiatedFromMemberFunction()) {
1102         MemberSpecializationInfo *MSInfo 
1103           = Function->getMemberSpecializationInfo();
1104         assert(MSInfo && "No member specialization information?");
1105         if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(PointOfInstantiation, TSK, 
1106                                                    Function, 
1107                                         MSInfo->getTemplateSpecializationKind(),
1108                                               MSInfo->getPointOfInstantiation(), 
1109                                                    SuppressNew) ||
1110             SuppressNew)
1111           continue;
1112         
1113         if (Function->getBody())
1114           continue;
1115
1116         if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition) {
1117           // C++0x [temp.explicit]p8:
1118           //   An explicit instantiation definition that names a class template
1119           //   specialization explicitly instantiates the class template 
1120           //   specialization and is only an explicit instantiation definition 
1121           //   of members whose definition is visible at the point of 
1122           //   instantiation.
1123           if (!Pattern->getBody())
1124             continue;
1125         
1126           Function->setTemplateSpecializationKind(TSK, PointOfInstantiation);
1127                       
1128           InstantiateFunctionDefinition(PointOfInstantiation, Function);
1129         } else {
1130           Function->setTemplateSpecializationKind(TSK, PointOfInstantiation);
1131         }
1132       }
1133     } else if (VarDecl *Var = dyn_cast<VarDecl>(*D)) {
1134       if (Var->isStaticDataMember()) {
1135         MemberSpecializationInfo *MSInfo = Var->getMemberSpecializationInfo();
1136         assert(MSInfo && "No member specialization information?");
1137         if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(PointOfInstantiation, TSK, 
1138                                                    Var, 
1139                                         MSInfo->getTemplateSpecializationKind(),
1140                                               MSInfo->getPointOfInstantiation(), 
1141                                                    SuppressNew) ||
1142             SuppressNew)
1143           continue;
1144         
1145         if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition) {
1146           // C++0x [temp.explicit]p8:
1147           //   An explicit instantiation definition that names a class template
1148           //   specialization explicitly instantiates the class template 
1149           //   specialization and is only an explicit instantiation definition 
1150           //   of members whose definition is visible at the point of 
1151           //   instantiation.
1152           if (!Var->getInstantiatedFromStaticDataMember()
1153                                                      ->getOutOfLineDefinition())
1154             continue;
1155           
1156           Var->setTemplateSpecializationKind(TSK, PointOfInstantiation);
1157           InstantiateStaticDataMemberDefinition(PointOfInstantiation, Var);
1158         } else {
1159           Var->setTemplateSpecializationKind(TSK, PointOfInstantiation);
1160         }
1161       }      
1162     } else if (CXXRecordDecl *Record = dyn_cast<CXXRecordDecl>(*D)) {
1163       if (Record->isInjectedClassName())
1164         continue;
1165       
1166       MemberSpecializationInfo *MSInfo = Record->getMemberSpecializationInfo();
1167       assert(MSInfo && "No member specialization information?");
1168       if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(PointOfInstantiation, TSK, 
1169                                                  Record, 
1170                                         MSInfo->getTemplateSpecializationKind(),
1171                                               MSInfo->getPointOfInstantiation(), 
1172                                                  SuppressNew) ||
1173           SuppressNew)
1174         continue;
1175       
1176       CXXRecordDecl *Pattern = Record->getInstantiatedFromMemberClass();
1177       assert(Pattern && "Missing instantiated-from-template information");
1178       
1179       if (!Record->getDefinition(Context)) {
1180         if (!Pattern->getDefinition(Context)) {
1181           // C++0x [temp.explicit]p8:
1182           //   An explicit instantiation definition that names a class template
1183           //   specialization explicitly instantiates the class template 
1184           //   specialization and is only an explicit instantiation definition 
1185           //   of members whose definition is visible at the point of 
1186           //   instantiation.
1187           if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDeclaration) {
1188             MSInfo->setTemplateSpecializationKind(TSK);
1189             MSInfo->setPointOfInstantiation(PointOfInstantiation);
1190           }
1191           
1192           continue;
1193         }
1194         
1195         InstantiateClass(PointOfInstantiation, Record, Pattern,
1196                          TemplateArgs,
1197                          TSK);
1198       }
1199       
1200       Pattern = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Record->getDefinition(Context));
1201       if (Pattern)
1202         InstantiateClassMembers(PointOfInstantiation, Pattern, TemplateArgs, 
1203                                 TSK);
1204     }
1205   }
1206 }
1207
1208 /// \brief Instantiate the definitions of all of the members of the
1209 /// given class template specialization, which was named as part of an
1210 /// explicit instantiation.
1211 void
1212 Sema::InstantiateClassTemplateSpecializationMembers(
1213                                            SourceLocation PointOfInstantiation,
1214                             ClassTemplateSpecializationDecl *ClassTemplateSpec,
1215                                                TemplateSpecializationKind TSK) {
1216   // C++0x [temp.explicit]p7:
1217   //   An explicit instantiation that names a class template
1218   //   specialization is an explicit instantion of the same kind
1219   //   (declaration or definition) of each of its members (not
1220   //   including members inherited from base classes) that has not
1221   //   been previously explicitly specialized in the translation unit
1222   //   containing the explicit instantiation, except as described
1223   //   below.
1224   InstantiateClassMembers(PointOfInstantiation, ClassTemplateSpec,
1225                           getTemplateInstantiationArgs(ClassTemplateSpec),
1226                           TSK);
1227 }
1228
1229 Sema::OwningStmtResult
1230 Sema::SubstStmt(Stmt *S, const MultiLevelTemplateArgumentList &TemplateArgs) {
1231   if (!S)
1232     return Owned(S);
1233
1234   TemplateInstantiator Instantiator(*this, TemplateArgs,
1235                                     SourceLocation(),
1236                                     DeclarationName());
1237   return Instantiator.TransformStmt(S);
1238 }
1239
1240 Sema::OwningExprResult
1241 Sema::SubstExpr(Expr *E, const MultiLevelTemplateArgumentList &TemplateArgs) {
1242   if (!E)
1243     return Owned(E);
1244
1245   TemplateInstantiator Instantiator(*this, TemplateArgs,
1246                                     SourceLocation(),
1247                                     DeclarationName());
1248   return Instantiator.TransformExpr(E);
1249 }
1250
1251 /// \brief Do template substitution on a nested-name-specifier.
1252 NestedNameSpecifier *
1253 Sema::SubstNestedNameSpecifier(NestedNameSpecifier *NNS,
1254                                SourceRange Range,
1255                          const MultiLevelTemplateArgumentList &TemplateArgs) {
1256   TemplateInstantiator Instantiator(*this, TemplateArgs, Range.getBegin(),
1257                                     DeclarationName());
1258   return Instantiator.TransformNestedNameSpecifier(NNS, Range);
1259 }
1260
1261 TemplateName
1262 Sema::SubstTemplateName(TemplateName Name, SourceLocation Loc,
1263                         const MultiLevelTemplateArgumentList &TemplateArgs) {
1264   TemplateInstantiator Instantiator(*this, TemplateArgs, Loc,
1265                                     DeclarationName());
1266   return Instantiator.TransformTemplateName(Name);
1267 }
1268
1269 bool Sema::Subst(const TemplateArgumentLoc &Input, TemplateArgumentLoc &Output,
1270                  const MultiLevelTemplateArgumentList &TemplateArgs) {
1271   TemplateInstantiator Instantiator(*this, TemplateArgs, SourceLocation(),
1272                                     DeclarationName());
1273
1274   return Instantiator.TransformTemplateArgument(Input, Output);
1275 }