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

   1 //===------- SemaTemplate.cpp - Semantic Analysis for C++ Templates -------===/
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //===----------------------------------------------------------------------===/
   8 //
   9 //  This file implements semantic analysis for C++ templates.
  10 //===----------------------------------------------------------------------===/
  11
  12 #include "clang/Sema/SemaInternal.h"
  13 #include "clang/Sema/Lookup.h"
  14 #include "clang/Sema/Scope.h"
  15 #include "clang/Sema/Template.h"
  16 #include "clang/Sema/TemplateDeduction.h"
  17 #include "TreeTransform.h"
  18 #include "clang/AST/ASTContext.h"
  19 #include "clang/AST/Expr.h"
  20 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
  21 #include "clang/AST/DeclFriend.h"
  22 #include "clang/AST/DeclTemplate.h"
  23 #include "clang/AST/RecursiveASTVisitor.h"
  24 #include "clang/AST/TypeVisitor.h"
  25 #include "clang/Sema/DeclSpec.h"
  26 #include "clang/Sema/ParsedTemplate.h"
  27 #include "clang/Basic/LangOptions.h"
  28 #include "clang/Basic/PartialDiagnostic.h"
  29 #include "llvm/ADT/SmallBitVector.h"
  30 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  31 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  32 using namespace clang;
  33 using namespace sema;
  34
  35 // Exported for use by Parser.
  36 SourceRange
  37 clang::getTemplateParamsRange(TemplateParameterList const * const *Ps,
  38                               unsigned N) {
  39   if (!N) return SourceRange();
  40   return SourceRange(Ps[0]->getTemplateLoc(), Ps[N-1]->getRAngleLoc());
  41 }
  42
  43 /// \brief Determine whether the declaration found is acceptable as the name
  44 /// of a template and, if so, return that template declaration. Otherwise,
  45 /// returns NULL.
  46 static NamedDecl *isAcceptableTemplateName(ASTContext &Context,
  47                                            NamedDecl *Orig,
  48                                            bool AllowFunctionTemplates) {
  49   NamedDecl *D = Orig->getUnderlyingDecl();
  50
  51   if (isa<TemplateDecl>(D)) {
  52     if (!AllowFunctionTemplates && isa<FunctionTemplateDecl>(D))
  53       return 0;
  54
  55     return Orig;
  56   }
  57
  58   if (CXXRecordDecl *Record = dyn_cast<CXXRecordDecl>(D)) {
  59     // C++ [temp.local]p1:
  60     //   Like normal (non-template) classes, class templates have an
  61     //   injected-class-name (Clause 9). The injected-class-name
  62     //   can be used with or without a template-argument-list. When
  63     //   it is used without a template-argument-list, it is
  64     //   equivalent to the injected-class-name followed by the
  65     //   template-parameters of the class template enclosed in
  66     //   <>. When it is used with a template-argument-list, it
  67     //   refers to the specified class template specialization,
  68     //   which could be the current specialization or another
  69     //   specialization.
  70     if (Record->isInjectedClassName()) {
  71       Record = cast<CXXRecordDecl>(Record->getDeclContext());
  72       if (Record->getDescribedClassTemplate())
  73         return Record->getDescribedClassTemplate();
  74
  75       if (ClassTemplateSpecializationDecl *Spec
  76             = dyn_cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(Record))
  77         return Spec->getSpecializedTemplate();
  78     }
  79
  80     return 0;
  81   }
  82
  83   return 0;
  84 }
  85
  86 void Sema::FilterAcceptableTemplateNames(LookupResult &R,
  87                                          bool AllowFunctionTemplates) {
  88   // The set of class templates we've already seen.
  89   llvm::SmallPtrSet<ClassTemplateDecl *, 8> ClassTemplates;
  90   LookupResult::Filter filter = R.makeFilter();
  91   while (filter.hasNext()) {
  92     NamedDecl *Orig = filter.next();
  93     NamedDecl *Repl = isAcceptableTemplateName(Context, Orig,
  94                                                AllowFunctionTemplates);
  95     if (!Repl)
  96       filter.erase();
  97     else if (Repl != Orig) {
  98
  99       // C++ [temp.local]p3:
 100       //   A lookup that finds an injected-class-name (10.2) can result in an
 101       //   ambiguity in certain cases (for example, if it is found in more than
 102       //   one base class). If all of the injected-class-names that are found
 103       //   refer to specializations of the same class template, and if the name
 104       //   is used as a template-name, the reference refers to the class
 105       //   template itself and not a specialization thereof, and is not
 106       //   ambiguous.
 107       if (ClassTemplateDecl *ClassTmpl = dyn_cast<ClassTemplateDecl>(Repl))
 108         if (!ClassTemplates.insert(ClassTmpl)) {
 109           filter.erase();
 110           continue;
 111         }
 112
 113       // FIXME: we promote access to public here as a workaround to
 114       // the fact that LookupResult doesn't let us remember that we
 115       // found this template through a particular injected class name,
 116       // which means we end up doing nasty things to the invariants.
 117       // Pretending that access is public is *much* safer.
 118       filter.replace(Repl, AS_public);
 119     }
 120   }
 121   filter.done();
 122 }
 123
 124 bool Sema::hasAnyAcceptableTemplateNames(LookupResult &R,
 125                                          bool AllowFunctionTemplates) {
 126   for (LookupResult::iterator I = R.begin(), IEnd = R.end(); I != IEnd; ++I)
 127     if (isAcceptableTemplateName(Context, *I, AllowFunctionTemplates))
 128       return true;
 129
 130   return false;
 131 }
 132
 133 TemplateNameKind Sema::isTemplateName(Scope *S,
 134                                       CXXScopeSpec &SS,
 135                                       bool hasTemplateKeyword,
 136                                       UnqualifiedId &Name,
 137                                       ParsedType ObjectTypePtr,
 138                                       bool EnteringContext,
 139                                       TemplateTy &TemplateResult,
 140                                       bool &MemberOfUnknownSpecialization) {
 141   assert(getLangOpts().CPlusPlus && "No template names in C!");
 142
 143   DeclarationName TName;
 144   MemberOfUnknownSpecialization = false;
 145
 146   switch (Name.getKind()) {
 147   case UnqualifiedId::IK_Identifier:
 148     TName = DeclarationName(Name.Identifier);
 149     break;
 150
 151   case UnqualifiedId::IK_OperatorFunctionId:
 152     TName = Context.DeclarationNames.getCXXOperatorName(
 153                                               Name.OperatorFunctionId.Operator);
 154     break;
 155
 156   case UnqualifiedId::IK_LiteralOperatorId:
 157     TName = Context.DeclarationNames.getCXXLiteralOperatorName(Name.Identifier);
 158     break;
 159
 160   default:
 161     return TNK_Non_template;
 162   }
 163
 164   QualType ObjectType = ObjectTypePtr.get();
 165
 166   LookupResult R(*this, TName, Name.getLocStart(), LookupOrdinaryName);
 167   LookupTemplateName(R, S, SS, ObjectType, EnteringContext,
 168                      MemberOfUnknownSpecialization);
 169   if (R.empty()) return TNK_Non_template;
 170   if (R.isAmbiguous()) {
 171     // Suppress diagnostics;  we'll redo this lookup later.
 172     R.suppressDiagnostics();
 173
 174     // FIXME: we might have ambiguous templates, in which case we
 175     // should at least parse them properly!
 176     return TNK_Non_template;
 177   }
 178
 179   TemplateName Template;
 180   TemplateNameKind TemplateKind;
 181
 182   unsigned ResultCount = R.end() - R.begin();
 183   if (ResultCount > 1) {
 184     // We assume that we'll preserve the qualifier from a function
 185     // template name in other ways.
 186     Template = Context.getOverloadedTemplateName(R.begin(), R.end());
 187     TemplateKind = TNK_Function_template;
 188
 189     // We'll do this lookup again later.
 190     R.suppressDiagnostics();
 191   } else {
 192     TemplateDecl *TD = cast<TemplateDecl>((*R.begin())->getUnderlyingDecl());
 193
 194     if (SS.isSet() && !SS.isInvalid()) {
 195       NestedNameSpecifier *Qualifier
 196         = static_cast<NestedNameSpecifier *>(SS.getScopeRep());
 197       Template = Context.getQualifiedTemplateName(Qualifier,
 198                                                   hasTemplateKeyword, TD);
 199     } else {
 200       Template = TemplateName(TD);
 201     }
 202
 203     if (isa<FunctionTemplateDecl>(TD)) {
 204       TemplateKind = TNK_Function_template;
 205
 206       // We'll do this lookup again later.
 207       R.suppressDiagnostics();
 208     } else {
 209       assert(isa<ClassTemplateDecl>(TD) || isa<TemplateTemplateParmDecl>(TD) ||
 210              isa<TypeAliasTemplateDecl>(TD));
 211       TemplateKind = TNK_Type_template;
 212     }
 213   }
 214
 215   TemplateResult = TemplateTy::make(Template);
 216   return TemplateKind;
 217 }
 218
 219 bool Sema::DiagnoseUnknownTemplateName(const IdentifierInfo &II,
 220                                        SourceLocation IILoc,
 221                                        Scope *S,
 222                                        const CXXScopeSpec *SS,
 223                                        TemplateTy &SuggestedTemplate,
 224                                        TemplateNameKind &SuggestedKind) {
 225   // We can't recover unless there's a dependent scope specifier preceding the
 226   // template name.
 227   // FIXME: Typo correction?
 228   if (!SS || !SS->isSet() || !isDependentScopeSpecifier(*SS) ||
 229       computeDeclContext(*SS))
 230     return false;
 231
 232   // The code is missing a 'template' keyword prior to the dependent template
 233   // name.
 234   NestedNameSpecifier *Qualifier = (NestedNameSpecifier*)SS->getScopeRep();
 235   Diag(IILoc, diag::err_template_kw_missing)
 236     << Qualifier << II.getName()
 237     << FixItHint::CreateInsertion(IILoc, "template ");
 238   SuggestedTemplate
 239     = TemplateTy::make(Context.getDependentTemplateName(Qualifier, &II));
 240   SuggestedKind = TNK_Dependent_template_name;
 241   return true;
 242 }
 243
 244 void Sema::LookupTemplateName(LookupResult &Found,
 245                               Scope *S, CXXScopeSpec &SS,
 246                               QualType ObjectType,
 247                               bool EnteringContext,
 248                               bool &MemberOfUnknownSpecialization) {
 249   // Determine where to perform name lookup
 250   MemberOfUnknownSpecialization = false;
 251   DeclContext *LookupCtx = 0;
 252   bool isDependent = false;
 253   if (!ObjectType.isNull()) {
 254     // This nested-name-specifier occurs in a member access expression, e.g.,
 255     // x->B::f, and we are looking into the type of the object.
 256     assert(!SS.isSet() && "ObjectType and scope specifier cannot coexist");
 257     LookupCtx = computeDeclContext(ObjectType);
 258     isDependent = ObjectType->isDependentType();
 259     assert((isDependent || !ObjectType->isIncompleteType()) &&
 260            "Caller should have completed object type");
 261
 262     // Template names cannot appear inside an Objective-C class or object type.
 263     if (ObjectType->isObjCObjectOrInterfaceType()) {
 264       Found.clear();
 265       return;
 266     }
 267   } else if (SS.isSet()) {
 268     // This nested-name-specifier occurs after another nested-name-specifier,
 269     // so long into the context associated with the prior nested-name-specifier.
 270     LookupCtx = computeDeclContext(SS, EnteringContext);
 271     isDependent = isDependentScopeSpecifier(SS);
 272
 273     // The declaration context must be complete.
 274     if (LookupCtx && RequireCompleteDeclContext(SS, LookupCtx))
 275       return;
 276   }
 277
 278   bool ObjectTypeSearchedInScope = false;
 279   bool AllowFunctionTemplatesInLookup = true;
 280   if (LookupCtx) {
 281     // Perform "qualified" name lookup into the declaration context we
 282     // computed, which is either the type of the base of a member access
 283     // expression or the declaration context associated with a prior
 284     // nested-name-specifier.
 285     LookupQualifiedName(Found, LookupCtx);
 286     if (!ObjectType.isNull() && Found.empty()) {
 287       // C++ [basic.lookup.classref]p1:
 288       //   In a class member access expression (5.2.5), if the . or -> token is
 289       //   immediately followed by an identifier followed by a <, the
 290       //   identifier must be looked up to determine whether the < is the
 291       //   beginning of a template argument list (14.2) or a less-than operator.
 292       //   The identifier is first looked up in the class of the object
 293       //   expression. If the identifier is not found, it is then looked up in
 294       //   the context of the entire postfix-expression and shall name a class
 295       //   or function template.
 296       if (S) LookupName(Found, S);
 297       ObjectTypeSearchedInScope = true;
 298       AllowFunctionTemplatesInLookup = false;
 299     }
 300   } else if (isDependent && (!S || ObjectType.isNull())) {
 301     // We cannot look into a dependent object type or nested nme
 302     // specifier.
 303     MemberOfUnknownSpecialization = true;
 304     return;
 305   } else {
 306     // Perform unqualified name lookup in the current scope.
 307     LookupName(Found, S);
 308
 309     if (!ObjectType.isNull())
 310       AllowFunctionTemplatesInLookup = false;
 311   }
 312
 313   if (Found.empty() && !isDependent) {
 314     // If we did not find any names, attempt to correct any typos.
 315     DeclarationName Name = Found.getLookupName();
 316     Found.clear();
 317     // Simple filter callback that, for keywords, only accepts the C++ *_cast
 318     CorrectionCandidateCallback FilterCCC;
 319     FilterCCC.WantTypeSpecifiers = false;
 320     FilterCCC.WantExpressionKeywords = false;
 321     FilterCCC.WantRemainingKeywords = false;
 322     FilterCCC.WantCXXNamedCasts = true;
 323     if (TypoCorrection Corrected = CorrectTypo(Found.getLookupNameInfo(),
 324                                                Found.getLookupKind(), S, &SS,
 325                                                FilterCCC, LookupCtx)) {
 326       Found.setLookupName(Corrected.getCorrection());
 327       if (Corrected.getCorrectionDecl())
 328         Found.addDecl(Corrected.getCorrectionDecl());
 329       FilterAcceptableTemplateNames(Found);
 330       if (!Found.empty()) {
 331         std::string CorrectedStr(Corrected.getAsString(getLangOpts()));
 332         std::string CorrectedQuotedStr(Corrected.getQuoted(getLangOpts()));
 333         if (LookupCtx)
 334           Diag(Found.getNameLoc(), diag::err_no_member_template_suggest)
 335             << Name << LookupCtx << CorrectedQuotedStr << SS.getRange()
 336             << FixItHint::CreateReplacement(Corrected.getCorrectionRange(),
 337                                             CorrectedStr);
 338         else
 339           Diag(Found.getNameLoc(), diag::err_no_template_suggest)
 340             << Name << CorrectedQuotedStr
 341             << FixItHint::CreateReplacement(Found.getNameLoc(), CorrectedStr);
 342         if (TemplateDecl *Template = Found.getAsSingle<TemplateDecl>())
 343           Diag(Template->getLocation(), diag::note_previous_decl)
 344             << CorrectedQuotedStr;
 345       }
 346     } else {
 347       Found.setLookupName(Name);
 348     }
 349   }
 350
 351   FilterAcceptableTemplateNames(Found, AllowFunctionTemplatesInLookup);
 352   if (Found.empty()) {
 353     if (isDependent)
 354       MemberOfUnknownSpecialization = true;
 355     return;
 356   }
 357
 358   if (S && !ObjectType.isNull() && !ObjectTypeSearchedInScope &&
 359       !(getLangOpts().CPlusPlus0x && !Found.empty())) {
 360     // C++03 [basic.lookup.classref]p1:
 361     //   [...] If the lookup in the class of the object expression finds a
 362     //   template, the name is also looked up in the context of the entire
 363     //   postfix-expression and [...]
 364     //
 365     // Note: C++11 does not perform this second lookup.
 366     LookupResult FoundOuter(*this, Found.getLookupName(), Found.getNameLoc(),
 367                             LookupOrdinaryName);
 368     LookupName(FoundOuter, S);
 369     FilterAcceptableTemplateNames(FoundOuter, /*AllowFunctionTemplates=*/false);
 370
 371     if (FoundOuter.empty()) {
 372       //   - if the name is not found, the name found in the class of the
 373       //     object expression is used, otherwise
 374     } else if (!FoundOuter.getAsSingle<ClassTemplateDecl>() ||
 375                FoundOuter.isAmbiguous()) {
 376       //   - if the name is found in the context of the entire
 377       //     postfix-expression and does not name a class template, the name
 378       //     found in the class of the object expression is used, otherwise
 379       FoundOuter.clear();
 380     } else if (!Found.isSuppressingDiagnostics()) {
 381       //   - if the name found is a class template, it must refer to the same
 382       //     entity as the one found in the class of the object expression,
 383       //     otherwise the program is ill-formed.
 384       if (!Found.isSingleResult() ||
 385           Found.getFoundDecl()->getCanonicalDecl()
 386             != FoundOuter.getFoundDecl()->getCanonicalDecl()) {
 387         Diag(Found.getNameLoc(),
 388              diag::ext_nested_name_member_ref_lookup_ambiguous)
 389           << Found.getLookupName()
 390           << ObjectType;
 391         Diag(Found.getRepresentativeDecl()->getLocation(),
 392              diag::note_ambig_member_ref_object_type)
 393           << ObjectType;
 394         Diag(FoundOuter.getFoundDecl()->getLocation(),
 395              diag::note_ambig_member_ref_scope);
 396
 397         // Recover by taking the template that we found in the object
 398         // expression's type.
 399       }
 400     }
 401   }
 402 }
 403
 404 /// ActOnDependentIdExpression - Handle a dependent id-expression that
 405 /// was just parsed.  This is only possible with an explicit scope
 406 /// specifier naming a dependent type.
 407 ExprResult
 408 Sema::ActOnDependentIdExpression(const CXXScopeSpec &SS,
 409                                  SourceLocation TemplateKWLoc,
 410                                  const DeclarationNameInfo &NameInfo,
 411                                  bool isAddressOfOperand,
 412                            const TemplateArgumentListInfo *TemplateArgs) {
 413   DeclContext *DC = getFunctionLevelDeclContext();
 414
 415   if (!isAddressOfOperand &&
 416       isa<CXXMethodDecl>(DC) &&
 417       cast<CXXMethodDecl>(DC)->isInstance()) {
 418     QualType ThisType = cast<CXXMethodDecl>(DC)->getThisType(Context);
 419
 420     // Since the 'this' expression is synthesized, we don't need to
 421     // perform the double-lookup check.
 422     NamedDecl *FirstQualifierInScope = 0;
 423
 424     return Owned(CXXDependentScopeMemberExpr::Create(Context,
 425                                                      /*This*/ 0, ThisType,
 426                                                      /*IsArrow*/ true,
 427                                                      /*Op*/ SourceLocation(),
 428                                                SS.getWithLocInContext(Context),
 429                                                      TemplateKWLoc,
 430                                                      FirstQualifierInScope,
 431                                                      NameInfo,
 432                                                      TemplateArgs));
 433   }
 434
 435   return BuildDependentDeclRefExpr(SS, TemplateKWLoc, NameInfo, TemplateArgs);
 436 }
 437
 438 ExprResult
 439 Sema::BuildDependentDeclRefExpr(const CXXScopeSpec &SS,
 440                                 SourceLocation TemplateKWLoc,
 441                                 const DeclarationNameInfo &NameInfo,
 442                                 const TemplateArgumentListInfo *TemplateArgs) {
 443   return Owned(DependentScopeDeclRefExpr::Create(Context,
 444                                                SS.getWithLocInContext(Context),
 445                                                  TemplateKWLoc,
 446                                                  NameInfo,
 447                                                  TemplateArgs));
 448 }
 449
 450 /// DiagnoseTemplateParameterShadow - Produce a diagnostic complaining
 451 /// that the template parameter 'PrevDecl' is being shadowed by a new
 452 /// declaration at location Loc. Returns true to indicate that this is
 453 /// an error, and false otherwise.
 454 void Sema::DiagnoseTemplateParameterShadow(SourceLocation Loc, Decl *PrevDecl) {
 455   assert(PrevDecl->isTemplateParameter() && "Not a template parameter");
 456
 457   // Microsoft Visual C++ permits template parameters to be shadowed.
 458   if (getLangOpts().MicrosoftExt)
 459     return;
 460
 461   // C++ [temp.local]p4:
 462   //   A template-parameter shall not be redeclared within its
 463   //   scope (including nested scopes).
 464   Diag(Loc, diag::err_template_param_shadow)
 465     << cast<NamedDecl>(PrevDecl)->getDeclName();
 466   Diag(PrevDecl->getLocation(), diag::note_template_param_here);
 467   return;
 468 }
 469
 470 /// AdjustDeclIfTemplate - If the given decl happens to be a template, reset
 471 /// the parameter D to reference the templated declaration and return a pointer
 472 /// to the template declaration. Otherwise, do nothing to D and return null.
 473 TemplateDecl *Sema::AdjustDeclIfTemplate(Decl *&D) {
 474   if (TemplateDecl *Temp = dyn_cast_or_null<TemplateDecl>(D)) {
 475     D = Temp->getTemplatedDecl();
 476     return Temp;
 477   }
 478   return 0;
 479 }
 480
 481 ParsedTemplateArgument ParsedTemplateArgument::getTemplatePackExpansion(
 482                                              SourceLocation EllipsisLoc) const {
 483   assert(Kind == Template &&
 484          "Only template template arguments can be pack expansions here");
 485   assert(getAsTemplate().get().containsUnexpandedParameterPack() &&
 486          "Template template argument pack expansion without packs");
 487   ParsedTemplateArgument Result(*this);
 488   Result.EllipsisLoc = EllipsisLoc;
 489   return Result;
 490 }
 491
 492 static TemplateArgumentLoc translateTemplateArgument(Sema &SemaRef,
 493                                             const ParsedTemplateArgument &Arg) {
 494
 495   switch (Arg.getKind()) {
 496   case ParsedTemplateArgument::Type: {
 497     TypeSourceInfo *DI;
 498     QualType T = SemaRef.GetTypeFromParser(Arg.getAsType(), &DI);
 499     if (!DI)
 500       DI = SemaRef.Context.getTrivialTypeSourceInfo(T, Arg.getLocation());
 501     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(T), DI);
 502   }
 503
 504   case ParsedTemplateArgument::NonType: {
 505     Expr *E = static_cast<Expr *>(Arg.getAsExpr());
 506     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(E), E);
 507   }
 508
 509   case ParsedTemplateArgument::Template: {
 510     TemplateName Template = Arg.getAsTemplate().get();
 511     TemplateArgument TArg;
 512     if (Arg.getEllipsisLoc().isValid())
 513       TArg = TemplateArgument(Template, llvm::Optional<unsigned int>());
 514     else
 515       TArg = Template;
 516     return TemplateArgumentLoc(TArg,
 517                                Arg.getScopeSpec().getWithLocInContext(
 518                                                               SemaRef.Context),
 519                                Arg.getLocation(),
 520                                Arg.getEllipsisLoc());
 521   }
 522   }
 523
 524   llvm_unreachable("Unhandled parsed template argument");
 525 }
 526
 527 /// \brief Translates template arguments as provided by the parser
 528 /// into template arguments used by semantic analysis.
 529 void Sema::translateTemplateArguments(const ASTTemplateArgsPtr &TemplateArgsIn,
 530                                       TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs) {
 531  for (unsigned I = 0, Last = TemplateArgsIn.size(); I != Last; ++I)
 532    TemplateArgs.addArgument(translateTemplateArgument(*this,
 533                                                       TemplateArgsIn[I]));
 534 }
 535
 536 /// ActOnTypeParameter - Called when a C++ template type parameter
 537 /// (e.g., "typename T") has been parsed. Typename specifies whether
 538 /// the keyword "typename" was used to declare the type parameter
 539 /// (otherwise, "class" was used), and KeyLoc is the location of the
 540 /// "class" or "typename" keyword. ParamName is the name of the
 541 /// parameter (NULL indicates an unnamed template parameter) and
 542 /// ParamNameLoc is the location of the parameter name (if any).
 543 /// If the type parameter has a default argument, it will be added
 544 /// later via ActOnTypeParameterDefault.
 545 Decl *Sema::ActOnTypeParameter(Scope *S, bool Typename, bool Ellipsis,
 546                                SourceLocation EllipsisLoc,
 547                                SourceLocation KeyLoc,
 548                                IdentifierInfo *ParamName,
 549                                SourceLocation ParamNameLoc,
 550                                unsigned Depth, unsigned Position,
 551                                SourceLocation EqualLoc,
 552                                ParsedType DefaultArg) {
 553   assert(S->isTemplateParamScope() &&
 554          "Template type parameter not in template parameter scope!");
 555   bool Invalid = false;
 556
 557   if (ParamName) {
 558     NamedDecl *PrevDecl = LookupSingleName(S, ParamName, ParamNameLoc,
 559                                            LookupOrdinaryName,
 560                                            ForRedeclaration);
 561     if (PrevDecl && PrevDecl->isTemplateParameter()) {
 562       DiagnoseTemplateParameterShadow(ParamNameLoc, PrevDecl);
 563       PrevDecl = 0;
 564     }
 565   }
 566
 567   SourceLocation Loc = ParamNameLoc;
 568   if (!ParamName)
 569     Loc = KeyLoc;
 570
 571   TemplateTypeParmDecl *Param
 572     = TemplateTypeParmDecl::Create(Context, Context.getTranslationUnitDecl(),
 573                                    KeyLoc, Loc, Depth, Position, ParamName,
 574                                    Typename, Ellipsis);
 575   Param->setAccess(AS_public);
 576   if (Invalid)
 577     Param->setInvalidDecl();
 578
 579   if (ParamName) {
 580     // Add the template parameter into the current scope.
 581     S->AddDecl(Param);
 582     IdResolver.AddDecl(Param);
 583   }
 584
 585   // C++0x [temp.param]p9:
 586   //   A default template-argument may be specified for any kind of
 587   //   template-parameter that is not a template parameter pack.
 588   if (DefaultArg && Ellipsis) {
 589     Diag(EqualLoc, diag::err_template_param_pack_default_arg);
 590     DefaultArg = ParsedType();
 591   }
 592
 593   // Handle the default argument, if provided.
 594   if (DefaultArg) {
 595     TypeSourceInfo *DefaultTInfo;
 596     GetTypeFromParser(DefaultArg, &DefaultTInfo);
 597
 598     assert(DefaultTInfo && "expected source information for type");
 599
 600     // Check for unexpanded parameter packs.
 601     if (DiagnoseUnexpandedParameterPack(Loc, DefaultTInfo,
 602                                         UPPC_DefaultArgument))
 603       return Param;
 604
 605     // Check the template argument itself.
 606     if (CheckTemplateArgument(Param, DefaultTInfo)) {
 607       Param->setInvalidDecl();
 608       return Param;
 609     }
 610
 611     Param->setDefaultArgument(DefaultTInfo, false);
 612   }
 613
 614   return Param;
 615 }
 616
 617 /// \brief Check that the type of a non-type template parameter is
 618 /// well-formed.
 619 ///
 620 /// \returns the (possibly-promoted) parameter type if valid;
 621 /// otherwise, produces a diagnostic and returns a NULL type.
 622 QualType
 623 Sema::CheckNonTypeTemplateParameterType(QualType T, SourceLocation Loc) {
 624   // We don't allow variably-modified types as the type of non-type template
 625   // parameters.
 626   if (T->isVariablyModifiedType()) {
 627     Diag(Loc, diag::err_variably_modified_nontype_template_param)
 628       << T;
 629     return QualType();
 630   }
 631
 632   // C++ [temp.param]p4:
 633   //
 634   // A non-type template-parameter shall have one of the following
 635   // (optionally cv-qualified) types:
 636   //
 637   //       -- integral or enumeration type,
 638   if (T->isIntegralOrEnumerationType() ||
 639       //   -- pointer to object or pointer to function,
 640       T->isPointerType() ||
 641       //   -- reference to object or reference to function,
 642       T->isReferenceType() ||
 643       //   -- pointer to member,
 644       T->isMemberPointerType() ||
 645       //   -- std::nullptr_t.
 646       T->isNullPtrType() ||
 647       // If T is a dependent type, we can't do the check now, so we
 648       // assume that it is well-formed.
 649       T->isDependentType()) {
 650     // C++ [temp.param]p5: The top-level cv-qualifiers on the template-parameter
 651     // are ignored when determining its type.
 652     return T.getUnqualifiedType();
 653   }
 654
 655   // C++ [temp.param]p8:
 656   //
 657   //   A non-type template-parameter of type "array of T" or
 658   //   "function returning T" is adjusted to be of type "pointer to
 659   //   T" or "pointer to function returning T", respectively.
 660   else if (T->isArrayType())
 661     // FIXME: Keep the type prior to promotion?
 662     return Context.getArrayDecayedType(T);
 663   else if (T->isFunctionType())
 664     // FIXME: Keep the type prior to promotion?
 665     return Context.getPointerType(T);
 666
 667   Diag(Loc, diag::err_template_nontype_parm_bad_type)
 668     << T;
 669
 670   return QualType();
 671 }
 672
 673 Decl *Sema::ActOnNonTypeTemplateParameter(Scope *S, Declarator &D,
 674                                           unsigned Depth,
 675                                           unsigned Position,
 676                                           SourceLocation EqualLoc,
 677                                           Expr *Default) {
 678   TypeSourceInfo *TInfo = GetTypeForDeclarator(D, S);
 679   QualType T = TInfo->getType();
 680
 681   assert(S->isTemplateParamScope() &&
 682          "Non-type template parameter not in template parameter scope!");
 683   bool Invalid = false;
 684
 685   IdentifierInfo *ParamName = D.getIdentifier();
 686   if (ParamName) {
 687     NamedDecl *PrevDecl = LookupSingleName(S, ParamName, D.getIdentifierLoc(),
 688                                            LookupOrdinaryName,
 689                                            ForRedeclaration);
 690     if (PrevDecl && PrevDecl->isTemplateParameter()) {
 691       DiagnoseTemplateParameterShadow(D.getIdentifierLoc(), PrevDecl);
 692       PrevDecl = 0;
 693     }
 694   }
 695
 696   T = CheckNonTypeTemplateParameterType(T, D.getIdentifierLoc());
 697   if (T.isNull()) {
 698     T = Context.IntTy; // Recover with an 'int' type.
 699     Invalid = true;
 700   }
 701
 702   bool IsParameterPack = D.hasEllipsis();
 703   NonTypeTemplateParmDecl *Param
 704     = NonTypeTemplateParmDecl::Create(Context, Context.getTranslationUnitDecl(),
 705                                       D.getLocStart(),
 706                                       D.getIdentifierLoc(),
 707                                       Depth, Position, ParamName, T,
 708                                       IsParameterPack, TInfo);
 709   Param->setAccess(AS_public);
 710
 711   if (Invalid)
 712     Param->setInvalidDecl();
 713
 714   if (D.getIdentifier()) {
 715     // Add the template parameter into the current scope.
 716     S->AddDecl(Param);
 717     IdResolver.AddDecl(Param);
 718   }
 719
 720   // C++0x [temp.param]p9:
 721   //   A default template-argument may be specified for any kind of
 722   //   template-parameter that is not a template parameter pack.
 723   if (Default && IsParameterPack) {
 724     Diag(EqualLoc, diag::err_template_param_pack_default_arg);
 725     Default = 0;
 726   }
 727
 728   // Check the well-formedness of the default template argument, if provided.
 729   if (Default) {
 730     // Check for unexpanded parameter packs.
 731     if (DiagnoseUnexpandedParameterPack(Default, UPPC_DefaultArgument))
 732       return Param;
 733
 734     TemplateArgument Converted;
 735     ExprResult DefaultRes = CheckTemplateArgument(Param, Param->getType(), Default, Converted);
 736     if (DefaultRes.isInvalid()) {
 737       Param->setInvalidDecl();
 738       return Param;
 739     }
 740     Default = DefaultRes.take();
 741
 742     Param->setDefaultArgument(Default, false);
 743   }
 744
 745   return Param;
 746 }
 747
 748 /// ActOnTemplateTemplateParameter - Called when a C++ template template
 749 /// parameter (e.g. T in template <template \<typename> class T> class array)
 750 /// has been parsed. S is the current scope.
 751 Decl *Sema::ActOnTemplateTemplateParameter(Scope* S,
 752                                            SourceLocation TmpLoc,
 753                                            TemplateParameterList *Params,
 754                                            SourceLocation EllipsisLoc,
 755                                            IdentifierInfo *Name,
 756                                            SourceLocation NameLoc,
 757                                            unsigned Depth,
 758                                            unsigned Position,
 759                                            SourceLocation EqualLoc,
 760                                            ParsedTemplateArgument Default) {
 761   assert(S->isTemplateParamScope() &&
 762          "Template template parameter not in template parameter scope!");
 763
 764   // Construct the parameter object.
 765   bool IsParameterPack = EllipsisLoc.isValid();
 766   TemplateTemplateParmDecl *Param =
 767     TemplateTemplateParmDecl::Create(Context, Context.getTranslationUnitDecl(),
 768                                      NameLoc.isInvalid()? TmpLoc : NameLoc,
 769                                      Depth, Position, IsParameterPack,
 770                                      Name, Params);
 771   Param->setAccess(AS_public);
 772
 773   // If the template template parameter has a name, then link the identifier
 774   // into the scope and lookup mechanisms.
 775   if (Name) {
 776     S->AddDecl(Param);
 777     IdResolver.AddDecl(Param);
 778   }
 779
 780   if (Params->size() == 0) {
 781     Diag(Param->getLocation(), diag::err_template_template_parm_no_parms)
 782     << SourceRange(Params->getLAngleLoc(), Params->getRAngleLoc());
 783     Param->setInvalidDecl();
 784   }
 785
 786   // C++0x [temp.param]p9:
 787   //   A default template-argument may be specified for any kind of
 788   //   template-parameter that is not a template parameter pack.
 789   if (IsParameterPack && !Default.isInvalid()) {
 790     Diag(EqualLoc, diag::err_template_param_pack_default_arg);
 791     Default = ParsedTemplateArgument();
 792   }
 793
 794   if (!Default.isInvalid()) {
 795     // Check only that we have a template template argument. We don't want to
 796     // try to check well-formedness now, because our template template parameter
 797     // might have dependent types in its template parameters, which we wouldn't
 798     // be able to match now.
 799     //
 800     // If none of the template template parameter's template arguments mention
 801     // other template parameters, we could actually perform more checking here.
 802     // However, it isn't worth doing.
 803     TemplateArgumentLoc DefaultArg = translateTemplateArgument(*this, Default);
 804     if (DefaultArg.getArgument().getAsTemplate().isNull()) {
 805       Diag(DefaultArg.getLocation(), diag::err_template_arg_not_class_template)
 806         << DefaultArg.getSourceRange();
 807       return Param;
 808     }
 809
 810     // Check for unexpanded parameter packs.
 811     if (DiagnoseUnexpandedParameterPack(DefaultArg.getLocation(),
 812                                         DefaultArg.getArgument().getAsTemplate(),
 813                                         UPPC_DefaultArgument))
 814       return Param;
 815
 816     Param->setDefaultArgument(DefaultArg, false);
 817   }
 818
 819   return Param;
 820 }
 821
 822 /// ActOnTemplateParameterList - Builds a TemplateParameterList that
 823 /// contains the template parameters in Params/NumParams.
 824 TemplateParameterList *
 825 Sema::ActOnTemplateParameterList(unsigned Depth,
 826                                  SourceLocation ExportLoc,
 827                                  SourceLocation TemplateLoc,
 828                                  SourceLocation LAngleLoc,
 829                                  Decl **Params, unsigned NumParams,
 830                                  SourceLocation RAngleLoc) {
 831   if (ExportLoc.isValid())
 832     Diag(ExportLoc, diag::warn_template_export_unsupported);
 833
 834   return TemplateParameterList::Create(Context, TemplateLoc, LAngleLoc,
 835                                        (NamedDecl**)Params, NumParams,
 836                                        RAngleLoc);
 837 }
 838
 839 static void SetNestedNameSpecifier(TagDecl *T, const CXXScopeSpec &SS) {
 840   if (SS.isSet())
 841     T->setQualifierInfo(SS.getWithLocInContext(T->getASTContext()));
 842 }
 843
 844 DeclResult
 845 Sema::CheckClassTemplate(Scope *S, unsigned TagSpec, TagUseKind TUK,
 846                          SourceLocation KWLoc, CXXScopeSpec &SS,
 847                          IdentifierInfo *Name, SourceLocation NameLoc,
 848                          AttributeList *Attr,
 849                          TemplateParameterList *TemplateParams,
 850                          AccessSpecifier AS, SourceLocation ModulePrivateLoc,
 851                          unsigned NumOuterTemplateParamLists,
 852                          TemplateParameterList** OuterTemplateParamLists) {
 853   assert(TemplateParams && TemplateParams->size() > 0 &&
 854          "No template parameters");
 855   assert(TUK != TUK_Reference && "Can only declare or define class templates");
 856   bool Invalid = false;
 857
 858   // Check that we can declare a template here.
 859   if (CheckTemplateDeclScope(S, TemplateParams))
 860     return true;
 861
 862   TagTypeKind Kind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
 863   assert(Kind != TTK_Enum && "can't build template of enumerated type");
 864
 865   // There is no such thing as an unnamed class template.
 866   if (!Name) {
 867     Diag(KWLoc, diag::err_template_unnamed_class);
 868     return true;
 869   }
 870
 871   // Find any previous declaration with this name. For a friend with no
 872   // scope explicitly specified, we only look for tag declarations (per
 873   // C++11 [basic.lookup.elab]p2).
 874   DeclContext *SemanticContext;
 875   LookupResult Previous(*this, Name, NameLoc,
 876                         (SS.isEmpty() && TUK == TUK_Friend)
 877                           ? LookupTagName : LookupOrdinaryName,
 878                         ForRedeclaration);
 879   if (SS.isNotEmpty() && !SS.isInvalid()) {
 880     SemanticContext = computeDeclContext(SS, true);
 881     if (!SemanticContext) {
 882       // FIXME: Horrible, horrible hack! We can't currently represent this
 883       // in the AST, and historically we have just ignored such friend
 884       // class templates, so don't complain here.
 885       if (TUK != TUK_Friend)
 886         Diag(NameLoc, diag::err_template_qualified_declarator_no_match)
 887           << SS.getScopeRep() << SS.getRange();
 888       return true;
 889     }
 890
 891     if (RequireCompleteDeclContext(SS, SemanticContext))
 892       return true;
 893
 894     // If we're adding a template to a dependent context, we may need to
 895     // rebuilding some of the types used within the template parameter list,
 896     // now that we know what the current instantiation is.
 897     if (SemanticContext->isDependentContext()) {
 898       ContextRAII SavedContext(*this, SemanticContext);
 899       if (RebuildTemplateParamsInCurrentInstantiation(TemplateParams))
 900         Invalid = true;
 901     } else if (TUK != TUK_Friend && TUK != TUK_Reference)
 902       diagnoseQualifiedDeclaration(SS, SemanticContext, Name, NameLoc);
 903
 904     LookupQualifiedName(Previous, SemanticContext);
 905   } else {
 906     SemanticContext = CurContext;
 907     LookupName(Previous, S);
 908   }
 909
 910   if (Previous.isAmbiguous())
 911     return true;
 912
 913   NamedDecl *PrevDecl = 0;
 914   if (Previous.begin() != Previous.end())
 915     PrevDecl = (*Previous.begin())->getUnderlyingDecl();
 916
 917   // If there is a previous declaration with the same name, check
 918   // whether this is a valid redeclaration.
 919   ClassTemplateDecl *PrevClassTemplate
 920     = dyn_cast_or_null<ClassTemplateDecl>(PrevDecl);
 921
 922   // We may have found the injected-class-name of a class template,
 923   // class template partial specialization, or class template specialization.
 924   // In these cases, grab the template that is being defined or specialized.
 925   if (!PrevClassTemplate && PrevDecl && isa<CXXRecordDecl>(PrevDecl) &&
 926       cast<CXXRecordDecl>(PrevDecl)->isInjectedClassName()) {
 927     PrevDecl = cast<CXXRecordDecl>(PrevDecl->getDeclContext());
 928     PrevClassTemplate
 929       = cast<CXXRecordDecl>(PrevDecl)->getDescribedClassTemplate();
 930     if (!PrevClassTemplate && isa<ClassTemplateSpecializationDecl>(PrevDecl)) {
 931       PrevClassTemplate
 932         = cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(PrevDecl)
 933             ->getSpecializedTemplate();
 934     }
 935   }
 936
 937   if (TUK == TUK_Friend) {
 938     // C++ [namespace.memdef]p3:
 939     //   [...] When looking for a prior declaration of a class or a function
 940     //   declared as a friend, and when the name of the friend class or
 941     //   function is neither a qualified name nor a template-id, scopes outside
 942     //   the innermost enclosing namespace scope are not considered.
 943     if (!SS.isSet()) {
 944       DeclContext *OutermostContext = CurContext;
 945       while (!OutermostContext->isFileContext())
 946         OutermostContext = OutermostContext->getLookupParent();
 947
 948       if (PrevDecl &&
 949           (OutermostContext->Equals(PrevDecl->getDeclContext()) ||
 950            OutermostContext->Encloses(PrevDecl->getDeclContext()))) {
 951         SemanticContext = PrevDecl->getDeclContext();
 952       } else {
 953         // Declarations in outer scopes don't matter. However, the outermost
 954         // context we computed is the semantic context for our new
 955         // declaration.
 956         PrevDecl = PrevClassTemplate = 0;
 957         SemanticContext = OutermostContext;
 958
 959         // Check that the chosen semantic context doesn't already contain a
 960         // declaration of this name as a non-tag type.
 961         LookupResult Previous(*this, Name, NameLoc, LookupOrdinaryName,
 962                               ForRedeclaration);
 963         DeclContext *LookupContext = SemanticContext;
 964         while (LookupContext->isTransparentContext())
 965           LookupContext = LookupContext->getLookupParent();
 966         LookupQualifiedName(Previous, LookupContext);
 967
 968         if (Previous.isAmbiguous())
 969           return true;
 970
 971         if (Previous.begin() != Previous.end())
 972           PrevDecl = (*Previous.begin())->getUnderlyingDecl();
 973       }
 974     }
 975   } else if (PrevDecl && !isDeclInScope(PrevDecl, SemanticContext, S))
 976     PrevDecl = PrevClassTemplate = 0;
 977
 978   if (PrevClassTemplate) {
 979     // Ensure that the template parameter lists are compatible. Skip this check
 980     // for a friend in a dependent context: the template parameter list itself
 981     // could be dependent.
 982     if (!(TUK == TUK_Friend && CurContext->isDependentContext()) &&
 983         !TemplateParameterListsAreEqual(TemplateParams,
 984                                    PrevClassTemplate->getTemplateParameters(),
 985                                         /*Complain=*/true,
 986                                         TPL_TemplateMatch))
 987       return true;
 988
 989     // C++ [temp.class]p4:
 990     //   In a redeclaration, partial specialization, explicit
 991     //   specialization or explicit instantiation of a class template,
 992     //   the class-key shall agree in kind with the original class
 993     //   template declaration (7.1.5.3).
 994     RecordDecl *PrevRecordDecl = PrevClassTemplate->getTemplatedDecl();
 995     if (!isAcceptableTagRedeclaration(PrevRecordDecl, Kind,
 996                                       TUK == TUK_Definition,  KWLoc, *Name)) {
 997       Diag(KWLoc, diag::err_use_with_wrong_tag)
 998         << Name
 999         << FixItHint::CreateReplacement(KWLoc, PrevRecordDecl->getKindName());
1000       Diag(PrevRecordDecl->getLocation(), diag::note_previous_use);
1001       Kind = PrevRecordDecl->getTagKind();
1002     }
1003
1004     // Check for redefinition of this class template.
1005     if (TUK == TUK_Definition) {
1006       if (TagDecl *Def = PrevRecordDecl->getDefinition()) {
1007         Diag(NameLoc, diag::err_redefinition) << Name;
1008         Diag(Def->getLocation(), diag::note_previous_definition);
1009         // FIXME: Would it make sense to try to "forget" the previous
1010         // definition, as part of error recovery?
1011         return true;
1012       }
1013     }
1014   } else if (PrevDecl && PrevDecl->isTemplateParameter()) {
1015     // Maybe we will complain about the shadowed template parameter.
1016     DiagnoseTemplateParameterShadow(NameLoc, PrevDecl);
1017     // Just pretend that we didn't see the previous declaration.
1018     PrevDecl = 0;
1019   } else if (PrevDecl) {
1020     // C++ [temp]p5:
1021     //   A class template shall not have the same name as any other
1022     //   template, class, function, object, enumeration, enumerator,
1023     //   namespace, or type in the same scope (3.3), except as specified
1024     //   in (14.5.4).
1025     Diag(NameLoc, diag::err_redefinition_different_kind) << Name;
1026     Diag(PrevDecl->getLocation(), diag::note_previous_definition);
1027     return true;
1028   }
1029
1030   // Check the template parameter list of this declaration, possibly
1031   // merging in the template parameter list from the previous class
1032   // template declaration. Skip this check for a friend in a dependent
1033   // context, because the template parameter list might be dependent.
1034   if (!(TUK == TUK_Friend && CurContext->isDependentContext()) &&
1035       CheckTemplateParameterList(TemplateParams,
1036             PrevClassTemplate? PrevClassTemplate->getTemplateParameters() : 0,
1037                                  (SS.isSet() && SemanticContext &&
1038                                   SemanticContext->isRecord() &&
1039                                   SemanticContext->isDependentContext())
1040                                    ? TPC_ClassTemplateMember
1041                                    : TPC_ClassTemplate))
1042     Invalid = true;
1043
1044   if (SS.isSet()) {
1045     // If the name of the template was qualified, we must be defining the
1046     // template out-of-line.
1047     if (!SS.isInvalid() && !Invalid && !PrevClassTemplate) {
1048       Diag(NameLoc, TUK == TUK_Friend ? diag::err_friend_decl_does_not_match
1049                                       : diag::err_member_def_does_not_match)
1050         << Name << SemanticContext << SS.getRange();
1051       Invalid = true;
1052     }
1053   }
1054
1055   CXXRecordDecl *NewClass =
1056     CXXRecordDecl::Create(Context, Kind, SemanticContext, KWLoc, NameLoc, Name,
1057                           PrevClassTemplate?
1058                             PrevClassTemplate->getTemplatedDecl() : 0,
1059                           /*DelayTypeCreation=*/true);
1060   SetNestedNameSpecifier(NewClass, SS);
1061   if (NumOuterTemplateParamLists > 0)
1062     NewClass->setTemplateParameterListsInfo(Context,
1063                                             NumOuterTemplateParamLists,
1064                                             OuterTemplateParamLists);
1065
1066   // Add alignment attributes if necessary; these attributes are checked when
1067   // the ASTContext lays out the structure.
1068   if (TUK == TUK_Definition) {
1069     AddAlignmentAttributesForRecord(NewClass);
1070     AddMsStructLayoutForRecord(NewClass);
1071   }
1072
1073   ClassTemplateDecl *NewTemplate
1074     = ClassTemplateDecl::Create(Context, SemanticContext, NameLoc,
1075                                 DeclarationName(Name), TemplateParams,
1076                                 NewClass, PrevClassTemplate);
1077   NewClass->setDescribedClassTemplate(NewTemplate);
1078
1079   if (ModulePrivateLoc.isValid())
1080     NewTemplate->setModulePrivate();
1081
1082   // Build the type for the class template declaration now.
1083   QualType T = NewTemplate->getInjectedClassNameSpecialization();
1084   T = Context.getInjectedClassNameType(NewClass, T);
1085   assert(T->isDependentType() && "Class template type is not dependent?");
1086   (void)T;
1087
1088   // If we are providing an explicit specialization of a member that is a
1089   // class template, make a note of that.
1090   if (PrevClassTemplate &&
1091       PrevClassTemplate->getInstantiatedFromMemberTemplate())
1092     PrevClassTemplate->setMemberSpecialization();
1093
1094   // Set the access specifier.
1095   if (!Invalid && TUK != TUK_Friend && NewTemplate->getDeclContext()->isRecord())
1096     SetMemberAccessSpecifier(NewTemplate, PrevClassTemplate, AS);
1097
1098   // Set the lexical context of these templates
1099   NewClass->setLexicalDeclContext(CurContext);
1100   NewTemplate->setLexicalDeclContext(CurContext);
1101
1102   if (TUK == TUK_Definition)
1103     NewClass->startDefinition();
1104
1105   if (Attr)
1106     ProcessDeclAttributeList(S, NewClass, Attr);
1107
1108   if (PrevClassTemplate)
1109     mergeDeclAttributes(NewClass, PrevClassTemplate->getTemplatedDecl());
1110
1111   AddPushedVisibilityAttribute(NewClass);
1112
1113   if (TUK != TUK_Friend)
1114     PushOnScopeChains(NewTemplate, S);
1115   else {
1116     if (PrevClassTemplate && PrevClassTemplate->getAccess() != AS_none) {
1117       NewTemplate->setAccess(PrevClassTemplate->getAccess());
1118       NewClass->setAccess(PrevClassTemplate->getAccess());
1119     }
1120
1121     NewTemplate->setObjectOfFriendDecl(/* PreviouslyDeclared = */
1122                                        PrevClassTemplate != NULL);
1123
1124     // Friend templates are visible in fairly strange ways.
1125     if (!CurContext->isDependentContext()) {
1126       DeclContext *DC = SemanticContext->getRedeclContext();
1127       DC->makeDeclVisibleInContext(NewTemplate);
1128       if (Scope *EnclosingScope = getScopeForDeclContext(S, DC))
1129         PushOnScopeChains(NewTemplate, EnclosingScope,
1130                           /* AddToContext = */ false);
1131     }
1132
1133     FriendDecl *Friend = FriendDecl::Create(Context, CurContext,
1134                                             NewClass->getLocation(),
1135                                             NewTemplate,
1136                                     /*FIXME:*/NewClass->getLocation());
1137     Friend->setAccess(AS_public);
1138     CurContext->addDecl(Friend);
1139   }
1140
1141   if (Invalid) {
1142     NewTemplate->setInvalidDecl();
1143     NewClass->setInvalidDecl();
1144   }
1145
1146   ActOnDocumentableDecl(NewTemplate);
1147
1148   return NewTemplate;
1149 }
1150
1151 /// \brief Diagnose the presence of a default template argument on a
1152 /// template parameter, which is ill-formed in certain contexts.
1153 ///
1154 /// \returns true if the default template argument should be dropped.
1155 static bool DiagnoseDefaultTemplateArgument(Sema &S,
1156                                             Sema::TemplateParamListContext TPC,
1157                                             SourceLocation ParamLoc,
1158                                             SourceRange DefArgRange) {
1159   switch (TPC) {
1160   case Sema::TPC_ClassTemplate:
1161   case Sema::TPC_TypeAliasTemplate:
1162     return false;
1163
1164   case Sema::TPC_FunctionTemplate:
1165   case Sema::TPC_FriendFunctionTemplateDefinition:
1166     // C++ [temp.param]p9:
1167     //   A default template-argument shall not be specified in a
1168     //   function template declaration or a function template
1169     //   definition [...]
1170     //   If a friend function template declaration specifies a default
1171     //   template-argument, that declaration shall be a definition and shall be
1172     //   the only declaration of the function template in the translation unit.
1173     // (C++98/03 doesn't have this wording; see DR226).
1174     S.Diag(ParamLoc, S.getLangOpts().CPlusPlus0x ?
1175          diag::warn_cxx98_compat_template_parameter_default_in_function_template
1176            : diag::ext_template_parameter_default_in_function_template)
1177       << DefArgRange;
1178     return false;
1179
1180   case Sema::TPC_ClassTemplateMember:
1181     // C++0x [temp.param]p9:
1182     //   A default template-argument shall not be specified in the
1183     //   template-parameter-lists of the definition of a member of a
1184     //   class template that appears outside of the member's class.
1185     S.Diag(ParamLoc, diag::err_template_parameter_default_template_member)
1186       << DefArgRange;
1187     return true;
1188
1189   case Sema::TPC_FriendFunctionTemplate:
1190     // C++ [temp.param]p9:
1191     //   A default template-argument shall not be specified in a
1192     //   friend template declaration.
1193     S.Diag(ParamLoc, diag::err_template_parameter_default_friend_template)
1194       << DefArgRange;
1195     return true;
1196
1197     // FIXME: C++0x [temp.param]p9 allows default template-arguments
1198     // for friend function templates if there is only a single
1199     // declaration (and it is a definition). Strange!
1200   }
1201
1202   llvm_unreachable("Invalid TemplateParamListContext!");
1203 }
1204
1205 /// \brief Check for unexpanded parameter packs within the template parameters
1206 /// of a template template parameter, recursively.
1207 static bool DiagnoseUnexpandedParameterPacks(Sema &S,
1208                                              TemplateTemplateParmDecl *TTP) {
1209   // A template template parameter which is a parameter pack is also a pack
1210   // expansion.
1211   if (TTP->isParameterPack())
1212     return false;
1213
1214   TemplateParameterList *Params = TTP->getTemplateParameters();
1215   for (unsigned I = 0, N = Params->size(); I != N; ++I) {
1216     NamedDecl *P = Params->getParam(I);
1217     if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(P)) {
1218       if (!NTTP->isParameterPack() &&
1219           S.DiagnoseUnexpandedParameterPack(NTTP->getLocation(),
1220                                             NTTP->getTypeSourceInfo(),
1221                                       Sema::UPPC_NonTypeTemplateParameterType))
1222         return true;
1223
1224       continue;
1225     }
1226
1227     if (TemplateTemplateParmDecl *InnerTTP
1228                                         = dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl>(P))
1229       if (DiagnoseUnexpandedParameterPacks(S, InnerTTP))
1230         return true;
1231   }
1232
1233   return false;
1234 }
1235
1236 /// \brief Checks the validity of a template parameter list, possibly
1237 /// considering the template parameter list from a previous
1238 /// declaration.
1239 ///
1240 /// If an "old" template parameter list is provided, it must be
1241 /// equivalent (per TemplateParameterListsAreEqual) to the "new"
1242 /// template parameter list.
1243 ///
1244 /// \param NewParams Template parameter list for a new template
1245 /// declaration. This template parameter list will be updated with any
1246 /// default arguments that are carried through from the previous
1247 /// template parameter list.
1248 ///
1249 /// \param OldParams If provided, template parameter list from a
1250 /// previous declaration of the same template. Default template
1251 /// arguments will be merged from the old template parameter list to
1252 /// the new template parameter list.
1253 ///
1254 /// \param TPC Describes the context in which we are checking the given
1255 /// template parameter list.
1256 ///
1257 /// \returns true if an error occurred, false otherwise.
1258 bool Sema::CheckTemplateParameterList(TemplateParameterList *NewParams,
1259                                       TemplateParameterList *OldParams,
1260                                       TemplateParamListContext TPC) {
1261   bool Invalid = false;
1262
1263   // C++ [temp.param]p10:
1264   //   The set of default template-arguments available for use with a
1265   //   template declaration or definition is obtained by merging the
1266   //   default arguments from the definition (if in scope) and all
1267   //   declarations in scope in the same way default function
1268   //   arguments are (8.3.6).
1269   bool SawDefaultArgument = false;
1270   SourceLocation PreviousDefaultArgLoc;
1271
1272   // Dummy initialization to avoid warnings.
1273   TemplateParameterList::iterator OldParam = NewParams->end();
1274   if (OldParams)
1275     OldParam = OldParams->begin();
1276
1277   bool RemoveDefaultArguments = false;
1278   for (TemplateParameterList::iterator NewParam = NewParams->begin(),
1279                                     NewParamEnd = NewParams->end();
1280        NewParam != NewParamEnd; ++NewParam) {
1281     // Variables used to diagnose redundant default arguments
1282     bool RedundantDefaultArg = false;
1283     SourceLocation OldDefaultLoc;
1284     SourceLocation NewDefaultLoc;
1285
1286     // Variable used to diagnose missing default arguments
1287     bool MissingDefaultArg = false;
1288
1289     // Variable used to diagnose non-final parameter packs
1290     bool SawParameterPack = false;
1291
1292     if (TemplateTypeParmDecl *NewTypeParm
1293           = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(*NewParam)) {
1294       // Check the presence of a default argument here.
1295       if (NewTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1296           DiagnoseDefaultTemplateArgument(*this, TPC,
1297                                           NewTypeParm->getLocation(),
1298                NewTypeParm->getDefaultArgumentInfo()->getTypeLoc()
1299                                                        .getSourceRange()))
1300         NewTypeParm->removeDefaultArgument();
1301
1302       // Merge default arguments for template type parameters.
1303       TemplateTypeParmDecl *OldTypeParm
1304           = OldParams? cast<TemplateTypeParmDecl>(*OldParam) : 0;
1305
1306       if (NewTypeParm->isParameterPack()) {
1307         assert(!NewTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1308                "Parameter packs can't have a default argument!");
1309         SawParameterPack = true;
1310       } else if (OldTypeParm && OldTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1311                  NewTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1312         OldDefaultLoc = OldTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1313         NewDefaultLoc = NewTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1314         SawDefaultArgument = true;
1315         RedundantDefaultArg = true;
1316         PreviousDefaultArgLoc = NewDefaultLoc;
1317       } else if (OldTypeParm && OldTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1318         // Merge the default argument from the old declaration to the
1319         // new declaration.
1320         SawDefaultArgument = true;
1321         NewTypeParm->setDefaultArgument(OldTypeParm->getDefaultArgumentInfo(),
1322                                         true);
1323         PreviousDefaultArgLoc = OldTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1324       } else if (NewTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1325         SawDefaultArgument = true;
1326         PreviousDefaultArgLoc = NewTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1327       } else if (SawDefaultArgument)
1328         MissingDefaultArg = true;
1329     } else if (NonTypeTemplateParmDecl *NewNonTypeParm
1330                = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(*NewParam)) {
1331       // Check for unexpanded parameter packs.
1332       if (!NewNonTypeParm->isParameterPack() &&
1333           DiagnoseUnexpandedParameterPack(NewNonTypeParm->getLocation(),
1334                                           NewNonTypeParm->getTypeSourceInfo(),
1335                                           UPPC_NonTypeTemplateParameterType)) {
1336         Invalid = true;
1337         continue;
1338       }
1339
1340       // Check the presence of a default argument here.
1341       if (NewNonTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1342           DiagnoseDefaultTemplateArgument(*this, TPC,
1343                                           NewNonTypeParm->getLocation(),
1344                     NewNonTypeParm->getDefaultArgument()->getSourceRange())) {
1345         NewNonTypeParm->removeDefaultArgument();
1346       }
1347
1348       // Merge default arguments for non-type template parameters
1349       NonTypeTemplateParmDecl *OldNonTypeParm
1350         = OldParams? cast<NonTypeTemplateParmDecl>(*OldParam) : 0;
1351       if (NewNonTypeParm->isParameterPack()) {
1352         assert(!NewNonTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1353                "Parameter packs can't have a default argument!");
1354         if (!NewNonTypeParm->isPackExpansion())
1355           SawParameterPack = true;
1356       } else if (OldNonTypeParm && OldNonTypeParm->hasDefaultArgument() &&
1357           NewNonTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1358         OldDefaultLoc = OldNonTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1359         NewDefaultLoc = NewNonTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1360         SawDefaultArgument = true;
1361         RedundantDefaultArg = true;
1362         PreviousDefaultArgLoc = NewDefaultLoc;
1363       } else if (OldNonTypeParm && OldNonTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1364         // Merge the default argument from the old declaration to the
1365         // new declaration.
1366         SawDefaultArgument = true;
1367         // FIXME: We need to create a new kind of "default argument"
1368         // expression that points to a previous non-type template
1369         // parameter.
1370         NewNonTypeParm->setDefaultArgument(
1371                                          OldNonTypeParm->getDefaultArgument(),
1372                                          /*Inherited=*/ true);
1373         PreviousDefaultArgLoc = OldNonTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1374       } else if (NewNonTypeParm->hasDefaultArgument()) {
1375         SawDefaultArgument = true;
1376         PreviousDefaultArgLoc = NewNonTypeParm->getDefaultArgumentLoc();
1377       } else if (SawDefaultArgument)
1378         MissingDefaultArg = true;
1379     } else {
1380       TemplateTemplateParmDecl *NewTemplateParm
1381         = cast<TemplateTemplateParmDecl>(*NewParam);
1382
1383       // Check for unexpanded parameter packs, recursively.
1384       if (::DiagnoseUnexpandedParameterPacks(*this, NewTemplateParm)) {
1385         Invalid = true;
1386         continue;
1387       }
1388
1389       // Check the presence of a default argument here.
1390       if (NewTemplateParm->hasDefaultArgument() &&
1391           DiagnoseDefaultTemplateArgument(*this, TPC,
1392                                           NewTemplateParm->getLocation(),
1393                      NewTemplateParm->getDefaultArgument().getSourceRange()))
1394         NewTemplateParm->removeDefaultArgument();
1395
1396       // Merge default arguments for template template parameters
1397       TemplateTemplateParmDecl *OldTemplateParm
1398         = OldParams? cast<TemplateTemplateParmDecl>(*OldParam) : 0;
1399       if (NewTemplateParm->isParameterPack()) {
1400         assert(!NewTemplateParm->hasDefaultArgument() &&
1401                "Parameter packs can't have a default argument!");
1402         if (!NewTemplateParm->isPackExpansion())
1403           SawParameterPack = true;
1404       } else if (OldTemplateParm && OldTemplateParm->hasDefaultArgument() &&
1405           NewTemplateParm->hasDefaultArgument()) {
1406         OldDefaultLoc = OldTemplateParm->getDefaultArgument().getLocation();
1407         NewDefaultLoc = NewTemplateParm->getDefaultArgument().getLocation();
1408         SawDefaultArgument = true;
1409         RedundantDefaultArg = true;
1410         PreviousDefaultArgLoc = NewDefaultLoc;
1411       } else if (OldTemplateParm && OldTemplateParm->hasDefaultArgument()) {
1412         // Merge the default argument from the old declaration to the
1413         // new declaration.
1414         SawDefaultArgument = true;
1415         // FIXME: We need to create a new kind of "default argument" expression
1416         // that points to a previous template template parameter.
1417         NewTemplateParm->setDefaultArgument(
1418                                           OldTemplateParm->getDefaultArgument(),
1419                                           /*Inherited=*/ true);
1420         PreviousDefaultArgLoc
1421           = OldTemplateParm->getDefaultArgument().getLocation();
1422       } else if (NewTemplateParm->hasDefaultArgument()) {
1423         SawDefaultArgument = true;
1424         PreviousDefaultArgLoc
1425           = NewTemplateParm->getDefaultArgument().getLocation();
1426       } else if (SawDefaultArgument)
1427         MissingDefaultArg = true;
1428     }
1429
1430     // C++11 [temp.param]p11:
1431     //   If a template parameter of a primary class template or alias template
1432     //   is a template parameter pack, it shall be the last template parameter.
1433     if (SawParameterPack && (NewParam + 1) != NewParamEnd &&
1434         (TPC == TPC_ClassTemplate || TPC == TPC_TypeAliasTemplate)) {
1435       Diag((*NewParam)->getLocation(),
1436            diag::err_template_param_pack_must_be_last_template_parameter);
1437       Invalid = true;
1438     }
1439
1440     if (RedundantDefaultArg) {
1441       // C++ [temp.param]p12:
1442       //   A template-parameter shall not be given default arguments
1443       //   by two different declarations in the same scope.
1444       Diag(NewDefaultLoc, diag::err_template_param_default_arg_redefinition);
1445       Diag(OldDefaultLoc, diag::note_template_param_prev_default_arg);
1446       Invalid = true;
1447     } else if (MissingDefaultArg && TPC != TPC_FunctionTemplate) {
1448       // C++ [temp.param]p11:
1449       //   If a template-parameter of a class template has a default
1450       //   template-argument, each subsequent template-parameter shall either
1451       //   have a default template-argument supplied or be a template parameter
1452       //   pack.
1453       Diag((*NewParam)->getLocation(),
1454            diag::err_template_param_default_arg_missing);
1455       Diag(PreviousDefaultArgLoc, diag::note_template_param_prev_default_arg);
1456       Invalid = true;
1457       RemoveDefaultArguments = true;
1458     }
1459
1460     // If we have an old template parameter list that we're merging
1461     // in, move on to the next parameter.
1462     if (OldParams)
1463       ++OldParam;
1464   }
1465
1466   // We were missing some default arguments at the end of the list, so remove
1467   // all of the default arguments.
1468   if (RemoveDefaultArguments) {
1469     for (TemplateParameterList::iterator NewParam = NewParams->begin(),
1470                                       NewParamEnd = NewParams->end();
1471          NewParam != NewParamEnd; ++NewParam) {
1472       if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(*NewParam))
1473         TTP->removeDefaultArgument();
1474       else if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
1475                                 = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(*NewParam))
1476         NTTP->removeDefaultArgument();
1477       else
1478         cast<TemplateTemplateParmDecl>(*NewParam)->removeDefaultArgument();
1479     }
1480   }
1481
1482   return Invalid;
1483 }
1484
1485 namespace {
1486
1487 /// A class which looks for a use of a certain level of template
1488 /// parameter.
1489 struct DependencyChecker : RecursiveASTVisitor<DependencyChecker> {
1490   typedef RecursiveASTVisitor<DependencyChecker> super;
1491
1492   unsigned Depth;
1493   bool Match;
1494
1495   DependencyChecker(TemplateParameterList *Params) : Match(false) {
1496     NamedDecl *ND = Params->getParam(0);
1497     if (TemplateTypeParmDecl *PD = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(ND)) {
1498       Depth = PD->getDepth();
1499     } else if (NonTypeTemplateParmDecl *PD =
1500                  dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(ND)) {
1501       Depth = PD->getDepth();
1502     } else {
1503       Depth = cast<TemplateTemplateParmDecl>(ND)->getDepth();
1504     }
1505   }
1506
1507   bool Matches(unsigned ParmDepth) {
1508     if (ParmDepth >= Depth) {
1509       Match = true;
1510       return true;
1511     }
1512     return false;
1513   }
1514
1515   bool VisitTemplateTypeParmType(const TemplateTypeParmType *T) {
1516     return !Matches(T->getDepth());
1517   }
1518
1519   bool TraverseTemplateName(TemplateName N) {
1520     if (TemplateTemplateParmDecl *PD =
1521           dyn_cast_or_null<TemplateTemplateParmDecl>(N.getAsTemplateDecl()))
1522       if (Matches(PD->getDepth())) return false;
1523     return super::TraverseTemplateName(N);
1524   }
1525
1526   bool VisitDeclRefExpr(DeclRefExpr *E) {
1527     if (NonTypeTemplateParmDecl *PD =
1528           dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(E->getDecl())) {
1529       if (PD->getDepth() == Depth) {
1530         Match = true;
1531         return false;
1532       }
1533     }
1534     return super::VisitDeclRefExpr(E);
1535   }
1536
1537   bool TraverseInjectedClassNameType(const InjectedClassNameType *T) {
1538     return TraverseType(T->getInjectedSpecializationType());
1539   }
1540 };
1541 }
1542
1543 /// Determines whether a given type depends on the given parameter
1544 /// list.
1545 static bool
1546 DependsOnTemplateParameters(QualType T, TemplateParameterList *Params) {
1547   DependencyChecker Checker(Params);
1548   Checker.TraverseType(T);
1549   return Checker.Match;
1550 }
1551
1552 // Find the source range corresponding to the named type in the given
1553 // nested-name-specifier, if any.
1554 static SourceRange getRangeOfTypeInNestedNameSpecifier(ASTContext &Context,
1555                                                        QualType T,
1556                                                        const CXXScopeSpec &SS) {
1557   NestedNameSpecifierLoc NNSLoc(SS.getScopeRep(), SS.location_data());
1558   while (NestedNameSpecifier *NNS = NNSLoc.getNestedNameSpecifier()) {
1559     if (const Type *CurType = NNS->getAsType()) {
1560       if (Context.hasSameUnqualifiedType(T, QualType(CurType, 0)))
1561         return NNSLoc.getTypeLoc().getSourceRange();
1562     } else
1563       break;
1564
1565     NNSLoc = NNSLoc.getPrefix();
1566   }
1567
1568   return SourceRange();
1569 }
1570
1571 /// \brief Match the given template parameter lists to the given scope
1572 /// specifier, returning the template parameter list that applies to the
1573 /// name.
1574 ///
1575 /// \param DeclStartLoc the start of the declaration that has a scope
1576 /// specifier or a template parameter list.
1577 ///
1578 /// \param DeclLoc The location of the declaration itself.
1579 ///
1580 /// \param SS the scope specifier that will be matched to the given template
1581 /// parameter lists. This scope specifier precedes a qualified name that is
1582 /// being declared.
1583 ///
1584 /// \param ParamLists the template parameter lists, from the outermost to the
1585 /// innermost template parameter lists.
1586 ///
1587 /// \param NumParamLists the number of template parameter lists in ParamLists.
1588 ///
1589 /// \param IsFriend Whether to apply the slightly different rules for
1590 /// matching template parameters to scope specifiers in friend
1591 /// declarations.
1592 ///
1593 /// \param IsExplicitSpecialization will be set true if the entity being
1594 /// declared is an explicit specialization, false otherwise.
1595 ///
1596 /// \returns the template parameter list, if any, that corresponds to the
1597 /// name that is preceded by the scope specifier @p SS. This template
1598 /// parameter list may have template parameters (if we're declaring a
1599 /// template) or may have no template parameters (if we're declaring a
1600 /// template specialization), or may be NULL (if what we're declaring isn't
1601 /// itself a template).
1602 TemplateParameterList *
1603 Sema::MatchTemplateParametersToScopeSpecifier(SourceLocation DeclStartLoc,
1604                                               SourceLocation DeclLoc,
1605                                               const CXXScopeSpec &SS,
1606                                           TemplateParameterList **ParamLists,
1607                                               unsigned NumParamLists,
1608                                               bool IsFriend,
1609                                               bool &IsExplicitSpecialization,
1610                                               bool &Invalid) {
1611   IsExplicitSpecialization = false;
1612   Invalid = false;
1613
1614   // The sequence of nested types to which we will match up the template
1615   // parameter lists. We first build this list by starting with the type named
1616   // by the nested-name-specifier and walking out until we run out of types.
1617   SmallVector<QualType, 4> NestedTypes;
1618   QualType T;
1619   if (SS.getScopeRep()) {
1620     if (CXXRecordDecl *Record
1621               = dyn_cast_or_null<CXXRecordDecl>(computeDeclContext(SS, true)))
1622       T = Context.getTypeDeclType(Record);
1623     else
1624       T = QualType(SS.getScopeRep()->getAsType(), 0);
1625   }
1626
1627   // If we found an explicit specialization that prevents us from needing
1628   // 'template<>' headers, this will be set to the location of that
1629   // explicit specialization.
1630   SourceLocation ExplicitSpecLoc;
1631
1632   while (!T.isNull()) {
1633     NestedTypes.push_back(T);
1634
1635     // Retrieve the parent of a record type.
1636     if (CXXRecordDecl *Record = T->getAsCXXRecordDecl()) {
1637       // If this type is an explicit specialization, we're done.
1638       if (ClassTemplateSpecializationDecl *Spec
1639           = dyn_cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(Record)) {
1640         if (!isa<ClassTemplatePartialSpecializationDecl>(Spec) &&
1641             Spec->getSpecializationKind() == TSK_ExplicitSpecialization) {
1642           ExplicitSpecLoc = Spec->getLocation();
1643           break;
1644         }
1645       } else if (Record->getTemplateSpecializationKind()
1646                                                 == TSK_ExplicitSpecialization) {
1647         ExplicitSpecLoc = Record->getLocation();
1648         break;
1649       }
1650
1651       if (TypeDecl *Parent = dyn_cast<TypeDecl>(Record->getParent()))
1652         T = Context.getTypeDeclType(Parent);
1653       else
1654         T = QualType();
1655       continue;
1656     }
1657
1658     if (const TemplateSpecializationType *TST
1659                                      = T->getAs<TemplateSpecializationType>()) {
1660       if (TemplateDecl *Template = TST->getTemplateName().getAsTemplateDecl()) {
1661         if (TypeDecl *Parent = dyn_cast<TypeDecl>(Template->getDeclContext()))
1662           T = Context.getTypeDeclType(Parent);
1663         else
1664           T = QualType();
1665         continue;
1666       }
1667     }
1668
1669     // Look one step prior in a dependent template specialization type.
1670     if (const DependentTemplateSpecializationType *DependentTST
1671                           = T->getAs<DependentTemplateSpecializationType>()) {
1672       if (NestedNameSpecifier *NNS = DependentTST->getQualifier())
1673         T = QualType(NNS->getAsType(), 0);
1674       else
1675         T = QualType();
1676       continue;
1677     }
1678
1679     // Look one step prior in a dependent name type.
1680     if (const DependentNameType *DependentName = T->getAs<DependentNameType>()){
1681       if (NestedNameSpecifier *NNS = DependentName->getQualifier())
1682         T = QualType(NNS->getAsType(), 0);
1683       else
1684         T = QualType();
1685       continue;
1686     }
1687
1688     // Retrieve the parent of an enumeration type.
1689     if (const EnumType *EnumT = T->getAs<EnumType>()) {
1690       // FIXME: Forward-declared enums require a TSK_ExplicitSpecialization
1691       // check here.
1692       EnumDecl *Enum = EnumT->getDecl();
1693
1694       // Get to the parent type.
1695       if (TypeDecl *Parent = dyn_cast<TypeDecl>(Enum->getParent()))
1696         T = Context.getTypeDeclType(Parent);
1697       else
1698         T = QualType();
1699       continue;
1700     }
1701
1702     T = QualType();
1703   }
1704   // Reverse the nested types list, since we want to traverse from the outermost
1705   // to the innermost while checking template-parameter-lists.
1706   std::reverse(NestedTypes.begin(), NestedTypes.end());
1707
1708   // C++0x [temp.expl.spec]p17:
1709   //   A member or a member template may be nested within many
1710   //   enclosing class templates. In an explicit specialization for
1711   //   such a member, the member declaration shall be preceded by a
1712   //   template<> for each enclosing class template that is
1713   //   explicitly specialized.
1714   bool SawNonEmptyTemplateParameterList = false;
1715   unsigned ParamIdx = 0;
1716   for (unsigned TypeIdx = 0, NumTypes = NestedTypes.size(); TypeIdx != NumTypes;
1717        ++TypeIdx) {
1718     T = NestedTypes[TypeIdx];
1719
1720     // Whether we expect a 'template<>' header.
1721     bool NeedEmptyTemplateHeader = false;
1722
1723     // Whether we expect a template header with parameters.
1724     bool NeedNonemptyTemplateHeader = false;
1725
1726     // For a dependent type, the set of template parameters that we
1727     // expect to see.
1728     TemplateParameterList *ExpectedTemplateParams = 0;
1729
1730     // C++0x [temp.expl.spec]p15:
1731     //   A member or a member template may be nested within many enclosing
1732     //   class templates. In an explicit specialization for such a member, the
1733     //   member declaration shall be preceded by a template<> for each
1734     //   enclosing class template that is explicitly specialized.
1735     if (CXXRecordDecl *Record = T->getAsCXXRecordDecl()) {
1736       if (ClassTemplatePartialSpecializationDecl *Partial
1737             = dyn_cast<ClassTemplatePartialSpecializationDecl>(Record)) {
1738         ExpectedTemplateParams = Partial->getTemplateParameters();
1739         NeedNonemptyTemplateHeader = true;
1740       } else if (Record->isDependentType()) {
1741         if (Record->getDescribedClassTemplate()) {
1742           ExpectedTemplateParams = Record->getDescribedClassTemplate()
1743                                                       ->getTemplateParameters();
1744           NeedNonemptyTemplateHeader = true;
1745         }
1746       } else if (ClassTemplateSpecializationDecl *Spec
1747                      = dyn_cast<ClassTemplateSpecializationDecl>(Record)) {
1748         // C++0x [temp.expl.spec]p4:
1749         //   Members of an explicitly specialized class template are defined
1750         //   in the same manner as members of normal classes, and not using
1751         //   the template<> syntax.
1752         if (Spec->getSpecializationKind() != TSK_ExplicitSpecialization)
1753           NeedEmptyTemplateHeader = true;
1754         else
1755           continue;
1756       } else if (Record->getTemplateSpecializationKind()) {
1757         if (Record->getTemplateSpecializationKind()
1758                                                 != TSK_ExplicitSpecialization &&
1759             TypeIdx == NumTypes - 1)
1760           IsExplicitSpecialization = true;
1761
1762         continue;
1763       }
1764     } else if (const TemplateSpecializationType *TST
1765                                      = T->getAs<TemplateSpecializationType>()) {
1766       if (TemplateDecl *Template = TST->getTemplateName().getAsTemplateDecl()) {
1767         ExpectedTemplateParams = Template->getTemplateParameters();
1768         NeedNonemptyTemplateHeader = true;
1769       }
1770     } else if (T->getAs<DependentTemplateSpecializationType>()) {
1771       // FIXME:  We actually could/should check the template arguments here
1772       // against the corresponding template parameter list.
1773       NeedNonemptyTemplateHeader = false;
1774     }
1775
1776     // C++ [temp.expl.spec]p16:
1777     //   In an explicit specialization declaration for a member of a class
1778     //   template or a member template that ap- pears in namespace scope, the
1779     //   member template and some of its enclosing class templates may remain
1780     //   unspecialized, except that the declaration shall not explicitly
1781     //   specialize a class member template if its en- closing class templates
1782     //   are not explicitly specialized as well.
1783     if (ParamIdx < NumParamLists) {
1784       if (ParamLists[ParamIdx]->size() == 0) {
1785         if (SawNonEmptyTemplateParameterList) {
1786           Diag(DeclLoc, diag::err_specialize_member_of_template)
1787             << ParamLists[ParamIdx]->getSourceRange();
1788           Invalid = true;
1789           IsExplicitSpecialization = false;
1790           return 0;
1791         }
1792       } else
1793         SawNonEmptyTemplateParameterList = true;
1794     }
1795
1796     if (NeedEmptyTemplateHeader) {
1797       // If we're on the last of the types, and we need a 'template<>' header
1798       // here, then it's an explicit specialization.
1799       if (TypeIdx == NumTypes - 1)
1800         IsExplicitSpecialization = true;
1801
1802       if (ParamIdx < NumParamLists) {
1803         if (ParamLists[ParamIdx]->size() > 0) {
1804           // The header has template parameters when it shouldn't. Complain.
1805           Diag(ParamLists[ParamIdx]->getTemplateLoc(),
1806                diag::err_template_param_list_matches_nontemplate)
1807             << T
1808             << SourceRange(ParamLists[ParamIdx]->getLAngleLoc(),
1809                            ParamLists[ParamIdx]->getRAngleLoc())
1810             << getRangeOfTypeInNestedNameSpecifier(Context, T, SS);
1811           Invalid = true;
1812           return 0;
1813         }
1814
1815         // Consume this template header.
1816         ++ParamIdx;
1817         continue;
1818       }
1819
1820       if (!IsFriend) {
1821         // We don't have a template header, but we should.
1822         SourceLocation ExpectedTemplateLoc;
1823         if (NumParamLists > 0)
1824           ExpectedTemplateLoc = ParamLists[0]->getTemplateLoc();
1825         else
1826           ExpectedTemplateLoc = DeclStartLoc;
1827
1828         Diag(DeclLoc, diag::err_template_spec_needs_header)
1829           << getRangeOfTypeInNestedNameSpecifier(Context, T, SS)
1830           << FixItHint::CreateInsertion(ExpectedTemplateLoc, "template<> ");
1831       }
1832
1833       continue;
1834     }
1835
1836     if (NeedNonemptyTemplateHeader) {
1837       // In friend declarations we can have template-ids which don't
1838       // depend on the corresponding template parameter lists.  But
1839       // assume that empty parameter lists are supposed to match this
1840       // template-id.
1841       if (IsFriend && T->isDependentType()) {
1842         if (ParamIdx < NumParamLists &&
1843             DependsOnTemplateParameters(T, ParamLists[ParamIdx]))
1844           ExpectedTemplateParams = 0;
1845         else
1846           continue;
1847       }
1848
1849       if (ParamIdx < NumParamLists) {
1850         // Check the template parameter list, if we can.
1851         if (ExpectedTemplateParams &&
1852             !TemplateParameterListsAreEqual(ParamLists[ParamIdx],
1853                                             ExpectedTemplateParams,
1854                                             true, TPL_TemplateMatch))
1855           Invalid = true;
1856
1857         if (!Invalid &&
1858             CheckTemplateParameterList(ParamLists[ParamIdx], 0,
1859                                        TPC_ClassTemplateMember))
1860           Invalid = true;
1861
1862         ++ParamIdx;
1863         continue;
1864       }
1865
1866       Diag(DeclLoc, diag::err_template_spec_needs_template_parameters)
1867         << T
1868         << getRangeOfTypeInNestedNameSpecifier(Context, T, SS);
1869       Invalid = true;
1870       continue;
1871     }
1872   }
1873
1874   // If there were at least as many template-ids as there were template
1875   // parameter lists, then there are no template parameter lists remaining for
1876   // the declaration itself.
1877   if (ParamIdx >= NumParamLists)
1878     return 0;
1879
1880   // If there were too many template parameter lists, complain about that now.
1881   if (ParamIdx < NumParamLists - 1) {
1882     bool HasAnyExplicitSpecHeader = false;
1883     bool AllExplicitSpecHeaders = true;
1884     for (unsigned I = ParamIdx; I != NumParamLists - 1; ++I) {
1885       if (ParamLists[I]->size() == 0)
1886         HasAnyExplicitSpecHeader = true;
1887       else
1888         AllExplicitSpecHeaders = false;
1889     }
1890
1891     Diag(ParamLists[ParamIdx]->getTemplateLoc(),
1892          AllExplicitSpecHeaders? diag::warn_template_spec_extra_headers
1893                                : diag::err_template_spec_extra_headers)
1894       << SourceRange(ParamLists[ParamIdx]->getTemplateLoc(),
1895                      ParamLists[NumParamLists - 2]->getRAngleLoc());
1896
1897     // If there was a specialization somewhere, such that 'template<>' is
1898     // not required, and there were any 'template<>' headers, note where the
1899     // specialization occurred.
1900     if (ExplicitSpecLoc.isValid() && HasAnyExplicitSpecHeader)
1901       Diag(ExplicitSpecLoc,
1902            diag::note_explicit_template_spec_does_not_need_header)
1903         << NestedTypes.back();
1904
1905     // We have a template parameter list with no corresponding scope, which
1906     // means that the resulting template declaration can't be instantiated
1907     // properly (we'll end up with dependent nodes when we shouldn't).
1908     if (!AllExplicitSpecHeaders)
1909       Invalid = true;
1910   }
1911
1912   // C++ [temp.expl.spec]p16:
1913   //   In an explicit specialization declaration for a member of a class
1914   //   template or a member template that ap- pears in namespace scope, the
1915   //   member template and some of its enclosing class templates may remain
1916   //   unspecialized, except that the declaration shall not explicitly
1917   //   specialize a class member template if its en- closing class templates
1918   //   are not explicitly specialized as well.
1919   if (ParamLists[NumParamLists - 1]->size() == 0 &&
1920       SawNonEmptyTemplateParameterList) {
1921     Diag(DeclLoc, diag::err_specialize_member_of_template)
1922       << ParamLists[ParamIdx]->getSourceRange();
1923     Invalid = true;
1924     IsExplicitSpecialization = false;
1925     return 0;
1926   }
1927
1928   // Return the last template parameter list, which corresponds to the
1929   // entity being declared.
1930   return ParamLists[NumParamLists - 1];
1931 }
1932
1933 void Sema::NoteAllFoundTemplates(TemplateName Name) {
1934   if (TemplateDecl *Template = Name.getAsTemplateDecl()) {
1935     Diag(Template->getLocation(), diag::note_template_declared_here)
1936       << (isa<FunctionTemplateDecl>(Template)? 0
1937           : isa<ClassTemplateDecl>(Template)? 1
1938           : isa<TypeAliasTemplateDecl>(Template)? 2
1939           : 3)
1940       << Template->getDeclName();
1941     return;
1942   }
1943
1944   if (OverloadedTemplateStorage *OST = Name.getAsOverloadedTemplate()) {
1945     for (OverloadedTemplateStorage::iterator I = OST->begin(),
1946                                           IEnd = OST->end();
1947          I != IEnd; ++I)
1948       Diag((*I)->getLocation(), diag::note_template_declared_here)
1949         << 0 << (*I)->getDeclName();
1950
1951     return;
1952   }
1953 }
1954
1955 QualType Sema::CheckTemplateIdType(TemplateName Name,
1956                                    SourceLocation TemplateLoc,
1957                                    TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs) {
1958   DependentTemplateName *DTN
1959     = Name.getUnderlying().getAsDependentTemplateName();
1960   if (DTN && DTN->isIdentifier())
1961     // When building a template-id where the template-name is dependent,
1962     // assume the template is a type template. Either our assumption is
1963     // correct, or the code is ill-formed and will be diagnosed when the
1964     // dependent name is substituted.
1965     return Context.getDependentTemplateSpecializationType(ETK_None,
1966                                                           DTN->getQualifier(),
1967                                                           DTN->getIdentifier(),
1968                                                           TemplateArgs);
1969
1970   TemplateDecl *Template = Name.getAsTemplateDecl();
1971   if (!Template || isa<FunctionTemplateDecl>(Template)) {
1972     // We might have a substituted template template parameter pack. If so,
1973     // build a template specialization type for it.
1974     if (Name.getAsSubstTemplateTemplateParmPack())
1975       return Context.getTemplateSpecializationType(Name, TemplateArgs);
1976
1977     Diag(TemplateLoc, diag::err_template_id_not_a_type)
1978       << Name;
1979     NoteAllFoundTemplates(Name);
1980     return QualType();
1981   }
1982
1983   // Check that the template argument list is well-formed for this
1984   // template.
1985   SmallVector<TemplateArgument, 4> Converted;
1986   bool ExpansionIntoFixedList = false;
1987   if (CheckTemplateArgumentList(Template, TemplateLoc, TemplateArgs,
1988                                 false, Converted, &ExpansionIntoFixedList))
1989     return QualType();
1990
1991   QualType CanonType;
1992
1993   bool InstantiationDependent = false;
1994   TypeAliasTemplateDecl *AliasTemplate = 0;
1995   if (!ExpansionIntoFixedList &&
1996       (AliasTemplate = dyn_cast<TypeAliasTemplateDecl>(Template))) {
1997     // Find the canonical type for this type alias template specialization.
1998     TypeAliasDecl *Pattern = AliasTemplate->getTemplatedDecl();
1999     if (Pattern->isInvalidDecl())
2000       return QualType();
2001
2002     TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
2003                                       Converted.data(), Converted.size());
2004
2005     // Only substitute for the innermost template argument list.
2006     MultiLevelTemplateArgumentList TemplateArgLists;
2007     TemplateArgLists.addOuterTemplateArguments(&TemplateArgs);
2008     unsigned Depth = AliasTemplate->getTemplateParameters()->getDepth();
2009     for (unsigned I = 0; I < Depth; ++I)
2010       TemplateArgLists.addOuterTemplateArguments(0, 0);
2011
2012     LocalInstantiationScope Scope(*this);
2013     InstantiatingTemplate Inst(*this, TemplateLoc, Template);
2014     if (Inst)
2015       return QualType();
2016
2017     CanonType = SubstType(Pattern->getUnderlyingType(),
2018                           TemplateArgLists, AliasTemplate->getLocation(),
2019                           AliasTemplate->getDeclName());
2020     if (CanonType.isNull())
2021       return QualType();
2022   } else if (Name.isDependent() ||
2023              TemplateSpecializationType::anyDependentTemplateArguments(
2024                TemplateArgs, InstantiationDependent)) {
2025     // This class template specialization is a dependent
2026     // type. Therefore, its canonical type is another class template
2027     // specialization type that contains all of the converted
2028     // arguments in canonical form. This ensures that, e.g., A<T> and
2029     // A<T, T> have identical types when A is declared as:
2030     //
2031     //   template<typename T, typename U = T> struct A;
2032     TemplateName CanonName = Context.getCanonicalTemplateName(Name);
2033     CanonType = Context.getTemplateSpecializationType(CanonName,
2034                                                       Converted.data(),
2035                                                       Converted.size());
2036
2037     // FIXME: CanonType is not actually the canonical type, and unfortunately
2038     // it is a TemplateSpecializationType that we will never use again.
2039     // In the future, we need to teach getTemplateSpecializationType to only
2040     // build the canonical type and return that to us.
2041     CanonType = Context.getCanonicalType(CanonType);
2042
2043     // This might work out to be a current instantiation, in which
2044     // case the canonical type needs to be the InjectedClassNameType.
2045     //
2046     // TODO: in theory this could be a simple hashtable lookup; most
2047     // changes to CurContext don't change the set of current
2048     // instantiations.
2049     if (isa<ClassTemplateDecl>(Template)) {
2050       for (DeclContext *Ctx = CurContext; Ctx; Ctx = Ctx->getLookupParent()) {
2051         // If we get out to a namespace, we're done.
2052         if (Ctx->isFileContext()) break;
2053
2054         // If this isn't a record, keep looking.
2055         CXXRecordDecl *Record = dyn_cast<CXXRecordDecl>(Ctx);
2056         if (!Record) continue;
2057
2058         // Look for one of the two cases with InjectedClassNameTypes
2059         // and check whether it's the same template.
2060         if (!isa<ClassTemplatePartialSpecializationDecl>(Record) &&
2061             !Record->getDescribedClassTemplate())
2062           continue;
2063
2064         // Fetch the injected class name type and check whether its
2065         // injected type is equal to the type we just built.
2066         QualType ICNT = Context.getTypeDeclType(Record);
2067         QualType Injected = cast<InjectedClassNameType>(ICNT)
2068           ->getInjectedSpecializationType();
2069
2070         if (CanonType != Injected->getCanonicalTypeInternal())
2071           continue;
2072
2073         // If so, the canonical type of this TST is the injected
2074         // class name type of the record we just found.
2075         assert(ICNT.isCanonical());
2076         CanonType = ICNT;
2077         break;
2078       }
2079     }
2080   } else if (ClassTemplateDecl *ClassTemplate
2081                = dyn_cast<ClassTemplateDecl>(Template)) {
2082     // Find the class template specialization declaration that
2083     // corresponds to these arguments.
2084     void *InsertPos = 0;
2085     ClassTemplateSpecializationDecl *Decl
2086       = ClassTemplate->findSpecialization(Converted.data(), Converted.size(),
2087                                           InsertPos);
2088     if (!Decl) {
2089       // This is the first time we have referenced this class template
2090       // specialization. Create the canonical declaration and add it to
2091       // the set of specializations.
2092       Decl = ClassTemplateSpecializationDecl::Create(Context,
2093                             ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getTagKind(),
2094                                                 ClassTemplate->getDeclContext(),
2095                             ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getLocStart(),
2096                                                 ClassTemplate->getLocation(),
2097                                                      ClassTemplate,
2098                                                      Converted.data(),
2099                                                      Converted.size(), 0);
2100       ClassTemplate->AddSpecialization(Decl, InsertPos);
2101       if (ClassTemplate->isOutOfLine())
2102         Decl->setLexicalDeclContext(ClassTemplate->getLexicalDeclContext());
2103     }
2104
2105     CanonType = Context.getTypeDeclType(Decl);
2106     assert(isa<RecordType>(CanonType) &&
2107            "type of non-dependent specialization is not a RecordType");
2108   }
2109
2110   // Build the fully-sugared type for this class template
2111   // specialization, which refers back to the class template
2112   // specialization we created or found.
2113   return Context.getTemplateSpecializationType(Name, TemplateArgs, CanonType);
2114 }
2115
2116 TypeResult
2117 Sema::ActOnTemplateIdType(CXXScopeSpec &SS, SourceLocation TemplateKWLoc,
2118                           TemplateTy TemplateD, SourceLocation TemplateLoc,
2119                           SourceLocation LAngleLoc,
2120                           ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsIn,
2121                           SourceLocation RAngleLoc,
2122                           bool IsCtorOrDtorName) {
2123   if (SS.isInvalid())
2124     return true;
2125
2126   TemplateName Template = TemplateD.getAsVal<TemplateName>();
2127
2128   // Translate the parser's template argument list in our AST format.
2129   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs(LAngleLoc, RAngleLoc);
2130   translateTemplateArguments(TemplateArgsIn, TemplateArgs);
2131
2132   if (DependentTemplateName *DTN = Template.getAsDependentTemplateName()) {
2133     QualType T
2134       = Context.getDependentTemplateSpecializationType(ETK_None,
2135                                                        DTN->getQualifier(),
2136                                                        DTN->getIdentifier(),
2137                                                        TemplateArgs);
2138     // Build type-source information.
2139     TypeLocBuilder TLB;
2140     DependentTemplateSpecializationTypeLoc SpecTL
2141       = TLB.push<DependentTemplateSpecializationTypeLoc>(T);
2142     SpecTL.setElaboratedKeywordLoc(SourceLocation());
2143     SpecTL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
2144     SpecTL.setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
2145     SpecTL.setTemplateNameLoc(TemplateLoc);
2146     SpecTL.setLAngleLoc(LAngleLoc);
2147     SpecTL.setRAngleLoc(RAngleLoc);
2148     for (unsigned I = 0, N = SpecTL.getNumArgs(); I != N; ++I)
2149       SpecTL.setArgLocInfo(I, TemplateArgs[I].getLocInfo());
2150     return CreateParsedType(T, TLB.getTypeSourceInfo(Context, T));
2151   }
2152
2153   QualType Result = CheckTemplateIdType(Template, TemplateLoc, TemplateArgs);
2154
2155   if (Result.isNull())
2156     return true;
2157
2158   // Build type-source information.
2159   TypeLocBuilder TLB;
2160   TemplateSpecializationTypeLoc SpecTL
2161     = TLB.push<TemplateSpecializationTypeLoc>(Result);
2162   SpecTL.setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
2163   SpecTL.setTemplateNameLoc(TemplateLoc);
2164   SpecTL.setLAngleLoc(LAngleLoc);
2165   SpecTL.setRAngleLoc(RAngleLoc);
2166   for (unsigned i = 0, e = SpecTL.getNumArgs(); i != e; ++i)
2167     SpecTL.setArgLocInfo(i, TemplateArgs[i].getLocInfo());
2168
2169   // NOTE: avoid constructing an ElaboratedTypeLoc if this is a
2170   // constructor or destructor name (in such a case, the scope specifier
2171   // will be attached to the enclosing Decl or Expr node).
2172   if (SS.isNotEmpty() && !IsCtorOrDtorName) {
2173     // Create an elaborated-type-specifier containing the nested-name-specifier.
2174     Result = Context.getElaboratedType(ETK_None, SS.getScopeRep(), Result);
2175     ElaboratedTypeLoc ElabTL = TLB.push<ElaboratedTypeLoc>(Result);
2176     ElabTL.setElaboratedKeywordLoc(SourceLocation());
2177     ElabTL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
2178   }
2179
2180   return CreateParsedType(Result, TLB.getTypeSourceInfo(Context, Result));
2181 }
2182
2183 TypeResult Sema::ActOnTagTemplateIdType(TagUseKind TUK,
2184                                         TypeSpecifierType TagSpec,
2185                                         SourceLocation TagLoc,
2186                                         CXXScopeSpec &SS,
2187                                         SourceLocation TemplateKWLoc,
2188                                         TemplateTy TemplateD,
2189                                         SourceLocation TemplateLoc,
2190                                         SourceLocation LAngleLoc,
2191                                         ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsIn,
2192                                         SourceLocation RAngleLoc) {
2193   TemplateName Template = TemplateD.getAsVal<TemplateName>();
2194
2195   // Translate the parser's template argument list in our AST format.
2196   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs(LAngleLoc, RAngleLoc);
2197   translateTemplateArguments(TemplateArgsIn, TemplateArgs);
2198
2199   // Determine the tag kind
2200   TagTypeKind TagKind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
2201   ElaboratedTypeKeyword Keyword
2202     = TypeWithKeyword::getKeywordForTagTypeKind(TagKind);
2203
2204   if (DependentTemplateName *DTN = Template.getAsDependentTemplateName()) {
2205     QualType T = Context.getDependentTemplateSpecializationType(Keyword,
2206                                                           DTN->getQualifier(),
2207                                                           DTN->getIdentifier(),
2208                                                                 TemplateArgs);
2209
2210     // Build type-source information.
2211     TypeLocBuilder TLB;
2212     DependentTemplateSpecializationTypeLoc SpecTL
2213       = TLB.push<DependentTemplateSpecializationTypeLoc>(T);
2214     SpecTL.setElaboratedKeywordLoc(TagLoc);
2215     SpecTL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
2216     SpecTL.setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
2217     SpecTL.setTemplateNameLoc(TemplateLoc);
2218     SpecTL.setLAngleLoc(LAngleLoc);
2219     SpecTL.setRAngleLoc(RAngleLoc);
2220     for (unsigned I = 0, N = SpecTL.getNumArgs(); I != N; ++I)
2221       SpecTL.setArgLocInfo(I, TemplateArgs[I].getLocInfo());
2222     return CreateParsedType(T, TLB.getTypeSourceInfo(Context, T));
2223   }
2224
2225   if (TypeAliasTemplateDecl *TAT =
2226         dyn_cast_or_null<TypeAliasTemplateDecl>(Template.getAsTemplateDecl())) {
2227     // C++0x [dcl.type.elab]p2:
2228     //   If the identifier resolves to a typedef-name or the simple-template-id
2229     //   resolves to an alias template specialization, the
2230     //   elaborated-type-specifier is ill-formed.
2231     Diag(TemplateLoc, diag::err_tag_reference_non_tag) << 4;
2232     Diag(TAT->getLocation(), diag::note_declared_at);
2233   }
2234
2235   QualType Result = CheckTemplateIdType(Template, TemplateLoc, TemplateArgs);
2236   if (Result.isNull())
2237     return TypeResult(true);
2238
2239   // Check the tag kind
2240   if (const RecordType *RT = Result->getAs<RecordType>()) {
2241     RecordDecl *D = RT->getDecl();
2242
2243     IdentifierInfo *Id = D->getIdentifier();
2244     assert(Id && "templated class must have an identifier");
2245
2246     if (!isAcceptableTagRedeclaration(D, TagKind, TUK == TUK_Definition,
2247                                       TagLoc, *Id)) {
2248       Diag(TagLoc, diag::err_use_with_wrong_tag)
2249         << Result
2250         << FixItHint::CreateReplacement(SourceRange(TagLoc), D->getKindName());
2251       Diag(D->getLocation(), diag::note_previous_use);
2252     }
2253   }
2254
2255   // Provide source-location information for the template specialization.
2256   TypeLocBuilder TLB;
2257   TemplateSpecializationTypeLoc SpecTL
2258     = TLB.push<TemplateSpecializationTypeLoc>(Result);
2259   SpecTL.setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
2260   SpecTL.setTemplateNameLoc(TemplateLoc);
2261   SpecTL.setLAngleLoc(LAngleLoc);
2262   SpecTL.setRAngleLoc(RAngleLoc);
2263   for (unsigned i = 0, e = SpecTL.getNumArgs(); i != e; ++i)
2264     SpecTL.setArgLocInfo(i, TemplateArgs[i].getLocInfo());
2265
2266   // Construct an elaborated type containing the nested-name-specifier (if any)
2267   // and tag keyword.
2268   Result = Context.getElaboratedType(Keyword, SS.getScopeRep(), Result);
2269   ElaboratedTypeLoc ElabTL = TLB.push<ElaboratedTypeLoc>(Result);
2270   ElabTL.setElaboratedKeywordLoc(TagLoc);
2271   ElabTL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
2272   return CreateParsedType(Result, TLB.getTypeSourceInfo(Context, Result));
2273 }
2274
2275 ExprResult Sema::BuildTemplateIdExpr(const CXXScopeSpec &SS,
2276                                      SourceLocation TemplateKWLoc,
2277                                      LookupResult &R,
2278                                      bool RequiresADL,
2279                                  const TemplateArgumentListInfo *TemplateArgs) {
2280   // FIXME: Can we do any checking at this point? I guess we could check the
2281   // template arguments that we have against the template name, if the template
2282   // name refers to a single template. That's not a terribly common case,
2283   // though.
2284   // foo<int> could identify a single function unambiguously
2285   // This approach does NOT work, since f<int>(1);
2286   // gets resolved prior to resorting to overload resolution
2287   // i.e., template<class T> void f(double);
2288   //       vs template<class T, class U> void f(U);
2289
2290   // These should be filtered out by our callers.
2291   assert(!R.empty() && "empty lookup results when building templateid");
2292   assert(!R.isAmbiguous() && "ambiguous lookup when building templateid");
2293
2294   // We don't want lookup warnings at this point.
2295   R.suppressDiagnostics();
2296
2297   UnresolvedLookupExpr *ULE
2298     = UnresolvedLookupExpr::Create(Context, R.getNamingClass(),
2299                                    SS.getWithLocInContext(Context),
2300                                    TemplateKWLoc,
2301                                    R.getLookupNameInfo(),
2302                                    RequiresADL, TemplateArgs,
2303                                    R.begin(), R.end());
2304
2305   return Owned(ULE);
2306 }
2307
2308 // We actually only call this from template instantiation.
2309 ExprResult
2310 Sema::BuildQualifiedTemplateIdExpr(CXXScopeSpec &SS,
2311                                    SourceLocation TemplateKWLoc,
2312                                    const DeclarationNameInfo &NameInfo,
2313                              const TemplateArgumentListInfo *TemplateArgs) {
2314   assert(TemplateArgs || TemplateKWLoc.isValid());
2315   DeclContext *DC;
2316   if (!(DC = computeDeclContext(SS, false)) ||
2317       DC->isDependentContext() ||
2318       RequireCompleteDeclContext(SS, DC))
2319     return BuildDependentDeclRefExpr(SS, TemplateKWLoc, NameInfo, TemplateArgs);
2320
2321   bool MemberOfUnknownSpecialization;
2322   LookupResult R(*this, NameInfo, LookupOrdinaryName);
2323   LookupTemplateName(R, (Scope*) 0, SS, QualType(), /*Entering*/ false,
2324                      MemberOfUnknownSpecialization);
2325
2326   if (R.isAmbiguous())
2327     return ExprError();
2328
2329   if (R.empty()) {
2330     Diag(NameInfo.getLoc(), diag::err_template_kw_refers_to_non_template)
2331       << NameInfo.getName() << SS.getRange();
2332     return ExprError();
2333   }
2334
2335   if (ClassTemplateDecl *Temp = R.getAsSingle<ClassTemplateDecl>()) {
2336     Diag(NameInfo.getLoc(), diag::err_template_kw_refers_to_class_template)
2337       << (NestedNameSpecifier*) SS.getScopeRep()
2338       << NameInfo.getName() << SS.getRange();
2339     Diag(Temp->getLocation(), diag::note_referenced_class_template);
2340     return ExprError();
2341   }
2342
2343   return BuildTemplateIdExpr(SS, TemplateKWLoc, R, /*ADL*/ false, TemplateArgs);
2344 }
2345
2346 /// \brief Form a dependent template name.
2347 ///
2348 /// This action forms a dependent template name given the template
2349 /// name and its (presumably dependent) scope specifier. For
2350 /// example, given "MetaFun::template apply", the scope specifier \p
2351 /// SS will be "MetaFun::", \p TemplateKWLoc contains the location
2352 /// of the "template" keyword, and "apply" is the \p Name.
2353 TemplateNameKind Sema::ActOnDependentTemplateName(Scope *S,
2354                                                   CXXScopeSpec &SS,
2355                                                   SourceLocation TemplateKWLoc,
2356                                                   UnqualifiedId &Name,
2357                                                   ParsedType ObjectType,
2358                                                   bool EnteringContext,
2359                                                   TemplateTy &Result) {
2360   if (TemplateKWLoc.isValid() && S && !S->getTemplateParamParent())
2361     Diag(TemplateKWLoc,
2362          getLangOpts().CPlusPlus0x ?
2363            diag::warn_cxx98_compat_template_outside_of_template :
2364            diag::ext_template_outside_of_template)
2365       << FixItHint::CreateRemoval(TemplateKWLoc);
2366
2367   DeclContext *LookupCtx = 0;
2368   if (SS.isSet())
2369     LookupCtx = computeDeclContext(SS, EnteringContext);
2370   if (!LookupCtx && ObjectType)
2371     LookupCtx = computeDeclContext(ObjectType.get());
2372   if (LookupCtx) {
2373     // C++0x [temp.names]p5:
2374     //   If a name prefixed by the keyword template is not the name of
2375     //   a template, the program is ill-formed. [Note: the keyword
2376     //   template may not be applied to non-template members of class
2377     //   templates. -end note ] [ Note: as is the case with the
2378     //   typename prefix, the template prefix is allowed in cases
2379     //   where it is not strictly necessary; i.e., when the
2380     //   nested-name-specifier or the expression on the left of the ->
2381     //   or . is not dependent on a template-parameter, or the use
2382     //   does not appear in the scope of a template. -end note]
2383     //
2384     // Note: C++03 was more strict here, because it banned the use of
2385     // the "template" keyword prior to a template-name that was not a
2386     // dependent name. C++ DR468 relaxed this requirement (the
2387     // "template" keyword is now permitted). We follow the C++0x
2388     // rules, even in C++03 mode with a warning, retroactively applying the DR.
2389     bool MemberOfUnknownSpecialization;
2390     TemplateNameKind TNK = isTemplateName(0, SS, TemplateKWLoc.isValid(), Name,
2391                                           ObjectType, EnteringContext, Result,
2392                                           MemberOfUnknownSpecialization);
2393     if (TNK == TNK_Non_template && LookupCtx->isDependentContext() &&
2394         isa<CXXRecordDecl>(LookupCtx) &&
2395         (!cast<CXXRecordDecl>(LookupCtx)->hasDefinition() ||
2396          cast<CXXRecordDecl>(LookupCtx)->hasAnyDependentBases())) {
2397       // This is a dependent template. Handle it below.
2398     } else if (TNK == TNK_Non_template) {
2399       Diag(Name.getLocStart(),
2400            diag::err_template_kw_refers_to_non_template)
2401         << GetNameFromUnqualifiedId(Name).getName()
2402         << Name.getSourceRange()
2403         << TemplateKWLoc;
2404       return TNK_Non_template;
2405     } else {
2406       // We found something; return it.
2407       return TNK;
2408     }
2409   }
2410
2411   NestedNameSpecifier *Qualifier
2412     = static_cast<NestedNameSpecifier *>(SS.getScopeRep());
2413
2414   switch (Name.getKind()) {
2415   case UnqualifiedId::IK_Identifier:
2416     Result = TemplateTy::make(Context.getDependentTemplateName(Qualifier,
2417                                                               Name.Identifier));
2418     return TNK_Dependent_template_name;
2419
2420   case UnqualifiedId::IK_OperatorFunctionId:
2421     Result = TemplateTy::make(Context.getDependentTemplateName(Qualifier,
2422                                              Name.OperatorFunctionId.Operator));
2423     return TNK_Dependent_template_name;
2424
2425   case UnqualifiedId::IK_LiteralOperatorId:
2426     llvm_unreachable(
2427             "We don't support these; Parse shouldn't have allowed propagation");
2428
2429   default:
2430     break;
2431   }
2432
2433   Diag(Name.getLocStart(),
2434        diag::err_template_kw_refers_to_non_template)
2435     << GetNameFromUnqualifiedId(Name).getName()
2436     << Name.getSourceRange()
2437     << TemplateKWLoc;
2438   return TNK_Non_template;
2439 }
2440
2441 bool Sema::CheckTemplateTypeArgument(TemplateTypeParmDecl *Param,
2442                                      const TemplateArgumentLoc &AL,
2443                           SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Converted) {
2444   const TemplateArgument &Arg = AL.getArgument();
2445
2446   // Check template type parameter.
2447   switch(Arg.getKind()) {
2448   case TemplateArgument::Type:
2449     // C++ [temp.arg.type]p1:
2450     //   A template-argument for a template-parameter which is a
2451     //   type shall be a type-id.
2452     break;
2453   case TemplateArgument::Template: {
2454     // We have a template type parameter but the template argument
2455     // is a template without any arguments.
2456     SourceRange SR = AL.getSourceRange();
2457     TemplateName Name = Arg.getAsTemplate();
2458     Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_missing_args)
2459       << Name << SR;
2460     if (TemplateDecl *Decl = Name.getAsTemplateDecl())
2461       Diag(Decl->getLocation(), diag::note_template_decl_here);
2462
2463     return true;
2464   }
2465   case TemplateArgument::Expression: {
2466     // We have a template type parameter but the template argument is an
2467     // expression; see if maybe it is missing the "typename" keyword.
2468     CXXScopeSpec SS;
2469     DeclarationNameInfo NameInfo;
2470
2471     if (DeclRefExpr *ArgExpr = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg.getAsExpr())) {
2472       SS.Adopt(ArgExpr->getQualifierLoc());
2473       NameInfo = ArgExpr->getNameInfo();
2474     } else if (DependentScopeDeclRefExpr *ArgExpr =
2475                dyn_cast<DependentScopeDeclRefExpr>(Arg.getAsExpr())) {
2476       SS.Adopt(ArgExpr->getQualifierLoc());
2477       NameInfo = ArgExpr->getNameInfo();
2478     } else if (CXXDependentScopeMemberExpr *ArgExpr =
2479                dyn_cast<CXXDependentScopeMemberExpr>(Arg.getAsExpr())) {
2480       if (ArgExpr->isImplicitAccess()) {
2481         SS.Adopt(ArgExpr->getQualifierLoc());
2482         NameInfo = ArgExpr->getMemberNameInfo();
2483       }
2484     }
2485
2486     if (NameInfo.getName().isIdentifier()) {
2487       LookupResult Result(*this, NameInfo, LookupOrdinaryName);
2488       LookupParsedName(Result, CurScope, &SS);
2489
2490       if (Result.getAsSingle<TypeDecl>() ||
2491           Result.getResultKind() ==
2492             LookupResult::NotFoundInCurrentInstantiation) {
2493         // FIXME: Add a FixIt and fix up the template argument for recovery.
2494         SourceLocation Loc = AL.getSourceRange().getBegin();
2495         Diag(Loc, diag::err_template_arg_must_be_type_suggest);
2496         Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2497         return true;
2498       }
2499     }
2500     // fallthrough
2501   }
2502   default: {
2503     // We have a template type parameter but the template argument
2504     // is not a type.
2505     SourceRange SR = AL.getSourceRange();
2506     Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_must_be_type) << SR;
2507     Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2508
2509     return true;
2510   }
2511   }
2512
2513   if (CheckTemplateArgument(Param, AL.getTypeSourceInfo()))
2514     return true;
2515
2516   // Add the converted template type argument.
2517   QualType ArgType = Context.getCanonicalType(Arg.getAsType());
2518
2519   // Objective-C ARC:
2520   //   If an explicitly-specified template argument type is a lifetime type
2521   //   with no lifetime qualifier, the __strong lifetime qualifier is inferred.
2522   if (getLangOpts().ObjCAutoRefCount &&
2523       ArgType->isObjCLifetimeType() &&
2524       !ArgType.getObjCLifetime()) {
2525     Qualifiers Qs;
2526     Qs.setObjCLifetime(Qualifiers::OCL_Strong);
2527     ArgType = Context.getQualifiedType(ArgType, Qs);
2528   }
2529
2530   Converted.push_back(TemplateArgument(ArgType));
2531   return false;
2532 }
2533
2534 /// \brief Substitute template arguments into the default template argument for
2535 /// the given template type parameter.
2536 ///
2537 /// \param SemaRef the semantic analysis object for which we are performing
2538 /// the substitution.
2539 ///
2540 /// \param Template the template that we are synthesizing template arguments
2541 /// for.
2542 ///
2543 /// \param TemplateLoc the location of the template name that started the
2544 /// template-id we are checking.
2545 ///
2546 /// \param RAngleLoc the location of the right angle bracket ('>') that
2547 /// terminates the template-id.
2548 ///
2549 /// \param Param the template template parameter whose default we are
2550 /// substituting into.
2551 ///
2552 /// \param Converted the list of template arguments provided for template
2553 /// parameters that precede \p Param in the template parameter list.
2554 /// \returns the substituted template argument, or NULL if an error occurred.
2555 static TypeSourceInfo *
2556 SubstDefaultTemplateArgument(Sema &SemaRef,
2557                              TemplateDecl *Template,
2558                              SourceLocation TemplateLoc,
2559                              SourceLocation RAngleLoc,
2560                              TemplateTypeParmDecl *Param,
2561                          SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Converted) {
2562   TypeSourceInfo *ArgType = Param->getDefaultArgumentInfo();
2563
2564   // If the argument type is dependent, instantiate it now based
2565   // on the previously-computed template arguments.
2566   if (ArgType->getType()->isDependentType()) {
2567     TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
2568                                       Converted.data(), Converted.size());
2569
2570     MultiLevelTemplateArgumentList AllTemplateArgs
2571       = SemaRef.getTemplateInstantiationArgs(Template, &TemplateArgs);
2572
2573     Sema::InstantiatingTemplate Inst(SemaRef, TemplateLoc,
2574                                      Template, Converted,
2575                                      SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
2576     if (Inst)
2577       return 0;
2578
2579     Sema::ContextRAII SavedContext(SemaRef, Template->getDeclContext());
2580     ArgType = SemaRef.SubstType(ArgType, AllTemplateArgs,
2581                                 Param->getDefaultArgumentLoc(),
2582                                 Param->getDeclName());
2583   }
2584
2585   return ArgType;
2586 }
2587
2588 /// \brief Substitute template arguments into the default template argument for
2589 /// the given non-type template parameter.
2590 ///
2591 /// \param SemaRef the semantic analysis object for which we are performing
2592 /// the substitution.
2593 ///
2594 /// \param Template the template that we are synthesizing template arguments
2595 /// for.
2596 ///
2597 /// \param TemplateLoc the location of the template name that started the
2598 /// template-id we are checking.
2599 ///
2600 /// \param RAngleLoc the location of the right angle bracket ('>') that
2601 /// terminates the template-id.
2602 ///
2603 /// \param Param the non-type template parameter whose default we are
2604 /// substituting into.
2605 ///
2606 /// \param Converted the list of template arguments provided for template
2607 /// parameters that precede \p Param in the template parameter list.
2608 ///
2609 /// \returns the substituted template argument, or NULL if an error occurred.
2610 static ExprResult
2611 SubstDefaultTemplateArgument(Sema &SemaRef,
2612                              TemplateDecl *Template,
2613                              SourceLocation TemplateLoc,
2614                              SourceLocation RAngleLoc,
2615                              NonTypeTemplateParmDecl *Param,
2616                         SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Converted) {
2617   TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
2618                                     Converted.data(), Converted.size());
2619
2620   MultiLevelTemplateArgumentList AllTemplateArgs
2621     = SemaRef.getTemplateInstantiationArgs(Template, &TemplateArgs);
2622
2623   Sema::InstantiatingTemplate Inst(SemaRef, TemplateLoc,
2624                                    Template, Converted,
2625                                    SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
2626   if (Inst)
2627     return ExprError();
2628
2629   Sema::ContextRAII SavedContext(SemaRef, Template->getDeclContext());
2630   EnterExpressionEvaluationContext Unevaluated(SemaRef, Sema::Unevaluated);
2631   return SemaRef.SubstExpr(Param->getDefaultArgument(), AllTemplateArgs);
2632 }
2633
2634 /// \brief Substitute template arguments into the default template argument for
2635 /// the given template template parameter.
2636 ///
2637 /// \param SemaRef the semantic analysis object for which we are performing
2638 /// the substitution.
2639 ///
2640 /// \param Template the template that we are synthesizing template arguments
2641 /// for.
2642 ///
2643 /// \param TemplateLoc the location of the template name that started the
2644 /// template-id we are checking.
2645 ///
2646 /// \param RAngleLoc the location of the right angle bracket ('>') that
2647 /// terminates the template-id.
2648 ///
2649 /// \param Param the template template parameter whose default we are
2650 /// substituting into.
2651 ///
2652 /// \param Converted the list of template arguments provided for template
2653 /// parameters that precede \p Param in the template parameter list.
2654 ///
2655 /// \param QualifierLoc Will be set to the nested-name-specifier (with
2656 /// source-location information) that precedes the template name.
2657 ///
2658 /// \returns the substituted template argument, or NULL if an error occurred.
2659 static TemplateName
2660 SubstDefaultTemplateArgument(Sema &SemaRef,
2661                              TemplateDecl *Template,
2662                              SourceLocation TemplateLoc,
2663                              SourceLocation RAngleLoc,
2664                              TemplateTemplateParmDecl *Param,
2665                        SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Converted,
2666                              NestedNameSpecifierLoc &QualifierLoc) {
2667   TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
2668                                     Converted.data(), Converted.size());
2669
2670   MultiLevelTemplateArgumentList AllTemplateArgs
2671     = SemaRef.getTemplateInstantiationArgs(Template, &TemplateArgs);
2672
2673   Sema::InstantiatingTemplate Inst(SemaRef, TemplateLoc,
2674                                    Template, Converted,
2675                                    SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
2676   if (Inst)
2677     return TemplateName();
2678
2679   Sema::ContextRAII SavedContext(SemaRef, Template->getDeclContext());
2680   // Substitute into the nested-name-specifier first,
2681   QualifierLoc = Param->getDefaultArgument().getTemplateQualifierLoc();
2682   if (QualifierLoc) {
2683     QualifierLoc = SemaRef.SubstNestedNameSpecifierLoc(QualifierLoc,
2684                                                        AllTemplateArgs);
2685     if (!QualifierLoc)
2686       return TemplateName();
2687   }
2688
2689   return SemaRef.SubstTemplateName(QualifierLoc,
2690                       Param->getDefaultArgument().getArgument().getAsTemplate(),
2691                               Param->getDefaultArgument().getTemplateNameLoc(),
2692                                    AllTemplateArgs);
2693 }
2694
2695 /// \brief If the given template parameter has a default template
2696 /// argument, substitute into that default template argument and
2697 /// return the corresponding template argument.
2698 TemplateArgumentLoc
2699 Sema::SubstDefaultTemplateArgumentIfAvailable(TemplateDecl *Template,
2700                                               SourceLocation TemplateLoc,
2701                                               SourceLocation RAngleLoc,
2702                                               Decl *Param,
2703                       SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Converted) {
2704    if (TemplateTypeParmDecl *TypeParm = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(Param)) {
2705     if (!TypeParm->hasDefaultArgument())
2706       return TemplateArgumentLoc();
2707
2708     TypeSourceInfo *DI = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
2709                                                       TemplateLoc,
2710                                                       RAngleLoc,
2711                                                       TypeParm,
2712                                                       Converted);
2713     if (DI)
2714       return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(DI->getType()), DI);
2715
2716     return TemplateArgumentLoc();
2717   }
2718
2719   if (NonTypeTemplateParmDecl *NonTypeParm
2720         = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
2721     if (!NonTypeParm->hasDefaultArgument())
2722       return TemplateArgumentLoc();
2723
2724     ExprResult Arg = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
2725                                                   TemplateLoc,
2726                                                   RAngleLoc,
2727                                                   NonTypeParm,
2728                                                   Converted);
2729     if (Arg.isInvalid())
2730       return TemplateArgumentLoc();
2731
2732     Expr *ArgE = Arg.takeAs<Expr>();
2733     return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(ArgE), ArgE);
2734   }
2735
2736   TemplateTemplateParmDecl *TempTempParm
2737     = cast<TemplateTemplateParmDecl>(Param);
2738   if (!TempTempParm->hasDefaultArgument())
2739     return TemplateArgumentLoc();
2740
2741
2742   NestedNameSpecifierLoc QualifierLoc;
2743   TemplateName TName = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
2744                                                     TemplateLoc,
2745                                                     RAngleLoc,
2746                                                     TempTempParm,
2747                                                     Converted,
2748                                                     QualifierLoc);
2749   if (TName.isNull())
2750     return TemplateArgumentLoc();
2751
2752   return TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(TName),
2753                 TempTempParm->getDefaultArgument().getTemplateQualifierLoc(),
2754                 TempTempParm->getDefaultArgument().getTemplateNameLoc());
2755 }
2756
2757 /// \brief Check that the given template argument corresponds to the given
2758 /// template parameter.
2759 ///
2760 /// \param Param The template parameter against which the argument will be
2761 /// checked.
2762 ///
2763 /// \param Arg The template argument.
2764 ///
2765 /// \param Template The template in which the template argument resides.
2766 ///
2767 /// \param TemplateLoc The location of the template name for the template
2768 /// whose argument list we're matching.
2769 ///
2770 /// \param RAngleLoc The location of the right angle bracket ('>') that closes
2771 /// the template argument list.
2772 ///
2773 /// \param ArgumentPackIndex The index into the argument pack where this
2774 /// argument will be placed. Only valid if the parameter is a parameter pack.
2775 ///
2776 /// \param Converted The checked, converted argument will be added to the
2777 /// end of this small vector.
2778 ///
2779 /// \param CTAK Describes how we arrived at this particular template argument:
2780 /// explicitly written, deduced, etc.
2781 ///
2782 /// \returns true on error, false otherwise.
2783 bool Sema::CheckTemplateArgument(NamedDecl *Param,
2784                                  const TemplateArgumentLoc &Arg,
2785                                  NamedDecl *Template,
2786                                  SourceLocation TemplateLoc,
2787                                  SourceLocation RAngleLoc,
2788                                  unsigned ArgumentPackIndex,
2789                             SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Converted,
2790                                  CheckTemplateArgumentKind CTAK) {
2791   // Check template type parameters.
2792   if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(Param))
2793     return CheckTemplateTypeArgument(TTP, Arg, Converted);
2794
2795   // Check non-type template parameters.
2796   if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP =dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
2797     // Do substitution on the type of the non-type template parameter
2798     // with the template arguments we've seen thus far.  But if the
2799     // template has a dependent context then we cannot substitute yet.
2800     QualType NTTPType = NTTP->getType();
2801     if (NTTP->isParameterPack() && NTTP->isExpandedParameterPack())
2802       NTTPType = NTTP->getExpansionType(ArgumentPackIndex);
2803
2804     if (NTTPType->isDependentType() &&
2805         !isa<TemplateTemplateParmDecl>(Template) &&
2806         !Template->getDeclContext()->isDependentContext()) {
2807       // Do substitution on the type of the non-type template parameter.
2808       InstantiatingTemplate Inst(*this, TemplateLoc, Template,
2809                                  NTTP, Converted,
2810                                  SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
2811       if (Inst)
2812         return true;
2813
2814       TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
2815                                         Converted.data(), Converted.size());
2816       NTTPType = SubstType(NTTPType,
2817                            MultiLevelTemplateArgumentList(TemplateArgs),
2818                            NTTP->getLocation(),
2819                            NTTP->getDeclName());
2820       // If that worked, check the non-type template parameter type
2821       // for validity.
2822       if (!NTTPType.isNull())
2823         NTTPType = CheckNonTypeTemplateParameterType(NTTPType,
2824                                                      NTTP->getLocation());
2825       if (NTTPType.isNull())
2826         return true;
2827     }
2828
2829     switch (Arg.getArgument().getKind()) {
2830     case TemplateArgument::Null:
2831       llvm_unreachable("Should never see a NULL template argument here");
2832
2833     case TemplateArgument::Expression: {
2834       TemplateArgument Result;
2835       ExprResult Res =
2836         CheckTemplateArgument(NTTP, NTTPType, Arg.getArgument().getAsExpr(),
2837                               Result, CTAK);
2838       if (Res.isInvalid())
2839         return true;
2840
2841       Converted.push_back(Result);
2842       break;
2843     }
2844
2845     case TemplateArgument::Declaration:
2846     case TemplateArgument::Integral:
2847     case TemplateArgument::NullPtr:
2848       // We've already checked this template argument, so just copy
2849       // it to the list of converted arguments.
2850       Converted.push_back(Arg.getArgument());
2851       break;
2852
2853     case TemplateArgument::Template:
2854     case TemplateArgument::TemplateExpansion:
2855       // We were given a template template argument. It may not be ill-formed;
2856       // see below.
2857       if (DependentTemplateName *DTN
2858             = Arg.getArgument().getAsTemplateOrTemplatePattern()
2859                                               .getAsDependentTemplateName()) {
2860         // We have a template argument such as \c T::template X, which we
2861         // parsed as a template template argument. However, since we now
2862         // know that we need a non-type template argument, convert this
2863         // template name into an expression.
2864
2865         DeclarationNameInfo NameInfo(DTN->getIdentifier(),
2866                                      Arg.getTemplateNameLoc());
2867
2868         CXXScopeSpec SS;
2869         SS.Adopt(Arg.getTemplateQualifierLoc());
2870         // FIXME: the template-template arg was a DependentTemplateName,
2871         // so it was provided with a template keyword. However, its source
2872         // location is not stored in the template argument structure.
2873         SourceLocation TemplateKWLoc;
2874         ExprResult E = Owned(DependentScopeDeclRefExpr::Create(Context,
2875                                                 SS.getWithLocInContext(Context),
2876                                                                TemplateKWLoc,
2877                                                                NameInfo, 0));
2878
2879         // If we parsed the template argument as a pack expansion, create a
2880         // pack expansion expression.
2881         if (Arg.getArgument().getKind() == TemplateArgument::TemplateExpansion){
2882           E = ActOnPackExpansion(E.take(), Arg.getTemplateEllipsisLoc());
2883           if (E.isInvalid())
2884             return true;
2885         }
2886
2887         TemplateArgument Result;
2888         E = CheckTemplateArgument(NTTP, NTTPType, E.take(), Result);
2889         if (E.isInvalid())
2890           return true;
2891
2892         Converted.push_back(Result);
2893         break;
2894       }
2895
2896       // We have a template argument that actually does refer to a class
2897       // template, alias template, or template template parameter, and
2898       // therefore cannot be a non-type template argument.
2899       Diag(Arg.getLocation(), diag::err_template_arg_must_be_expr)
2900         << Arg.getSourceRange();
2901
2902       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2903       return true;
2904
2905     case TemplateArgument::Type: {
2906       // We have a non-type template parameter but the template
2907       // argument is a type.
2908
2909       // C++ [temp.arg]p2:
2910       //   In a template-argument, an ambiguity between a type-id and
2911       //   an expression is resolved to a type-id, regardless of the
2912       //   form of the corresponding template-parameter.
2913       //
2914       // We warn specifically about this case, since it can be rather
2915       // confusing for users.
2916       QualType T = Arg.getArgument().getAsType();
2917       SourceRange SR = Arg.getSourceRange();
2918       if (T->isFunctionType())
2919         Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_nontype_ambig) << SR << T;
2920       else
2921         Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_must_be_expr) << SR;
2922       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
2923       return true;
2924     }
2925
2926     case TemplateArgument::Pack:
2927       llvm_unreachable("Caller must expand template argument packs");
2928     }
2929
2930     return false;
2931   }
2932
2933
2934   // Check template template parameters.
2935   TemplateTemplateParmDecl *TempParm = cast<TemplateTemplateParmDecl>(Param);
2936
2937   // Substitute into the template parameter list of the template
2938   // template parameter, since previously-supplied template arguments
2939   // may appear within the template template parameter.
2940   {
2941     // Set up a template instantiation context.
2942     LocalInstantiationScope Scope(*this);
2943     InstantiatingTemplate Inst(*this, TemplateLoc, Template,
2944                                TempParm, Converted,
2945                                SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
2946     if (Inst)
2947       return true;
2948
2949     TemplateArgumentList TemplateArgs(TemplateArgumentList::OnStack,
2950                                       Converted.data(), Converted.size());
2951     TempParm = cast_or_null<TemplateTemplateParmDecl>(
2952                       SubstDecl(TempParm, CurContext,
2953                                 MultiLevelTemplateArgumentList(TemplateArgs)));
2954     if (!TempParm)
2955       return true;
2956   }
2957
2958   switch (Arg.getArgument().getKind()) {
2959   case TemplateArgument::Null:
2960     llvm_unreachable("Should never see a NULL template argument here");
2961
2962   case TemplateArgument::Template:
2963   case TemplateArgument::TemplateExpansion:
2964     if (CheckTemplateArgument(TempParm, Arg, ArgumentPackIndex))
2965       return true;
2966
2967     Converted.push_back(Arg.getArgument());
2968     break;
2969
2970   case TemplateArgument::Expression:
2971   case TemplateArgument::Type:
2972     // We have a template template parameter but the template
2973     // argument does not refer to a template.
2974     Diag(Arg.getLocation(), diag::err_template_arg_must_be_template)
2975       << getLangOpts().CPlusPlus0x;
2976     return true;
2977
2978   case TemplateArgument::Declaration:
2979     llvm_unreachable("Declaration argument with template template parameter");
2980   case TemplateArgument::Integral:
2981     llvm_unreachable("Integral argument with template template parameter");
2982   case TemplateArgument::NullPtr:
2983     llvm_unreachable("Null pointer argument with template template parameter");
2984
2985   case TemplateArgument::Pack:
2986     llvm_unreachable("Caller must expand template argument packs");
2987   }
2988
2989   return false;
2990 }
2991
2992 /// \brief Diagnose an arity mismatch in the
2993 static bool diagnoseArityMismatch(Sema &S, TemplateDecl *Template,
2994                                   SourceLocation TemplateLoc,
2995                                   TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs) {
2996   TemplateParameterList *Params = Template->getTemplateParameters();
2997   unsigned NumParams = Params->size();
2998   unsigned NumArgs = TemplateArgs.size();
2999
3000   SourceRange Range;
3001   if (NumArgs > NumParams)
3002     Range = SourceRange(TemplateArgs[NumParams].getLocation(),
3003                         TemplateArgs.getRAngleLoc());
3004   S.Diag(TemplateLoc, diag::err_template_arg_list_different_arity)
3005     << (NumArgs > NumParams)
3006     << (isa<ClassTemplateDecl>(Template)? 0 :
3007         isa<FunctionTemplateDecl>(Template)? 1 :
3008         isa<TemplateTemplateParmDecl>(Template)? 2 : 3)
3009     << Template << Range;
3010   S.Diag(Template->getLocation(), diag::note_template_decl_here)
3011     << Params->getSourceRange();
3012   return true;
3013 }
3014
3015 /// \brief Check whether the template parameter is a pack expansion, and if so,
3016 /// determine the number of parameters produced by that expansion. For instance:
3017 ///
3018 /// \code
3019 /// template<typename ...Ts> struct A {
3020 ///   template<Ts ...NTs, template<Ts> class ...TTs, typename ...Us> struct B;
3021 /// };
3022 /// \endcode
3023 ///
3024 /// In \c A<int,int>::B, \c NTs and \c TTs have expanded pack size 2, and \c Us
3025 /// is not a pack expansion, so returns an empty Optional.
3026 static llvm::Optional<unsigned> getExpandedPackSize(NamedDecl *Param) {
3027   if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
3028         = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
3029     if (NTTP->isExpandedParameterPack())
3030       return NTTP->getNumExpansionTypes();
3031   }
3032
3033   if (TemplateTemplateParmDecl *TTP
3034         = dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl>(Param)) {
3035     if (TTP->isExpandedParameterPack())
3036       return TTP->getNumExpansionTemplateParameters();
3037   }
3038
3039   return llvm::Optional<unsigned>();
3040 }
3041
3042 /// \brief Check that the given template argument list is well-formed
3043 /// for specializing the given template.
3044 bool Sema::CheckTemplateArgumentList(TemplateDecl *Template,
3045                                      SourceLocation TemplateLoc,
3046                                      TemplateArgumentListInfo &TemplateArgs,
3047                                      bool PartialTemplateArgs,
3048                           SmallVectorImpl<TemplateArgument> &Converted,
3049                                      bool *ExpansionIntoFixedList) {
3050   if (ExpansionIntoFixedList)
3051     *ExpansionIntoFixedList = false;
3052
3053   TemplateParameterList *Params = Template->getTemplateParameters();
3054
3055   SourceLocation RAngleLoc = TemplateArgs.getRAngleLoc();
3056
3057   // C++ [temp.arg]p1:
3058   //   [...] The type and form of each template-argument specified in
3059   //   a template-id shall match the type and form specified for the
3060   //   corresponding parameter declared by the template in its
3061   //   template-parameter-list.
3062   bool isTemplateTemplateParameter = isa<TemplateTemplateParmDecl>(Template);
3063   SmallVector<TemplateArgument, 2> ArgumentPack;
3064   unsigned ArgIdx = 0, NumArgs = TemplateArgs.size();
3065   LocalInstantiationScope InstScope(*this, true);
3066   for (TemplateParameterList::iterator Param = Params->begin(),
3067                                        ParamEnd = Params->end();
3068        Param != ParamEnd; /* increment in loop */) {
3069     // If we have an expanded parameter pack, make sure we don't have too
3070     // many arguments.
3071     if (llvm::Optional<unsigned> Expansions = getExpandedPackSize(*Param)) {
3072       if (*Expansions == ArgumentPack.size()) {
3073         // We're done with this parameter pack. Pack up its arguments and add
3074         // them to the list.
3075         Converted.push_back(
3076           TemplateArgument::CreatePackCopy(Context,
3077                                            ArgumentPack.data(),
3078                                            ArgumentPack.size()));
3079         ArgumentPack.clear();
3080
3081         // This argument is assigned to the next parameter.
3082         ++Param;
3083         continue;
3084       } else if (ArgIdx == NumArgs && !PartialTemplateArgs) {
3085         // Not enough arguments for this parameter pack.
3086         Diag(TemplateLoc, diag::err_template_arg_list_different_arity)
3087           << false
3088           << (isa<ClassTemplateDecl>(Template)? 0 :
3089               isa<FunctionTemplateDecl>(Template)? 1 :
3090               isa<TemplateTemplateParmDecl>(Template)? 2 : 3)
3091           << Template;
3092         Diag(Template->getLocation(), diag::note_template_decl_here)
3093           << Params->getSourceRange();
3094         return true;
3095       }
3096     }
3097
3098     if (ArgIdx < NumArgs) {
3099       // Check the template argument we were given.
3100       if (CheckTemplateArgument(*Param, TemplateArgs[ArgIdx], Template,
3101                                 TemplateLoc, RAngleLoc,
3102                                 ArgumentPack.size(), Converted))
3103         return true;
3104
3105       // We're now done with this argument.
3106       ++ArgIdx;
3107
3108       if ((*Param)->isTemplateParameterPack()) {
3109         // The template parameter was a template parameter pack, so take the
3110         // deduced argument and place it on the argument pack. Note that we
3111         // stay on the same template parameter so that we can deduce more
3112         // arguments.
3113         ArgumentPack.push_back(Converted.back());
3114         Converted.pop_back();
3115       } else {
3116         // Move to the next template parameter.
3117         ++Param;
3118       }
3119
3120       // If we just saw a pack expansion, then directly convert the remaining
3121       // arguments, because we don't know what parameters they'll match up
3122       // with.
3123       if (TemplateArgs[ArgIdx-1].getArgument().isPackExpansion()) {
3124         bool InFinalParameterPack = Param != ParamEnd &&
3125                                     Param + 1 == ParamEnd &&
3126                                     (*Param)->isTemplateParameterPack() &&
3127                                     !getExpandedPackSize(*Param);
3128
3129         if (!InFinalParameterPack && !ArgumentPack.empty()) {
3130           // If we were part way through filling in an expanded parameter pack,
3131           // fall back to just producing individual arguments.
3132           Converted.insert(Converted.end(),
3133                            ArgumentPack.begin(), ArgumentPack.end());
3134           ArgumentPack.clear();
3135         }
3136
3137         while (ArgIdx < NumArgs) {
3138           if (InFinalParameterPack)
3139             ArgumentPack.push_back(TemplateArgs[ArgIdx].getArgument());
3140           else
3141             Converted.push_back(TemplateArgs[ArgIdx].getArgument());
3142           ++ArgIdx;
3143         }
3144
3145         // Push the argument pack onto the list of converted arguments.
3146         if (InFinalParameterPack) {
3147           Converted.push_back(
3148             TemplateArgument::CreatePackCopy(Context,
3149                                              ArgumentPack.data(),
3150                                              ArgumentPack.size()));
3151           ArgumentPack.clear();
3152         } else if (ExpansionIntoFixedList) {
3153           // We have expanded a pack into a fixed list.
3154           *ExpansionIntoFixedList = true;
3155         }
3156
3157         return false;
3158       }
3159
3160       continue;
3161     }
3162
3163     // If we're checking a partial template argument list, we're done.
3164     if (PartialTemplateArgs) {
3165       if ((*Param)->isTemplateParameterPack() && !ArgumentPack.empty())
3166         Converted.push_back(TemplateArgument::CreatePackCopy(Context,
3167                                                          ArgumentPack.data(),
3168                                                          ArgumentPack.size()));
3169
3170       return false;
3171     }
3172
3173     // If we have a template parameter pack with no more corresponding
3174     // arguments, just break out now and we'll fill in the argument pack below.
3175     if ((*Param)->isTemplateParameterPack()) {
3176       assert(!getExpandedPackSize(*Param) &&
3177              "Should have dealt with this already");
3178
3179       // A non-expanded parameter pack before the end of the parameter list
3180       // only occurs for an ill-formed template parameter list, unless we've
3181       // got a partial argument list for a function template, so just bail out.
3182       if (Param + 1 != ParamEnd)
3183         return true;
3184
3185       Converted.push_back(TemplateArgument::CreatePackCopy(Context,
3186                                                        ArgumentPack.data(),
3187                                                        ArgumentPack.size()));
3188       ArgumentPack.clear();
3189
3190       ++Param;
3191       continue;
3192     }
3193
3194     // Check whether we have a default argument.
3195     TemplateArgumentLoc Arg;
3196
3197     // Retrieve the default template argument from the template
3198     // parameter. For each kind of template parameter, we substitute the
3199     // template arguments provided thus far and any "outer" template arguments
3200     // (when the template parameter was part of a nested template) into
3201     // the default argument.
3202     if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(*Param)) {
3203       if (!TTP->hasDefaultArgument())
3204         return diagnoseArityMismatch(*this, Template, TemplateLoc,
3205                                      TemplateArgs);
3206
3207       TypeSourceInfo *ArgType = SubstDefaultTemplateArgument(*this,
3208                                                              Template,
3209                                                              TemplateLoc,
3210                                                              RAngleLoc,
3211                                                              TTP,
3212                                                              Converted);
3213       if (!ArgType)
3214         return true;
3215
3216       Arg = TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(ArgType->getType()),
3217                                 ArgType);
3218     } else if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
3219                  = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(*Param)) {
3220       if (!NTTP->hasDefaultArgument())
3221         return diagnoseArityMismatch(*this, Template, TemplateLoc,
3222                                      TemplateArgs);
3223
3224       ExprResult E = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
3225                                                               TemplateLoc,
3226                                                               RAngleLoc,
3227                                                               NTTP,
3228                                                               Converted);
3229       if (E.isInvalid())
3230         return true;
3231
3232       Expr *Ex = E.takeAs<Expr>();
3233       Arg = TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(Ex), Ex);
3234     } else {
3235       TemplateTemplateParmDecl *TempParm
3236         = cast<TemplateTemplateParmDecl>(*Param);
3237
3238       if (!TempParm->hasDefaultArgument())
3239         return diagnoseArityMismatch(*this, Template, TemplateLoc,
3240                                      TemplateArgs);
3241
3242       NestedNameSpecifierLoc QualifierLoc;
3243       TemplateName Name = SubstDefaultTemplateArgument(*this, Template,
3244                                                        TemplateLoc,
3245                                                        RAngleLoc,
3246                                                        TempParm,
3247                                                        Converted,
3248                                                        QualifierLoc);
3249       if (Name.isNull())
3250         return true;
3251
3252       Arg = TemplateArgumentLoc(TemplateArgument(Name), QualifierLoc,
3253                            TempParm->getDefaultArgument().getTemplateNameLoc());
3254     }
3255
3256     // Introduce an instantiation record that describes where we are using
3257     // the default template argument.
3258     InstantiatingTemplate Instantiating(*this, RAngleLoc, Template,
3259                                         *Param, Converted,
3260                                         SourceRange(TemplateLoc, RAngleLoc));
3261     if (Instantiating)
3262       return true;
3263
3264     // Check the default template argument.
3265     if (CheckTemplateArgument(*Param, Arg, Template, TemplateLoc,
3266                               RAngleLoc, 0, Converted))
3267       return true;
3268
3269     // Core issue 150 (assumed resolution): if this is a template template
3270     // parameter, keep track of the default template arguments from the
3271     // template definition.
3272     if (isTemplateTemplateParameter)
3273       TemplateArgs.addArgument(Arg);
3274
3275     // Move to the next template parameter and argument.
3276     ++Param;
3277     ++ArgIdx;
3278   }
3279
3280   // If we have any leftover arguments, then there were too many arguments.
3281   // Complain and fail.
3282   if (ArgIdx < NumArgs)
3283     return diagnoseArityMismatch(*this, Template, TemplateLoc, TemplateArgs);
3284
3285   return false;
3286 }
3287
3288 namespace {
3289   class UnnamedLocalNoLinkageFinder
3290     : public TypeVisitor<UnnamedLocalNoLinkageFinder, bool>
3291   {
3292     Sema &S;
3293     SourceRange SR;
3294
3295     typedef TypeVisitor<UnnamedLocalNoLinkageFinder, bool> inherited;
3296
3297   public:
3298     UnnamedLocalNoLinkageFinder(Sema &S, SourceRange SR) : S(S), SR(SR) { }
3299
3300     bool Visit(QualType T) {
3301       return inherited::Visit(T.getTypePtr());
3302     }
3303
3304 #define TYPE(Class, Parent) \
3305     bool Visit##Class##Type(const Class##Type *);
3306 #define ABSTRACT_TYPE(Class, Parent) \
3307     bool Visit##Class##Type(const Class##Type *) { return false; }
3308 #define NON_CANONICAL_TYPE(Class, Parent) \
3309     bool Visit##Class##Type(const Class##Type *) { return false; }
3310 #include "clang/AST/TypeNodes.def"
3311
3312     bool VisitTagDecl(const TagDecl *Tag);
3313     bool VisitNestedNameSpecifier(NestedNameSpecifier *NNS);
3314   };
3315 }
3316
3317 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitBuiltinType(const BuiltinType*) {
3318   return false;
3319 }
3320
3321 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitComplexType(const ComplexType* T) {
3322   return Visit(T->getElementType());
3323 }
3324
3325 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitPointerType(const PointerType* T) {
3326   return Visit(T->getPointeeType());
3327 }
3328
3329 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitBlockPointerType(
3330                                                     const BlockPointerType* T) {
3331   return Visit(T->getPointeeType());
3332 }
3333
3334 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitLValueReferenceType(
3335                                                 const LValueReferenceType* T) {
3336   return Visit(T->getPointeeType());
3337 }
3338
3339 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitRValueReferenceType(
3340                                                 const RValueReferenceType* T) {
3341   return Visit(T->getPointeeType());
3342 }
3343
3344 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitMemberPointerType(
3345                                                   const MemberPointerType* T) {
3346   return Visit(T->getPointeeType()) || Visit(QualType(T->getClass(), 0));
3347 }
3348
3349 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitConstantArrayType(
3350                                                   const ConstantArrayType* T) {
3351   return Visit(T->getElementType());
3352 }
3353
3354 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitIncompleteArrayType(
3355                                                  const IncompleteArrayType* T) {
3356   return Visit(T->getElementType());
3357 }
3358
3359 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitVariableArrayType(
3360                                                    const VariableArrayType* T) {
3361   return Visit(T->getElementType());
3362 }
3363
3364 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitDependentSizedArrayType(
3365                                             const DependentSizedArrayType* T) {
3366   return Visit(T->getElementType());
3367 }
3368
3369 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitDependentSizedExtVectorType(
3370                                          const DependentSizedExtVectorType* T) {
3371   return Visit(T->getElementType());
3372 }
3373
3374 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitVectorType(const VectorType* T) {
3375   return Visit(T->getElementType());
3376 }
3377
3378 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitExtVectorType(const ExtVectorType* T) {
3379   return Visit(T->getElementType());
3380 }
3381
3382 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitFunctionProtoType(
3383                                                   const FunctionProtoType* T) {
3384   for (FunctionProtoType::arg_type_iterator A = T->arg_type_begin(),
3385                                          AEnd = T->arg_type_end();
3386        A != AEnd; ++A) {
3387     if (Visit(*A))
3388       return true;
3389   }
3390
3391   return Visit(T->getResultType());
3392 }
3393
3394 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitFunctionNoProtoType(
3395                                                const FunctionNoProtoType* T) {
3396   return Visit(T->getResultType());
3397 }
3398
3399 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitUnresolvedUsingType(
3400                                                   const UnresolvedUsingType*) {
3401   return false;
3402 }
3403
3404 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitTypeOfExprType(const TypeOfExprType*) {
3405   return false;
3406 }
3407
3408 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitTypeOfType(const TypeOfType* T) {
3409   return Visit(T->getUnderlyingType());
3410 }
3411
3412 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitDecltypeType(const DecltypeType*) {
3413   return false;
3414 }
3415
3416 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitUnaryTransformType(
3417                                                     const UnaryTransformType*) {
3418   return false;
3419 }
3420
3421 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitAutoType(const AutoType *T) {
3422   return Visit(T->getDeducedType());
3423 }
3424
3425 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitRecordType(const RecordType* T) {
3426   return VisitTagDecl(T->getDecl());
3427 }
3428
3429 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitEnumType(const EnumType* T) {
3430   return VisitTagDecl(T->getDecl());
3431 }
3432
3433 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitTemplateTypeParmType(
3434                                                  const TemplateTypeParmType*) {
3435   return false;
3436 }
3437
3438 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitSubstTemplateTypeParmPackType(
3439                                         const SubstTemplateTypeParmPackType *) {
3440   return false;
3441 }
3442
3443 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitTemplateSpecializationType(
3444                                             const TemplateSpecializationType*) {
3445   return false;
3446 }
3447
3448 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitInjectedClassNameType(
3449                                               const InjectedClassNameType* T) {
3450   return VisitTagDecl(T->getDecl());
3451 }
3452
3453 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitDependentNameType(
3454                                                    const DependentNameType* T) {
3455   return VisitNestedNameSpecifier(T->getQualifier());
3456 }
3457
3458 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitDependentTemplateSpecializationType(
3459                                  const DependentTemplateSpecializationType* T) {
3460   return VisitNestedNameSpecifier(T->getQualifier());
3461 }
3462
3463 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitPackExpansionType(
3464                                                    const PackExpansionType* T) {
3465   return Visit(T->getPattern());
3466 }
3467
3468 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitObjCObjectType(const ObjCObjectType *) {
3469   return false;
3470 }
3471
3472 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitObjCInterfaceType(
3473                                                    const ObjCInterfaceType *) {
3474   return false;
3475 }
3476
3477 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitObjCObjectPointerType(
3478                                                 const ObjCObjectPointerType *) {
3479   return false;
3480 }
3481
3482 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitAtomicType(const AtomicType* T) {
3483   return Visit(T->getValueType());
3484 }
3485
3486 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitTagDecl(const TagDecl *Tag) {
3487   if (Tag->getDeclContext()->isFunctionOrMethod()) {
3488     S.Diag(SR.getBegin(),
3489            S.getLangOpts().CPlusPlus0x ?
3490              diag::warn_cxx98_compat_template_arg_local_type :
3491              diag::ext_template_arg_local_type)
3492       << S.Context.getTypeDeclType(Tag) << SR;
3493     return true;
3494   }
3495
3496   if (!Tag->getDeclName() && !Tag->getTypedefNameForAnonDecl()) {
3497     S.Diag(SR.getBegin(),
3498            S.getLangOpts().CPlusPlus0x ?
3499              diag::warn_cxx98_compat_template_arg_unnamed_type :
3500              diag::ext_template_arg_unnamed_type) << SR;
3501     S.Diag(Tag->getLocation(), diag::note_template_unnamed_type_here);
3502     return true;
3503   }
3504
3505   return false;
3506 }
3507
3508 bool UnnamedLocalNoLinkageFinder::VisitNestedNameSpecifier(
3509                                                     NestedNameSpecifier *NNS) {
3510   if (NNS->getPrefix() && VisitNestedNameSpecifier(NNS->getPrefix()))
3511     return true;
3512
3513   switch (NNS->getKind()) {
3514   case NestedNameSpecifier::Identifier:
3515   case NestedNameSpecifier::Namespace:
3516   case NestedNameSpecifier::NamespaceAlias:
3517   case NestedNameSpecifier::Global:
3518     return false;
3519
3520   case NestedNameSpecifier::TypeSpec:
3521   case NestedNameSpecifier::TypeSpecWithTemplate:
3522     return Visit(QualType(NNS->getAsType(), 0));
3523   }
3524   llvm_unreachable("Invalid NestedNameSpecifier::Kind!");
3525 }
3526
3527
3528 /// \brief Check a template argument against its corresponding
3529 /// template type parameter.
3530 ///
3531 /// This routine implements the semantics of C++ [temp.arg.type]. It
3532 /// returns true if an error occurred, and false otherwise.
3533 bool Sema::CheckTemplateArgument(TemplateTypeParmDecl *Param,
3534                                  TypeSourceInfo *ArgInfo) {
3535   assert(ArgInfo && "invalid TypeSourceInfo");
3536   QualType Arg = ArgInfo->getType();
3537   SourceRange SR = ArgInfo->getTypeLoc().getSourceRange();
3538
3539   if (Arg->isVariablyModifiedType()) {
3540     return Diag(SR.getBegin(), diag::err_variably_modified_template_arg) << Arg;
3541   } else if (Context.hasSameUnqualifiedType(Arg, Context.OverloadTy)) {
3542     return Diag(SR.getBegin(), diag::err_template_arg_overload_type) << SR;
3543   }
3544
3545   // C++03 [temp.arg.type]p2:
3546   //   A local type, a type with no linkage, an unnamed type or a type
3547   //   compounded from any of these types shall not be used as a
3548   //   template-argument for a template type-parameter.
3549   //
3550   // C++11 allows these, and even in C++03 we allow them as an extension with
3551   // a warning.
3552   if (LangOpts.CPlusPlus0x ?
3553      Diags.getDiagnosticLevel(diag::warn_cxx98_compat_template_arg_unnamed_type,
3554                               SR.getBegin()) != DiagnosticsEngine::Ignored ||
3555       Diags.getDiagnosticLevel(diag::warn_cxx98_compat_template_arg_local_type,
3556                                SR.getBegin()) != DiagnosticsEngine::Ignored :
3557       Arg->hasUnnamedOrLocalType()) {
3558     UnnamedLocalNoLinkageFinder Finder(*this, SR);
3559     (void)Finder.Visit(Context.getCanonicalType(Arg));
3560   }
3561
3562   return false;
3563 }
3564
3565 enum NullPointerValueKind {
3566   NPV_NotNullPointer,
3567   NPV_NullPointer,
3568   NPV_Error
3569 };
3570
3571 /// \brief Determine whether the given template argument is a null pointer
3572 /// value of the appropriate type.
3573 static NullPointerValueKind
3574 isNullPointerValueTemplateArgument(Sema &S, NonTypeTemplateParmDecl *Param,
3575                                    QualType ParamType, Expr *Arg) {
3576   if (Arg->isValueDependent() || Arg->isTypeDependent())
3577     return NPV_NotNullPointer;
3578
3579   if (!S.getLangOpts().CPlusPlus0x)
3580     return NPV_NotNullPointer;
3581
3582   // Determine whether we have a constant expression.
3583   ExprResult ArgRV = S.DefaultFunctionArrayConversion(Arg);
3584   if (ArgRV.isInvalid())
3585     return NPV_Error;
3586   Arg = ArgRV.take();
3587
3588   Expr::EvalResult EvalResult;
3589   llvm::SmallVector<PartialDiagnosticAt, 8> Notes;
3590   EvalResult.Diag = &Notes;
3591   if (!Arg->EvaluateAsRValue(EvalResult, S.Context) ||
3592       EvalResult.HasSideEffects) {
3593     SourceLocation DiagLoc = Arg->getExprLoc();
3594
3595     // If our only note is the usual "invalid subexpression" note, just point
3596     // the caret at its location rather than producing an essentially
3597     // redundant note.
3598     if (Notes.size() == 1 && Notes[0].second.getDiagID() ==
3599         diag::note_invalid_subexpr_in_const_expr) {
3600       DiagLoc = Notes[0].first;
3601       Notes.clear();
3602     }
3603
3604     S.Diag(DiagLoc, diag::err_template_arg_not_address_constant)
3605       << Arg->getType() << Arg->getSourceRange();
3606     for (unsigned I = 0, N = Notes.size(); I != N; ++I)
3607       S.Diag(Notes[I].first, Notes[I].second);
3608
3609     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3610     return NPV_Error;
3611   }
3612
3613   // C++11 [temp.arg.nontype]p1:
3614   //   - an address constant expression of type std::nullptr_t
3615   if (Arg->getType()->isNullPtrType())
3616     return NPV_NullPointer;
3617
3618   //   - a constant expression that evaluates to a null pointer value (4.10); or
3619   //   - a constant expression that evaluates to a null member pointer value
3620   //     (4.11); or
3621   if ((EvalResult.Val.isLValue() && !EvalResult.Val.getLValueBase()) ||
3622       (EvalResult.Val.isMemberPointer() &&
3623        !EvalResult.Val.getMemberPointerDecl())) {
3624     // If our expression has an appropriate type, we've succeeded.
3625     bool ObjCLifetimeConversion;
3626     if (S.Context.hasSameUnqualifiedType(Arg->getType(), ParamType) ||
3627         S.IsQualificationConversion(Arg->getType(), ParamType, false,
3628                                      ObjCLifetimeConversion))
3629       return NPV_NullPointer;
3630
3631     // The types didn't match, but we know we got a null pointer; complain,
3632     // then recover as if the types were correct.
3633     S.Diag(Arg->getExprLoc(), diag::err_template_arg_wrongtype_null_constant)
3634       << Arg->getType() << ParamType << Arg->getSourceRange();
3635     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3636     return NPV_NullPointer;
3637   }
3638
3639   // If we don't have a null pointer value, but we do have a NULL pointer
3640   // constant, suggest a cast to the appropriate type.
3641   if (Arg->isNullPointerConstant(S.Context, Expr::NPC_NeverValueDependent)) {
3642     std::string Code = "static_cast<" + ParamType.getAsString() + ">(";
3643     S.Diag(Arg->getExprLoc(), diag::err_template_arg_untyped_null_constant)
3644       << ParamType
3645       << FixItHint::CreateInsertion(Arg->getLocStart(), Code)
3646       << FixItHint::CreateInsertion(S.PP.getLocForEndOfToken(Arg->getLocEnd()),
3647                                     ")");
3648     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3649     return NPV_NullPointer;
3650   }
3651
3652   // FIXME: If we ever want to support general, address-constant expressions
3653   // as non-type template arguments, we should return the ExprResult here to
3654   // be interpreted by the caller.
3655   return NPV_NotNullPointer;
3656 }
3657
3658 /// \brief Checks whether the given template argument is the address
3659 /// of an object or function according to C++ [temp.arg.nontype]p1.
3660 static bool
3661 CheckTemplateArgumentAddressOfObjectOrFunction(Sema &S,
3662                                                NonTypeTemplateParmDecl *Param,
3663                                                QualType ParamType,
3664                                                Expr *ArgIn,
3665                                                TemplateArgument &Converted) {
3666   bool Invalid = false;
3667   Expr *Arg = ArgIn;
3668   QualType ArgType = Arg->getType();
3669
3670   // If our parameter has pointer type, check for a null template value.
3671   if (ParamType->isPointerType() || ParamType->isNullPtrType()) {
3672     switch (isNullPointerValueTemplateArgument(S, Param, ParamType, Arg)) {
3673     case NPV_NullPointer:
3674       S.Diag(Arg->getExprLoc(), diag::warn_cxx98_compat_template_arg_null);
3675       Converted = TemplateArgument(ParamType, /*isNullPtr*/true);
3676       return false;
3677
3678     case NPV_Error:
3679       return true;
3680
3681     case NPV_NotNullPointer:
3682       break;
3683     }
3684   }
3685
3686   // See through any implicit casts we added to fix the type.
3687   Arg = Arg->IgnoreImpCasts();
3688
3689   // C++ [temp.arg.nontype]p1:
3690   //
3691   //   A template-argument for a non-type, non-template
3692   //   template-parameter shall be one of: [...]
3693   //
3694   //     -- the address of an object or function with external
3695   //        linkage, including function templates and function
3696   //        template-ids but excluding non-static class members,
3697   //        expressed as & id-expression where the & is optional if
3698   //        the name refers to a function or array, or if the
3699   //        corresponding template-parameter is a reference; or
3700
3701   // In C++98/03 mode, give an extension warning on any extra parentheses.
3702   // See http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_defects.html#773
3703   bool ExtraParens = false;
3704   while (ParenExpr *Parens = dyn_cast<ParenExpr>(Arg)) {
3705     if (!Invalid && !ExtraParens) {
3706       S.Diag(Arg->getLocStart(),
3707              S.getLangOpts().CPlusPlus0x ?
3708                diag::warn_cxx98_compat_template_arg_extra_parens :
3709                diag::ext_template_arg_extra_parens)
3710         << Arg->getSourceRange();
3711       ExtraParens = true;
3712     }
3713
3714     Arg = Parens->getSubExpr();
3715   }
3716
3717   while (SubstNonTypeTemplateParmExpr *subst =
3718            dyn_cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(Arg))
3719     Arg = subst->getReplacement()->IgnoreImpCasts();
3720
3721   bool AddressTaken = false;
3722   SourceLocation AddrOpLoc;
3723   if (UnaryOperator *UnOp = dyn_cast<UnaryOperator>(Arg)) {
3724     if (UnOp->getOpcode() == UO_AddrOf) {
3725       Arg = UnOp->getSubExpr();
3726       AddressTaken = true;
3727       AddrOpLoc = UnOp->getOperatorLoc();
3728     }
3729   }
3730
3731   if (S.getLangOpts().MicrosoftExt && isa<CXXUuidofExpr>(Arg)) {
3732     Converted = TemplateArgument(ArgIn);
3733     return false;
3734   }
3735
3736   while (SubstNonTypeTemplateParmExpr *subst =
3737            dyn_cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(Arg))
3738     Arg = subst->getReplacement()->IgnoreImpCasts();
3739
3740   // Stop checking the precise nature of the argument if it is value dependent,
3741   // it should be checked when instantiated.
3742   if (Arg->isValueDependent()) {
3743     Converted = TemplateArgument(ArgIn);
3744     return false;
3745   }
3746
3747   DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg);
3748   if (!DRE) {
3749     S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_decl_ref)
3750     << Arg->getSourceRange();
3751     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3752     return true;
3753   }
3754
3755   if (!isa<ValueDecl>(DRE->getDecl())) {
3756     S.Diag(Arg->getLocStart(),
3757            diag::err_template_arg_not_object_or_func_form)
3758       << Arg->getSourceRange();
3759     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3760     return true;
3761   }
3762
3763   ValueDecl *Entity = DRE->getDecl();
3764
3765   // Cannot refer to non-static data members
3766   if (FieldDecl *Field = dyn_cast<FieldDecl>(Entity)) {
3767     S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_field)
3768       << Field << Arg->getSourceRange();
3769     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3770     return true;
3771   }
3772
3773   // Cannot refer to non-static member functions
3774   if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Entity)) {
3775     if (!Method->isStatic()) {
3776       S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_method)
3777         << Method << Arg->getSourceRange();
3778       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3779       return true;
3780     }
3781   }
3782
3783   FunctionDecl *Func = dyn_cast<FunctionDecl>(Entity);
3784   VarDecl *Var = dyn_cast<VarDecl>(Entity);
3785
3786   // A non-type template argument must refer to an object or function.
3787   if (!Func && !Var) {
3788     // We found something, but we don't know specifically what it is.
3789     S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_object_or_func)
3790       << Arg->getSourceRange();
3791     S.Diag(DRE->getDecl()->getLocation(), diag::note_template_arg_refers_here);
3792     return true;
3793   }
3794
3795   // Address / reference template args must have external linkage in C++98.
3796   if (Entity->getLinkage() == InternalLinkage) {
3797     S.Diag(Arg->getLocStart(), S.getLangOpts().CPlusPlus0x ?
3798              diag::warn_cxx98_compat_template_arg_object_internal :
3799              diag::ext_template_arg_object_internal)
3800       << !Func << Entity << Arg->getSourceRange();
3801     S.Diag(Entity->getLocation(), diag::note_template_arg_internal_object)
3802       << !Func;
3803   } else if (Entity->getLinkage() == NoLinkage) {
3804     S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_object_no_linkage)
3805       << !Func << Entity << Arg->getSourceRange();
3806     S.Diag(Entity->getLocation(), diag::note_template_arg_internal_object)
3807       << !Func;
3808     return true;
3809   }
3810
3811   if (Func) {
3812     // If the template parameter has pointer type, the function decays.
3813     if (ParamType->isPointerType() && !AddressTaken)
3814       ArgType = S.Context.getPointerType(Func->getType());
3815     else if (AddressTaken && ParamType->isReferenceType()) {
3816       // If we originally had an address-of operator, but the
3817       // parameter has reference type, complain and (if things look
3818       // like they will work) drop the address-of operator.
3819       if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(Func->getType(),
3820                                             ParamType.getNonReferenceType())) {
3821         S.Diag(AddrOpLoc, diag::err_template_arg_address_of_non_pointer)
3822           << ParamType;
3823         S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3824         return true;
3825       }
3826
3827       S.Diag(AddrOpLoc, diag::err_template_arg_address_of_non_pointer)
3828         << ParamType
3829         << FixItHint::CreateRemoval(AddrOpLoc);
3830       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3831
3832       ArgType = Func->getType();
3833     }
3834   } else {
3835     // A value of reference type is not an object.
3836     if (Var->getType()->isReferenceType()) {
3837       S.Diag(Arg->getLocStart(),
3838              diag::err_template_arg_reference_var)
3839         << Var->getType() << Arg->getSourceRange();
3840       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3841       return true;
3842     }
3843
3844     // A template argument must have static storage duration.
3845     // FIXME: Ensure this works for thread_local as well as __thread.
3846     if (Var->isThreadSpecified()) {
3847       S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_thread_local)
3848         << Arg->getSourceRange();
3849       S.Diag(Var->getLocation(), diag::note_template_arg_refers_here);
3850       return true;
3851     }
3852
3853     // If the template parameter has pointer type, we must have taken
3854     // the address of this object.
3855     if (ParamType->isReferenceType()) {
3856       if (AddressTaken) {
3857         // If we originally had an address-of operator, but the
3858         // parameter has reference type, complain and (if things look
3859         // like they will work) drop the address-of operator.
3860         if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(Var->getType(),
3861                                             ParamType.getNonReferenceType())) {
3862           S.Diag(AddrOpLoc, diag::err_template_arg_address_of_non_pointer)
3863             << ParamType;
3864           S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3865           return true;
3866         }
3867
3868         S.Diag(AddrOpLoc, diag::err_template_arg_address_of_non_pointer)
3869           << ParamType
3870           << FixItHint::CreateRemoval(AddrOpLoc);
3871         S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3872
3873         ArgType = Var->getType();
3874       }
3875     } else if (!AddressTaken && ParamType->isPointerType()) {
3876       if (Var->getType()->isArrayType()) {
3877         // Array-to-pointer decay.
3878         ArgType = S.Context.getArrayDecayedType(Var->getType());
3879       } else {
3880         // If the template parameter has pointer type but the address of
3881         // this object was not taken, complain and (possibly) recover by
3882         // taking the address of the entity.
3883         ArgType = S.Context.getPointerType(Var->getType());
3884         if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(ArgType, ParamType)) {
3885           S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_address_of)
3886             << ParamType;
3887           S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3888           return true;
3889         }
3890
3891         S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_address_of)
3892           << ParamType
3893           << FixItHint::CreateInsertion(Arg->getLocStart(), "&");
3894
3895         S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3896       }
3897     }
3898   }
3899
3900   bool ObjCLifetimeConversion;
3901   if (ParamType->isPointerType() &&
3902       !ParamType->getAs<PointerType>()->getPointeeType()->isFunctionType() &&
3903       S.IsQualificationConversion(ArgType, ParamType, false,
3904                                   ObjCLifetimeConversion)) {
3905     // For pointer-to-object types, qualification conversions are
3906     // permitted.
3907   } else {
3908     if (const ReferenceType *ParamRef = ParamType->getAs<ReferenceType>()) {
3909       if (!ParamRef->getPointeeType()->isFunctionType()) {
3910         // C++ [temp.arg.nontype]p5b3:
3911         //   For a non-type template-parameter of type reference to
3912         //   object, no conversions apply. The type referred to by the
3913         //   reference may be more cv-qualified than the (otherwise
3914         //   identical) type of the template- argument. The
3915         //   template-parameter is bound directly to the
3916         //   template-argument, which shall be an lvalue.
3917
3918         // FIXME: Other qualifiers?
3919         unsigned ParamQuals = ParamRef->getPointeeType().getCVRQualifiers();
3920         unsigned ArgQuals = ArgType.getCVRQualifiers();
3921
3922         if ((ParamQuals | ArgQuals) != ParamQuals) {
3923           S.Diag(Arg->getLocStart(),
3924                  diag::err_template_arg_ref_bind_ignores_quals)
3925             << ParamType << Arg->getType()
3926             << Arg->getSourceRange();
3927           S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3928           return true;
3929         }
3930       }
3931     }
3932
3933     // At this point, the template argument refers to an object or
3934     // function with external linkage. We now need to check whether the
3935     // argument and parameter types are compatible.
3936     if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(ArgType,
3937                                           ParamType.getNonReferenceType())) {
3938       // We can't perform this conversion or binding.
3939       if (ParamType->isReferenceType())
3940         S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_no_ref_bind)
3941           << ParamType << ArgIn->getType() << Arg->getSourceRange();
3942       else
3943         S.Diag(Arg->getLocStart(),  diag::err_template_arg_not_convertible)
3944           << ArgIn->getType() << ParamType << Arg->getSourceRange();
3945       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3946       return true;
3947     }
3948   }
3949
3950   // Create the template argument.
3951   Converted = TemplateArgument(cast<ValueDecl>(Entity->getCanonicalDecl()),
3952                                ParamType->isReferenceType());
3953   S.MarkAnyDeclReferenced(Arg->getLocStart(), Entity);
3954   return false;
3955 }
3956
3957 /// \brief Checks whether the given template argument is a pointer to
3958 /// member constant according to C++ [temp.arg.nontype]p1.
3959 static bool CheckTemplateArgumentPointerToMember(Sema &S,
3960                                                  NonTypeTemplateParmDecl *Param,
3961                                                  QualType ParamType,
3962                                                  Expr *&ResultArg,
3963                                                  TemplateArgument &Converted) {
3964   bool Invalid = false;
3965
3966   // Check for a null pointer value.
3967   Expr *Arg = ResultArg;
3968   switch (isNullPointerValueTemplateArgument(S, Param, ParamType, Arg)) {
3969   case NPV_Error:
3970     return true;
3971   case NPV_NullPointer:
3972     S.Diag(Arg->getExprLoc(), diag::warn_cxx98_compat_template_arg_null);
3973     Converted = TemplateArgument(ParamType, /*isNullPtr*/true);
3974     return false;
3975   case NPV_NotNullPointer:
3976     break;
3977   }
3978
3979   bool ObjCLifetimeConversion;
3980   if (S.IsQualificationConversion(Arg->getType(),
3981                                   ParamType.getNonReferenceType(),
3982                                   false, ObjCLifetimeConversion)) {
3983     Arg = S.ImpCastExprToType(Arg, ParamType, CK_NoOp,
3984                               Arg->getValueKind()).take();
3985     ResultArg = Arg;
3986   } else if (!S.Context.hasSameUnqualifiedType(Arg->getType(),
3987                 ParamType.getNonReferenceType())) {
3988     // We can't perform this conversion.
3989     S.Diag(Arg->getLocStart(), diag::err_template_arg_not_convertible)
3990       << Arg->getType() << ParamType << Arg->getSourceRange();
3991     S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
3992     return true;
3993   }
3994
3995   // See through any implicit casts we added to fix the type.
3996   while (ImplicitCastExpr *Cast = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(Arg))
3997     Arg = Cast->getSubExpr();
3998
3999   // C++ [temp.arg.nontype]p1:
4000   //
4001   //   A template-argument for a non-type, non-template
4002   //   template-parameter shall be one of: [...]
4003   //
4004   //     -- a pointer to member expressed as described in 5.3.1.
4005   DeclRefExpr *DRE = 0;
4006
4007   // In C++98/03 mode, give an extension warning on any extra parentheses.
4008   // See http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_defects.html#773
4009   bool ExtraParens = false;
4010   while (ParenExpr *Parens = dyn_cast<ParenExpr>(Arg)) {
4011     if (!Invalid && !ExtraParens) {
4012       S.Diag(Arg->getLocStart(),
4013              S.getLangOpts().CPlusPlus0x ?
4014                diag::warn_cxx98_compat_template_arg_extra_parens :
4015                diag::ext_template_arg_extra_parens)
4016         << Arg->getSourceRange();
4017       ExtraParens = true;
4018     }
4019
4020     Arg = Parens->getSubExpr();
4021   }
4022
4023   while (SubstNonTypeTemplateParmExpr *subst =
4024            dyn_cast<SubstNonTypeTemplateParmExpr>(Arg))
4025     Arg = subst->getReplacement()->IgnoreImpCasts();
4026
4027   // A pointer-to-member constant written &Class::member.
4028   if (UnaryOperator *UnOp = dyn_cast<UnaryOperator>(Arg)) {
4029     if (UnOp->getOpcode() == UO_AddrOf) {
4030       DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(UnOp->getSubExpr());
4031       if (DRE && !DRE->getQualifier())
4032         DRE = 0;
4033     }
4034   }
4035   // A constant of pointer-to-member type.
4036   else if ((DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(Arg))) {
4037     if (ValueDecl *VD = dyn_cast<ValueDecl>(DRE->getDecl())) {
4038       if (VD->getType()->isMemberPointerType()) {
4039         if (isa<NonTypeTemplateParmDecl>(VD) ||
4040             (isa<VarDecl>(VD) &&
4041              S.Context.getCanonicalType(VD->getType()).isConstQualified())) {
4042           if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent()) {
4043             Converted = TemplateArgument(Arg);
4044           } else {
4045             VD = cast<ValueDecl>(VD->getCanonicalDecl());
4046             Converted = TemplateArgument(VD, /*isReferenceParam*/false);
4047           }
4048           return Invalid;
4049         }
4050       }
4051     }
4052
4053     DRE = 0;
4054   }
4055
4056   if (!DRE)
4057     return S.Diag(Arg->getLocStart(),
4058                   diag::err_template_arg_not_pointer_to_member_form)
4059       << Arg->getSourceRange();
4060
4061   if (isa<FieldDecl>(DRE->getDecl()) || isa<CXXMethodDecl>(DRE->getDecl())) {
4062     assert((isa<FieldDecl>(DRE->getDecl()) ||
4063             !cast<CXXMethodDecl>(DRE->getDecl())->isStatic()) &&
4064            "Only non-static member pointers can make it here");
4065
4066     // Okay: this is the address of a non-static member, and therefore
4067     // a member pointer constant.
4068     if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent()) {
4069       Converted = TemplateArgument(Arg);
4070     } else {
4071       ValueDecl *D = cast<ValueDecl>(DRE->getDecl()->getCanonicalDecl());
4072       Converted = TemplateArgument(D, /*isReferenceParam*/false);
4073     }
4074     return Invalid;
4075   }
4076
4077   // We found something else, but we don't know specifically what it is.
4078   S.Diag(Arg->getLocStart(),
4079          diag::err_template_arg_not_pointer_to_member_form)
4080     << Arg->getSourceRange();
4081   S.Diag(DRE->getDecl()->getLocation(), diag::note_template_arg_refers_here);
4082   return true;
4083 }
4084
4085 /// \brief Check a template argument against its corresponding
4086 /// non-type template parameter.
4087 ///
4088 /// This routine implements the semantics of C++ [temp.arg.nontype].
4089 /// If an error occurred, it returns ExprError(); otherwise, it
4090 /// returns the converted template argument. \p
4091 /// InstantiatedParamType is the type of the non-type template
4092 /// parameter after it has been instantiated.
4093 ExprResult Sema::CheckTemplateArgument(NonTypeTemplateParmDecl *Param,
4094                                        QualType InstantiatedParamType, Expr *Arg,
4095                                        TemplateArgument &Converted,
4096                                        CheckTemplateArgumentKind CTAK) {
4097   SourceLocation StartLoc = Arg->getLocStart();
4098
4099   // If either the parameter has a dependent type or the argument is
4100   // type-dependent, there's nothing we can check now.
4101   if (InstantiatedParamType->isDependentType() || Arg->isTypeDependent()) {
4102     // FIXME: Produce a cloned, canonical expression?
4103     Converted = TemplateArgument(Arg);
4104     return Owned(Arg);
4105   }
4106
4107   // C++ [temp.arg.nontype]p5:
4108   //   The following conversions are performed on each expression used
4109   //   as a non-type template-argument. If a non-type
4110   //   template-argument cannot be converted to the type of the
4111   //   corresponding template-parameter then the program is
4112   //   ill-formed.
4113   QualType ParamType = InstantiatedParamType;
4114   if (ParamType->isIntegralOrEnumerationType()) {
4115     // C++11:
4116     //   -- for a non-type template-parameter of integral or
4117     //      enumeration type, conversions permitted in a converted
4118     //      constant expression are applied.
4119     //
4120     // C++98:
4121     //   -- for a non-type template-parameter of integral or
4122     //      enumeration type, integral promotions (4.5) and integral
4123     //      conversions (4.7) are applied.
4124
4125     if (CTAK == CTAK_Deduced &&
4126         !Context.hasSameUnqualifiedType(ParamType, Arg->getType())) {
4127       // C++ [temp.deduct.type]p17:
4128       //   If, in the declaration of a function template with a non-type
4129       //   template-parameter, the non-type template-parameter is used
4130       //   in an expression in the function parameter-list and, if the
4131       //   corresponding template-argument is deduced, the
4132       //   template-argument type shall match the type of the
4133       //   template-parameter exactly, except that a template-argument
4134       //   deduced from an array bound may be of any integral type.
4135       Diag(StartLoc, diag::err_deduced_non_type_template_arg_type_mismatch)
4136         << Arg->getType().getUnqualifiedType()
4137         << ParamType.getUnqualifiedType();
4138       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4139       return ExprError();
4140     }
4141
4142     if (getLangOpts().CPlusPlus0x) {
4143       // We can't check arbitrary value-dependent arguments.
4144       // FIXME: If there's no viable conversion to the template parameter type,
4145       // we should be able to diagnose that prior to instantiation.
4146       if (Arg->isValueDependent()) {
4147         Converted = TemplateArgument(Arg);
4148         return Owned(Arg);
4149       }
4150
4151       // C++ [temp.arg.nontype]p1:
4152       //   A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
4153       //   shall be one of:
4154       //
4155       //     -- for a non-type template-parameter of integral or enumeration
4156       //        type, a converted constant expression of the type of the
4157       //        template-parameter; or
4158       llvm::APSInt Value;
4159       ExprResult ArgResult =
4160         CheckConvertedConstantExpression(Arg, ParamType, Value,
4161                                          CCEK_TemplateArg);
4162       if (ArgResult.isInvalid())
4163         return ExprError();
4164
4165       // Widen the argument value to sizeof(parameter type). This is almost
4166       // always a no-op, except when the parameter type is bool. In
4167       // that case, this may extend the argument from 1 bit to 8 bits.
4168       QualType IntegerType = ParamType;
4169       if (const EnumType *Enum = IntegerType->getAs<EnumType>())
4170         IntegerType = Enum->getDecl()->getIntegerType();
4171       Value = Value.extOrTrunc(Context.getTypeSize(IntegerType));
4172
4173       Converted = TemplateArgument(Context, Value,
4174                                    Context.getCanonicalType(ParamType));
4175       return ArgResult;
4176     }
4177
4178     ExprResult ArgResult = DefaultLvalueConversion(Arg);
4179     if (ArgResult.isInvalid())
4180       return ExprError();
4181     Arg = ArgResult.take();
4182
4183     QualType ArgType = Arg->getType();
4184
4185     // C++ [temp.arg.nontype]p1:
4186     //   A template-argument for a non-type, non-template
4187     //   template-parameter shall be one of:
4188     //
4189     //     -- an integral constant-expression of integral or enumeration
4190     //        type; or
4191     //     -- the name of a non-type template-parameter; or
4192     SourceLocation NonConstantLoc;
4193     llvm::APSInt Value;
4194     if (!ArgType->isIntegralOrEnumerationType()) {
4195       Diag(Arg->getLocStart(),
4196            diag::err_template_arg_not_integral_or_enumeral)
4197         << ArgType << Arg->getSourceRange();
4198       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4199       return ExprError();
4200     } else if (!Arg->isValueDependent()) {
4201       class TmplArgICEDiagnoser : public VerifyICEDiagnoser {
4202         QualType T;
4203
4204       public:
4205         TmplArgICEDiagnoser(QualType T) : T(T) { }
4206
4207         virtual void diagnoseNotICE(Sema &S, SourceLocation Loc,
4208                                     SourceRange SR) {
4209           S.Diag(Loc, diag::err_template_arg_not_ice) << T << SR;
4210         }
4211       } Diagnoser(ArgType);
4212
4213       Arg = VerifyIntegerConstantExpression(Arg, &Value, Diagnoser,
4214                                             false).take();
4215       if (!Arg)
4216         return ExprError();
4217     }
4218
4219     // From here on out, all we care about are the unqualified forms
4220     // of the parameter and argument types.
4221     ParamType = ParamType.getUnqualifiedType();
4222     ArgType = ArgType.getUnqualifiedType();
4223
4224     // Try to convert the argument to the parameter's type.
4225     if (Context.hasSameType(ParamType, ArgType)) {
4226       // Okay: no conversion necessary
4227     } else if (ParamType->isBooleanType()) {
4228       // This is an integral-to-boolean conversion.
4229       Arg = ImpCastExprToType(Arg, ParamType, CK_IntegralToBoolean).take();
4230     } else if (IsIntegralPromotion(Arg, ArgType, ParamType) ||
4231                !ParamType->isEnumeralType()) {
4232       // This is an integral promotion or conversion.
4233       Arg = ImpCastExprToType(Arg, ParamType, CK_IntegralCast).take();
4234     } else {
4235       // We can't perform this conversion.
4236       Diag(Arg->getLocStart(),
4237            diag::err_template_arg_not_convertible)
4238         << Arg->getType() << InstantiatedParamType << Arg->getSourceRange();
4239       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4240       return ExprError();
4241     }
4242
4243     // Add the value of this argument to the list of converted
4244     // arguments. We use the bitwidth and signedness of the template
4245     // parameter.
4246     if (Arg->isValueDependent()) {
4247       // The argument is value-dependent. Create a new
4248       // TemplateArgument with the converted expression.
4249       Converted = TemplateArgument(Arg);
4250       return Owned(Arg);
4251     }
4252
4253     QualType IntegerType = Context.getCanonicalType(ParamType);
4254     if (const EnumType *Enum = IntegerType->getAs<EnumType>())
4255       IntegerType = Context.getCanonicalType(Enum->getDecl()->getIntegerType());
4256
4257     if (ParamType->isBooleanType()) {
4258       // Value must be zero or one.
4259       Value = Value != 0;
4260       unsigned AllowedBits = Context.getTypeSize(IntegerType);
4261       if (Value.getBitWidth() != AllowedBits)
4262         Value = Value.extOrTrunc(AllowedBits);
4263       Value.setIsSigned(IntegerType->isSignedIntegerOrEnumerationType());
4264     } else {
4265       llvm::APSInt OldValue = Value;
4266
4267       // Coerce the template argument's value to the value it will have
4268       // based on the template parameter's type.
4269       unsigned AllowedBits = Context.getTypeSize(IntegerType);
4270       if (Value.getBitWidth() != AllowedBits)
4271         Value = Value.extOrTrunc(AllowedBits);
4272       Value.setIsSigned(IntegerType->isSignedIntegerOrEnumerationType());
4273
4274       // Complain if an unsigned parameter received a negative value.
4275       if (IntegerType->isUnsignedIntegerOrEnumerationType()
4276                && (OldValue.isSigned() && OldValue.isNegative())) {
4277         Diag(Arg->getLocStart(), diag::warn_template_arg_negative)
4278           << OldValue.toString(10) << Value.toString(10) << Param->getType()
4279           << Arg->getSourceRange();
4280         Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4281       }
4282
4283       // Complain if we overflowed the template parameter's type.
4284       unsigned RequiredBits;
4285       if (IntegerType->isUnsignedIntegerOrEnumerationType())
4286         RequiredBits = OldValue.getActiveBits();
4287       else if (OldValue.isUnsigned())
4288         RequiredBits = OldValue.getActiveBits() + 1;
4289       else
4290         RequiredBits = OldValue.getMinSignedBits();
4291       if (RequiredBits > AllowedBits) {
4292         Diag(Arg->getLocStart(),
4293              diag::warn_template_arg_too_large)
4294           << OldValue.toString(10) << Value.toString(10) << Param->getType()
4295           << Arg->getSourceRange();
4296         Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4297       }
4298     }
4299
4300     Converted = TemplateArgument(Context, Value,
4301                                  ParamType->isEnumeralType()
4302                                    ? Context.getCanonicalType(ParamType)
4303                                    : IntegerType);
4304     return Owned(Arg);
4305   }
4306
4307   QualType ArgType = Arg->getType();
4308   DeclAccessPair FoundResult; // temporary for ResolveOverloadedFunction
4309
4310   // Handle pointer-to-function, reference-to-function, and
4311   // pointer-to-member-function all in (roughly) the same way.
4312   if (// -- For a non-type template-parameter of type pointer to
4313       //    function, only the function-to-pointer conversion (4.3) is
4314       //    applied. If the template-argument represents a set of
4315       //    overloaded functions (or a pointer to such), the matching
4316       //    function is selected from the set (13.4).
4317       (ParamType->isPointerType() &&
4318        ParamType->getAs<PointerType>()->getPointeeType()->isFunctionType()) ||
4319       // -- For a non-type template-parameter of type reference to
4320       //    function, no conversions apply. If the template-argument
4321       //    represents a set of overloaded functions, the matching
4322       //    function is selected from the set (13.4).
4323       (ParamType->isReferenceType() &&
4324        ParamType->getAs<ReferenceType>()->getPointeeType()->isFunctionType()) ||
4325       // -- For a non-type template-parameter of type pointer to
4326       //    member function, no conversions apply. If the
4327       //    template-argument represents a set of overloaded member
4328       //    functions, the matching member function is selected from
4329       //    the set (13.4).
4330       (ParamType->isMemberPointerType() &&
4331        ParamType->getAs<MemberPointerType>()->getPointeeType()
4332          ->isFunctionType())) {
4333
4334     if (Arg->getType() == Context.OverloadTy) {
4335       if (FunctionDecl *Fn = ResolveAddressOfOverloadedFunction(Arg, ParamType,
4336                                                                 true,
4337                                                                 FoundResult)) {
4338         if (DiagnoseUseOfDecl(Fn, Arg->getLocStart()))
4339           return ExprError();
4340
4341         Arg = FixOverloadedFunctionReference(Arg, FoundResult, Fn);
4342         ArgType = Arg->getType();
4343       } else
4344         return ExprError();
4345     }
4346
4347     if (!ParamType->isMemberPointerType()) {
4348       if (CheckTemplateArgumentAddressOfObjectOrFunction(*this, Param,
4349                                                          ParamType,
4350                                                          Arg, Converted))
4351         return ExprError();
4352       return Owned(Arg);
4353     }
4354
4355     if (CheckTemplateArgumentPointerToMember(*this, Param, ParamType, Arg,
4356                                              Converted))
4357       return ExprError();
4358     return Owned(Arg);
4359   }
4360
4361   if (ParamType->isPointerType()) {
4362     //   -- for a non-type template-parameter of type pointer to
4363     //      object, qualification conversions (4.4) and the
4364     //      array-to-pointer conversion (4.2) are applied.
4365     // C++0x also allows a value of std::nullptr_t.
4366     assert(ParamType->getPointeeType()->isIncompleteOrObjectType() &&
4367            "Only object pointers allowed here");
4368
4369     if (CheckTemplateArgumentAddressOfObjectOrFunction(*this, Param,
4370                                                        ParamType,
4371                                                        Arg, Converted))
4372       return ExprError();
4373     return Owned(Arg);
4374   }
4375
4376   if (const ReferenceType *ParamRefType = ParamType->getAs<ReferenceType>()) {
4377     //   -- For a non-type template-parameter of type reference to
4378     //      object, no conversions apply. The type referred to by the
4379     //      reference may be more cv-qualified than the (otherwise
4380     //      identical) type of the template-argument. The
4381     //      template-parameter is bound directly to the
4382     //      template-argument, which must be an lvalue.
4383     assert(ParamRefType->getPointeeType()->isIncompleteOrObjectType() &&
4384            "Only object references allowed here");
4385
4386     if (Arg->getType() == Context.OverloadTy) {
4387       if (FunctionDecl *Fn = ResolveAddressOfOverloadedFunction(Arg,
4388                                                  ParamRefType->getPointeeType(),
4389                                                                 true,
4390                                                                 FoundResult)) {
4391         if (DiagnoseUseOfDecl(Fn, Arg->getLocStart()))
4392           return ExprError();
4393
4394         Arg = FixOverloadedFunctionReference(Arg, FoundResult, Fn);
4395         ArgType = Arg->getType();
4396       } else
4397         return ExprError();
4398     }
4399
4400     if (CheckTemplateArgumentAddressOfObjectOrFunction(*this, Param,
4401                                                        ParamType,
4402                                                        Arg, Converted))
4403       return ExprError();
4404     return Owned(Arg);
4405   }
4406
4407   // Deal with parameters of type std::nullptr_t.
4408   if (ParamType->isNullPtrType()) {
4409     if (Arg->isTypeDependent() || Arg->isValueDependent()) {
4410       Converted = TemplateArgument(Arg);
4411       return Owned(Arg);
4412     }
4413
4414     switch (isNullPointerValueTemplateArgument(*this, Param, ParamType, Arg)) {
4415     case NPV_NotNullPointer:
4416       Diag(Arg->getExprLoc(), diag::err_template_arg_not_convertible)
4417         << Arg->getType() << ParamType;
4418       Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
4419       return ExprError();
4420
4421     case NPV_Error:
4422       return ExprError();
4423
4424     case NPV_NullPointer:
4425       Diag(Arg->getExprLoc(), diag::warn_cxx98_compat_template_arg_null);
4426       Converted = TemplateArgument(ParamType, /*isNullPtr*/true);
4427       return Owned(Arg);
4428     }
4429   }
4430
4431   //     -- For a non-type template-parameter of type pointer to data
4432   //        member, qualification conversions (4.4) are applied.
4433   assert(ParamType->isMemberPointerType() && "Only pointers to members remain");
4434
4435   if (CheckTemplateArgumentPointerToMember(*this, Param, ParamType, Arg,
4436                                            Converted))
4437     return ExprError();
4438   return Owned(Arg);
4439 }
4440
4441 /// \brief Check a template argument against its corresponding
4442 /// template template parameter.
4443 ///
4444 /// This routine implements the semantics of C++ [temp.arg.template].
4445 /// It returns true if an error occurred, and false otherwise.
4446 bool Sema::CheckTemplateArgument(TemplateTemplateParmDecl *Param,
4447                                  const TemplateArgumentLoc &Arg,
4448                                  unsigned ArgumentPackIndex) {
4449   TemplateName Name = Arg.getArgument().getAsTemplateOrTemplatePattern();
4450   TemplateDecl *Template = Name.getAsTemplateDecl();
4451   if (!Template) {
4452     // Any dependent template name is fine.
4453     assert(Name.isDependent() && "Non-dependent template isn't a declaration?");
4454     return false;
4455   }
4456
4457   // C++0x [temp.arg.template]p1:
4458   //   A template-argument for a template template-parameter shall be
4459   //   the name of a class template or an alias template, expressed as an
4460   //   id-expression. When the template-argument names a class template, only
4461   //   primary class templates are considered when matching the
4462   //   template template argument with the corresponding parameter;
4463   //   partial specializations are not considered even if their
4464   //   parameter lists match that of the template template parameter.
4465   //
4466   // Note that we also allow template template parameters here, which
4467   // will happen when we are dealing with, e.g., class template
4468   // partial specializations.
4469   if (!isa<ClassTemplateDecl>(Template) &&
4470       !isa<TemplateTemplateParmDecl>(Template) &&
4471       !isa<TypeAliasTemplateDecl>(Template)) {
4472     assert(isa<FunctionTemplateDecl>(Template) &&
4473            "Only function templates are possible here");
4474     Diag(Arg.getLocation(), diag::err_template_arg_not_class_template);
4475     Diag(Template->getLocation(), diag::note_template_arg_refers_here_func)
4476       << Template;
4477   }
4478
4479   TemplateParameterList *Params = Param->getTemplateParameters();
4480   if (Param->isExpandedParameterPack())
4481     Params = Param->getExpansionTemplateParameters(ArgumentPackIndex);
4482
4483   return !TemplateParameterListsAreEqual(Template->getTemplateParameters(),
4484                                          Params,
4485                                          true,
4486                                          TPL_TemplateTemplateArgumentMatch,
4487                                          Arg.getLocation());
4488 }
4489
4490 /// \brief Given a non-type template argument that refers to a
4491 /// declaration and the type of its corresponding non-type template
4492 /// parameter, produce an expression that properly refers to that
4493 /// declaration.
4494 ExprResult
4495 Sema::BuildExpressionFromDeclTemplateArgument(const TemplateArgument &Arg,
4496                                               QualType ParamType,
4497                                               SourceLocation Loc) {
4498   // For a NULL non-type template argument, return nullptr casted to the
4499   // parameter's type.
4500   if (Arg.getKind() == TemplateArgument::NullPtr) {
4501     return ImpCastExprToType(
4502              new (Context) CXXNullPtrLiteralExpr(Context.NullPtrTy, Loc),
4503                              ParamType,
4504                              ParamType->getAs<MemberPointerType>()
4505                                ? CK_NullToMemberPointer
4506                                : CK_NullToPointer);
4507   }
4508   assert(Arg.getKind() == TemplateArgument::Declaration &&
4509          "Only declaration template arguments permitted here");
4510
4511   ValueDecl *VD = cast<ValueDecl>(Arg.getAsDecl());
4512
4513   if (VD->getDeclContext()->isRecord() &&
4514       (isa<CXXMethodDecl>(VD) || isa<FieldDecl>(VD))) {
4515     // If the value is a class member, we might have a pointer-to-member.
4516     // Determine whether the non-type template template parameter is of
4517     // pointer-to-member type. If so, we need to build an appropriate
4518     // expression for a pointer-to-member, since a "normal" DeclRefExpr
4519     // would refer to the member itself.
4520     if (ParamType->isMemberPointerType()) {
4521       QualType ClassType
4522         = Context.getTypeDeclType(cast<RecordDecl>(VD->getDeclContext()));
4523       NestedNameSpecifier *Qualifier
4524         = NestedNameSpecifier::Create(Context, 0, false,
4525                                       ClassType.getTypePtr());
4526       CXXScopeSpec SS;
4527       SS.MakeTrivial(Context, Qualifier, Loc);
4528
4529       // The actual value-ness of this is unimportant, but for
4530       // internal consistency's sake, references to instance methods
4531       // are r-values.
4532       ExprValueKind VK = VK_LValue;
4533       if (isa<CXXMethodDecl>(VD) && cast<CXXMethodDecl>(VD)->isInstance())
4534         VK = VK_RValue;
4535
4536       ExprResult RefExpr = BuildDeclRefExpr(VD,
4537                                             VD->getType().getNonReferenceType(),
4538                                             VK,
4539                                             Loc,
4540                                             &SS);
4541       if (RefExpr.isInvalid())
4542         return ExprError();
4543
4544       RefExpr = CreateBuiltinUnaryOp(Loc, UO_AddrOf, RefExpr.get());
4545
4546       // We might need to perform a trailing qualification conversion, since
4547       // the element type on the parameter could be more qualified than the
4548       // element type in the expression we constructed.
4549       bool ObjCLifetimeConversion;
4550       if (IsQualificationConversion(((Expr*) RefExpr.get())->getType(),
4551                                     ParamType.getUnqualifiedType(), false,
4552                                     ObjCLifetimeConversion))
4553         RefExpr = ImpCastExprToType(RefExpr.take(), ParamType.getUnqualifiedType(), CK_NoOp);
4554
4555       assert(!RefExpr.isInvalid() &&
4556              Context.hasSameType(((Expr*) RefExpr.get())->getType(),
4557                                  ParamType.getUnqualifiedType()));
4558       return RefExpr;
4559     }
4560   }
4561
4562   QualType T = VD->getType().getNonReferenceType();
4563   if (ParamType->isPointerType()) {
4564     // When the non-type template parameter is a pointer, take the
4565     // address of the declaration.
4566     ExprResult RefExpr = BuildDeclRefExpr(VD, T, VK_LValue, Loc);
4567     if (RefExpr.isInvalid())
4568       return ExprError();
4569
4570     if (T->isFunctionType() || T->isArrayType()) {
4571       // Decay functions and arrays.
4572       RefExpr = DefaultFunctionArrayConversion(RefExpr.take());
4573       if (RefExpr.isInvalid())
4574         return ExprError();
4575
4576       return RefExpr;
4577     }
4578
4579     // Take the address of everything else
4580     return CreateBuiltinUnaryOp(Loc, UO_AddrOf, RefExpr.get());
4581   }
4582
4583   ExprValueKind VK = VK_RValue;
4584
4585   // If the non-type template parameter has reference type, qualify the
4586   // resulting declaration reference with the extra qualifiers on the
4587   // type that the reference refers to.
4588   if (const ReferenceType *TargetRef = ParamType->getAs<ReferenceType>()) {
4589     VK = VK_LValue;
4590     T = Context.getQualifiedType(T,
4591                               TargetRef->getPointeeType().getQualifiers());
4592   }
4593
4594   return BuildDeclRefExpr(VD, T, VK, Loc);
4595 }
4596
4597 /// \brief Construct a new expression that refers to the given
4598 /// integral template argument with the given source-location
4599 /// information.
4600 ///
4601 /// This routine takes care of the mapping from an integral template
4602 /// argument (which may have any integral type) to the appropriate
4603 /// literal value.
4604 ExprResult
4605 Sema::BuildExpressionFromIntegralTemplateArgument(const TemplateArgument &Arg,
4606                                                   SourceLocation Loc) {
4607   assert(Arg.getKind() == TemplateArgument::Integral &&
4608          "Operation is only valid for integral template arguments");
4609   QualType T = Arg.getIntegralType();
4610   if (T->isAnyCharacterType()) {
4611     CharacterLiteral::CharacterKind Kind;
4612     if (T->isWideCharType())
4613       Kind = CharacterLiteral::Wide;
4614     else if (T->isChar16Type())
4615       Kind = CharacterLiteral::UTF16;
4616     else if (T->isChar32Type())
4617       Kind = CharacterLiteral::UTF32;
4618     else
4619       Kind = CharacterLiteral::Ascii;
4620
4621     return Owned(new (Context) CharacterLiteral(
4622                                             Arg.getAsIntegral().getZExtValue(),
4623                                             Kind, T, Loc));
4624   }
4625
4626   if (T->isBooleanType())
4627     return Owned(new (Context) CXXBoolLiteralExpr(
4628                                             Arg.getAsIntegral().getBoolValue(),
4629                                             T, Loc));
4630
4631   if (T->isNullPtrType())
4632     return Owned(new (Context) CXXNullPtrLiteralExpr(Context.NullPtrTy, Loc));
4633
4634   // If this is an enum type that we're instantiating, we need to use an integer
4635   // type the same size as the enumerator.  We don't want to build an
4636   // IntegerLiteral with enum type.
4637   QualType BT;
4638   if (const EnumType *ET = T->getAs<EnumType>())
4639     BT = ET->getDecl()->getIntegerType();
4640   else
4641     BT = T;
4642
4643   Expr *E = IntegerLiteral::Create(Context, Arg.getAsIntegral(), BT, Loc);
4644   if (T->isEnumeralType()) {
4645     // FIXME: This is a hack. We need a better way to handle substituted
4646     // non-type template parameters.
4647     E = CStyleCastExpr::Create(Context, T, VK_RValue, CK_IntegralCast, E, 0,
4648                                Context.getTrivialTypeSourceInfo(T, Loc),
4649                                Loc, Loc);
4650   }
4651
4652   return Owned(E);
4653 }
4654
4655 /// \brief Match two template parameters within template parameter lists.
4656 static bool MatchTemplateParameterKind(Sema &S, NamedDecl *New, NamedDecl *Old,
4657                                        bool Complain,
4658                                      Sema::TemplateParameterListEqualKind Kind,
4659                                        SourceLocation TemplateArgLoc) {
4660   // Check the actual kind (type, non-type, template).
4661   if (Old->getKind() != New->getKind()) {
4662     if (Complain) {
4663       unsigned NextDiag = diag::err_template_param_different_kind;
4664       if (TemplateArgLoc.isValid()) {
4665         S.Diag(TemplateArgLoc, diag::err_template_arg_template_params_mismatch);
4666         NextDiag = diag::note_template_param_different_kind;
4667       }
4668       S.Diag(New->getLocation(), NextDiag)
4669         << (Kind != Sema::TPL_TemplateMatch);
4670       S.Diag(Old->getLocation(), diag::note_template_prev_declaration)
4671         << (Kind != Sema::TPL_TemplateMatch);
4672     }
4673
4674     return false;
4675   }
4676
4677   // Check that both are parameter packs are neither are parameter packs.
4678   // However, if we are matching a template template argument to a
4679   // template template parameter, the template template parameter can have
4680   // a parameter pack where the template template argument does not.
4681   if (Old->isTemplateParameterPack() != New->isTemplateParameterPack() &&
4682       !(Kind == Sema::TPL_TemplateTemplateArgumentMatch &&
4683         Old->isTemplateParameterPack())) {
4684     if (Complain) {
4685       unsigned NextDiag = diag::err_template_parameter_pack_non_pack;
4686       if (TemplateArgLoc.isValid()) {
4687         S.Diag(TemplateArgLoc,
4688              diag::err_template_arg_template_params_mismatch);
4689         NextDiag = diag::note_template_parameter_pack_non_pack;
4690       }
4691
4692       unsigned ParamKind = isa<TemplateTypeParmDecl>(New)? 0
4693                       : isa<NonTypeTemplateParmDecl>(New)? 1
4694                       : 2;
4695       S.Diag(New->getLocation(), NextDiag)
4696         << ParamKind << New->isParameterPack();
4697       S.Diag(Old->getLocation(), diag::note_template_parameter_pack_here)
4698         << ParamKind << Old->isParameterPack();
4699     }
4700
4701     return false;
4702   }
4703
4704   // For non-type template parameters, check the type of the parameter.
4705   if (NonTypeTemplateParmDecl *OldNTTP
4706                                     = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Old)) {
4707     NonTypeTemplateParmDecl *NewNTTP = cast<NonTypeTemplateParmDecl>(New);
4708
4709     // If we are matching a template template argument to a template
4710     // template parameter and one of the non-type template parameter types
4711     // is dependent, then we must wait until template instantiation time
4712     // to actually compare the arguments.
4713     if (Kind == Sema::TPL_TemplateTemplateArgumentMatch &&
4714         (OldNTTP->getType()->isDependentType() ||
4715          NewNTTP->getType()->isDependentType()))
4716       return true;
4717
4718     if (!S.Context.hasSameType(OldNTTP->getType(), NewNTTP->getType())) {
4719       if (Complain) {
4720         unsigned NextDiag = diag::err_template_nontype_parm_different_type;
4721         if (TemplateArgLoc.isValid()) {
4722           S.Diag(TemplateArgLoc,
4723                  diag::err_template_arg_template_params_mismatch);
4724           NextDiag = diag::note_template_nontype_parm_different_type;
4725         }
4726         S.Diag(NewNTTP->getLocation(), NextDiag)
4727           << NewNTTP->getType()
4728           << (Kind != Sema::TPL_TemplateMatch);
4729         S.Diag(OldNTTP->getLocation(),
4730                diag::note_template_nontype_parm_prev_declaration)
4731           << OldNTTP->getType();
4732       }
4733
4734       return false;
4735     }
4736
4737     return true;
4738   }
4739
4740   // For template template parameters, check the template parameter types.
4741   // The template parameter lists of template template
4742   // parameters must agree.
4743   if (TemplateTemplateParmDecl *OldTTP
4744                                     = dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl>(Old)) {
4745     TemplateTemplateParmDecl *NewTTP = cast<TemplateTemplateParmDecl>(New);
4746     return S.TemplateParameterListsAreEqual(NewTTP->getTemplateParameters(),
4747                                             OldTTP->getTemplateParameters(),
4748                                             Complain,
4749                                         (Kind == Sema::TPL_TemplateMatch
4750                                            ? Sema::TPL_TemplateTemplateParmMatch
4751                                            : Kind),
4752                                             TemplateArgLoc);
4753   }
4754
4755   return true;
4756 }
4757
4758 /// \brief Diagnose a known arity mismatch when comparing template argument
4759 /// lists.
4760 static
4761 void DiagnoseTemplateParameterListArityMismatch(Sema &S,
4762                                                 TemplateParameterList *New,
4763                                                 TemplateParameterList *Old,
4764                                       Sema::TemplateParameterListEqualKind Kind,
4765                                                 SourceLocation TemplateArgLoc) {
4766   unsigned NextDiag = diag::err_template_param_list_different_arity;
4767   if (TemplateArgLoc.isValid()) {
4768     S.Diag(TemplateArgLoc, diag::err_template_arg_template_params_mismatch);
4769     NextDiag = diag::note_template_param_list_different_arity;
4770   }
4771   S.Diag(New->getTemplateLoc(), NextDiag)
4772     << (New->size() > Old->size())
4773     << (Kind != Sema::TPL_TemplateMatch)
4774     << SourceRange(New->getTemplateLoc(), New->getRAngleLoc());
4775   S.Diag(Old->getTemplateLoc(), diag::note_template_prev_declaration)
4776     << (Kind != Sema::TPL_TemplateMatch)
4777     << SourceRange(Old->getTemplateLoc(), Old->getRAngleLoc());
4778 }
4779
4780 /// \brief Determine whether the given template parameter lists are
4781 /// equivalent.
4782 ///
4783 /// \param New  The new template parameter list, typically written in the
4784 /// source code as part of a new template declaration.
4785 ///
4786 /// \param Old  The old template parameter list, typically found via
4787 /// name lookup of the template declared with this template parameter
4788 /// list.
4789 ///
4790 /// \param Complain  If true, this routine will produce a diagnostic if
4791 /// the template parameter lists are not equivalent.
4792 ///
4793 /// \param Kind describes how we are to match the template parameter lists.
4794 ///
4795 /// \param TemplateArgLoc If this source location is valid, then we
4796 /// are actually checking the template parameter list of a template
4797 /// argument (New) against the template parameter list of its
4798 /// corresponding template template parameter (Old). We produce
4799 /// slightly different diagnostics in this scenario.
4800 ///
4801 /// \returns True if the template parameter lists are equal, false
4802 /// otherwise.
4803 bool
4804 Sema::TemplateParameterListsAreEqual(TemplateParameterList *New,
4805                                      TemplateParameterList *Old,
4806                                      bool Complain,
4807                                      TemplateParameterListEqualKind Kind,
4808                                      SourceLocation TemplateArgLoc) {
4809   if (Old->size() != New->size() && Kind != TPL_TemplateTemplateArgumentMatch) {
4810     if (Complain)
4811       DiagnoseTemplateParameterListArityMismatch(*this, New, Old, Kind,
4812                                                  TemplateArgLoc);
4813
4814     return false;
4815   }
4816
4817   // C++0x [temp.arg.template]p3:
4818   //   A template-argument matches a template template-parameter (call it P)
4819   //   when each of the template parameters in the template-parameter-list of
4820   //   the template-argument's corresponding class template or alias template
4821   //   (call it A) matches the corresponding template parameter in the
4822   //   template-parameter-list of P. [...]
4823   TemplateParameterList::iterator NewParm = New->begin();
4824   TemplateParameterList::iterator NewParmEnd = New->end();
4825   for (TemplateParameterList::iterator OldParm = Old->begin(),
4826                                     OldParmEnd = Old->end();
4827        OldParm != OldParmEnd; ++OldParm) {
4828     if (Kind != TPL_TemplateTemplateArgumentMatch ||
4829         !(*OldParm)->isTemplateParameterPack()) {
4830       if (NewParm == NewParmEnd) {
4831         if (Complain)
4832           DiagnoseTemplateParameterListArityMismatch(*this, New, Old, Kind,
4833                                                      TemplateArgLoc);
4834
4835         return false;
4836       }
4837
4838       if (!MatchTemplateParameterKind(*this, *NewParm, *OldParm, Complain,
4839                                       Kind, TemplateArgLoc))
4840         return false;
4841
4842       ++NewParm;
4843       continue;
4844     }
4845
4846     // C++0x [temp.arg.template]p3:
4847     //   [...] When P's template- parameter-list contains a template parameter
4848     //   pack (14.5.3), the template parameter pack will match zero or more
4849     //   template parameters or template parameter packs in the
4850     //   template-parameter-list of A with the same type and form as the
4851     //   template parameter pack in P (ignoring whether those template
4852     //   parameters are template parameter packs).
4853     for (; NewParm != NewParmEnd; ++NewParm) {
4854       if (!MatchTemplateParameterKind(*this, *NewParm, *OldParm, Complain,
4855                                       Kind, TemplateArgLoc))
4856         return false;
4857     }
4858   }
4859
4860   // Make sure we exhausted all of the arguments.
4861   if (NewParm != NewParmEnd) {
4862     if (Complain)
4863       DiagnoseTemplateParameterListArityMismatch(*this, New, Old, Kind,
4864                                                  TemplateArgLoc);
4865
4866     return false;
4867   }
4868
4869   return true;
4870 }
4871
4872 /// \brief Check whether a template can be declared within this scope.
4873 ///
4874 /// If the template declaration is valid in this scope, returns
4875 /// false. Otherwise, issues a diagnostic and returns true.
4876 bool
4877 Sema::CheckTemplateDeclScope(Scope *S, TemplateParameterList *TemplateParams) {
4878   if (!S)
4879     return false;
4880
4881   // Find the nearest enclosing declaration scope.
4882   while ((S->getFlags() & Scope::DeclScope) == 0 ||
4883          (S->getFlags() & Scope::TemplateParamScope) != 0)
4884     S = S->getParent();
4885
4886   // C++ [temp]p2:
4887   //   A template-declaration can appear only as a namespace scope or
4888   //   class scope declaration.
4889   DeclContext *Ctx = static_cast<DeclContext *>(S->getEntity());
4890   if (Ctx && isa<LinkageSpecDecl>(Ctx) &&
4891       cast<LinkageSpecDecl>(Ctx)->getLanguage() != LinkageSpecDecl::lang_cxx)
4892     return Diag(TemplateParams->getTemplateLoc(), diag::err_template_linkage)
4893              << TemplateParams->getSourceRange();
4894
4895   while (Ctx && isa<LinkageSpecDecl>(Ctx))
4896     Ctx = Ctx->getParent();
4897
4898   if (Ctx && (Ctx->isFileContext() || Ctx->isRecord()))
4899     return false;
4900
4901   return Diag(TemplateParams->getTemplateLoc(),
4902               diag::err_template_outside_namespace_or_class_scope)
4903     << TemplateParams->getSourceRange();
4904 }
4905
4906 /// \brief Determine what kind of template specialization the given declaration
4907 /// is.
4908 static TemplateSpecializationKind getTemplateSpecializationKind(Decl *D) {
4909   if (!D)
4910     return TSK_Undeclared;
4911
4912   if (CXXRecordDecl *Record = dyn_cast<CXXRecordDecl>(D))
4913     return Record->getTemplateSpecializationKind();
4914   if (FunctionDecl *Function = dyn_cast<FunctionDecl>(D))
4915     return Function->getTemplateSpecializationKind();
4916   if (VarDecl *Var = dyn_cast<VarDecl>(D))
4917     return Var->getTemplateSpecializationKind();
4918
4919   return TSK_Undeclared;
4920 }
4921
4922 /// \brief Check whether a specialization is well-formed in the current
4923 /// context.
4924 ///
4925 /// This routine determines whether a template specialization can be declared
4926 /// in the current context (C++ [temp.expl.spec]p2).
4927 ///
4928 /// \param S the semantic analysis object for which this check is being
4929 /// performed.
4930 ///
4931 /// \param Specialized the entity being specialized or instantiated, which
4932 /// may be a kind of template (class template, function template, etc.) or
4933 /// a member of a class template (member function, static data member,
4934 /// member class).
4935 ///
4936 /// \param PrevDecl the previous declaration of this entity, if any.
4937 ///
4938 /// \param Loc the location of the explicit specialization or instantiation of
4939 /// this entity.
4940 ///
4941 /// \param IsPartialSpecialization whether this is a partial specialization of
4942 /// a class template.
4943 ///
4944 /// \returns true if there was an error that we cannot recover from, false
4945 /// otherwise.
4946 static bool CheckTemplateSpecializationScope(Sema &S,
4947                                              NamedDecl *Specialized,
4948                                              NamedDecl *PrevDecl,
4949                                              SourceLocation Loc,
4950                                              bool IsPartialSpecialization) {
4951   // Keep these "kind" numbers in sync with the %select statements in the
4952   // various diagnostics emitted by this routine.
4953   int EntityKind = 0;
4954   if (isa<ClassTemplateDecl>(Specialized))
4955     EntityKind = IsPartialSpecialization? 1 : 0;
4956   else if (isa<FunctionTemplateDecl>(Specialized))
4957     EntityKind = 2;
4958   else if (isa<CXXMethodDecl>(Specialized))
4959     EntityKind = 3;
4960   else if (isa<VarDecl>(Specialized))
4961     EntityKind = 4;
4962   else if (isa<RecordDecl>(Specialized))
4963     EntityKind = 5;
4964   else if (isa<EnumDecl>(Specialized) && S.getLangOpts().CPlusPlus0x)
4965     EntityKind = 6;
4966   else {
4967     S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_unknown_kind)
4968       << S.getLangOpts().CPlusPlus0x;
4969     S.Diag(Specialized->getLocation(), diag::note_specialized_entity);
4970     return true;
4971   }
4972
4973   // C++ [temp.expl.spec]p2:
4974   //   An explicit specialization shall be declared in the namespace
4975   //   of which the template is a member, or, for member templates, in
4976   //   the namespace of which the enclosing class or enclosing class
4977   //   template is a member. An explicit specialization of a member
4978   //   function, member class or static data member of a class
4979   //   template shall be declared in the namespace of which the class
4980   //   template is a member. Such a declaration may also be a
4981   //   definition. If the declaration is not a definition, the
4982   //   specialization may be defined later in the name- space in which
4983   //   the explicit specialization was declared, or in a namespace
4984   //   that encloses the one in which the explicit specialization was
4985   //   declared.
4986   if (S.CurContext->getRedeclContext()->isFunctionOrMethod()) {
4987     S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_decl_function_scope)
4988       << Specialized;
4989     return true;
4990   }
4991
4992   if (S.CurContext->isRecord() && !IsPartialSpecialization) {
4993     if (S.getLangOpts().MicrosoftExt) {
4994       // Do not warn for class scope explicit specialization during
4995       // instantiation, warning was already emitted during pattern
4996       // semantic analysis.
4997       if (!S.ActiveTemplateInstantiations.size())
4998         S.Diag(Loc, diag::ext_function_specialization_in_class)
4999           << Specialized;
5000     } else {
5001       S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_decl_class_scope)
5002         << Specialized;
5003       return true;
5004     }
5005   }
5006
5007   if (S.CurContext->isRecord() &&
5008       !S.CurContext->Equals(Specialized->getDeclContext())) {
5009     // Make sure that we're specializing in the right record context.
5010     // Otherwise, things can go horribly wrong.
5011     S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_decl_class_scope)
5012       << Specialized;
5013     return true;
5014   }
5015
5016   // C++ [temp.class.spec]p6:
5017   //   A class template partial specialization may be declared or redeclared
5018   //   in any namespace scope in which its definition may be defined (14.5.1
5019   //   and 14.5.2).
5020   bool ComplainedAboutScope = false;
5021   DeclContext *SpecializedContext
5022     = Specialized->getDeclContext()->getEnclosingNamespaceContext();
5023   DeclContext *DC = S.CurContext->getEnclosingNamespaceContext();
5024   if ((!PrevDecl ||
5025        getTemplateSpecializationKind(PrevDecl) == TSK_Undeclared ||
5026        getTemplateSpecializationKind(PrevDecl) == TSK_ImplicitInstantiation)){
5027     // C++ [temp.exp.spec]p2:
5028     //   An explicit specialization shall be declared in the namespace of which
5029     //   the template is a member, or, for member templates, in the namespace
5030     //   of which the enclosing class or enclosing class template is a member.
5031     //   An explicit specialization of a member function, member class or
5032     //   static data member of a class template shall be declared in the
5033     //   namespace of which the class template is a member.
5034     //
5035     // C++0x [temp.expl.spec]p2:
5036     //   An explicit specialization shall be declared in a namespace enclosing
5037     //   the specialized template.
5038     if (!DC->InEnclosingNamespaceSetOf(SpecializedContext)) {
5039       bool IsCPlusPlus0xExtension = DC->Encloses(SpecializedContext);
5040       if (isa<TranslationUnitDecl>(SpecializedContext)) {
5041         assert(!IsCPlusPlus0xExtension &&
5042                "DC encloses TU but isn't in enclosing namespace set");
5043         S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_decl_out_of_scope_global)
5044           << EntityKind << Specialized;
5045       } else if (isa<NamespaceDecl>(SpecializedContext)) {
5046         int Diag;
5047         if (!IsCPlusPlus0xExtension)
5048           Diag = diag::err_template_spec_decl_out_of_scope;
5049         else if (!S.getLangOpts().CPlusPlus0x)
5050           Diag = diag::ext_template_spec_decl_out_of_scope;
5051         else
5052           Diag = diag::warn_cxx98_compat_template_spec_decl_out_of_scope;
5053         S.Diag(Loc, Diag)
5054           << EntityKind << Specialized << cast<NamedDecl>(SpecializedContext);
5055       }
5056
5057       S.Diag(Specialized->getLocation(), diag::note_specialized_entity);
5058       ComplainedAboutScope =
5059         !(IsCPlusPlus0xExtension && S.getLangOpts().CPlusPlus0x);
5060     }
5061   }
5062
5063   // Make sure that this redeclaration (or definition) occurs in an enclosing
5064   // namespace.
5065   // Note that HandleDeclarator() performs this check for explicit
5066   // specializations of function templates, static data members, and member
5067   // functions, so we skip the check here for those kinds of entities.
5068   // FIXME: HandleDeclarator's diagnostics aren't quite as good, though.
5069   // Should we refactor that check, so that it occurs later?
5070   if (!ComplainedAboutScope && !DC->Encloses(SpecializedContext) &&
5071       !(isa<FunctionTemplateDecl>(Specialized) || isa<VarDecl>(Specialized) ||
5072         isa<FunctionDecl>(Specialized))) {
5073     if (isa<TranslationUnitDecl>(SpecializedContext))
5074       S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_redecl_global_scope)
5075         << EntityKind << Specialized;
5076     else if (isa<NamespaceDecl>(SpecializedContext))
5077       S.Diag(Loc, diag::err_template_spec_redecl_out_of_scope)
5078         << EntityKind << Specialized
5079         << cast<NamedDecl>(SpecializedContext);
5080
5081     S.Diag(Specialized->getLocation(), diag::note_specialized_entity);
5082   }
5083
5084   // FIXME: check for specialization-after-instantiation errors and such.
5085
5086   return false;
5087 }
5088
5089 /// \brief Subroutine of Sema::CheckClassTemplatePartialSpecializationArgs
5090 /// that checks non-type template partial specialization arguments.
5091 static bool CheckNonTypeClassTemplatePartialSpecializationArgs(Sema &S,
5092                                                 NonTypeTemplateParmDecl *Param,
5093                                                   const TemplateArgument *Args,
5094                                                         unsigned NumArgs) {
5095   for (unsigned I = 0; I != NumArgs; ++I) {
5096     if (Args[I].getKind() == TemplateArgument::Pack) {
5097       if (CheckNonTypeClassTemplatePartialSpecializationArgs(S, Param,
5098                                                            Args[I].pack_begin(),
5099                                                            Args[I].pack_size()))
5100         return true;
5101
5102       continue;
5103     }
5104
5105     if (Args[I].getKind() != TemplateArgument::Expression)
5106       continue;
5107
5108     Expr *ArgExpr = Args[I].getAsExpr();
5109
5110     // We can have a pack expansion of any of the bullets below.
5111     if (PackExpansionExpr *Expansion = dyn_cast<PackExpansionExpr>(ArgExpr))
5112       ArgExpr = Expansion->getPattern();
5113
5114     // Strip off any implicit casts we added as part of type checking.
5115     while (ImplicitCastExpr *ICE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(ArgExpr))
5116       ArgExpr = ICE->getSubExpr();
5117
5118     // C++ [temp.class.spec]p8:
5119     //   A non-type argument is non-specialized if it is the name of a
5120     //   non-type parameter. All other non-type arguments are
5121     //   specialized.
5122     //
5123     // Below, we check the two conditions that only apply to
5124     // specialized non-type arguments, so skip any non-specialized
5125     // arguments.
5126     if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(ArgExpr))
5127       if (isa<NonTypeTemplateParmDecl>(DRE->getDecl()))
5128         continue;
5129
5130     // C++ [temp.class.spec]p9:
5131     //   Within the argument list of a class template partial
5132     //   specialization, the following restrictions apply:
5133     //     -- A partially specialized non-type argument expression
5134     //        shall not involve a template parameter of the partial
5135     //        specialization except when the argument expression is a
5136     //        simple identifier.
5137     if (ArgExpr->isTypeDependent() || ArgExpr->isValueDependent()) {
5138       S.Diag(ArgExpr->getLocStart(),
5139            diag::err_dependent_non_type_arg_in_partial_spec)
5140         << ArgExpr->getSourceRange();
5141       return true;
5142     }
5143
5144     //     -- The type of a template parameter corresponding to a
5145     //        specialized non-type argument shall not be dependent on a
5146     //        parameter of the specialization.
5147     if (Param->getType()->isDependentType()) {
5148       S.Diag(ArgExpr->getLocStart(),
5149            diag::err_dependent_typed_non_type_arg_in_partial_spec)
5150         << Param->getType()
5151         << ArgExpr->getSourceRange();
5152       S.Diag(Param->getLocation(), diag::note_template_param_here);
5153       return true;
5154     }
5155   }
5156
5157   return false;
5158 }
5159
5160 /// \brief Check the non-type template arguments of a class template
5161 /// partial specialization according to C++ [temp.class.spec]p9.
5162 ///
5163 /// \param TemplateParams the template parameters of the primary class
5164 /// template.
5165 ///
5166 /// \param TemplateArgs the template arguments of the class template
5167 /// partial specialization.
5168 ///
5169 /// \returns true if there was an error, false otherwise.
5170 static bool CheckClassTemplatePartialSpecializationArgs(Sema &S,
5171                                         TemplateParameterList *TemplateParams,
5172                        SmallVectorImpl<TemplateArgument> &TemplateArgs) {
5173   const TemplateArgument *ArgList = TemplateArgs.data();
5174
5175   for (unsigned I = 0, N = TemplateParams->size(); I != N; ++I) {
5176     NonTypeTemplateParmDecl *Param
5177       = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(TemplateParams->getParam(I));
5178     if (!Param)
5179       continue;
5180
5181     if (CheckNonTypeClassTemplatePartialSpecializationArgs(S, Param,
5182                                                            &ArgList[I], 1))
5183       return true;
5184   }
5185
5186   return false;
5187 }
5188
5189 DeclResult
5190 Sema::ActOnClassTemplateSpecialization(Scope *S, unsigned TagSpec,
5191                                        TagUseKind TUK,
5192                                        SourceLocation KWLoc,
5193                                        SourceLocation ModulePrivateLoc,
5194                                        CXXScopeSpec &SS,
5195                                        TemplateTy TemplateD,
5196                                        SourceLocation TemplateNameLoc,
5197                                        SourceLocation LAngleLoc,
5198                                        ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsIn,
5199                                        SourceLocation RAngleLoc,
5200                                        AttributeList *Attr,
5201                                MultiTemplateParamsArg TemplateParameterLists) {
5202   assert(TUK != TUK_Reference && "References are not specializations");
5203
5204   // NOTE: KWLoc is the location of the tag keyword. This will instead
5205   // store the location of the outermost template keyword in the declaration.
5206   SourceLocation TemplateKWLoc = TemplateParameterLists.size() > 0
5207     ? TemplateParameterLists[0]->getTemplateLoc() : SourceLocation();
5208
5209   // Find the class template we're specializing
5210   TemplateName Name = TemplateD.getAsVal<TemplateName>();
5211   ClassTemplateDecl *ClassTemplate
5212     = dyn_cast_or_null<ClassTemplateDecl>(Name.getAsTemplateDecl());
5213
5214   if (!ClassTemplate) {
5215     Diag(TemplateNameLoc, diag::err_not_class_template_specialization)
5216       << (Name.getAsTemplateDecl() &&
5217           isa<TemplateTemplateParmDecl>(Name.getAsTemplateDecl()));
5218     return true;
5219   }
5220
5221   bool isExplicitSpecialization = false;
5222   bool isPartialSpecialization = false;
5223
5224   // Check the validity of the template headers that introduce this
5225   // template.
5226   // FIXME: We probably shouldn't complain about these headers for
5227   // friend declarations.
5228   bool Invalid = false;
5229   TemplateParameterList *TemplateParams
5230     = MatchTemplateParametersToScopeSpecifier(TemplateNameLoc,
5231                                               TemplateNameLoc,
5232                                               SS,
5233                                               TemplateParameterLists.data(),
5234                                               TemplateParameterLists.size(),
5235                                               TUK == TUK_Friend,
5236                                               isExplicitSpecialization,
5237                                               Invalid);
5238   if (Invalid)
5239     return true;
5240
5241   if (TemplateParams && TemplateParams->size() > 0) {
5242     isPartialSpecialization = true;
5243
5244     if (TUK == TUK_Friend) {
5245       Diag(KWLoc, diag::err_partial_specialization_friend)
5246         << SourceRange(LAngleLoc, RAngleLoc);
5247       return true;
5248     }
5249
5250     // C++ [temp.class.spec]p10:
5251     //   The template parameter list of a specialization shall not
5252     //   contain default template argument values.
5253     for (unsigned I = 0, N = TemplateParams->size(); I != N; ++I) {
5254       Decl *Param = TemplateParams->getParam(I);
5255       if (TemplateTypeParmDecl *TTP = dyn_cast<TemplateTypeParmDecl>(Param)) {
5256         if (TTP->hasDefaultArgument()) {
5257           Diag(TTP->getDefaultArgumentLoc(),
5258                diag::err_default_arg_in_partial_spec);
5259           TTP->removeDefaultArgument();
5260         }
5261       } else if (NonTypeTemplateParmDecl *NTTP
5262                    = dyn_cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param)) {
5263         if (Expr *DefArg = NTTP->getDefaultArgument()) {
5264           Diag(NTTP->getDefaultArgumentLoc(),
5265                diag::err_default_arg_in_partial_spec)
5266             << DefArg->getSourceRange();
5267           NTTP->removeDefaultArgument();
5268         }
5269       } else {
5270         TemplateTemplateParmDecl *TTP = cast<TemplateTemplateParmDecl>(Param);
5271         if (TTP->hasDefaultArgument()) {
5272           Diag(TTP->getDefaultArgument().getLocation(),
5273                diag::err_default_arg_in_partial_spec)
5274             << TTP->getDefaultArgument().getSourceRange();
5275           TTP->removeDefaultArgument();
5276         }
5277       }
5278     }
5279   } else if (TemplateParams) {
5280     if (TUK == TUK_Friend)
5281       Diag(KWLoc, diag::err_template_spec_friend)
5282         << FixItHint::CreateRemoval(
5283                                 SourceRange(TemplateParams->getTemplateLoc(),
5284                                             TemplateParams->getRAngleLoc()))
5285         << SourceRange(LAngleLoc, RAngleLoc);
5286     else
5287       isExplicitSpecialization = true;
5288   } else if (TUK != TUK_Friend) {
5289     Diag(KWLoc, diag::err_template_spec_needs_header)
5290       << FixItHint::CreateInsertion(KWLoc, "template<> ");
5291     isExplicitSpecialization = true;
5292   }
5293
5294   // Check that the specialization uses the same tag kind as the
5295   // original template.
5296   TagTypeKind Kind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
5297   assert(Kind != TTK_Enum && "Invalid enum tag in class template spec!");
5298   if (!isAcceptableTagRedeclaration(ClassTemplate->getTemplatedDecl(),
5299                                     Kind, TUK == TUK_Definition, KWLoc,
5300                                     *ClassTemplate->getIdentifier())) {
5301     Diag(KWLoc, diag::err_use_with_wrong_tag)
5302       << ClassTemplate
5303       << FixItHint::CreateReplacement(KWLoc,
5304                             ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getKindName());
5305     Diag(ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getLocation(),
5306          diag::note_previous_use);
5307     Kind = ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getTagKind();
5308   }
5309
5310   // Translate the parser's template argument list in our AST format.
5311   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs;
5312   TemplateArgs.setLAngleLoc(LAngleLoc);
5313   TemplateArgs.setRAngleLoc(RAngleLoc);
5314   translateTemplateArguments(TemplateArgsIn, TemplateArgs);
5315
5316   // Check for unexpanded parameter packs in any of the template arguments.
5317   for (unsigned I = 0, N = TemplateArgs.size(); I != N; ++I)
5318     if (DiagnoseUnexpandedParameterPack(TemplateArgs[I],
5319                                         UPPC_PartialSpecialization))
5320       return true;
5321
5322   // Check that the template argument list is well-formed for this
5323   // template.
5324   SmallVector<TemplateArgument, 4> Converted;
5325   if (CheckTemplateArgumentList(ClassTemplate, TemplateNameLoc,
5326                                 TemplateArgs, false, Converted))
5327     return true;
5328
5329   // Find the class template (partial) specialization declaration that
5330   // corresponds to these arguments.
5331   if (isPartialSpecialization) {
5332     if (CheckClassTemplatePartialSpecializationArgs(*this,
5333                                          ClassTemplate->getTemplateParameters(),
5334                                          Converted))
5335       return true;
5336
5337     bool InstantiationDependent;
5338     if (!Name.isDependent() &&
5339         !TemplateSpecializationType::anyDependentTemplateArguments(
5340                                              TemplateArgs.getArgumentArray(),
5341                                                          TemplateArgs.size(),
5342                                                      InstantiationDependent)) {
5343       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_partial_spec_fully_specialized)
5344         << ClassTemplate->getDeclName();
5345       isPartialSpecialization = false;
5346     }
5347   }
5348
5349   void *InsertPos = 0;
5350   ClassTemplateSpecializationDecl *PrevDecl = 0;
5351
5352   if (isPartialSpecialization)
5353     // FIXME: Template parameter list matters, too
5354     PrevDecl
5355       = ClassTemplate->findPartialSpecialization(Converted.data(),
5356                                                  Converted.size(),
5357                                                  InsertPos);
5358   else
5359     PrevDecl
5360       = ClassTemplate->findSpecialization(Converted.data(),
5361                                           Converted.size(), InsertPos);
5362
5363   ClassTemplateSpecializationDecl *Specialization = 0;
5364
5365   // Check whether we can declare a class template specialization in
5366   // the current scope.
5367   if (TUK != TUK_Friend &&
5368       CheckTemplateSpecializationScope(*this, ClassTemplate, PrevDecl,
5369                                        TemplateNameLoc,
5370                                        isPartialSpecialization))
5371     return true;
5372
5373   // The canonical type
5374   QualType CanonType;
5375   if (PrevDecl &&
5376       (PrevDecl->getSpecializationKind() == TSK_Undeclared ||
5377                TUK == TUK_Friend)) {
5378     // Since the only prior class template specialization with these
5379     // arguments was referenced but not declared, or we're only
5380     // referencing this specialization as a friend, reuse that
5381     // declaration node as our own, updating its source location and
5382     // the list of outer template parameters to reflect our new declaration.
5383     Specialization = PrevDecl;
5384     Specialization->setLocation(TemplateNameLoc);
5385     if (TemplateParameterLists.size() > 0) {
5386       Specialization->setTemplateParameterListsInfo(Context,
5387                                               TemplateParameterLists.size(),
5388                                               TemplateParameterLists.data());
5389     }
5390     PrevDecl = 0;
5391     CanonType = Context.getTypeDeclType(Specialization);
5392   } else if (isPartialSpecialization) {
5393     // Build the canonical type that describes the converted template
5394     // arguments of the class template partial specialization.
5395     TemplateName CanonTemplate = Context.getCanonicalTemplateName(Name);
5396     CanonType = Context.getTemplateSpecializationType(CanonTemplate,
5397                                                       Converted.data(),
5398                                                       Converted.size());
5399
5400     if (Context.hasSameType(CanonType,
5401                         ClassTemplate->getInjectedClassNameSpecialization())) {
5402       // C++ [temp.class.spec]p9b3:
5403       //
5404       //   -- The argument list of the specialization shall not be identical
5405       //      to the implicit argument list of the primary template.
5406       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_partial_spec_args_match_primary_template)
5407         << (TUK == TUK_Definition)
5408         << FixItHint::CreateRemoval(SourceRange(LAngleLoc, RAngleLoc));
5409       return CheckClassTemplate(S, TagSpec, TUK, KWLoc, SS,
5410                                 ClassTemplate->getIdentifier(),
5411                                 TemplateNameLoc,
5412                                 Attr,
5413                                 TemplateParams,
5414                                 AS_none, /*ModulePrivateLoc=*/SourceLocation(),
5415                                 TemplateParameterLists.size() - 1,
5416                                 TemplateParameterLists.data());
5417     }
5418
5419     // Create a new class template partial specialization declaration node.
5420     ClassTemplatePartialSpecializationDecl *PrevPartial
5421       = cast_or_null<ClassTemplatePartialSpecializationDecl>(PrevDecl);
5422     unsigned SequenceNumber = PrevPartial? PrevPartial->getSequenceNumber()
5423                             : ClassTemplate->getNextPartialSpecSequenceNumber();
5424     ClassTemplatePartialSpecializationDecl *Partial
5425       = ClassTemplatePartialSpecializationDecl::Create(Context, Kind,
5426                                              ClassTemplate->getDeclContext(),
5427                                                        KWLoc, TemplateNameLoc,
5428                                                        TemplateParams,
5429                                                        ClassTemplate,
5430                                                        Converted.data(),
5431                                                        Converted.size(),
5432                                                        TemplateArgs,
5433                                                        CanonType,
5434                                                        PrevPartial,
5435                                                        SequenceNumber);
5436     SetNestedNameSpecifier(Partial, SS);
5437     if (TemplateParameterLists.size() > 1 && SS.isSet()) {
5438       Partial->setTemplateParameterListsInfo(Context,
5439                                              TemplateParameterLists.size() - 1,
5440                                              TemplateParameterLists.data());
5441     }
5442
5443     if (!PrevPartial)
5444       ClassTemplate->AddPartialSpecialization(Partial, InsertPos);
5445     Specialization = Partial;
5446
5447     // If we are providing an explicit specialization of a member class
5448     // template specialization, make a note of that.
5449     if (PrevPartial && PrevPartial->getInstantiatedFromMember())
5450       PrevPartial->setMemberSpecialization();
5451
5452     // Check that all of the template parameters of the class template
5453     // partial specialization are deducible from the template
5454     // arguments. If not, this class template partial specialization
5455     // will never be used.
5456     llvm::SmallBitVector DeducibleParams(TemplateParams->size());
5457     MarkUsedTemplateParameters(Partial->getTemplateArgs(), true,
5458                                TemplateParams->getDepth(),
5459                                DeducibleParams);
5460
5461     if (!DeducibleParams.all()) {
5462       unsigned NumNonDeducible = DeducibleParams.size()-DeducibleParams.count();
5463       Diag(TemplateNameLoc, diag::warn_partial_specs_not_deducible)
5464         << (NumNonDeducible > 1)
5465         << SourceRange(TemplateNameLoc, RAngleLoc);
5466       for (unsigned I = 0, N = DeducibleParams.size(); I != N; ++I) {
5467         if (!DeducibleParams[I]) {
5468           NamedDecl *Param = cast<NamedDecl>(TemplateParams->getParam(I));
5469           if (Param->getDeclName())
5470             Diag(Param->getLocation(),
5471                  diag::note_partial_spec_unused_parameter)
5472               << Param->getDeclName();
5473           else
5474             Diag(Param->getLocation(),
5475                  diag::note_partial_spec_unused_parameter)
5476               << "<anonymous>";
5477         }
5478       }
5479     }
5480   } else {
5481     // Create a new class template specialization declaration node for
5482     // this explicit specialization or friend declaration.
5483     Specialization
5484       = ClassTemplateSpecializationDecl::Create(Context, Kind,
5485                                              ClassTemplate->getDeclContext(),
5486                                                 KWLoc, TemplateNameLoc,
5487                                                 ClassTemplate,
5488                                                 Converted.data(),
5489                                                 Converted.size(),
5490                                                 PrevDecl);
5491     SetNestedNameSpecifier(Specialization, SS);
5492     if (TemplateParameterLists.size() > 0) {
5493       Specialization->setTemplateParameterListsInfo(Context,
5494                                               TemplateParameterLists.size(),
5495                                               TemplateParameterLists.data());
5496     }
5497
5498     if (!PrevDecl)
5499       ClassTemplate->AddSpecialization(Specialization, InsertPos);
5500
5501     CanonType = Context.getTypeDeclType(Specialization);
5502   }
5503
5504   // C++ [temp.expl.spec]p6:
5505   //   If a template, a member template or the member of a class template is
5506   //   explicitly specialized then that specialization shall be declared
5507   //   before the first use of that specialization that would cause an implicit
5508   //   instantiation to take place, in every translation unit in which such a
5509   //   use occurs; no diagnostic is required.
5510   if (PrevDecl && PrevDecl->getPointOfInstantiation().isValid()) {
5511     bool Okay = false;
5512     for (Decl *Prev = PrevDecl; Prev; Prev = Prev->getPreviousDecl()) {
5513       // Is there any previous explicit specialization declaration?
5514       if (getTemplateSpecializationKind(Prev) == TSK_ExplicitSpecialization) {
5515         Okay = true;
5516         break;
5517       }
5518     }
5519
5520     if (!Okay) {
5521       SourceRange Range(TemplateNameLoc, RAngleLoc);
5522       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_specialization_after_instantiation)
5523         << Context.getTypeDeclType(Specialization) << Range;
5524
5525       Diag(PrevDecl->getPointOfInstantiation(),
5526            diag::note_instantiation_required_here)
5527         << (PrevDecl->getTemplateSpecializationKind()
5528                                                 != TSK_ImplicitInstantiation);
5529       return true;
5530     }
5531   }
5532
5533   // If this is not a friend, note that this is an explicit specialization.
5534   if (TUK != TUK_Friend)
5535     Specialization->setSpecializationKind(TSK_ExplicitSpecialization);
5536
5537   // Check that this isn't a redefinition of this specialization.
5538   if (TUK == TUK_Definition) {
5539     if (RecordDecl *Def = Specialization->getDefinition()) {
5540       SourceRange Range(TemplateNameLoc, RAngleLoc);
5541       Diag(TemplateNameLoc, diag::err_redefinition)
5542         << Context.getTypeDeclType(Specialization) << Range;
5543       Diag(Def->getLocation(), diag::note_previous_definition);
5544       Specialization->setInvalidDecl();
5545       return true;
5546     }
5547   }
5548
5549   if (Attr)
5550     ProcessDeclAttributeList(S, Specialization, Attr);
5551
5552   // Add alignment attributes if necessary; these attributes are checked when
5553   // the ASTContext lays out the structure.
5554   if (TUK == TUK_Definition) {
5555     AddAlignmentAttributesForRecord(Specialization);
5556     AddMsStructLayoutForRecord(Specialization);
5557   }
5558
5559   if (ModulePrivateLoc.isValid())
5560     Diag(Specialization->getLocation(), diag::err_module_private_specialization)
5561       << (isPartialSpecialization? 1 : 0)
5562       << FixItHint::CreateRemoval(ModulePrivateLoc);
5563
5564   // Build the fully-sugared type for this class template
5565   // specialization as the user wrote in the specialization
5566   // itself. This means that we'll pretty-print the type retrieved
5567   // from the specialization's declaration the way that the user
5568   // actually wrote the specialization, rather than formatting the
5569   // name based on the "canonical" representation used to store the
5570   // template arguments in the specialization.
5571   TypeSourceInfo *WrittenTy
5572     = Context.getTemplateSpecializationTypeInfo(Name, TemplateNameLoc,
5573                                                 TemplateArgs, CanonType);
5574   if (TUK != TUK_Friend) {
5575     Specialization->setTypeAsWritten(WrittenTy);
5576     Specialization->setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
5577   }
5578
5579   // C++ [temp.expl.spec]p9:
5580   //   A template explicit specialization is in the scope of the
5581   //   namespace in which the template was defined.
5582   //
5583   // We actually implement this paragraph where we set the semantic
5584   // context (in the creation of the ClassTemplateSpecializationDecl),
5585   // but we also maintain the lexical context where the actual
5586   // definition occurs.
5587   Specialization->setLexicalDeclContext(CurContext);
5588
5589   // We may be starting the definition of this specialization.
5590   if (TUK == TUK_Definition)
5591     Specialization->startDefinition();
5592
5593   if (TUK == TUK_Friend) {
5594     FriendDecl *Friend = FriendDecl::Create(Context, CurContext,
5595                                             TemplateNameLoc,
5596                                             WrittenTy,
5597                                             /*FIXME:*/KWLoc);
5598     Friend->setAccess(AS_public);
5599     CurContext->addDecl(Friend);
5600   } else {
5601     // Add the specialization into its lexical context, so that it can
5602     // be seen when iterating through the list of declarations in that
5603     // context. However, specializations are not found by name lookup.
5604     CurContext->addDecl(Specialization);
5605   }
5606   return Specialization;
5607 }
5608
5609 Decl *Sema::ActOnTemplateDeclarator(Scope *S,
5610                               MultiTemplateParamsArg TemplateParameterLists,
5611                                     Declarator &D) {
5612   Decl *NewDecl = HandleDeclarator(S, D, TemplateParameterLists);
5613   ActOnDocumentableDecl(NewDecl);
5614   return NewDecl;
5615 }
5616
5617 Decl *Sema::ActOnStartOfFunctionTemplateDef(Scope *FnBodyScope,
5618                                MultiTemplateParamsArg TemplateParameterLists,
5619                                             Declarator &D) {
5620   assert(getCurFunctionDecl() == 0 && "Function parsing confused");
5621   DeclaratorChunk::FunctionTypeInfo &FTI = D.getFunctionTypeInfo();
5622
5623   if (FTI.hasPrototype) {
5624     // FIXME: Diagnose arguments without names in C.
5625   }
5626
5627   Scope *ParentScope = FnBodyScope->getParent();
5628
5629   D.setFunctionDefinitionKind(FDK_Definition);
5630   Decl *DP = HandleDeclarator(ParentScope, D,
5631                               TemplateParameterLists);
5632   if (FunctionTemplateDecl *FunctionTemplate
5633         = dyn_cast_or_null<FunctionTemplateDecl>(DP))
5634     return ActOnStartOfFunctionDef(FnBodyScope,
5635                                    FunctionTemplate->getTemplatedDecl());
5636   if (FunctionDecl *Function = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(DP))
5637     return ActOnStartOfFunctionDef(FnBodyScope, Function);
5638   return 0;
5639 }
5640
5641 /// \brief Strips various properties off an implicit instantiation
5642 /// that has just been explicitly specialized.
5643 static void StripImplicitInstantiation(NamedDecl *D) {
5644   // FIXME: "make check" is clean if the call to dropAttrs() is commented out.
5645   D->dropAttrs();
5646
5647   if (FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
5648     FD->setInlineSpecified(false);
5649   }
5650 }
5651
5652 /// \brief Compute the diagnostic location for an explicit instantiation
5653 //  declaration or definition.
5654 static SourceLocation DiagLocForExplicitInstantiation(
5655     NamedDecl* D, SourceLocation PointOfInstantiation) {
5656   // Explicit instantiations following a specialization have no effect and
5657   // hence no PointOfInstantiation. In that case, walk decl backwards
5658   // until a valid name loc is found.
5659   SourceLocation PrevDiagLoc = PointOfInstantiation;
5660   for (Decl *Prev = D; Prev && !PrevDiagLoc.isValid();
5661        Prev = Prev->getPreviousDecl()) {
5662     PrevDiagLoc = Prev->getLocation();
5663   }
5664   assert(PrevDiagLoc.isValid() &&
5665          "Explicit instantiation without point of instantiation?");
5666   return PrevDiagLoc;
5667 }
5668
5669 /// \brief Diagnose cases where we have an explicit template specialization
5670 /// before/after an explicit template instantiation, producing diagnostics
5671 /// for those cases where they are required and determining whether the
5672 /// new specialization/instantiation will have any effect.
5673 ///
5674 /// \param NewLoc the location of the new explicit specialization or
5675 /// instantiation.
5676 ///
5677 /// \param NewTSK the kind of the new explicit specialization or instantiation.
5678 ///
5679 /// \param PrevDecl the previous declaration of the entity.
5680 ///
5681 /// \param PrevTSK the kind of the old explicit specialization or instantiatin.
5682 ///
5683 /// \param PrevPointOfInstantiation if valid, indicates where the previus
5684 /// declaration was instantiated (either implicitly or explicitly).
5685 ///
5686 /// \param HasNoEffect will be set to true to indicate that the new
5687 /// specialization or instantiation has no effect and should be ignored.
5688 ///
5689 /// \returns true if there was an error that should prevent the introduction of
5690 /// the new declaration into the AST, false otherwise.
5691 bool
5692 Sema::CheckSpecializationInstantiationRedecl(SourceLocation NewLoc,
5693                                              TemplateSpecializationKind NewTSK,
5694                                              NamedDecl *PrevDecl,
5695                                              TemplateSpecializationKind PrevTSK,
5696                                         SourceLocation PrevPointOfInstantiation,
5697                                              bool &HasNoEffect) {
5698   HasNoEffect = false;
5699
5700   switch (NewTSK) {
5701   case TSK_Undeclared:
5702   case TSK_ImplicitInstantiation:
5703     llvm_unreachable("Don't check implicit instantiations here");
5704
5705   case TSK_ExplicitSpecialization:
5706     switch (PrevTSK) {
5707     case TSK_Undeclared:
5708     case TSK_ExplicitSpecialization:
5709       // Okay, we're just specializing something that is either already
5710       // explicitly specialized or has merely been mentioned without any
5711       // instantiation.
5712       return false;
5713
5714     case TSK_ImplicitInstantiation:
5715       if (PrevPointOfInstantiation.isInvalid()) {
5716         // The declaration itself has not actually been instantiated, so it is
5717         // still okay to specialize it.
5718         StripImplicitInstantiation(PrevDecl);
5719         return false;
5720       }
5721       // Fall through
5722
5723     case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
5724     case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
5725       assert((PrevTSK == TSK_ImplicitInstantiation ||
5726               PrevPointOfInstantiation.isValid()) &&
5727              "Explicit instantiation without point of instantiation?");
5728
5729       // C++ [temp.expl.spec]p6:
5730       //   If a template, a member template or the member of a class template
5731       //   is explicitly specialized then that specialization shall be declared
5732       //   before the first use of that specialization that would cause an
5733       //   implicit instantiation to take place, in every translation unit in
5734       //   which such a use occurs; no diagnostic is required.
5735       for (Decl *Prev = PrevDecl; Prev; Prev = Prev->getPreviousDecl()) {
5736         // Is there any previous explicit specialization declaration?
5737         if (getTemplateSpecializationKind(Prev) == TSK_ExplicitSpecialization)
5738           return false;
5739       }
5740
5741       Diag(NewLoc, diag::err_specialization_after_instantiation)
5742         << PrevDecl;
5743       Diag(PrevPointOfInstantiation, diag::note_instantiation_required_here)
5744         << (PrevTSK != TSK_ImplicitInstantiation);
5745
5746       return true;
5747     }
5748
5749   case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
5750     switch (PrevTSK) {
5751     case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
5752       // This explicit instantiation declaration is redundant (that's okay).
5753       HasNoEffect = true;
5754       return false;
5755
5756     case TSK_Undeclared:
5757     case TSK_ImplicitInstantiation:
5758       // We're explicitly instantiating something that may have already been
5759       // implicitly instantiated; that's fine.
5760       return false;
5761
5762     case TSK_ExplicitSpecialization:
5763       // C++0x [temp.explicit]p4:
5764       //   For a given set of template parameters, if an explicit instantiation
5765       //   of a template appears after a declaration of an explicit
5766       //   specialization for that template, the explicit instantiation has no
5767       //   effect.
5768       HasNoEffect = true;
5769       return false;
5770
5771     case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
5772       // C++0x [temp.explicit]p10:
5773       //   If an entity is the subject of both an explicit instantiation
5774       //   declaration and an explicit instantiation definition in the same
5775       //   translation unit, the definition shall follow the declaration.
5776       Diag(NewLoc,
5777            diag::err_explicit_instantiation_declaration_after_definition);
5778
5779       // Explicit instantiations following a specialization have no effect and
5780       // hence no PrevPointOfInstantiation. In that case, walk decl backwards
5781       // until a valid name loc is found.
5782       Diag(DiagLocForExplicitInstantiation(PrevDecl, PrevPointOfInstantiation),
5783            diag::note_explicit_instantiation_definition_here);
5784       HasNoEffect = true;
5785       return false;
5786     }
5787
5788   case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
5789     switch (PrevTSK) {
5790     case TSK_Undeclared:
5791     case TSK_ImplicitInstantiation:
5792       // We're explicitly instantiating something that may have already been
5793       // implicitly instantiated; that's fine.
5794       return false;
5795
5796     case TSK_ExplicitSpecialization:
5797       // C++ DR 259, C++0x [temp.explicit]p4:
5798       //   For a given set of template parameters, if an explicit
5799       //   instantiation of a template appears after a declaration of
5800       //   an explicit specialization for that template, the explicit
5801       //   instantiation has no effect.
5802       //
5803       // In C++98/03 mode, we only give an extension warning here, because it
5804       // is not harmful to try to explicitly instantiate something that
5805       // has been explicitly specialized.
5806       Diag(NewLoc, getLangOpts().CPlusPlus0x ?
5807            diag::warn_cxx98_compat_explicit_instantiation_after_specialization :
5808            diag::ext_explicit_instantiation_after_specialization)
5809         << PrevDecl;
5810       Diag(PrevDecl->getLocation(),
5811            diag::note_previous_template_specialization);
5812       HasNoEffect = true;
5813       return false;
5814
5815     case TSK_ExplicitInstantiationDeclaration:
5816       // We're explicity instantiating a definition for something for which we
5817       // were previously asked to suppress instantiations. That's fine.
5818
5819       // C++0x [temp.explicit]p4:
5820       //   For a given set of template parameters, if an explicit instantiation
5821       //   of a template appears after a declaration of an explicit
5822       //   specialization for that template, the explicit instantiation has no
5823       //   effect.
5824       for (Decl *Prev = PrevDecl; Prev; Prev = Prev->getPreviousDecl()) {
5825         // Is there any previous explicit specialization declaration?
5826         if (getTemplateSpecializationKind(Prev) == TSK_ExplicitSpecialization) {
5827           HasNoEffect = true;
5828           break;
5829         }
5830       }
5831
5832       return false;
5833
5834     case TSK_ExplicitInstantiationDefinition:
5835       // C++0x [temp.spec]p5:
5836       //   For a given template and a given set of template-arguments,
5837       //     - an explicit instantiation definition shall appear at most once
5838       //       in a program,
5839       Diag(NewLoc, diag::err_explicit_instantiation_duplicate)
5840         << PrevDecl;
5841       Diag(DiagLocForExplicitInstantiation(PrevDecl, PrevPointOfInstantiation),
5842            diag::note_previous_explicit_instantiation);
5843       HasNoEffect = true;
5844       return false;
5845     }
5846   }
5847
5848   llvm_unreachable("Missing specialization/instantiation case?");
5849 }
5850
5851 /// \brief Perform semantic analysis for the given dependent function
5852 /// template specialization.
5853 ///
5854 /// The only possible way to get a dependent function template specialization
5855 /// is with a friend declaration, like so:
5856 ///
5857 /// \code
5858 ///   template \<class T> void foo(T);
5859 ///   template \<class T> class A {
5860 ///     friend void foo<>(T);
5861 ///   };
5862 /// \endcode
5863 ///
5864 /// There really isn't any useful analysis we can do here, so we
5865 /// just store the information.
5866 bool
5867 Sema::CheckDependentFunctionTemplateSpecialization(FunctionDecl *FD,
5868                    const TemplateArgumentListInfo &ExplicitTemplateArgs,
5869                                                    LookupResult &Previous) {
5870   // Remove anything from Previous that isn't a function template in
5871   // the correct context.
5872   DeclContext *FDLookupContext = FD->getDeclContext()->getRedeclContext();
5873   LookupResult::Filter F = Previous.makeFilter();
5874   while (F.hasNext()) {
5875     NamedDecl *D = F.next()->getUnderlyingDecl();
5876     if (!isa<FunctionTemplateDecl>(D) ||
5877         !FDLookupContext->InEnclosingNamespaceSetOf(
5878                               D->getDeclContext()->getRedeclContext()))
5879       F.erase();
5880   }
5881   F.done();
5882
5883   // Should this be diagnosed here?
5884   if (Previous.empty()) return true;
5885
5886   FD->setDependentTemplateSpecialization(Context, Previous.asUnresolvedSet(),
5887                                          ExplicitTemplateArgs);
5888   return false;
5889 }
5890
5891 /// \brief Perform semantic analysis for the given function template
5892 /// specialization.
5893 ///
5894 /// This routine performs all of the semantic analysis required for an
5895 /// explicit function template specialization. On successful completion,
5896 /// the function declaration \p FD will become a function template
5897 /// specialization.
5898 ///
5899 /// \param FD the function declaration, which will be updated to become a
5900 /// function template specialization.
5901 ///
5902 /// \param ExplicitTemplateArgs the explicitly-provided template arguments,
5903 /// if any. Note that this may be valid info even when 0 arguments are
5904 /// explicitly provided as in, e.g., \c void sort<>(char*, char*);
5905 /// as it anyway contains info on the angle brackets locations.
5906 ///
5907 /// \param Previous the set of declarations that may be specialized by
5908 /// this function specialization.
5909 bool
5910 Sema::CheckFunctionTemplateSpecialization(FunctionDecl *FD,
5911                                  TemplateArgumentListInfo *ExplicitTemplateArgs,
5912                                           LookupResult &Previous) {
5913   // The set of function template specializations that could match this
5914   // explicit function template specialization.
5915   UnresolvedSet<8> Candidates;
5916
5917   DeclContext *FDLookupContext = FD->getDeclContext()->getRedeclContext();
5918   for (LookupResult::iterator I = Previous.begin(), E = Previous.end();
5919          I != E; ++I) {
5920     NamedDecl *Ovl = (*I)->getUnderlyingDecl();
5921     if (FunctionTemplateDecl *FunTmpl = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(Ovl)) {
5922       // Only consider templates found within the same semantic lookup scope as
5923       // FD.
5924       if (!FDLookupContext->InEnclosingNamespaceSetOf(
5925                                 Ovl->getDeclContext()->getRedeclContext()))
5926         continue;
5927
5928       // C++ [temp.expl.spec]p11:
5929       //   A trailing template-argument can be left unspecified in the
5930       //   template-id naming an explicit function template specialization
5931       //   provided it can be deduced from the function argument type.
5932       // Perform template argument deduction to determine whether we may be
5933       // specializing this template.
5934       // FIXME: It is somewhat wasteful to build
5935       TemplateDeductionInfo Info(FD->getLocation());
5936       FunctionDecl *Specialization = 0;
5937       if (TemplateDeductionResult TDK
5938             = DeduceTemplateArguments(FunTmpl, ExplicitTemplateArgs,
5939                                       FD->getType(),
5940                                       Specialization,
5941                                       Info)) {
5942         // FIXME: Template argument deduction failed; record why it failed, so
5943         // that we can provide nifty diagnostics.
5944         (void)TDK;
5945         continue;
5946       }
5947
5948       // Record this candidate.
5949       Candidates.addDecl(Specialization, I.getAccess());
5950     }
5951   }
5952
5953   // Find the most specialized function template.
5954   UnresolvedSetIterator Result
5955     = getMostSpecialized(Candidates.begin(), Candidates.end(),
5956                          TPOC_Other, 0, FD->getLocation(),
5957                   PDiag(diag::err_function_template_spec_no_match)
5958                     << FD->getDeclName(),
5959                   PDiag(diag::err_function_template_spec_ambiguous)
5960                     << FD->getDeclName() << (ExplicitTemplateArgs != 0),
5961                   PDiag(diag::note_function_template_spec_matched));
5962   if (Result == Candidates.end())
5963     return true;
5964
5965   // Ignore access information;  it doesn't figure into redeclaration checking.
5966   FunctionDecl *Specialization = cast<FunctionDecl>(*Result);
5967
5968   FunctionTemplateSpecializationInfo *SpecInfo
5969     = Specialization->getTemplateSpecializationInfo();
5970   assert(SpecInfo && "Function template specialization info missing?");
5971
5972   // Note: do not overwrite location info if previous template
5973   // specialization kind was explicit.
5974   TemplateSpecializationKind TSK = SpecInfo->getTemplateSpecializationKind();
5975   if (TSK == TSK_Undeclared || TSK == TSK_ImplicitInstantiation) {
5976     Specialization->setLocation(FD->getLocation());
5977     // C++11 [dcl.constexpr]p1: An explicit specialization of a constexpr
5978     // function can differ from the template declaration with respect to
5979     // the constexpr specifier.
5980     Specialization->setConstexpr(FD->isConstexpr());
5981   }
5982
5983   // FIXME: Check if the prior specialization has a point of instantiation.
5984   // If so, we have run afoul of .
5985
5986   // If this is a friend declaration, then we're not really declaring
5987   // an explicit specialization.
5988   bool isFriend = (FD->getFriendObjectKind() != Decl::FOK_None);
5989
5990   // Check the scope of this explicit specialization.
5991   if (!isFriend &&
5992       CheckTemplateSpecializationScope(*this,
5993                                        Specialization->getPrimaryTemplate(),
5994                                        Specialization, FD->getLocation(),
5995                                        false))
5996     return true;
5997
5998   // C++ [temp.expl.spec]p6:
5999   //   If a template, a member template or the member of a class template is
6000   //   explicitly specialized then that specialization shall be declared
6001   //   before the first use of that specialization that would cause an implicit
6002   //   instantiation to take place, in every translation unit in which such a
6003   //   use occurs; no diagnostic is required.
6004   bool HasNoEffect = false;
6005   if (!isFriend &&
6006       CheckSpecializationInstantiationRedecl(FD->getLocation(),
6007                                              TSK_ExplicitSpecialization,
6008                                              Specialization,
6009                                    SpecInfo->getTemplateSpecializationKind(),
6010                                          SpecInfo->getPointOfInstantiation(),
6011                                              HasNoEffect))
6012     return true;
6013
6014   // Mark the prior declaration as an explicit specialization, so that later
6015   // clients know that this is an explicit specialization.
6016   if (!isFriend) {
6017     SpecInfo->setTemplateSpecializationKind(TSK_ExplicitSpecialization);
6018     MarkUnusedFileScopedDecl(Specialization);
6019   }
6020
6021   // Turn the given function declaration into a function template
6022   // specialization, with the template arguments from the previous
6023   // specialization.
6024   // Take copies of (semantic and syntactic) template argument lists.
6025   const TemplateArgumentList* TemplArgs = new (Context)
6026     TemplateArgumentList(Specialization->getTemplateSpecializationArgs());
6027   FD->setFunctionTemplateSpecialization(Specialization->getPrimaryTemplate(),
6028                                         TemplArgs, /*InsertPos=*/0,
6029                                     SpecInfo->getTemplateSpecializationKind(),
6030                                         ExplicitTemplateArgs);
6031   FD->setStorageClass(Specialization->getStorageClass());
6032
6033   // The "previous declaration" for this function template specialization is
6034   // the prior function template specialization.
6035   Previous.clear();
6036   Previous.addDecl(Specialization);
6037   return false;
6038 }
6039
6040 /// \brief Perform semantic analysis for the given non-template member
6041 /// specialization.
6042 ///
6043 /// This routine performs all of the semantic analysis required for an
6044 /// explicit member function specialization. On successful completion,
6045 /// the function declaration \p FD will become a member function
6046 /// specialization.
6047 ///
6048 /// \param Member the member declaration, which will be updated to become a
6049 /// specialization.
6050 ///
6051 /// \param Previous the set of declarations, one of which may be specialized
6052 /// by this function specialization;  the set will be modified to contain the
6053 /// redeclared member.
6054 bool
6055 Sema::CheckMemberSpecialization(NamedDecl *Member, LookupResult &Previous) {
6056   assert(!isa<TemplateDecl>(Member) && "Only for non-template members");
6057
6058   // Try to find the member we are instantiating.
6059   NamedDecl *Instantiation = 0;
6060   NamedDecl *InstantiatedFrom = 0;
6061   MemberSpecializationInfo *MSInfo = 0;
6062
6063   if (Previous.empty()) {
6064     // Nowhere to look anyway.
6065   } else if (FunctionDecl *Function = dyn_cast<FunctionDecl>(Member)) {
6066     for (LookupResult::iterator I = Previous.begin(), E = Previous.end();
6067            I != E; ++I) {
6068       NamedDecl *D = (*I)->getUnderlyingDecl();
6069       if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(D)) {
6070         if (Context.hasSameType(Function->getType(), Method->getType())) {
6071           Instantiation = Method;
6072           InstantiatedFrom = Method->getInstantiatedFromMemberFunction();
6073           MSInfo = Method->getMemberSpecializationInfo();
6074           break;
6075         }
6076       }
6077     }
6078   } else if (isa<VarDecl>(Member)) {
6079     VarDecl *PrevVar;
6080     if (Previous.isSingleResult() &&
6081         (PrevVar = dyn_cast<VarDecl>(Previous.getFoundDecl())))
6082       if (PrevVar->isStaticDataMember()) {
6083         Instantiation = PrevVar;
6084         InstantiatedFrom = PrevVar->getInstantiatedFromStaticDataMember();
6085         MSInfo = PrevVar->getMemberSpecializationInfo();
6086       }
6087   } else if (isa<RecordDecl>(Member)) {
6088     CXXRecordDecl *PrevRecord;
6089     if (Previous.isSingleResult() &&
6090         (PrevRecord = dyn_cast<CXXRecordDecl>(Previous.getFoundDecl()))) {
6091       Instantiation = PrevRecord;
6092       InstantiatedFrom = PrevRecord->getInstantiatedFromMemberClass();
6093       MSInfo = PrevRecord->getMemberSpecializationInfo();
6094     }
6095   } else if (isa<EnumDecl>(Member)) {
6096     EnumDecl *PrevEnum;
6097     if (Previous.isSingleResult() &&
6098         (PrevEnum = dyn_cast<EnumDecl>(Previous.getFoundDecl()))) {
6099       Instantiation = PrevEnum;
6100       InstantiatedFrom = PrevEnum->getInstantiatedFromMemberEnum();
6101       MSInfo = PrevEnum->getMemberSpecializationInfo();
6102     }
6103   }
6104
6105   if (!Instantiation) {
6106     // There is no previous declaration that matches. Since member
6107     // specializations are always out-of-line, the caller will complain about
6108     // this mismatch later.
6109     return false;
6110   }
6111
6112   // If this is a friend, just bail out here before we start turning
6113   // things into explicit specializations.
6114   if (Member->getFriendObjectKind() != Decl::FOK_None) {
6115     // Preserve instantiation information.
6116     if (InstantiatedFrom && isa<CXXMethodDecl>(Member)) {
6117       cast<CXXMethodDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberFunction(
6118                                       cast<CXXMethodDecl>(InstantiatedFrom),
6119         cast<CXXMethodDecl>(Instantiation)->getTemplateSpecializationKind());
6120     } else if (InstantiatedFrom && isa<CXXRecordDecl>(Member)) {
6121       cast<CXXRecordDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberClass(
6122                                       cast<CXXRecordDecl>(InstantiatedFrom),
6123         cast<CXXRecordDecl>(Instantiation)->getTemplateSpecializationKind());
6124     }
6125
6126     Previous.clear();
6127     Previous.addDecl(Instantiation);
6128     return false;
6129   }
6130
6131   // Make sure that this is a specialization of a member.
6132   if (!InstantiatedFrom) {
6133     Diag(Member->getLocation(), diag::err_spec_member_not_instantiated)
6134       << Member;
6135     Diag(Instantiation->getLocation(), diag::note_specialized_decl);
6136     return true;
6137   }
6138
6139   // C++ [temp.expl.spec]p6:
6140   //   If a template, a member template or the member of a class template is
6141   //   explicitly specialized then that specialization shall be declared
6142   //   before the first use of that specialization that would cause an implicit
6143   //   instantiation to take place, in every translation unit in which such a
6144   //   use occurs; no diagnostic is required.
6145   assert(MSInfo && "Member specialization info missing?");
6146
6147   bool HasNoEffect = false;
6148   if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(Member->getLocation(),
6149                                              TSK_ExplicitSpecialization,
6150                                              Instantiation,
6151                                      MSInfo->getTemplateSpecializationKind(),
6152                                            MSInfo->getPointOfInstantiation(),
6153                                              HasNoEffect))
6154     return true;
6155
6156   // Check the scope of this explicit specialization.
6157   if (CheckTemplateSpecializationScope(*this,
6158                                        InstantiatedFrom,
6159                                        Instantiation, Member->getLocation(),
6160                                        false))
6161     return true;
6162
6163   // Note that this is an explicit instantiation of a member.
6164   // the original declaration to note that it is an explicit specialization
6165   // (if it was previously an implicit instantiation). This latter step
6166   // makes bookkeeping easier.
6167   if (isa<FunctionDecl>(Member)) {
6168     FunctionDecl *InstantiationFunction = cast<FunctionDecl>(Instantiation);
6169     if (InstantiationFunction->getTemplateSpecializationKind() ==
6170           TSK_ImplicitInstantiation) {
6171       InstantiationFunction->setTemplateSpecializationKind(
6172                                                   TSK_ExplicitSpecialization);
6173       InstantiationFunction->setLocation(Member->getLocation());
6174     }
6175
6176     cast<FunctionDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberFunction(
6177                                         cast<CXXMethodDecl>(InstantiatedFrom),
6178                                                   TSK_ExplicitSpecialization);
6179     MarkUnusedFileScopedDecl(InstantiationFunction);
6180   } else if (isa<VarDecl>(Member)) {
6181     VarDecl *InstantiationVar = cast<VarDecl>(Instantiation);
6182     if (InstantiationVar->getTemplateSpecializationKind() ==
6183           TSK_ImplicitInstantiation) {
6184       InstantiationVar->setTemplateSpecializationKind(
6185                                                   TSK_ExplicitSpecialization);
6186       InstantiationVar->setLocation(Member->getLocation());
6187     }
6188
6189     Context.setInstantiatedFromStaticDataMember(cast<VarDecl>(Member),
6190                                                 cast<VarDecl>(InstantiatedFrom),
6191                                                 TSK_ExplicitSpecialization);
6192     MarkUnusedFileScopedDecl(InstantiationVar);
6193   } else if (isa<CXXRecordDecl>(Member)) {
6194     CXXRecordDecl *InstantiationClass = cast<CXXRecordDecl>(Instantiation);
6195     if (InstantiationClass->getTemplateSpecializationKind() ==
6196           TSK_ImplicitInstantiation) {
6197       InstantiationClass->setTemplateSpecializationKind(
6198                                                    TSK_ExplicitSpecialization);
6199       InstantiationClass->setLocation(Member->getLocation());
6200     }
6201
6202     cast<CXXRecordDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberClass(
6203                                         cast<CXXRecordDecl>(InstantiatedFrom),
6204                                                    TSK_ExplicitSpecialization);
6205   } else {
6206     assert(isa<EnumDecl>(Member) && "Only member enums remain");
6207     EnumDecl *InstantiationEnum = cast<EnumDecl>(Instantiation);
6208     if (InstantiationEnum->getTemplateSpecializationKind() ==
6209           TSK_ImplicitInstantiation) {
6210       InstantiationEnum->setTemplateSpecializationKind(
6211                                                    TSK_ExplicitSpecialization);
6212       InstantiationEnum->setLocation(Member->getLocation());
6213     }
6214
6215     cast<EnumDecl>(Member)->setInstantiationOfMemberEnum(
6216         cast<EnumDecl>(InstantiatedFrom), TSK_ExplicitSpecialization);
6217   }
6218
6219   // Save the caller the trouble of having to figure out which declaration
6220   // this specialization matches.
6221   Previous.clear();
6222   Previous.addDecl(Instantiation);
6223   return false;
6224 }
6225
6226 /// \brief Check the scope of an explicit instantiation.
6227 ///
6228 /// \returns true if a serious error occurs, false otherwise.
6229 static bool CheckExplicitInstantiationScope(Sema &S, NamedDecl *D,
6230                                             SourceLocation InstLoc,
6231                                             bool WasQualifiedName) {
6232   DeclContext *OrigContext= D->getDeclContext()->getEnclosingNamespaceContext();
6233   DeclContext *CurContext = S.CurContext->getRedeclContext();
6234
6235   if (CurContext->isRecord()) {
6236     S.Diag(InstLoc, diag::err_explicit_instantiation_in_class)
6237       << D;
6238     return true;
6239   }
6240
6241   // C++11 [temp.explicit]p3:
6242   //   An explicit instantiation shall appear in an enclosing namespace of its
6243   //   template. If the name declared in the explicit instantiation is an
6244   //   unqualified name, the explicit instantiation shall appear in the
6245   //   namespace where its template is declared or, if that namespace is inline
6246   //   (7.3.1), any namespace from its enclosing namespace set.
6247   //
6248   // This is DR275, which we do not retroactively apply to C++98/03.
6249   if (WasQualifiedName) {
6250     if (CurContext->Encloses(OrigContext))
6251       return false;
6252   } else {
6253     if (CurContext->InEnclosingNamespaceSetOf(OrigContext))
6254       return false;
6255   }
6256
6257   if (NamespaceDecl *NS = dyn_cast<NamespaceDecl>(OrigContext)) {
6258     if (WasQualifiedName)
6259       S.Diag(InstLoc,
6260              S.getLangOpts().CPlusPlus0x?
6261                diag::err_explicit_instantiation_out_of_scope :
6262                diag::warn_explicit_instantiation_out_of_scope_0x)
6263         << D << NS;
6264     else
6265       S.Diag(InstLoc,
6266              S.getLangOpts().CPlusPlus0x?
6267                diag::err_explicit_instantiation_unqualified_wrong_namespace :
6268                diag::warn_explicit_instantiation_unqualified_wrong_namespace_0x)
6269         << D << NS;
6270   } else
6271     S.Diag(InstLoc,
6272            S.getLangOpts().CPlusPlus0x?
6273              diag::err_explicit_instantiation_must_be_global :
6274              diag::warn_explicit_instantiation_must_be_global_0x)
6275       << D;
6276   S.Diag(D->getLocation(), diag::note_explicit_instantiation_here);
6277   return false;
6278 }
6279
6280 /// \brief Determine whether the given scope specifier has a template-id in it.
6281 static bool ScopeSpecifierHasTemplateId(const CXXScopeSpec &SS) {
6282   if (!SS.isSet())
6283     return false;
6284
6285   // C++11 [temp.explicit]p3:
6286   //   If the explicit instantiation is for a member function, a member class
6287   //   or a static data member of a class template specialization, the name of
6288   //   the class template specialization in the qualified-id for the member
6289   //   name shall be a simple-template-id.
6290   //
6291   // C++98 has the same restriction, just worded differently.
6292   for (NestedNameSpecifier *NNS = (NestedNameSpecifier *)SS.getScopeRep();
6293        NNS; NNS = NNS->getPrefix())
6294     if (const Type *T = NNS->getAsType())
6295       if (isa<TemplateSpecializationType>(T))
6296         return true;
6297
6298   return false;
6299 }
6300
6301 // Explicit instantiation of a class template specialization
6302 DeclResult
6303 Sema::ActOnExplicitInstantiation(Scope *S,
6304                                  SourceLocation ExternLoc,
6305                                  SourceLocation TemplateLoc,
6306                                  unsigned TagSpec,
6307                                  SourceLocation KWLoc,
6308                                  const CXXScopeSpec &SS,
6309                                  TemplateTy TemplateD,
6310                                  SourceLocation TemplateNameLoc,
6311                                  SourceLocation LAngleLoc,
6312                                  ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsIn,
6313                                  SourceLocation RAngleLoc,
6314                                  AttributeList *Attr) {
6315   // Find the class template we're specializing
6316   TemplateName Name = TemplateD.getAsVal<TemplateName>();
6317   ClassTemplateDecl *ClassTemplate
6318     = cast<ClassTemplateDecl>(Name.getAsTemplateDecl());
6319
6320   // Check that the specialization uses the same tag kind as the
6321   // original template.
6322   TagTypeKind Kind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
6323   assert(Kind != TTK_Enum &&
6324          "Invalid enum tag in class template explicit instantiation!");
6325   if (!isAcceptableTagRedeclaration(ClassTemplate->getTemplatedDecl(),
6326                                     Kind, /*isDefinition*/false, KWLoc,
6327                                     *ClassTemplate->getIdentifier())) {
6328     Diag(KWLoc, diag::err_use_with_wrong_tag)
6329       << ClassTemplate
6330       << FixItHint::CreateReplacement(KWLoc,
6331                             ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getKindName());
6332     Diag(ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getLocation(),
6333          diag::note_previous_use);
6334     Kind = ClassTemplate->getTemplatedDecl()->getTagKind();
6335   }
6336
6337   // C++0x [temp.explicit]p2:
6338   //   There are two forms of explicit instantiation: an explicit instantiation
6339   //   definition and an explicit instantiation declaration. An explicit
6340   //   instantiation declaration begins with the extern keyword. [...]
6341   TemplateSpecializationKind TSK
6342     = ExternLoc.isInvalid()? TSK_ExplicitInstantiationDefinition
6343                            : TSK_ExplicitInstantiationDeclaration;
6344
6345   // Translate the parser's template argument list in our AST format.
6346   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs(LAngleLoc, RAngleLoc);
6347   translateTemplateArguments(TemplateArgsIn, TemplateArgs);
6348
6349   // Check that the template argument list is well-formed for this
6350   // template.
6351   SmallVector<TemplateArgument, 4> Converted;
6352   if (CheckTemplateArgumentList(ClassTemplate, TemplateNameLoc,
6353                                 TemplateArgs, false, Converted))
6354     return true;
6355
6356   // Find the class template specialization declaration that
6357   // corresponds to these arguments.
6358   void *InsertPos = 0;
6359   ClassTemplateSpecializationDecl *PrevDecl
6360     = ClassTemplate->findSpecialization(Converted.data(),
6361                                         Converted.size(), InsertPos);
6362
6363   TemplateSpecializationKind PrevDecl_TSK
6364     = PrevDecl ? PrevDecl->getTemplateSpecializationKind() : TSK_Undeclared;
6365
6366   // C++0x [temp.explicit]p2:
6367   //   [...] An explicit instantiation shall appear in an enclosing
6368   //   namespace of its template. [...]
6369   //
6370   // This is C++ DR 275.
6371   if (CheckExplicitInstantiationScope(*this, ClassTemplate, TemplateNameLoc,
6372                                       SS.isSet()))
6373     return true;
6374
6375   ClassTemplateSpecializationDecl *Specialization = 0;
6376
6377   bool HasNoEffect = false;
6378   if (PrevDecl) {
6379     if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(TemplateNameLoc, TSK,
6380                                                PrevDecl, PrevDecl_TSK,
6381                                             PrevDecl->getPointOfInstantiation(),
6382                                                HasNoEffect))
6383       return PrevDecl;
6384
6385     // Even though HasNoEffect == true means that this explicit instantiation
6386     // has no effect on semantics, we go on to put its syntax in the AST.
6387
6388     if (PrevDecl_TSK == TSK_ImplicitInstantiation ||
6389         PrevDecl_TSK == TSK_Undeclared) {
6390       // Since the only prior class template specialization with these
6391       // arguments was referenced but not declared, reuse that
6392       // declaration node as our own, updating the source location
6393       // for the template name to reflect our new declaration.
6394       // (Other source locations will be updated later.)
6395       Specialization = PrevDecl;
6396       Specialization->setLocation(TemplateNameLoc);
6397       PrevDecl = 0;
6398     }
6399   }
6400
6401   if (!Specialization) {
6402     // Create a new class template specialization declaration node for
6403     // this explicit specialization.
6404     Specialization
6405       = ClassTemplateSpecializationDecl::Create(Context, Kind,
6406                                              ClassTemplate->getDeclContext(),
6407                                                 KWLoc, TemplateNameLoc,
6408                                                 ClassTemplate,
6409                                                 Converted.data(),
6410                                                 Converted.size(),
6411                                                 PrevDecl);
6412     SetNestedNameSpecifier(Specialization, SS);
6413
6414     if (!HasNoEffect && !PrevDecl) {
6415       // Insert the new specialization.
6416       ClassTemplate->AddSpecialization(Specialization, InsertPos);
6417     }
6418   }
6419
6420   // Build the fully-sugared type for this explicit instantiation as
6421   // the user wrote in the explicit instantiation itself. This means
6422   // that we'll pretty-print the type retrieved from the
6423   // specialization's declaration the way that the user actually wrote
6424   // the explicit instantiation, rather than formatting the name based
6425   // on the "canonical" representation used to store the template
6426   // arguments in the specialization.
6427   TypeSourceInfo *WrittenTy
6428     = Context.getTemplateSpecializationTypeInfo(Name, TemplateNameLoc,
6429                                                 TemplateArgs,
6430                                   Context.getTypeDeclType(Specialization));
6431   Specialization->setTypeAsWritten(WrittenTy);
6432
6433   // Set source locations for keywords.
6434   Specialization->setExternLoc(ExternLoc);
6435   Specialization->setTemplateKeywordLoc(TemplateLoc);
6436
6437   if (Attr)
6438     ProcessDeclAttributeList(S, Specialization, Attr);
6439
6440   // Add the explicit instantiation into its lexical context. However,
6441   // since explicit instantiations are never found by name lookup, we
6442   // just put it into the declaration context directly.
6443   Specialization->setLexicalDeclContext(CurContext);
6444   CurContext->addDecl(Specialization);
6445
6446   // Syntax is now OK, so return if it has no other effect on semantics.
6447   if (HasNoEffect) {
6448     // Set the template specialization kind.
6449     Specialization->setTemplateSpecializationKind(TSK);
6450     return Specialization;
6451   }
6452
6453   // C++ [temp.explicit]p3:
6454   //   A definition of a class template or class member template
6455   //   shall be in scope at the point of the explicit instantiation of
6456   //   the class template or class member template.
6457   //
6458   // This check comes when we actually try to perform the
6459   // instantiation.
6460   ClassTemplateSpecializationDecl *Def
6461     = cast_or_null<ClassTemplateSpecializationDecl>(
6462                                               Specialization->getDefinition());
6463   if (!Def)
6464     InstantiateClassTemplateSpecialization(TemplateNameLoc, Specialization, TSK);
6465   else if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition) {
6466     MarkVTableUsed(TemplateNameLoc, Specialization, true);
6467     Specialization->setPointOfInstantiation(Def->getPointOfInstantiation());
6468   }
6469
6470   // Instantiate the members of this class template specialization.
6471   Def = cast_or_null<ClassTemplateSpecializationDecl>(
6472                                        Specialization->getDefinition());
6473   if (Def) {
6474     TemplateSpecializationKind Old_TSK = Def->getTemplateSpecializationKind();
6475
6476     // Fix a TSK_ExplicitInstantiationDeclaration followed by a
6477     // TSK_ExplicitInstantiationDefinition
6478     if (Old_TSK == TSK_ExplicitInstantiationDeclaration &&
6479         TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
6480       Def->setTemplateSpecializationKind(TSK);
6481
6482     InstantiateClassTemplateSpecializationMembers(TemplateNameLoc, Def, TSK);
6483   }
6484
6485   // Set the template specialization kind.
6486   Specialization->setTemplateSpecializationKind(TSK);
6487   return Specialization;
6488 }
6489
6490 // Explicit instantiation of a member class of a class template.
6491 DeclResult
6492 Sema::ActOnExplicitInstantiation(Scope *S,
6493                                  SourceLocation ExternLoc,
6494                                  SourceLocation TemplateLoc,
6495                                  unsigned TagSpec,
6496                                  SourceLocation KWLoc,
6497                                  CXXScopeSpec &SS,
6498                                  IdentifierInfo *Name,
6499                                  SourceLocation NameLoc,
6500                                  AttributeList *Attr) {
6501
6502   bool Owned = false;
6503   bool IsDependent = false;
6504   Decl *TagD = ActOnTag(S, TagSpec, Sema::TUK_Reference,
6505                         KWLoc, SS, Name, NameLoc, Attr, AS_none,
6506                         /*ModulePrivateLoc=*/SourceLocation(),
6507                         MultiTemplateParamsArg(), Owned, IsDependent,
6508                         SourceLocation(), false, TypeResult());
6509   assert(!IsDependent && "explicit instantiation of dependent name not yet handled");
6510
6511   if (!TagD)
6512     return true;
6513
6514   TagDecl *Tag = cast<TagDecl>(TagD);
6515   assert(!Tag->isEnum() && "shouldn't see enumerations here");
6516
6517   if (Tag->isInvalidDecl())
6518     return true;
6519
6520   CXXRecordDecl *Record = cast<CXXRecordDecl>(Tag);
6521   CXXRecordDecl *Pattern = Record->getInstantiatedFromMemberClass();
6522   if (!Pattern) {
6523     Diag(TemplateLoc, diag::err_explicit_instantiation_nontemplate_type)
6524       << Context.getTypeDeclType(Record);
6525     Diag(Record->getLocation(), diag::note_nontemplate_decl_here);
6526     return true;
6527   }
6528
6529   // C++0x [temp.explicit]p2:
6530   //   If the explicit instantiation is for a class or member class, the
6531   //   elaborated-type-specifier in the declaration shall include a
6532   //   simple-template-id.
6533   //
6534   // C++98 has the same restriction, just worded differently.
6535   if (!ScopeSpecifierHasTemplateId(SS))
6536     Diag(TemplateLoc, diag::ext_explicit_instantiation_without_qualified_id)
6537       << Record << SS.getRange();
6538
6539   // C++0x [temp.explicit]p2:
6540   //   There are two forms of explicit instantiation: an explicit instantiation
6541   //   definition and an explicit instantiation declaration. An explicit
6542   //   instantiation declaration begins with the extern keyword. [...]
6543   TemplateSpecializationKind TSK
6544     = ExternLoc.isInvalid()? TSK_ExplicitInstantiationDefinition
6545                            : TSK_ExplicitInstantiationDeclaration;
6546
6547   // C++0x [temp.explicit]p2:
6548   //   [...] An explicit instantiation shall appear in an enclosing
6549   //   namespace of its template. [...]
6550   //
6551   // This is C++ DR 275.
6552   CheckExplicitInstantiationScope(*this, Record, NameLoc, true);
6553
6554   // Verify that it is okay to explicitly instantiate here.
6555   CXXRecordDecl *PrevDecl
6556     = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Record->getPreviousDecl());
6557   if (!PrevDecl && Record->getDefinition())
6558     PrevDecl = Record;
6559   if (PrevDecl) {
6560     MemberSpecializationInfo *MSInfo = PrevDecl->getMemberSpecializationInfo();
6561     bool HasNoEffect = false;
6562     assert(MSInfo && "No member specialization information?");
6563     if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(TemplateLoc, TSK,
6564                                                PrevDecl,
6565                                         MSInfo->getTemplateSpecializationKind(),
6566                                              MSInfo->getPointOfInstantiation(),
6567                                                HasNoEffect))
6568       return true;
6569     if (HasNoEffect)
6570       return TagD;
6571   }
6572
6573   CXXRecordDecl *RecordDef
6574     = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Record->getDefinition());
6575   if (!RecordDef) {
6576     // C++ [temp.explicit]p3:
6577     //   A definition of a member class of a class template shall be in scope
6578     //   at the point of an explicit instantiation of the member class.
6579     CXXRecordDecl *Def
6580       = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Pattern->getDefinition());
6581     if (!Def) {
6582       Diag(TemplateLoc, diag::err_explicit_instantiation_undefined_member)
6583         << 0 << Record->getDeclName() << Record->getDeclContext();
6584       Diag(Pattern->getLocation(), diag::note_forward_declaration)
6585         << Pattern;
6586       return true;
6587     } else {
6588       if (InstantiateClass(NameLoc, Record, Def,
6589                            getTemplateInstantiationArgs(Record),
6590                            TSK))
6591         return true;
6592
6593       RecordDef = cast_or_null<CXXRecordDecl>(Record->getDefinition());
6594       if (!RecordDef)
6595         return true;
6596     }
6597   }
6598
6599   // Instantiate all of the members of the class.
6600   InstantiateClassMembers(NameLoc, RecordDef,
6601                           getTemplateInstantiationArgs(Record), TSK);
6602
6603   if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
6604     MarkVTableUsed(NameLoc, RecordDef, true);
6605
6606   // FIXME: We don't have any representation for explicit instantiations of
6607   // member classes. Such a representation is not needed for compilation, but it
6608   // should be available for clients that want to see all of the declarations in
6609   // the source code.
6610   return TagD;
6611 }
6612
6613 DeclResult Sema::ActOnExplicitInstantiation(Scope *S,
6614                                             SourceLocation ExternLoc,
6615                                             SourceLocation TemplateLoc,
6616                                             Declarator &D) {
6617   // Explicit instantiations always require a name.
6618   // TODO: check if/when DNInfo should replace Name.
6619   DeclarationNameInfo NameInfo = GetNameForDeclarator(D);
6620   DeclarationName Name = NameInfo.getName();
6621   if (!Name) {
6622     if (!D.isInvalidType())
6623       Diag(D.getDeclSpec().getLocStart(),
6624            diag::err_explicit_instantiation_requires_name)
6625         << D.getDeclSpec().getSourceRange()
6626         << D.getSourceRange();
6627
6628     return true;
6629   }
6630
6631   // The scope passed in may not be a decl scope.  Zip up the scope tree until
6632   // we find one that is.
6633   while ((S->getFlags() & Scope::DeclScope) == 0 ||
6634          (S->getFlags() & Scope::TemplateParamScope) != 0)
6635     S = S->getParent();
6636
6637   // Determine the type of the declaration.
6638   TypeSourceInfo *T = GetTypeForDeclarator(D, S);
6639   QualType R = T->getType();
6640   if (R.isNull())
6641     return true;
6642
6643   // C++ [dcl.stc]p1:
6644   //   A storage-class-specifier shall not be specified in [...] an explicit
6645   //   instantiation (14.7.2) directive.
6646   if (D.getDeclSpec().getStorageClassSpec() == DeclSpec::SCS_typedef) {
6647     Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_explicit_instantiation_of_typedef)
6648       << Name;
6649     return true;
6650   } else if (D.getDeclSpec().getStorageClassSpec()
6651                                                 != DeclSpec::SCS_unspecified) {
6652     // Complain about then remove the storage class specifier.
6653     Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_explicit_instantiation_storage_class)
6654       << FixItHint::CreateRemoval(D.getDeclSpec().getStorageClassSpecLoc());
6655
6656     D.getMutableDeclSpec().ClearStorageClassSpecs();
6657   }
6658
6659   // C++0x [temp.explicit]p1:
6660   //   [...] An explicit instantiation of a function template shall not use the
6661   //   inline or constexpr specifiers.
6662   // Presumably, this also applies to member functions of class templates as
6663   // well.
6664   if (D.getDeclSpec().isInlineSpecified())
6665     Diag(D.getDeclSpec().getInlineSpecLoc(),
6666          getLangOpts().CPlusPlus0x ?
6667            diag::err_explicit_instantiation_inline :
6668            diag::warn_explicit_instantiation_inline_0x)
6669       << FixItHint::CreateRemoval(D.getDeclSpec().getInlineSpecLoc());
6670   if (D.getDeclSpec().isConstexprSpecified())
6671     // FIXME: Add a fix-it to remove the 'constexpr' and add a 'const' if one is
6672     // not already specified.
6673     Diag(D.getDeclSpec().getConstexprSpecLoc(),
6674          diag::err_explicit_instantiation_constexpr);
6675
6676   // C++0x [temp.explicit]p2:
6677   //   There are two forms of explicit instantiation: an explicit instantiation
6678   //   definition and an explicit instantiation declaration. An explicit
6679   //   instantiation declaration begins with the extern keyword. [...]
6680   TemplateSpecializationKind TSK
6681     = ExternLoc.isInvalid()? TSK_ExplicitInstantiationDefinition
6682                            : TSK_ExplicitInstantiationDeclaration;
6683
6684   LookupResult Previous(*this, NameInfo, LookupOrdinaryName);
6685   LookupParsedName(Previous, S, &D.getCXXScopeSpec());
6686
6687   if (!R->isFunctionType()) {
6688     // C++ [temp.explicit]p1:
6689     //   A [...] static data member of a class template can be explicitly
6690     //   instantiated from the member definition associated with its class
6691     //   template.
6692     if (Previous.isAmbiguous())
6693       return true;
6694
6695     VarDecl *Prev = Previous.getAsSingle<VarDecl>();
6696     if (!Prev || !Prev->isStaticDataMember()) {
6697       // We expect to see a data data member here.
6698       Diag(D.getIdentifierLoc(), diag::err_explicit_instantiation_not_known)
6699         << Name;
6700       for (LookupResult::iterator P = Previous.begin(), PEnd = Previous.end();
6701            P != PEnd; ++P)
6702         Diag((*P)->getLocation(), diag::note_explicit_instantiation_here);
6703       return true;
6704     }
6705
6706     if (!Prev->getInstantiatedFromStaticDataMember()) {
6707       // FIXME: Check for explicit specialization?
6708       Diag(D.getIdentifierLoc(),
6709            diag::err_explicit_instantiation_data_member_not_instantiated)
6710         << Prev;
6711       Diag(Prev->getLocation(), diag::note_explicit_instantiation_here);
6712       // FIXME: Can we provide a note showing where this was declared?
6713       return true;
6714     }
6715
6716     // C++0x [temp.explicit]p2:
6717     //   If the explicit instantiation is for a member function, a member class
6718     //   or a static data member of a class template specialization, the name of
6719     //   the class template specialization in the qualified-id for the member
6720     //   name shall be a simple-template-id.
6721     //
6722     // C++98 has the same restriction, just worded differently.
6723     if (!ScopeSpecifierHasTemplateId(D.getCXXScopeSpec()))
6724       Diag(D.getIdentifierLoc(),
6725            diag::ext_explicit_instantiation_without_qualified_id)
6726         << Prev << D.getCXXScopeSpec().getRange();
6727
6728     // Check the scope of this explicit instantiation.
6729     CheckExplicitInstantiationScope(*this, Prev, D.getIdentifierLoc(), true);
6730
6731     // Verify that it is okay to explicitly instantiate here.
6732     MemberSpecializationInfo *MSInfo = Prev->getMemberSpecializationInfo();
6733     assert(MSInfo && "Missing static data member specialization info?");
6734     bool HasNoEffect = false;
6735     if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(D.getIdentifierLoc(), TSK, Prev,
6736                                         MSInfo->getTemplateSpecializationKind(),
6737                                               MSInfo->getPointOfInstantiation(),
6738                                                HasNoEffect))
6739       return true;
6740     if (HasNoEffect)
6741       return (Decl*) 0;
6742
6743     // Instantiate static data member.
6744     Prev->setTemplateSpecializationKind(TSK, D.getIdentifierLoc());
6745     if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
6746       InstantiateStaticDataMemberDefinition(D.getIdentifierLoc(), Prev);
6747
6748     // FIXME: Create an ExplicitInstantiation node?
6749     return (Decl*) 0;
6750   }
6751
6752   // If the declarator is a template-id, translate the parser's template
6753   // argument list into our AST format.
6754   bool HasExplicitTemplateArgs = false;
6755   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs;
6756   if (D.getName().getKind() == UnqualifiedId::IK_TemplateId) {
6757     TemplateIdAnnotation *TemplateId = D.getName().TemplateId;
6758     TemplateArgs.setLAngleLoc(TemplateId->LAngleLoc);
6759     TemplateArgs.setRAngleLoc(TemplateId->RAngleLoc);
6760     ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsPtr(TemplateId->getTemplateArgs(),
6761                                        TemplateId->NumArgs);
6762     translateTemplateArguments(TemplateArgsPtr, TemplateArgs);
6763     HasExplicitTemplateArgs = true;
6764   }
6765
6766   // C++ [temp.explicit]p1:
6767   //   A [...] function [...] can be explicitly instantiated from its template.
6768   //   A member function [...] of a class template can be explicitly
6769   //  instantiated from the member definition associated with its class
6770   //  template.
6771   UnresolvedSet<8> Matches;
6772   for (LookupResult::iterator P = Previous.begin(), PEnd = Previous.end();
6773        P != PEnd; ++P) {
6774     NamedDecl *Prev = *P;
6775     if (!HasExplicitTemplateArgs) {
6776       if (CXXMethodDecl *Method = dyn_cast<CXXMethodDecl>(Prev)) {
6777         if (Context.hasSameUnqualifiedType(Method->getType(), R)) {
6778           Matches.clear();
6779
6780           Matches.addDecl(Method, P.getAccess());
6781           if (Method->getTemplateSpecializationKind() == TSK_Undeclared)
6782             break;
6783         }
6784       }
6785     }
6786
6787     FunctionTemplateDecl *FunTmpl = dyn_cast<FunctionTemplateDecl>(Prev);
6788     if (!FunTmpl)
6789       continue;
6790
6791     TemplateDeductionInfo Info(D.getIdentifierLoc());
6792     FunctionDecl *Specialization = 0;
6793     if (TemplateDeductionResult TDK
6794           = DeduceTemplateArguments(FunTmpl,
6795                                (HasExplicitTemplateArgs ? &TemplateArgs : 0),
6796                                     R, Specialization, Info)) {
6797       // FIXME: Keep track of almost-matches?
6798       (void)TDK;
6799       continue;
6800     }
6801
6802     Matches.addDecl(Specialization, P.getAccess());
6803   }
6804
6805   // Find the most specialized function template specialization.
6806   UnresolvedSetIterator Result
6807     = getMostSpecialized(Matches.begin(), Matches.end(), TPOC_Other, 0,
6808                          D.getIdentifierLoc(),
6809                      PDiag(diag::err_explicit_instantiation_not_known) << Name,
6810                      PDiag(diag::err_explicit_instantiation_ambiguous) << Name,
6811                          PDiag(diag::note_explicit_instantiation_candidate));
6812
6813   if (Result == Matches.end())
6814     return true;
6815
6816   // Ignore access control bits, we don't need them for redeclaration checking.
6817   FunctionDecl *Specialization = cast<FunctionDecl>(*Result);
6818
6819   if (Specialization->getTemplateSpecializationKind() == TSK_Undeclared) {
6820     Diag(D.getIdentifierLoc(),
6821          diag::err_explicit_instantiation_member_function_not_instantiated)
6822       << Specialization
6823       << (Specialization->getTemplateSpecializationKind() ==
6824           TSK_ExplicitSpecialization);
6825     Diag(Specialization->getLocation(), diag::note_explicit_instantiation_here);
6826     return true;
6827   }
6828
6829   FunctionDecl *PrevDecl = Specialization->getPreviousDecl();
6830   if (!PrevDecl && Specialization->isThisDeclarationADefinition())
6831     PrevDecl = Specialization;
6832
6833   if (PrevDecl) {
6834     bool HasNoEffect = false;
6835     if (CheckSpecializationInstantiationRedecl(D.getIdentifierLoc(), TSK,
6836                                                PrevDecl,
6837                                      PrevDecl->getTemplateSpecializationKind(),
6838                                           PrevDecl->getPointOfInstantiation(),
6839                                                HasNoEffect))
6840       return true;
6841
6842     // FIXME: We may still want to build some representation of this
6843     // explicit specialization.
6844     if (HasNoEffect)
6845       return (Decl*) 0;
6846   }
6847
6848   Specialization->setTemplateSpecializationKind(TSK, D.getIdentifierLoc());
6849   AttributeList *Attr = D.getDeclSpec().getAttributes().getList();
6850   if (Attr)
6851     ProcessDeclAttributeList(S, Specialization, Attr);
6852
6853   if (TSK == TSK_ExplicitInstantiationDefinition)
6854     InstantiateFunctionDefinition(D.getIdentifierLoc(), Specialization);
6855
6856   // C++0x [temp.explicit]p2:
6857   //   If the explicit instantiation is for a member function, a member class
6858   //   or a static data member of a class template specialization, the name of
6859   //   the class template specialization in the qualified-id for the member
6860   //   name shall be a simple-template-id.
6861   //
6862   // C++98 has the same restriction, just worded differently.
6863   FunctionTemplateDecl *FunTmpl = Specialization->getPrimaryTemplate();
6864   if (D.getName().getKind() != UnqualifiedId::IK_TemplateId && !FunTmpl &&
6865       D.getCXXScopeSpec().isSet() &&
6866       !ScopeSpecifierHasTemplateId(D.getCXXScopeSpec()))
6867     Diag(D.getIdentifierLoc(),
6868          diag::ext_explicit_instantiation_without_qualified_id)
6869     << Specialization << D.getCXXScopeSpec().getRange();
6870
6871   CheckExplicitInstantiationScope(*this,
6872                    FunTmpl? (NamedDecl *)FunTmpl
6873                           : Specialization->getInstantiatedFromMemberFunction(),
6874                                   D.getIdentifierLoc(),
6875                                   D.getCXXScopeSpec().isSet());
6876
6877   // FIXME: Create some kind of ExplicitInstantiationDecl here.
6878   return (Decl*) 0;
6879 }
6880
6881 TypeResult
6882 Sema::ActOnDependentTag(Scope *S, unsigned TagSpec, TagUseKind TUK,
6883                         const CXXScopeSpec &SS, IdentifierInfo *Name,
6884                         SourceLocation TagLoc, SourceLocation NameLoc) {
6885   // This has to hold, because SS is expected to be defined.
6886   assert(Name && "Expected a name in a dependent tag");
6887
6888   NestedNameSpecifier *NNS
6889     = static_cast<NestedNameSpecifier *>(SS.getScopeRep());
6890   if (!NNS)
6891     return true;
6892
6893   TagTypeKind Kind = TypeWithKeyword::getTagTypeKindForTypeSpec(TagSpec);
6894
6895   if (TUK == TUK_Declaration || TUK == TUK_Definition) {
6896     Diag(NameLoc, diag::err_dependent_tag_decl)
6897       << (TUK == TUK_Definition) << Kind << SS.getRange();
6898     return true;
6899   }
6900
6901   // Create the resulting type.
6902   ElaboratedTypeKeyword Kwd = TypeWithKeyword::getKeywordForTagTypeKind(Kind);
6903   QualType Result = Context.getDependentNameType(Kwd, NNS, Name);
6904
6905   // Create type-source location information for this type.
6906   TypeLocBuilder TLB;
6907   DependentNameTypeLoc TL = TLB.push<DependentNameTypeLoc>(Result);
6908   TL.setElaboratedKeywordLoc(TagLoc);
6909   TL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
6910   TL.setNameLoc(NameLoc);
6911   return CreateParsedType(Result, TLB.getTypeSourceInfo(Context, Result));
6912 }
6913
6914 TypeResult
6915 Sema::ActOnTypenameType(Scope *S, SourceLocation TypenameLoc,
6916                         const CXXScopeSpec &SS, const IdentifierInfo &II,
6917                         SourceLocation IdLoc) {
6918   if (SS.isInvalid())
6919     return true;
6920
6921   if (TypenameLoc.isValid() && S && !S->getTemplateParamParent())
6922     Diag(TypenameLoc,
6923          getLangOpts().CPlusPlus0x ?
6924            diag::warn_cxx98_compat_typename_outside_of_template :
6925            diag::ext_typename_outside_of_template)
6926       << FixItHint::CreateRemoval(TypenameLoc);
6927
6928   NestedNameSpecifierLoc QualifierLoc = SS.getWithLocInContext(Context);
6929   QualType T = CheckTypenameType(TypenameLoc.isValid()? ETK_Typename : ETK_None,
6930                                  TypenameLoc, QualifierLoc, II, IdLoc);
6931   if (T.isNull())
6932     return true;
6933
6934   TypeSourceInfo *TSI = Context.CreateTypeSourceInfo(T);
6935   if (isa<DependentNameType>(T)) {
6936     DependentNameTypeLoc TL = cast<DependentNameTypeLoc>(TSI->getTypeLoc());
6937     TL.setElaboratedKeywordLoc(TypenameLoc);
6938     TL.setQualifierLoc(QualifierLoc);
6939     TL.setNameLoc(IdLoc);
6940   } else {
6941     ElaboratedTypeLoc TL = cast<ElaboratedTypeLoc>(TSI->getTypeLoc());
6942     TL.setElaboratedKeywordLoc(TypenameLoc);
6943     TL.setQualifierLoc(QualifierLoc);
6944     cast<TypeSpecTypeLoc>(TL.getNamedTypeLoc()).setNameLoc(IdLoc);
6945   }
6946
6947   return CreateParsedType(T, TSI);
6948 }
6949
6950 TypeResult
6951 Sema::ActOnTypenameType(Scope *S,
6952                         SourceLocation TypenameLoc,
6953                         const CXXScopeSpec &SS,
6954                         SourceLocation TemplateKWLoc,
6955                         TemplateTy TemplateIn,
6956                         SourceLocation TemplateNameLoc,
6957                         SourceLocation LAngleLoc,
6958                         ASTTemplateArgsPtr TemplateArgsIn,
6959                         SourceLocation RAngleLoc) {
6960   if (TypenameLoc.isValid() && S && !S->getTemplateParamParent())
6961     Diag(TypenameLoc,
6962          getLangOpts().CPlusPlus0x ?
6963            diag::warn_cxx98_compat_typename_outside_of_template :
6964            diag::ext_typename_outside_of_template)
6965       << FixItHint::CreateRemoval(TypenameLoc);
6966
6967   // Translate the parser's template argument list in our AST format.
6968   TemplateArgumentListInfo TemplateArgs(LAngleLoc, RAngleLoc);
6969   translateTemplateArguments(TemplateArgsIn, TemplateArgs);
6970
6971   TemplateName Template = TemplateIn.get();
6972   if (DependentTemplateName *DTN = Template.getAsDependentTemplateName()) {
6973     // Construct a dependent template specialization type.
6974     assert(DTN && "dependent template has non-dependent name?");
6975     assert(DTN->getQualifier()
6976            == static_cast<NestedNameSpecifier*>(SS.getScopeRep()));
6977     QualType T = Context.getDependentTemplateSpecializationType(ETK_Typename,
6978                                                           DTN->getQualifier(),
6979                                                           DTN->getIdentifier(),
6980                                                                 TemplateArgs);
6981
6982     // Create source-location information for this type.
6983     TypeLocBuilder Builder;
6984     DependentTemplateSpecializationTypeLoc SpecTL
6985     = Builder.push<DependentTemplateSpecializationTypeLoc>(T);
6986     SpecTL.setElaboratedKeywordLoc(TypenameLoc);
6987     SpecTL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
6988     SpecTL.setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
6989     SpecTL.setTemplateNameLoc(TemplateNameLoc);
6990     SpecTL.setLAngleLoc(LAngleLoc);
6991     SpecTL.setRAngleLoc(RAngleLoc);
6992     for (unsigned I = 0, N = TemplateArgs.size(); I != N; ++I)
6993       SpecTL.setArgLocInfo(I, TemplateArgs[I].getLocInfo());
6994     return CreateParsedType(T, Builder.getTypeSourceInfo(Context, T));
6995   }
6996
6997   QualType T = CheckTemplateIdType(Template, TemplateNameLoc, TemplateArgs);
6998   if (T.isNull())
6999     return true;
7000
7001   // Provide source-location information for the template specialization type.
7002   TypeLocBuilder Builder;
7003   TemplateSpecializationTypeLoc SpecTL
7004     = Builder.push<TemplateSpecializationTypeLoc>(T);
7005   SpecTL.setTemplateKeywordLoc(TemplateKWLoc);
7006   SpecTL.setTemplateNameLoc(TemplateNameLoc);
7007   SpecTL.setLAngleLoc(LAngleLoc);
7008   SpecTL.setRAngleLoc(RAngleLoc);
7009   for (unsigned I = 0, N = TemplateArgs.size(); I != N; ++I)
7010     SpecTL.setArgLocInfo(I, TemplateArgs[I].getLocInfo());
7011
7012   T = Context.getElaboratedType(ETK_Typename, SS.getScopeRep(), T);
7013   ElaboratedTypeLoc TL = Builder.push<ElaboratedTypeLoc>(T);
7014   TL.setElaboratedKeywordLoc(TypenameLoc);
7015   TL.setQualifierLoc(SS.getWithLocInContext(Context));
7016
7017   TypeSourceInfo *TSI = Builder.getTypeSourceInfo(Context, T);
7018   return CreateParsedType(T, TSI);
7019 }
7020
7021
7022 /// Determine whether this failed name lookup should be treated as being
7023 /// disabled by a usage of std::enable_if.
7024 static bool isEnableIf(NestedNameSpecifierLoc NNS, const IdentifierInfo &II,
7025                        SourceRange &CondRange) {
7026   // We must be looking for a ::type...
7027   if (!II.isStr("type"))
7028     return false;
7029
7030   // ... within an explicitly-written template specialization...
7031   if (!NNS || !NNS.getNestedNameSpecifier()->getAsType())
7032     return false;
7033   TypeLoc EnableIfTy = NNS.getTypeLoc();
7034   TemplateSpecializationTypeLoc *EnableIfTSTLoc =
7035     dyn_cast<TemplateSpecializationTypeLoc>(&EnableIfTy);
7036   if (!EnableIfTSTLoc || EnableIfTSTLoc->getNumArgs() == 0)
7037     return false;
7038   const TemplateSpecializationType *EnableIfTST =
7039     cast<TemplateSpecializationType>(EnableIfTSTLoc->getTypePtr());
7040
7041   // ... which names a complete class template declaration...
7042   const TemplateDecl *EnableIfDecl =
7043     EnableIfTST->getTemplateName().getAsTemplateDecl();
7044   if (!EnableIfDecl || EnableIfTST->isIncompleteType())
7045     return false;
7046
7047   // ... called "enable_if".
7048   const IdentifierInfo *EnableIfII =
7049     EnableIfDecl->getDeclName().getAsIdentifierInfo();
7050   if (!EnableIfII || !EnableIfII->isStr("enable_if"))
7051     return false;
7052
7053   // Assume the first template argument is the condition.
7054   CondRange = EnableIfTSTLoc->getArgLoc(0).getSourceRange();
7055   return true;
7056 }
7057
7058 /// \brief Build the type that describes a C++ typename specifier,
7059 /// e.g., "typename T::type".
7060 QualType
7061 Sema::CheckTypenameType(ElaboratedTypeKeyword Keyword,
7062                         SourceLocation KeywordLoc,
7063                         NestedNameSpecifierLoc QualifierLoc,
7064                         const IdentifierInfo &II,
7065                         SourceLocation IILoc) {
7066   CXXScopeSpec SS;
7067   SS.Adopt(QualifierLoc);
7068
7069   DeclContext *Ctx = computeDeclContext(SS);
7070   if (!Ctx) {
7071     // If the nested-name-specifier is dependent and couldn't be
7072     // resolved to a type, build a typename type.
7073     assert(QualifierLoc.getNestedNameSpecifier()->isDependent());
7074     return Context.getDependentNameType(Keyword,
7075                                         QualifierLoc.getNestedNameSpecifier(),
7076                                         &II);
7077   }
7078
7079   // If the nested-name-specifier refers to the current instantiation,
7080   // the "typename" keyword itself is superfluous. In C++03, the
7081   // program is actually ill-formed. However, DR 382 (in C++0x CD1)
7082   // allows such extraneous "typename" keywords, and we retroactively
7083   // apply this DR to C++03 code with only a warning. In any case we continue.
7084
7085   if (RequireCompleteDeclContext(SS, Ctx))
7086     return QualType();
7087
7088   DeclarationName Name(&II);
7089   LookupResult Result(*this, Name, IILoc, LookupOrdinaryName);
7090   LookupQualifiedName(Result, Ctx);
7091   unsigned DiagID = 0;
7092   Decl *Referenced = 0;
7093   switch (Result.getResultKind()) {
7094   case LookupResult::NotFound: {
7095     // If we're looking up 'type' within a template named 'enable_if', produce
7096     // a more specific diagnostic.
7097     SourceRange CondRange;
7098     if (isEnableIf(QualifierLoc, II, CondRange)) {
7099       Diag(CondRange.getBegin(), diag::err_typename_nested_not_found_enable_if)
7100         << Ctx << CondRange;
7101       return QualType();
7102     }
7103
7104     DiagID = diag::err_typename_nested_not_found;
7105     break;
7106   }
7107
7108   case LookupResult::FoundUnresolvedValue: {
7109     // We found a using declaration that is a value. Most likely, the using
7110     // declaration itself is meant to have the 'typename' keyword.
7111     SourceRange FullRange(KeywordLoc.isValid() ? KeywordLoc : SS.getBeginLoc(),
7112                           IILoc);
7113     Diag(IILoc, diag::err_typename_refers_to_using_value_decl)
7114       << Name << Ctx << FullRange;
7115     if (UnresolvedUsingValueDecl *Using
7116           = dyn_cast<UnresolvedUsingValueDecl>(Result.getRepresentativeDecl())){
7117       SourceLocation Loc = Using->getQualifierLoc().getBeginLoc();
7118       Diag(Loc, diag::note_using_value_decl_missing_typename)
7119         << FixItHint::CreateInsertion(Loc, "typename ");
7120     }
7121   }
7122   // Fall through to create a dependent typename type, from which we can recover
7123   // better.
7124
7125   case LookupResult::NotFoundInCurrentInstantiation:
7126     // Okay, it's a member of an unknown instantiation.
7127     return Context.getDependentNameType(Keyword,
7128                                         QualifierLoc.getNestedNameSpecifier(),
7129                                         &II);
7130
7131   case LookupResult::Found:
7132     if (TypeDecl *Type = dyn_cast<TypeDecl>(Result.getFoundDecl())) {
7133       // We found a type. Build an ElaboratedType, since the
7134       // typename-specifier was just sugar.
7135       return Context.getElaboratedType(ETK_Typename,
7136                                        QualifierLoc.getNestedNameSpecifier(),
7137                                        Context.getTypeDeclType(Type));
7138     }
7139
7140     DiagID = diag::err_typename_nested_not_type;
7141     Referenced = Result.getFoundDecl();
7142     break;
7143
7144   case LookupResult::FoundOverloaded:
7145     DiagID = diag::err_typename_nested_not_type;
7146     Referenced = *Result.begin();
7147     break;
7148
7149   case LookupResult::Ambiguous:
7150     return QualType();
7151   }
7152
7153   // If we get here, it's because name lookup did not find a
7154   // type. Emit an appropriate diagnostic and return an error.
7155   SourceRange FullRange(KeywordLoc.isValid() ? KeywordLoc : SS.getBeginLoc(),
7156                         IILoc);
7157   Diag(IILoc, DiagID) << FullRange << Name << Ctx;
7158   if (Referenced)
7159     Diag(Referenced->getLocation(), diag::note_typename_refers_here)
7160       << Name;
7161   return QualType();
7162 }
7163
7164 namespace {
7165   // See Sema::RebuildTypeInCurrentInstantiation
7166   class CurrentInstantiationRebuilder
7167     : public TreeTransform<CurrentInstantiationRebuilder> {
7168     SourceLocation Loc;
7169     DeclarationName Entity;
7170
7171   public:
7172     typedef TreeTransform<CurrentInstantiationRebuilder> inherited;
7173
7174     CurrentInstantiationRebuilder(Sema &SemaRef,
7175                                   SourceLocation Loc,
7176                                   DeclarationName Entity)
7177     : TreeTransform<CurrentInstantiationRebuilder>(SemaRef),
7178       Loc(Loc), Entity(Entity) { }
7179
7180     /// \brief Determine whether the given type \p T has already been
7181     /// transformed.
7182     ///
7183     /// For the purposes of type reconstruction, a type has already been
7184     /// transformed if it is NULL or if it is not dependent.
7185     bool AlreadyTransformed(QualType T) {
7186       return T.isNull() || !T->isDependentType();
7187     }
7188
7189     /// \brief Returns the location of the entity whose type is being
7190     /// rebuilt.
7191     SourceLocation getBaseLocation() { return Loc; }
7192
7193     /// \brief Returns the name of the entity whose type is being rebuilt.
7194     DeclarationName getBaseEntity() { return Entity; }
7195
7196     /// \brief Sets the "base" location and entity when that
7197     /// information is known based on another transformation.
7198     void setBase(SourceLocation Loc, DeclarationName Entity) {
7199       this->Loc = Loc;
7200       this->Entity = Entity;
7201     }
7202
7203     ExprResult TransformLambdaExpr(LambdaExpr *E) {
7204       // Lambdas never need to be transformed.
7205       return E;
7206     }
7207   };
7208 }
7209
7210 /// \brief Rebuilds a type within the context of the current instantiation.
7211 ///
7212 /// The type \p T is part of the type of an out-of-line member definition of
7213 /// a class template (or class template partial specialization) that was parsed
7214 /// and constructed before we entered the scope of the class template (or
7215 /// partial specialization thereof). This routine will rebuild that type now
7216 /// that we have entered the declarator's scope, which may produce different
7217 /// canonical types, e.g.,
7218 ///
7219 /// \code
7220 /// template<typename T>
7221 /// struct X {
7222 ///   typedef T* pointer;
7223 ///   pointer data();
7224 /// };
7225 ///
7226 /// template<typename T>
7227 /// typename X<T>::pointer X<T>::data() { ... }
7228 /// \endcode
7229 ///
7230 /// Here, the type "typename X<T>::pointer" will be created as a DependentNameType,
7231 /// since we do not know that we can look into X<T> when we parsed the type.
7232 /// This function will rebuild the type, performing the lookup of "pointer"
7233 /// in X<T> and returning an ElaboratedType whose canonical type is the same
7234 /// as the canonical type of T*, allowing the return types of the out-of-line
7235 /// definition and the declaration to match.
7236 TypeSourceInfo *Sema::RebuildTypeInCurrentInstantiation(TypeSourceInfo *T,
7237                                                         SourceLocation Loc,
7238                                                         DeclarationName Name) {
7239   if (!T || !T->getType()->isDependentType())
7240     return T;
7241
7242   CurrentInstantiationRebuilder Rebuilder(*this, Loc, Name);
7243   return Rebuilder.TransformType(T);
7244 }
7245
7246 ExprResult Sema::RebuildExprInCurrentInstantiation(Expr *E) {
7247   CurrentInstantiationRebuilder Rebuilder(*this, E->getExprLoc(),
7248                                           DeclarationName());
7249   return Rebuilder.TransformExpr(E);
7250 }
7251
7252 bool Sema::RebuildNestedNameSpecifierInCurrentInstantiation(CXXScopeSpec &SS) {
7253   if (SS.isInvalid())
7254     return true;
7255
7256   NestedNameSpecifierLoc QualifierLoc = SS.getWithLocInContext(Context);
7257   CurrentInstantiationRebuilder Rebuilder(*this, SS.getRange().getBegin(),
7258                                           DeclarationName());
7259   NestedNameSpecifierLoc Rebuilt
7260     = Rebuilder.TransformNestedNameSpecifierLoc(QualifierLoc);
7261   if (!Rebuilt)
7262     return true;
7263
7264   SS.Adopt(Rebuilt);
7265   return false;
7266 }
7267
7268 /// \brief Rebuild the template parameters now that we know we're in a current
7269 /// instantiation.
7270 bool Sema::RebuildTemplateParamsInCurrentInstantiation(
7271                                                TemplateParameterList *Params) {
7272   for (unsigned I = 0, N = Params->size(); I != N; ++I) {
7273     Decl *Param = Params->getParam(I);
7274
7275     // There is nothing to rebuild in a type parameter.
7276     if (isa<TemplateTypeParmDecl>(Param))
7277       continue;
7278
7279     // Rebuild the template parameter list of a template template parameter.
7280     if (TemplateTemplateParmDecl *TTP
7281         = dyn_cast<TemplateTemplateParmDecl>(Param)) {
7282       if (RebuildTemplateParamsInCurrentInstantiation(
7283             TTP->getTemplateParameters()))
7284         return true;
7285
7286       continue;
7287     }
7288
7289     // Rebuild the type of a non-type template parameter.
7290     NonTypeTemplateParmDecl *NTTP = cast<NonTypeTemplateParmDecl>(Param);
7291     TypeSourceInfo *NewTSI
7292       = RebuildTypeInCurrentInstantiation(NTTP->getTypeSourceInfo(),
7293                                           NTTP->getLocation(),
7294                                           NTTP->getDeclName());
7295     if (!NewTSI)
7296       return true;
7297
7298     if (NewTSI != NTTP->getTypeSourceInfo()) {
7299       NTTP->setTypeSourceInfo(NewTSI);
7300       NTTP->setType(NewTSI->getType());
7301     }
7302   }
7303
7304   return false;
7305 }
7306
7307 /// \brief Produces a formatted string that describes the binding of
7308 /// template parameters to template arguments.
7309 std::string
7310 Sema::getTemplateArgumentBindingsText(const TemplateParameterList *Params,
7311                                       const TemplateArgumentList &Args) {
7312   return getTemplateArgumentBindingsText(Params, Args.data(), Args.size());
7313 }
7314
7315 std::string
7316 Sema::getTemplateArgumentBindingsText(const TemplateParameterList *Params,
7317                                       const TemplateArgument *Args,
7318                                       unsigned NumArgs) {
7319   SmallString<128> Str;
7320   llvm::raw_svector_ostream Out(Str);
7321
7322   if (!Params || Params->size() == 0 || NumArgs == 0)
7323     return std::string();
7324
7325   for (unsigned I = 0, N = Params->size(); I != N; ++I) {
7326     if (I >= NumArgs)
7327       break;
7328
7329     if (I == 0)
7330       Out << "[with ";
7331     else
7332       Out << ", ";
7333
7334     if (const IdentifierInfo *Id = Params->getParam(I)->getIdentifier()) {
7335       Out << Id->getName();
7336     } else {
7337       Out << '$' << I;
7338     }
7339
7340     Out << " = ";
7341     Args[I].print(getPrintingPolicy(), Out);
7342   }
7343
7344   Out << ']';
7345   return Out.str();
7346 }
7347
7348 void Sema::MarkAsLateParsedTemplate(FunctionDecl *FD, bool Flag) {
7349   if (!FD)
7350     return;
7351   FD->setLateTemplateParsed(Flag);
7352 }
7353
7354 bool Sema::IsInsideALocalClassWithinATemplateFunction() {
7355   DeclContext *DC = CurContext;
7356
7357   while (DC) {
7358     if (CXXRecordDecl *RD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(CurContext)) {
7359       const FunctionDecl *FD = RD->isLocalClass();
7360       return (FD && FD->getTemplatedKind() != FunctionDecl::TK_NonTemplate);
7361     } else if (DC->isTranslationUnit() || DC->isNamespace())
7362       return false;
7363
7364     DC = DC->getParent();
7365   }
7366   return false;
7367 }