Add a Makefile for the book builder stuff.
[remoteglot] / Board.pm
index e6c04a3..921de3d 100644 (file)
--- a/Board.pm
+++ b/Board.pm
@@ -25,9 +25,7 @@ sub clone {
        my $nb = [];
 
        for my $row (0..7) {
-               for my $col (0..7) {
-                       $nb->[$row][$col] = $board->[$row][$col];
-               }
+               $nb->[$row] = [ @{$board->[$row]} ];
        }
 
        return bless $nb;
@@ -36,7 +34,7 @@ sub clone {
 # Returns a new board.
 sub make_move {
        my ($board, $from_row, $from_col, $to_row, $to_col, $promo) = @_;
-       my $move = _move_to_uci_notation($from_row, $from_col, $to_row, $to_col, $promo);
+       my $move = move_to_uci_notation($from_row, $from_col, $to_row, $to_col, $promo);
        my $piece = $board->[$from_row][$from_col];
        my $nb = $board->clone();
 
@@ -108,13 +106,12 @@ sub make_move {
                                        $nb->[$to_row + 1][$to_col] = '-';
                                }
                        }
-               } else {
-                       if (defined($promo) && $promo ne '') {
-                               if ($piece eq 'p') {
-                                       $piece = $promo;
-                               } else {
-                                       $piece = uc($promo);
-                               }
+               }
+               if (defined($promo) && $promo ne '') {
+                       if ($piece eq 'p') {
+                               $piece = lc($promo);
+                       } else {
+                               $piece = uc($promo);
                        }
                }
        }
@@ -145,12 +142,14 @@ sub _square_to_pos {
        return (_row_letter_to_num($2), _col_letter_to_num($1));
 }
 
-sub _move_to_uci_notation {
+sub move_to_uci_notation {
        my ($from_row, $from_col, $to_row, $to_col, $promo) = @_;
        $promo //= "";
        return _pos_to_square($from_row, $from_col) . _pos_to_square($to_row, $to_col) . $promo;
 }
 
+# Note: This is in general not a validation that the move is actually allowed
+# (e.g. you can castle even though you're in check).
 sub parse_pretty_move {
        my ($board, $move, $toplay) = @_;
 
@@ -173,7 +172,7 @@ sub parse_pretty_move {
 
        # Parse promo
        my $promo;
-       if ($move =~ s/=([QRNB])$//) {
+       if ($move =~ s/=?([QRNB])$//) {
                $promo = $1;
        }
 
@@ -185,28 +184,33 @@ sub parse_pretty_move {
        
        # Find all possible from-squares that could have been meant.
        my @squares = ();
+       my $side = 'K';
        if ($toplay eq 'B') {
                $piece = lc($piece);
+               $side = 'k';
        }
        for my $row (0..7) {
                next if (defined($from_row) && $from_row != $row);
                for my $col (0..7) {
                        next if (defined($from_col) && $from_col != $col);
                        next if ($board->[$row][$col] ne $piece);
-                       next if (!$board->can_reach($piece, $row, $col, $to_row, $to_col));
-
-                       # See if doing this move would put us in check
-                       # (yes, there are clients that expect us to do this).
-                       my $check = $board->make_move($row, $col, $to_row, $to_col, $promo)->in_check();
-                       next if ($check eq 'both' ||
-                                ($toplay eq 'W' && $check eq 'white') ||
-                                ($toplay eq 'B' && $check eq 'black'));
-
                        push @squares, [ $row, $col ];
                }
        }
+       if (scalar @squares > 1) {
+               # Filter out pieces which cannot reach this square.
+               @squares = grep { $board->can_reach($piece, $_->[0], $_->[1], $to_row, $to_col) } @squares;
+       }
+       if (scalar @squares > 1) {
+               # See if doing this move would put us in check
+               # (yes, there are clients that expect us to do this).
+               @squares = grep { !$board->make_move($_->[0], $_->[1], $to_row, $to_col, $promo)->in_check($side) } @squares;
+       }
+       if (scalar @squares == 0) {
+               die "Impossible move $move";
+       }
        if (scalar @squares != 1) {
-               die "Ambigious or impossible move $move";
+               die "Ambigious move $move";
        }
        return (@{$squares[0]}, $to_row, $to_col, $promo);
 }
@@ -223,6 +227,45 @@ sub fen {
        return join('/', @rows);
 }
 
+# Returns a compact bit string describing the same data as fen().
+# This is encoded using a Huffman-like encoding, and should be
+# typically about 1/3 the number of bytes.
+sub bitpacked_fen {
+       my ($board) = @_;
+       my $bits = "";
+
+       for my $row (0..7) {
+               for my $col (0..7) {
+                       my $piece = $board->[$row][$col];
+                       if ($piece eq '-') {
+                               $bits .= "0";
+                               next;
+                       }
+
+                       my $color = (lc($piece) eq $piece) ? 0 : 1;
+                       $bits .= "1" . $color;
+
+                       if (lc($piece) eq 'p') {
+                               $bits .= "0";
+                       } elsif (lc($piece) eq 'n') {
+                               $bits .= "100";
+                       } elsif (lc($piece) eq 'b') {
+                               $bits .= "101";
+                       } elsif (lc($piece) eq 'r') {
+                               $bits .= "1110";
+                       } elsif (lc($piece) eq 'q') {
+                               $bits .= "11110";
+                       } elsif (lc($piece) eq 'k') {
+                               $bits .= "11111";
+                       } else {
+                               die "Unknown piece $piece";
+                       }
+               }
+       }
+
+       return pack('b*', $bits);
+}
+
 sub can_reach {
        my ($board, $piece, $from_row, $from_col, $to_row, $to_col) = @_;
        
@@ -231,10 +274,46 @@ sub can_reach {
        if ($dest_piece ne '-') {
                return 0 if (($piece eq lc($piece)) == ($dest_piece eq lc($dest_piece)));
        }
-
-       if (lc($piece) eq 'k') {
-               return (abs($from_row - $to_row) <= 1 && abs($from_col - $to_col) <= 1);
+       
+       if ($piece eq 'p') {
+               # black pawn
+               if ($to_col == $from_col && $to_row == $from_row + 1) {
+                       return ($dest_piece eq '-');
+               }
+               if ($to_col == $from_col && $from_row == 1 && $to_row == 3) {
+                       my $middle_piece = $board->[2][$to_col];
+                       return ($dest_piece eq '-' && $middle_piece eq '-');
+               }
+               if (abs($to_col - $from_col) == 1 && $to_row == $from_row + 1) {
+                       if ($dest_piece eq '-') {
+                               # En passant. TODO: check that the last move was indeed an EP move
+                               return ($to_row == 5 && $board->[4][$to_col] eq 'P');
+                       } else {
+                               return 1;
+                       }
+               }
+               return 0;
+       }
+       if ($piece eq 'P') {
+               # white pawn
+               if ($to_col == $from_col && $to_row == $from_row - 1) {
+                       return ($dest_piece eq '-');
+               }
+               if ($to_col == $from_col && $from_row == 6 && $to_row == 4) {
+                       my $middle_piece = $board->[5][$to_col];
+                       return ($dest_piece eq '-' && $middle_piece eq '-');
+               }
+               if (abs($to_col - $from_col) == 1 && $to_row == $from_row - 1) {
+                       if ($dest_piece eq '-') {
+                               # En passant. TODO: check that the last move was indeed an EP move
+                               return ($to_row == 2 && $board->[3][$to_col] eq 'p');
+                       } else {
+                               return 1;
+                       }
+               }
+               return 0;
        }
+       
        if (lc($piece) eq 'r') {
                return 0 unless ($from_row == $to_row || $from_col == $to_col);
 
@@ -297,108 +376,56 @@ sub can_reach {
                return (can_reach($board, 'R', $from_row, $from_col, $to_row, $to_col) ||
                        can_reach($board, 'B', $from_row, $from_col, $to_row, $to_col));
        }
-
-       if ($piece eq 'p') {
-               # black pawn
-               if ($to_col == $from_col && $to_row == $from_row + 1) {
-                       return ($dest_piece eq '-');
-               }
-               if ($to_col == $from_col && $from_row == 1 && $to_row == 3) {
-                       my $middle_piece = $board->[2][$to_col];
-                       return ($dest_piece eq '-' && $middle_piece eq '-');
-               }
-               if (abs($to_col - $from_col) == 1 && $to_row == $from_row + 1) {
-                       if ($dest_piece eq '-') {
-                               # En passant. TODO: check that the last move was indeed an EP move
-                               return ($to_row == 5 && $board->[4][$to_col] eq 'P');
-                       } else {
-                               return 1;
-                       }
-               }
-               return 0;
-       }
-       if ($piece eq 'P') {
-               # white pawn
-               if ($to_col == $from_col && $to_row == $from_row - 1) {
-                       return ($dest_piece eq '-');
-               }
-               if ($to_col == $from_col && $from_row == 6 && $to_row == 4) {
-                       my $middle_piece = $board->[5][$to_col];
-                       return ($dest_piece eq '-' && $middle_piece eq '-');
-               }
-               if (abs($to_col - $from_col) == 1 && $to_row == $from_row - 1) {
-                       if ($dest_piece eq '-') {
-                               # En passant. TODO: check that the last move was indeed an EP move
-                               return ($to_row == 2 && $board->[3][$to_col] eq 'p');
-                       } else {
-                               return 1;
-                       }
-               }
-               return 0;
+       if (lc($piece) eq 'k') {
+               return (abs($from_row - $to_row) <= 1 && abs($from_col - $to_col) <= 1);
        }
-       
+
        # unknown piece
        return 0;
 }
 
-# Returns 'none', 'white', 'black' or 'both', depending on which sides are in check.
-# The latter naturally indicates an invalid position.
-sub in_check {
-       my $board = shift;
-       my ($black_check, $white_check) = (0, 0);
+my %pieces_against_side = (
+       k => { K => 1, Q => 1, R => 1, N => 1, B => 1, P => 1 },
+       K => { k => 1, q => 1, r => 1, n => 1, b => 1, p => 1 },
+);
 
-       my ($wkr, $wkc, $bkr, $bkc) = _find_kings($board);
+# Returns whether the given side (given as k or K for black and white) is in check.
+sub in_check {
+       my ($board, $side) = @_;
+       my ($kr, $kc) = _find_piece($board, $side);
 
-       # check all pieces for the possibility of threatening the two kings
+       # check all pieces for the possibility of threatening this king
        for my $row (0..7) {
+               next unless grep { exists($pieces_against_side{$side}{$_}) } @{$board->[$row]};
                for my $col (0..7) {
                        my $piece = $board->[$row][$col];
                        next if ($piece eq '-');
-               
-                       if (uc($piece) eq $piece) {
-                               # white piece
-                               $black_check = 1 if ($board->can_reach($piece, $row, $col, $bkr, $bkc));
-                       } else {
-                               # black piece
-                               $white_check = 1 if ($board->can_reach($piece, $row, $col, $wkr, $wkc));
-                       }
+                       return 1 if ($board->can_reach($piece, $row, $col, $kr, $kc));
                }
        }
 
-       if ($black_check && $white_check) {
-               return 'both';
-       } elsif ($black_check) {
-               return 'black';
-       } elsif ($white_check) {
-               return 'white';
-       } else {
-               return 'none';
-       }
+       return 0;
 }
 
-sub _find_kings {
-       my $board = shift;
-       my ($wkr, $wkc, $bkr, $bkc);
+sub _find_piece {
+       my ($board, $piece) = @_;
 
        for my $row (0..7) {
+               next unless grep { $_ eq $piece } @{$board->[$row]};
                for my $col (0..7) {
-                       my $piece = $board->[$row][$col];
-                       if ($piece eq 'K') {
-                               ($wkr, $wkc) = ($row, $col);
-                       } elsif ($piece eq 'k') {
-                               ($bkr, $bkc) = ($row, $col);
+                       if ($board->[$row][$col] eq $piece) {
+                               return ($row, $col);
                        }
                }
        }
 
-       return ($wkr, $wkc, $bkr, $bkc);
+       return (undef, undef);
 }
 
-# Returns if any side is in mate.
+# Returns if the given side (given as k or K) is in mate.
 sub in_mate {
-       my $board = shift;
-       my $check = $board->in_check();
-       return 0 if ($check eq 'none');
+       my ($board, $side, $in_check) = @_;
+       return 0 if (!$in_check);
 
        # try all possible moves for the side in check
        for my $row (0..7) {
@@ -406,7 +433,7 @@ sub in_mate {
                        my $piece = $board->[$row][$col];
                        next if ($piece eq '-');
 
-                       if ($check eq 'white') {
+                       if ($side eq 'K') {
                                next if ($piece eq lc($piece));
                        } else {
                                next if ($piece eq uc($piece));
@@ -417,11 +444,8 @@ sub in_mate {
                                        next if ($row == $dest_row && $col == $dest_col);
                                        next unless ($board->can_reach($piece, $row, $col, $dest_row, $dest_col));
 
-                                       my $nb = $board->clone();
-                                       $nb->[$row][$col] = '-';
-                                       $nb->[$dest_row][$dest_col] = $piece;
-                                       my $new_check = $nb->in_check();
-                                       return 0 if ($new_check ne $check && $new_check ne 'both');
+                                       my $nb = $board->make_move($row, $col, $dest_row, $dest_col);
+                                       return 0 if (!$nb->in_check($side));
                                }
                        }
                }
@@ -437,18 +461,35 @@ sub prettyprint_move {
        my $pretty = $board->_prettyprint_move_no_check_or_mate($from_row, $from_col, $to_row, $to_col, $promo);
 
        my $nb = $board->make_move($from_row, $from_col, $to_row, $to_col, $promo);
-       if ($nb->in_mate()) {
+
+       my $piece = $board->[$from_row][$from_col];
+       my $other_side = (uc($piece) eq $piece) ? 'k' : 'K';
+       my $in_check = $nb->in_check($other_side);
+       if ($nb->in_mate($other_side, $in_check)) {
                $pretty .= '#';
-       } elsif ($nb->in_check() ne 'none') {
+       } elsif ($in_check) {
                $pretty .= '+';
        }
        return ($pretty, $nb);
 }
 
+sub num_pieces {
+       my ($board) = @_;
+
+       my $num = 0;
+       for my $row (0..7) {
+               for my $col (0..7) {
+                       my $piece = $board->[$row][$col];
+                       ++$num if ($piece ne '-');
+               }
+       }
+       return $num;    
+}
+
 sub _prettyprint_move_no_check_or_mate {
         my ($board, $from_row, $from_col, $to_row, $to_col, $promo) = @_;
        my $piece = $board->[$from_row][$from_col];
-       my $move = _move_to_uci_notation($from_row, $from_col, $to_row, $to_col, $promo);
+       my $move = move_to_uci_notation($from_row, $from_col, $to_row, $to_col, $promo);
 
        if ($piece eq '-') {
                die "Invalid move $move";
@@ -487,7 +528,7 @@ sub _prettyprint_move_no_check_or_mate {
                        if (defined($promo) && $promo ne '') {
                                # promotion
                                $pretty .= "=";
-                               $pretty .= $promo;
+                               $pretty .= uc($promo);
                        }
                }
                return $pretty;