git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/bitboard.h

   1 /*
   2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
   4   Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
   5
   6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9   (at your option) any later version.
  10
  11
  12   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
  13   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15   GNU General Public License for more details.
  16
  17   You should have received a copy of the GNU General Public License
  18   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19 */
  20
  21 #if !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)
  22 #define BITBOARD_H_INCLUDED
  23
  24 #include "types.h"
  25
  26 const Bitboard EmptyBoardBB = 0;
  27
  28 const Bitboard FileABB = 0x0101010101010101ULL;
  29 const Bitboard FileBBB = FileABB << 1;
  30 const Bitboard FileCBB = FileABB << 2;
  31 const Bitboard FileDBB = FileABB << 3;
  32 const Bitboard FileEBB = FileABB << 4;
  33 const Bitboard FileFBB = FileABB << 5;
  34 const Bitboard FileGBB = FileABB << 6;
  35 const Bitboard FileHBB = FileABB << 7;
  36
  37 const Bitboard Rank1BB = 0xFF;
  38 const Bitboard Rank2BB = Rank1BB << (8 * 1);
  39 const Bitboard Rank3BB = Rank1BB << (8 * 2);
  40 const Bitboard Rank4BB = Rank1BB << (8 * 3);
  41 const Bitboard Rank5BB = Rank1BB << (8 * 4);
  42 const Bitboard Rank6BB = Rank1BB << (8 * 5);
  43 const Bitboard Rank7BB = Rank1BB << (8 * 6);
  44 const Bitboard Rank8BB = Rank1BB << (8 * 7);
  45
  46 extern Bitboard SquaresByColorBB[2];
  47 extern Bitboard FileBB[8];
  48 extern Bitboard NeighboringFilesBB[8];
  49 extern Bitboard ThisAndNeighboringFilesBB[8];
  50 extern Bitboard RankBB[8];
  51 extern Bitboard InFrontBB[2][8];
  52
  53 extern Bitboard SetMaskBB[65];
  54 extern Bitboard ClearMaskBB[65];
  55
  56 extern Bitboard StepAttacksBB[16][64];
  57 extern Bitboard BetweenBB[64][64];
  58
  59 extern Bitboard SquaresInFrontMask[2][64];
  60 extern Bitboard PassedPawnMask[2][64];
  61 extern Bitboard AttackSpanMask[2][64];
  62
  63 extern uint64_t RMagics[64];
  64 extern int RShifts[64];
  65 extern Bitboard RMasks[64];
  66 extern Bitboard* RAttacks[64];
  67
  68 extern uint64_t BMagics[64];
  69 extern int BShifts[64];
  70 extern Bitboard BMasks[64];
  71 extern Bitboard* BAttacks[64];
  72
  73 extern Bitboard BishopPseudoAttacks[64];
  74 extern Bitboard RookPseudoAttacks[64];
  75 extern Bitboard QueenPseudoAttacks[64];
  76
  77 extern uint8_t BitCount8Bit[256];
  78
  79
  80 /// Functions for testing whether a given bit is set in a bitboard, and for
  81 /// setting and clearing bits.
  82
  83 inline Bitboard bit_is_set(Bitboard b, Square s) {
  84   return b & SetMaskBB[s];
  85 }
  86
  87 inline void set_bit(Bitboard* b, Square s) {
  88   *b |= SetMaskBB[s];
  89 }
  90
  91 inline void clear_bit(Bitboard* b, Square s) {
  92   *b &= ClearMaskBB[s];
  93 }
  94
  95
  96 /// Functions used to update a bitboard after a move. This is faster
  97 /// then calling a sequence of clear_bit() + set_bit()
  98
  99 inline Bitboard make_move_bb(Square from, Square to) {
 100   return SetMaskBB[from] | SetMaskBB[to];
 101 }
 102
 103 inline void do_move_bb(Bitboard* b, Bitboard move_bb) {
 104   *b ^= move_bb;
 105 }
 106
 107
 108 /// rank_bb() and file_bb() take a file or a square as input and return
 109 /// a bitboard representing all squares on the given file or rank.
 110
 111 inline Bitboard rank_bb(Rank r) {
 112   return RankBB[r];
 113 }
 114
 115 inline Bitboard rank_bb(Square s) {
 116   return RankBB[rank_of(s)];
 117 }
 118
 119 inline Bitboard file_bb(File f) {
 120   return FileBB[f];
 121 }
 122
 123 inline Bitboard file_bb(Square s) {
 124   return FileBB[file_of(s)];
 125 }
 126
 127
 128 /// neighboring_files_bb takes a file or a square as input and returns a
 129 /// bitboard representing all squares on the neighboring files.
 130
 131 inline Bitboard neighboring_files_bb(File f) {
 132   return NeighboringFilesBB[f];
 133 }
 134
 135 inline Bitboard neighboring_files_bb(Square s) {
 136   return NeighboringFilesBB[file_of(s)];
 137 }
 138
 139
 140 /// this_and_neighboring_files_bb takes a file or a square as input and returns
 141 /// a bitboard representing all squares on the given and neighboring files.
 142
 143 inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(File f) {
 144   return ThisAndNeighboringFilesBB[f];
 145 }
 146
 147 inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(Square s) {
 148   return ThisAndNeighboringFilesBB[file_of(s)];
 149 }
 150
 151
 152 /// in_front_bb() takes a color and a rank or square as input, and returns a
 153 /// bitboard representing all the squares on all ranks in front of the rank
 154 /// (or square), from the given color's point of view.  For instance,
 155 /// in_front_bb(WHITE, RANK_5) will give all squares on ranks 6, 7 and 8, while
 156 /// in_front_bb(BLACK, SQ_D3) will give all squares on ranks 1 and 2.
 157
 158 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Rank r) {
 159   return InFrontBB[c][r];
 160 }
 161
 162 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Square s) {
 163   return InFrontBB[c][rank_of(s)];
 164 }
 165
 166
 167 /// Functions for computing sliding attack bitboards. rook_attacks_bb(),
 168 /// bishop_attacks_bb() and queen_attacks_bb() all take a square and a
 169 /// bitboard of occupied squares as input, and return a bitboard representing
 170 /// all squares attacked by a rook, bishop or queen on the given square.
 171
 172 #if defined(IS_64BIT)
 173
 174 FORCE_INLINE unsigned rook_index(Square s, Bitboard occ) {
 175   return unsigned(((occ & RMasks[s]) * RMagics[s]) >> RShifts[s]);
 176 }
 177
 178 FORCE_INLINE unsigned bishop_index(Square s, Bitboard occ) {
 179   return unsigned(((occ & BMasks[s]) * BMagics[s]) >> BShifts[s]);
 180 }
 181
 182 #else // if !defined(IS_64BIT)
 183
 184 FORCE_INLINE unsigned rook_index(Square s, Bitboard occ) {
 185   Bitboard b = occ & RMasks[s];
 186   return unsigned(int(b) * int(RMagics[s]) ^ int(b >> 32) * int(RMagics[s] >> 32)) >> RShifts[s];
 187 }
 188
 189 FORCE_INLINE unsigned bishop_index(Square s, Bitboard occ) {
 190   Bitboard b = occ & BMasks[s];
 191   return unsigned(int(b) * int(BMagics[s]) ^ int(b >> 32) * int(BMagics[s] >> 32)) >> BShifts[s];
 192 }
 193 #endif
 194
 195 inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
 196   return RAttacks[s][rook_index(s, occ)];
 197 }
 198
 199 inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
 200   return BAttacks[s][bishop_index(s, occ)];
 201 }
 202
 203 inline Bitboard queen_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 204   return rook_attacks_bb(s, blockers) | bishop_attacks_bb(s, blockers);
 205 }
 206
 207
 208 /// squares_between returns a bitboard representing all squares between
 209 /// two squares.  For instance, squares_between(SQ_C4, SQ_F7) returns a
 210 /// bitboard with the bits for square d5 and e6 set.  If s1 and s2 are not
 211 /// on the same line, file or diagonal, EmptyBoardBB is returned.
 212
 213 inline Bitboard squares_between(Square s1, Square s2) {
 214   return BetweenBB[s1][s2];
 215 }
 216
 217
 218 /// squares_in_front_of takes a color and a square as input, and returns a
 219 /// bitboard representing all squares along the line in front of the square,
 220 /// from the point of view of the given color. Definition of the table is:
 221 /// SquaresInFrontOf[c][s] = in_front_bb(c, s) & file_bb(s)
 222
 223 inline Bitboard squares_in_front_of(Color c, Square s) {
 224   return SquaresInFrontMask[c][s];
 225 }
 226
 227
 228 /// passed_pawn_mask takes a color and a square as input, and returns a
 229 /// bitboard mask which can be used to test if a pawn of the given color on
 230 /// the given square is a passed pawn. Definition of the table is:
 231 /// PassedPawnMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & this_and_neighboring_files_bb(s)
 232
 233 inline Bitboard passed_pawn_mask(Color c, Square s) {
 234   return PassedPawnMask[c][s];
 235 }
 236
 237
 238 /// attack_span_mask takes a color and a square as input, and returns a bitboard
 239 /// representing all squares that can be attacked by a pawn of the given color
 240 /// when it moves along its file starting from the given square. Definition is:
 241 /// AttackSpanMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & neighboring_files_bb(s);
 242
 243 inline Bitboard attack_span_mask(Color c, Square s) {
 244   return AttackSpanMask[c][s];
 245 }
 246
 247
 248 /// squares_aligned returns true if the squares s1, s2 and s3 are aligned
 249 /// either on a straight or on a diagonal line.
 250
 251 inline bool squares_aligned(Square s1, Square s2, Square s3) {
 252   return  (BetweenBB[s1][s2] | BetweenBB[s1][s3] | BetweenBB[s2][s3])
 253         & (    SetMaskBB[s1] |     SetMaskBB[s2] |     SetMaskBB[s3]);
 254 }
 255
 256
 257 /// first_1() finds the least significant nonzero bit in a nonzero bitboard.
 258 /// pop_1st_bit() finds and clears the least significant nonzero bit in a
 259 /// nonzero bitboard.
 260
 261 #if defined(USE_BSFQ)
 262
 263 #if defined(_MSC_VER) && !defined(__INTEL_COMPILER)
 264
 265 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) {
 266    unsigned long index;
 267    _BitScanForward64(&index, b);
 268    return (Square) index;
 269 }
 270 #else
 271
 272 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) { // Assembly code by Heinz van Saanen
 273   Bitboard dummy;
 274   __asm__("bsfq %1, %0": "=r"(dummy): "rm"(b) );
 275   return (Square) dummy;
 276 }
 277 #endif
 278
 279 FORCE_INLINE Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
 280   const Square s = first_1(*b);
 281   *b &= ~(1ULL<<s);
 282   return s;
 283 }
 284
 285 #else // if !defined(USE_BSFQ)
 286
 287 extern Square first_1(Bitboard b);
 288 extern Square pop_1st_bit(Bitboard* b);
 289
 290 #endif
 291
 292
 293 extern void print_bitboard(Bitboard b);
 294 extern void init_bitboards();
 295
 296 #endif // !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)