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 "piece.h"
  25 #include "square.h"
  26 #include "types.h"
  27
  28 const Bitboard EmptyBoardBB = 0;
  29
  30 const Bitboard FileABB = 0x0101010101010101ULL;
  31 const Bitboard FileBBB = FileABB << 1;
  32 const Bitboard FileCBB = FileABB << 2;
  33 const Bitboard FileDBB = FileABB << 3;
  34 const Bitboard FileEBB = FileABB << 4;
  35 const Bitboard FileFBB = FileABB << 5;
  36 const Bitboard FileGBB = FileABB << 6;
  37 const Bitboard FileHBB = FileABB << 7;
  38
  39 const Bitboard Rank1BB = 0xFF;
  40 const Bitboard Rank2BB = Rank1BB << (8 * 1);
  41 const Bitboard Rank3BB = Rank1BB << (8 * 2);
  42 const Bitboard Rank4BB = Rank1BB << (8 * 3);
  43 const Bitboard Rank5BB = Rank1BB << (8 * 4);
  44 const Bitboard Rank6BB = Rank1BB << (8 * 5);
  45 const Bitboard Rank7BB = Rank1BB << (8 * 6);
  46 const Bitboard Rank8BB = Rank1BB << (8 * 7);
  47
  48 extern const Bitboard SquaresByColorBB[2];
  49 extern const Bitboard FileBB[8];
  50 extern const Bitboard NeighboringFilesBB[8];
  51 extern const Bitboard ThisAndNeighboringFilesBB[8];
  52 extern const Bitboard RankBB[8];
  53 extern const Bitboard RelativeRankBB[2][8];
  54 extern const Bitboard InFrontBB[2][8];
  55
  56 extern Bitboard SetMaskBB[65];
  57 extern Bitboard ClearMaskBB[65];
  58
  59 extern Bitboard NonSlidingAttacksBB[16][64];
  60 extern Bitboard BetweenBB[64][64];
  61
  62 extern Bitboard SquaresInFrontMask[2][64];
  63 extern Bitboard PassedPawnMask[2][64];
  64 extern Bitboard AttackSpanMask[2][64];
  65
  66 extern const uint64_t RMult[64];
  67 extern const int RShift[64];
  68 extern Bitboard RMask[64];
  69 extern int RAttackIndex[64];
  70 extern Bitboard RAttacks[0x19000];
  71
  72 extern const uint64_t BMult[64];
  73 extern const int BShift[64];
  74 extern Bitboard BMask[64];
  75 extern int BAttackIndex[64];
  76 extern Bitboard BAttacks[0x1480];
  77
  78 extern Bitboard BishopPseudoAttacks[64];
  79 extern Bitboard RookPseudoAttacks[64];
  80 extern Bitboard QueenPseudoAttacks[64];
  81
  82 extern uint8_t BitCount8Bit[256];
  83
  84
  85 /// Functions for testing whether a given bit is set in a bitboard, and for
  86 /// setting and clearing bits.
  87
  88 inline Bitboard bit_is_set(Bitboard b, Square s) {
  89   return b & SetMaskBB[s];
  90 }
  91
  92 inline void set_bit(Bitboard *b, Square s) {
  93   *b |= SetMaskBB[s];
  94 }
  95
  96 inline void clear_bit(Bitboard *b, Square s) {
  97   *b &= ClearMaskBB[s];
  98 }
  99
 100
 101 /// Functions used to update a bitboard after a move. This is faster
 102 /// then calling a sequence of clear_bit() + set_bit()
 103
 104 inline Bitboard make_move_bb(Square from, Square to) {
 105   return SetMaskBB[from] | SetMaskBB[to];
 106 }
 107
 108 inline void do_move_bb(Bitboard *b, Bitboard move_bb) {
 109   *b ^= move_bb;
 110 }
 111
 112
 113 /// rank_bb() and file_bb() take a file or a square as input and return
 114 /// a bitboard representing all squares on the given file or rank.
 115
 116 inline Bitboard rank_bb(Rank r) {
 117   return RankBB[r];
 118 }
 119
 120 inline Bitboard rank_bb(Square s) {
 121   return RankBB[square_rank(s)];
 122 }
 123
 124 inline Bitboard file_bb(File f) {
 125   return FileBB[f];
 126 }
 127
 128 inline Bitboard file_bb(Square s) {
 129   return FileBB[square_file(s)];
 130 }
 131
 132
 133 /// neighboring_files_bb takes a file or a square as input and returns a
 134 /// bitboard representing all squares on the neighboring files.
 135
 136 inline Bitboard neighboring_files_bb(File f) {
 137   return NeighboringFilesBB[f];
 138 }
 139
 140 inline Bitboard neighboring_files_bb(Square s) {
 141   return NeighboringFilesBB[square_file(s)];
 142 }
 143
 144
 145 /// this_and_neighboring_files_bb takes a file or a square as input and returns
 146 /// a bitboard representing all squares on the given and neighboring files.
 147
 148 inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(File f) {
 149   return ThisAndNeighboringFilesBB[f];
 150 }
 151
 152 inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(Square s) {
 153   return ThisAndNeighboringFilesBB[square_file(s)];
 154 }
 155
 156
 157 /// relative_rank_bb() takes a color and a rank as input, and returns a bitboard
 158 /// representing all squares on the given rank from the given color's point of
 159 /// view. For instance, relative_rank_bb(WHITE, 7) gives all squares on the
 160 /// 7th rank, while relative_rank_bb(BLACK, 7) gives all squares on the 2nd
 161 /// rank.
 162
 163 inline Bitboard relative_rank_bb(Color c, Rank r) {
 164   return RelativeRankBB[c][r];
 165 }
 166
 167
 168 /// in_front_bb() takes a color and a rank or square as input, and returns a
 169 /// bitboard representing all the squares on all ranks in front of the rank
 170 /// (or square), from the given color's point of view.  For instance,
 171 /// in_front_bb(WHITE, RANK_5) will give all squares on ranks 6, 7 and 8, while
 172 /// in_front_bb(BLACK, SQ_D3) will give all squares on ranks 1 and 2.
 173
 174 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Rank r) {
 175   return InFrontBB[c][r];
 176 }
 177
 178 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Square s) {
 179   return InFrontBB[c][square_rank(s)];
 180 }
 181
 182
 183 /// Functions for computing sliding attack bitboards. rook_attacks_bb(),
 184 /// bishop_attacks_bb() and queen_attacks_bb() all take a square and a
 185 /// bitboard of occupied squares as input, and return a bitboard representing
 186 /// all squares attacked by a rook, bishop or queen on the given square.
 187
 188 #if defined(IS_64BIT)
 189
 190 inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 191   Bitboard b = blockers & RMask[s];
 192   return RAttacks[RAttackIndex[s] + ((b * RMult[s]) >> RShift[s])];
 193 }
 194
 195 inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 196   Bitboard b = blockers & BMask[s];
 197   return BAttacks[BAttackIndex[s] + ((b * BMult[s]) >> BShift[s])];
 198 }
 199
 200 #else // if !defined(IS_64BIT)
 201
 202 inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 203   Bitboard b = blockers & RMask[s];
 204   return RAttacks[RAttackIndex[s] +
 205                   (unsigned(int(b) * int(RMult[s]) ^
 206                             int(b >> 32) * int(RMult[s] >> 32))
 207                    >> RShift[s])];
 208 }
 209
 210 inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 211   Bitboard b = blockers & BMask[s];
 212   return BAttacks[BAttackIndex[s] +
 213                   (unsigned(int(b) * int(BMult[s]) ^
 214                             int(b >> 32) * int(BMult[s] >> 32))
 215                    >> BShift[s])];
 216 }
 217
 218 #endif
 219
 220 inline Bitboard queen_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 221   return rook_attacks_bb(s, blockers) | bishop_attacks_bb(s, blockers);
 222 }
 223
 224
 225 /// squares_between returns a bitboard representing all squares between
 226 /// two squares.  For instance, squares_between(SQ_C4, SQ_F7) returns a
 227 /// bitboard with the bits for square d5 and e6 set.  If s1 and s2 are not
 228 /// on the same line, file or diagonal, EmptyBoardBB is returned.
 229
 230 inline Bitboard squares_between(Square s1, Square s2) {
 231   return BetweenBB[s1][s2];
 232 }
 233
 234
 235 /// squares_in_front_of takes a color and a square as input, and returns a
 236 /// bitboard representing all squares along the line in front of the square,
 237 /// from the point of view of the given color. Definition of the table is:
 238 /// SquaresInFrontOf[c][s] = in_front_bb(c, s) & file_bb(s)
 239
 240 inline Bitboard squares_in_front_of(Color c, Square s) {
 241   return SquaresInFrontMask[c][s];
 242 }
 243
 244
 245 /// passed_pawn_mask takes a color and a square as input, and returns a
 246 /// bitboard mask which can be used to test if a pawn of the given color on
 247 /// the given square is a passed pawn. Definition of the table is:
 248 /// PassedPawnMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & this_and_neighboring_files_bb(s)
 249
 250 inline Bitboard passed_pawn_mask(Color c, Square s) {
 251   return PassedPawnMask[c][s];
 252 }
 253
 254
 255 /// attack_span_mask takes a color and a square as input, and returns a bitboard
 256 /// representing all squares that can be attacked by a pawn of the given color
 257 /// when it moves along its file starting from the given square. Definition is:
 258 /// AttackSpanMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & neighboring_files_bb(s);
 259
 260 inline Bitboard attack_span_mask(Color c, Square s) {
 261   return AttackSpanMask[c][s];
 262 }
 263
 264
 265 /// squares_aligned returns true if the squares s1, s2 and s3 are aligned
 266 /// either on a straight or on a diagonal line.
 267
 268 inline bool squares_aligned(Square s1, Square s2, Square s3) {
 269   return  (BetweenBB[s1][s2] | BetweenBB[s1][s3] | BetweenBB[s2][s3])
 270         & ((1ULL << s1) | (1ULL << s2) | (1ULL << s3));
 271 }
 272
 273
 274 /// first_1() finds the least significant nonzero bit in a nonzero bitboard.
 275 /// pop_1st_bit() finds and clears the least significant nonzero bit in a
 276 /// nonzero bitboard.
 277
 278 #if defined(USE_BSFQ) // Assembly code by Heinz van Saanen
 279
 280 inline Square first_1(Bitboard b) {
 281   Bitboard dummy;
 282   __asm__("bsfq %1, %0": "=r"(dummy): "rm"(b) );
 283   return (Square)(dummy);
 284 }
 285
 286 inline Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
 287   const Square s = first_1(*b);
 288   *b &= ~(1ULL<<s);
 289   return s;
 290 }
 291
 292 #else // if !defined(USE_BSFQ)
 293
 294 extern Square first_1(Bitboard b);
 295 extern Square pop_1st_bit(Bitboard* b);
 296
 297 #endif
 298
 299
 300 extern void print_bitboard(Bitboard b);
 301 extern void init_bitboards();
 302
 303 #endif // !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)