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) 2008-2012 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 CACHE_LINE_ALIGNMENT
  27
  28 extern Bitboard RMasks[64];
  29 extern Bitboard RMagics[64];
  30 extern Bitboard* RAttacks[64];
  31 extern unsigned RShifts[64];
  32
  33 extern Bitboard BMasks[64];
  34 extern Bitboard BMagics[64];
  35 extern Bitboard* BAttacks[64];
  36 extern unsigned BShifts[64];
  37
  38 extern Bitboard SquareBB[64];
  39 extern Bitboard FileBB[8];
  40 extern Bitboard RankBB[8];
  41 extern Bitboard AdjacentFilesBB[8];
  42 extern Bitboard ThisAndAdjacentFilesBB[8];
  43 extern Bitboard InFrontBB[2][8];
  44 extern Bitboard StepAttacksBB[16][64];
  45 extern Bitboard BetweenBB[64][64];
  46 extern Bitboard SquaresInFrontMask[2][64];
  47 extern Bitboard PassedPawnMask[2][64];
  48 extern Bitboard AttackSpanMask[2][64];
  49 extern Bitboard PseudoAttacks[6][64];
  50
  51
  52 /// Overloads of bitwise operators between a Bitboard and a Square for testing
  53 /// whether a given bit is set in a bitboard, and for setting and clearing bits.
  54
  55 inline Bitboard operator&(Bitboard b, Square s) {
  56   return b & SquareBB[s];
  57 }
  58
  59 inline Bitboard& operator|=(Bitboard& b, Square s) {
  60   return b |= SquareBB[s];
  61 }
  62
  63 inline Bitboard& operator^=(Bitboard& b, Square s) {
  64   return b ^= SquareBB[s];
  65 }
  66
  67 inline Bitboard operator|(Bitboard b, Square s) {
  68   return b | SquareBB[s];
  69 }
  70
  71 inline Bitboard operator^(Bitboard b, Square s) {
  72   return b ^ SquareBB[s];
  73 }
  74
  75
  76 /// rank_bb() and file_bb() take a file or a square as input and return
  77 /// a bitboard representing all squares on the given file or rank.
  78
  79 inline Bitboard rank_bb(Rank r) {
  80   return RankBB[r];
  81 }
  82
  83 inline Bitboard rank_bb(Square s) {
  84   return RankBB[rank_of(s)];
  85 }
  86
  87 inline Bitboard file_bb(File f) {
  88   return FileBB[f];
  89 }
  90
  91 inline Bitboard file_bb(Square s) {
  92   return FileBB[file_of(s)];
  93 }
  94
  95
  96 /// adjacent_files_bb takes a file as input and returns a bitboard representing
  97 /// all squares on the adjacent files.
  98
  99 inline Bitboard adjacent_files_bb(File f) {
 100   return AdjacentFilesBB[f];
 101 }
 102
 103
 104 /// this_and_adjacent_files_bb takes a file as input and returns a bitboard
 105 /// representing all squares on the given and adjacent files.
 106
 107 inline Bitboard this_and_adjacent_files_bb(File f) {
 108   return ThisAndAdjacentFilesBB[f];
 109 }
 110
 111
 112 /// in_front_bb() takes a color and a rank or square as input, and returns a
 113 /// bitboard representing all the squares on all ranks in front of the rank
 114 /// (or square), from the given color's point of view.  For instance,
 115 /// in_front_bb(WHITE, RANK_5) will give all squares on ranks 6, 7 and 8, while
 116 /// in_front_bb(BLACK, SQ_D3) will give all squares on ranks 1 and 2.
 117
 118 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Rank r) {
 119   return InFrontBB[c][r];
 120 }
 121
 122 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Square s) {
 123   return InFrontBB[c][rank_of(s)];
 124 }
 125
 126
 127 /// Functions for computing sliding attack bitboards. Function attacks_bb() takes
 128 /// a square and a bitboard of occupied squares as input, and returns a bitboard
 129 /// representing all squares attacked by Pt (bishop or rook) on the given square.
 130 template<PieceType Pt>
 131 FORCE_INLINE unsigned magic_index(Square s, Bitboard occ) {
 132
 133   Bitboard* const Masks  = Pt == ROOK ? RMasks  : BMasks;
 134   Bitboard* const Magics = Pt == ROOK ? RMagics : BMagics;
 135   unsigned* const Shifts = Pt == ROOK ? RShifts : BShifts;
 136
 137   if (Is64Bit)
 138       return unsigned(((occ & Masks[s]) * Magics[s]) >> Shifts[s]);
 139
 140   unsigned lo = unsigned(occ) & unsigned(Masks[s]);
 141   unsigned hi = unsigned(occ >> 32) & unsigned(Masks[s] >> 32);
 142   return (lo * unsigned(Magics[s]) ^ hi * unsigned(Magics[s] >> 32)) >> Shifts[s];
 143 }
 144
 145 template<PieceType Pt>
 146 inline Bitboard attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
 147   Bitboard** const Attacks = Pt == ROOK ? RAttacks : BAttacks;
 148   return Attacks[s][magic_index<Pt>(s, occ)];
 149 }
 150
 151
 152 /// squares_between returns a bitboard representing all squares between
 153 /// two squares.  For instance, squares_between(SQ_C4, SQ_F7) returns a
 154 /// bitboard with the bits for square d5 and e6 set.  If s1 and s2 are not
 155 /// on the same line, file or diagonal, EmptyBoardBB is returned.
 156
 157 inline Bitboard squares_between(Square s1, Square s2) {
 158   return BetweenBB[s1][s2];
 159 }
 160
 161
 162 /// squares_in_front_of takes a color and a square as input, and returns a
 163 /// bitboard representing all squares along the line in front of the square,
 164 /// from the point of view of the given color. Definition of the table is:
 165 /// SquaresInFrontOf[c][s] = in_front_bb(c, s) & file_bb(s)
 166
 167 inline Bitboard squares_in_front_of(Color c, Square s) {
 168   return SquaresInFrontMask[c][s];
 169 }
 170
 171
 172 /// passed_pawn_mask takes a color and a square as input, and returns a
 173 /// bitboard mask which can be used to test if a pawn of the given color on
 174 /// the given square is a passed pawn. Definition of the table is:
 175 /// PassedPawnMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & this_and_adjacent_files_bb(s)
 176
 177 inline Bitboard passed_pawn_mask(Color c, Square s) {
 178   return PassedPawnMask[c][s];
 179 }
 180
 181
 182 /// attack_span_mask takes a color and a square as input, and returns a bitboard
 183 /// representing all squares that can be attacked by a pawn of the given color
 184 /// when it moves along its file starting from the given square. Definition is:
 185 /// AttackSpanMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & adjacent_files_bb(s);
 186
 187 inline Bitboard attack_span_mask(Color c, Square s) {
 188   return AttackSpanMask[c][s];
 189 }
 190
 191
 192 /// squares_aligned returns true if the squares s1, s2 and s3 are aligned
 193 /// either on a straight or on a diagonal line.
 194
 195 inline bool squares_aligned(Square s1, Square s2, Square s3) {
 196   return  (BetweenBB[s1][s2] | BetweenBB[s1][s3] | BetweenBB[s2][s3])
 197         & (     SquareBB[s1] |      SquareBB[s2] |      SquareBB[s3]);
 198 }
 199
 200
 201 /// same_color_squares() returns a bitboard representing all squares with
 202 /// the same color of the given square.
 203
 204 inline Bitboard same_color_squares(Square s) {
 205   return Bitboard(0xAA55AA55AA55AA55ULL) & s ?  0xAA55AA55AA55AA55ULL
 206                                              : ~0xAA55AA55AA55AA55ULL;
 207 }
 208
 209
 210 /// single_bit() returns true if in the 'b' bitboard is set a single bit (or if
 211 /// b == 0).
 212
 213 inline bool single_bit(Bitboard b) {
 214   return !(b & (b - 1));
 215 }
 216
 217
 218 /// first_1() finds the least significant nonzero bit in a nonzero bitboard.
 219 /// pop_1st_bit() finds and clears the least significant nonzero bit in a
 220 /// nonzero bitboard.
 221
 222 #if defined(USE_BSFQ)
 223
 224 #if defined(_MSC_VER) && !defined(__INTEL_COMPILER)
 225
 226 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) {
 227    unsigned long index;
 228    _BitScanForward64(&index, b);
 229    return (Square) index;
 230 }
 231 #else
 232
 233 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) { // Assembly code by Heinz van Saanen
 234   Bitboard dummy;
 235   __asm__("bsfq %1, %0": "=r"(dummy): "rm"(b) );
 236   return (Square) dummy;
 237 }
 238 #endif
 239
 240 FORCE_INLINE Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
 241   const Square s = first_1(*b);
 242   *b &= ~(1ULL<<s);
 243   return s;
 244 }
 245
 246 #else // if !defined(USE_BSFQ)
 247
 248 extern Square first_1(Bitboard b);
 249 extern Square pop_1st_bit(Bitboard* b);
 250
 251 #endif
 252
 253
 254 extern void print_bitboard(Bitboard b);
 255 extern void bitboards_init();
 256
 257 #endif // !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)