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 extern Bitboard SquaresByColorBB[2];
  27 extern Bitboard FileBB[8];
  28 extern Bitboard NeighboringFilesBB[8];
  29 extern Bitboard ThisAndNeighboringFilesBB[8];
  30 extern Bitboard RankBB[8];
  31 extern Bitboard InFrontBB[2][8];
  32
  33 extern Bitboard SetMaskBB[65];
  34 extern Bitboard ClearMaskBB[65];
  35
  36 extern Bitboard StepAttacksBB[16][64];
  37 extern Bitboard BetweenBB[64][64];
  38
  39 extern Bitboard SquaresInFrontMask[2][64];
  40 extern Bitboard PassedPawnMask[2][64];
  41 extern Bitboard AttackSpanMask[2][64];
  42
  43 extern uint64_t RMagics[64];
  44 extern int RShifts[64];
  45 extern Bitboard RMasks[64];
  46 extern Bitboard* RAttacks[64];
  47
  48 extern uint64_t BMagics[64];
  49 extern int BShifts[64];
  50 extern Bitboard BMasks[64];
  51 extern Bitboard* BAttacks[64];
  52
  53 extern Bitboard BishopPseudoAttacks[64];
  54 extern Bitboard RookPseudoAttacks[64];
  55 extern Bitboard QueenPseudoAttacks[64];
  56
  57 extern uint8_t BitCount8Bit[256];
  58
  59
  60 /// Functions for testing whether a given bit is set in a bitboard, and for
  61 /// setting and clearing bits.
  62
  63 inline Bitboard bit_is_set(Bitboard b, Square s) {
  64   return b & SetMaskBB[s];
  65 }
  66
  67 inline void set_bit(Bitboard* b, Square s) {
  68   *b |= SetMaskBB[s];
  69 }
  70
  71 inline void clear_bit(Bitboard* b, Square s) {
  72   *b &= ClearMaskBB[s];
  73 }
  74
  75
  76 /// Functions used to update a bitboard after a move. This is faster
  77 /// then calling a sequence of clear_bit() + set_bit()
  78
  79 inline Bitboard make_move_bb(Square from, Square to) {
  80   return SetMaskBB[from] | SetMaskBB[to];
  81 }
  82
  83 inline void do_move_bb(Bitboard* b, Bitboard move_bb) {
  84   *b ^= move_bb;
  85 }
  86
  87
  88 /// rank_bb() and file_bb() take a file or a square as input and return
  89 /// a bitboard representing all squares on the given file or rank.
  90
  91 inline Bitboard rank_bb(Rank r) {
  92   return RankBB[r];
  93 }
  94
  95 inline Bitboard rank_bb(Square s) {
  96   return RankBB[rank_of(s)];
  97 }
  98
  99 inline Bitboard file_bb(File f) {
 100   return FileBB[f];
 101 }
 102
 103 inline Bitboard file_bb(Square s) {
 104   return FileBB[file_of(s)];
 105 }
 106
 107
 108 /// neighboring_files_bb takes a file as input and returns a bitboard representing
 109 /// all squares on the neighboring files.
 110
 111 inline Bitboard neighboring_files_bb(File f) {
 112   return NeighboringFilesBB[f];
 113 }
 114
 115
 116 /// this_and_neighboring_files_bb takes a file as input and returns a bitboard
 117 /// representing all squares on the given and neighboring files.
 118
 119 inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(File f) {
 120   return ThisAndNeighboringFilesBB[f];
 121 }
 122
 123
 124 /// in_front_bb() takes a color and a rank or square as input, and returns a
 125 /// bitboard representing all the squares on all ranks in front of the rank
 126 /// (or square), from the given color's point of view.  For instance,
 127 /// in_front_bb(WHITE, RANK_5) will give all squares on ranks 6, 7 and 8, while
 128 /// in_front_bb(BLACK, SQ_D3) will give all squares on ranks 1 and 2.
 129
 130 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Rank r) {
 131   return InFrontBB[c][r];
 132 }
 133
 134 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Square s) {
 135   return InFrontBB[c][rank_of(s)];
 136 }
 137
 138
 139 /// Functions for computing sliding attack bitboards. rook_attacks_bb(),
 140 /// bishop_attacks_bb() and queen_attacks_bb() all take a square and a
 141 /// bitboard of occupied squares as input, and return a bitboard representing
 142 /// all squares attacked by a rook, bishop or queen on the given square.
 143
 144 #if defined(IS_64BIT)
 145
 146 FORCE_INLINE unsigned rook_index(Square s, Bitboard occ) {
 147   return unsigned(((occ & RMasks[s]) * RMagics[s]) >> RShifts[s]);
 148 }
 149
 150 FORCE_INLINE unsigned bishop_index(Square s, Bitboard occ) {
 151   return unsigned(((occ & BMasks[s]) * BMagics[s]) >> BShifts[s]);
 152 }
 153
 154 #else // if !defined(IS_64BIT)
 155
 156 FORCE_INLINE unsigned rook_index(Square s, Bitboard occ) {
 157   Bitboard b = occ & RMasks[s];
 158   return unsigned(int(b) * int(RMagics[s]) ^ int(b >> 32) * int(RMagics[s] >> 32)) >> RShifts[s];
 159 }
 160
 161 FORCE_INLINE unsigned bishop_index(Square s, Bitboard occ) {
 162   Bitboard b = occ & BMasks[s];
 163   return unsigned(int(b) * int(BMagics[s]) ^ int(b >> 32) * int(BMagics[s] >> 32)) >> BShifts[s];
 164 }
 165 #endif
 166
 167 inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
 168   return RAttacks[s][rook_index(s, occ)];
 169 }
 170
 171 inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
 172   return BAttacks[s][bishop_index(s, occ)];
 173 }
 174
 175 inline Bitboard queen_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 176   return rook_attacks_bb(s, blockers) | bishop_attacks_bb(s, blockers);
 177 }
 178
 179
 180 /// squares_between returns a bitboard representing all squares between
 181 /// two squares.  For instance, squares_between(SQ_C4, SQ_F7) returns a
 182 /// bitboard with the bits for square d5 and e6 set.  If s1 and s2 are not
 183 /// on the same line, file or diagonal, EmptyBoardBB is returned.
 184
 185 inline Bitboard squares_between(Square s1, Square s2) {
 186   return BetweenBB[s1][s2];
 187 }
 188
 189
 190 /// squares_in_front_of takes a color and a square as input, and returns a
 191 /// bitboard representing all squares along the line in front of the square,
 192 /// from the point of view of the given color. Definition of the table is:
 193 /// SquaresInFrontOf[c][s] = in_front_bb(c, s) & file_bb(s)
 194
 195 inline Bitboard squares_in_front_of(Color c, Square s) {
 196   return SquaresInFrontMask[c][s];
 197 }
 198
 199
 200 /// passed_pawn_mask takes a color and a square as input, and returns a
 201 /// bitboard mask which can be used to test if a pawn of the given color on
 202 /// the given square is a passed pawn. Definition of the table is:
 203 /// PassedPawnMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & this_and_neighboring_files_bb(s)
 204
 205 inline Bitboard passed_pawn_mask(Color c, Square s) {
 206   return PassedPawnMask[c][s];
 207 }
 208
 209
 210 /// attack_span_mask takes a color and a square as input, and returns a bitboard
 211 /// representing all squares that can be attacked by a pawn of the given color
 212 /// when it moves along its file starting from the given square. Definition is:
 213 /// AttackSpanMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & neighboring_files_bb(s);
 214
 215 inline Bitboard attack_span_mask(Color c, Square s) {
 216   return AttackSpanMask[c][s];
 217 }
 218
 219
 220 /// squares_aligned returns true if the squares s1, s2 and s3 are aligned
 221 /// either on a straight or on a diagonal line.
 222
 223 inline bool squares_aligned(Square s1, Square s2, Square s3) {
 224   return  (BetweenBB[s1][s2] | BetweenBB[s1][s3] | BetweenBB[s2][s3])
 225         & (    SetMaskBB[s1] |     SetMaskBB[s2] |     SetMaskBB[s3]);
 226 }
 227
 228
 229 /// first_1() finds the least significant nonzero bit in a nonzero bitboard.
 230 /// pop_1st_bit() finds and clears the least significant nonzero bit in a
 231 /// nonzero bitboard.
 232
 233 #if defined(USE_BSFQ)
 234
 235 #if defined(_MSC_VER) && !defined(__INTEL_COMPILER)
 236
 237 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) {
 238    unsigned long index;
 239    _BitScanForward64(&index, b);
 240    return (Square) index;
 241 }
 242 #else
 243
 244 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) { // Assembly code by Heinz van Saanen
 245   Bitboard dummy;
 246   __asm__("bsfq %1, %0": "=r"(dummy): "rm"(b) );
 247   return (Square) dummy;
 248 }
 249 #endif
 250
 251 FORCE_INLINE Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
 252   const Square s = first_1(*b);
 253   *b &= ~(1ULL<<s);
 254   return s;
 255 }
 256
 257 #else // if !defined(USE_BSFQ)
 258
 259 extern Square first_1(Bitboard b);
 260 extern Square pop_1st_bit(Bitboard* b);
 261
 262 #endif
 263
 264
 265 extern void print_bitboard(Bitboard b);
 266 extern void bitboards_init();
 267
 268 #endif // !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)