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 extern Bitboard FileBB[8];
  27 extern Bitboard AdjacentFilesBB[8];
  28 extern Bitboard ThisAndAdjacentFilesBB[8];
  29 extern Bitboard RankBB[8];
  30 extern Bitboard InFrontBB[2][8];
  31
  32 extern Bitboard SetMaskBB[65];
  33 extern Bitboard ClearMaskBB[65];
  34
  35 extern Bitboard StepAttacksBB[16][64];
  36 extern Bitboard BetweenBB[64][64];
  37
  38 extern Bitboard SquaresInFrontMask[2][64];
  39 extern Bitboard PassedPawnMask[2][64];
  40 extern Bitboard AttackSpanMask[2][64];
  41
  42 extern uint64_t RMagics[64];
  43 extern int RShifts[64];
  44 extern Bitboard RMasks[64];
  45 extern Bitboard* RAttacks[64];
  46
  47 extern uint64_t BMagics[64];
  48 extern int BShifts[64];
  49 extern Bitboard BMasks[64];
  50 extern Bitboard* BAttacks[64];
  51
  52 extern Bitboard PseudoAttacks[6][64];
  53
  54 extern uint8_t BitCount8Bit[256];
  55
  56
  57 /// Functions for testing whether a given bit is set in a bitboard, and for
  58 /// setting and clearing bits.
  59
  60 inline Bitboard bit_is_set(Bitboard b, Square s) {
  61   return b & SetMaskBB[s];
  62 }
  63
  64 inline void set_bit(Bitboard* b, Square s) {
  65   *b |= SetMaskBB[s];
  66 }
  67
  68 inline void clear_bit(Bitboard* b, Square s) {
  69   *b &= ClearMaskBB[s];
  70 }
  71
  72
  73 /// Functions used to update a bitboard after a move. This is faster
  74 /// then calling a sequence of clear_bit() + set_bit()
  75
  76 inline Bitboard make_move_bb(Square from, Square to) {
  77   return SetMaskBB[from] | SetMaskBB[to];
  78 }
  79
  80 inline void do_move_bb(Bitboard* b, Bitboard move_bb) {
  81   *b ^= move_bb;
  82 }
  83
  84
  85 /// rank_bb() and file_bb() take a file or a square as input and return
  86 /// a bitboard representing all squares on the given file or rank.
  87
  88 inline Bitboard rank_bb(Rank r) {
  89   return RankBB[r];
  90 }
  91
  92 inline Bitboard rank_bb(Square s) {
  93   return RankBB[rank_of(s)];
  94 }
  95
  96 inline Bitboard file_bb(File f) {
  97   return FileBB[f];
  98 }
  99
 100 inline Bitboard file_bb(Square s) {
 101   return FileBB[file_of(s)];
 102 }
 103
 104
 105 /// adjacent_files_bb takes a file as input and returns a bitboard representing
 106 /// all squares on the adjacent files.
 107
 108 inline Bitboard adjacent_files_bb(File f) {
 109   return AdjacentFilesBB[f];
 110 }
 111
 112
 113 /// this_and_adjacent_files_bb takes a file as input and returns a bitboard
 114 /// representing all squares on the given and adjacent files.
 115
 116 inline Bitboard this_and_adjacent_files_bb(File f) {
 117   return ThisAndAdjacentFilesBB[f];
 118 }
 119
 120
 121 /// in_front_bb() takes a color and a rank or square as input, and returns a
 122 /// bitboard representing all the squares on all ranks in front of the rank
 123 /// (or square), from the given color's point of view.  For instance,
 124 /// in_front_bb(WHITE, RANK_5) will give all squares on ranks 6, 7 and 8, while
 125 /// in_front_bb(BLACK, SQ_D3) will give all squares on ranks 1 and 2.
 126
 127 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Rank r) {
 128   return InFrontBB[c][r];
 129 }
 130
 131 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Square s) {
 132   return InFrontBB[c][rank_of(s)];
 133 }
 134
 135
 136 /// Functions for computing sliding attack bitboards. rook_attacks_bb(),
 137 /// bishop_attacks_bb() and queen_attacks_bb() all take a square and a
 138 /// bitboard of occupied squares as input, and return a bitboard representing
 139 /// all squares attacked by a rook, bishop or queen on the given square.
 140
 141 #if defined(IS_64BIT)
 142
 143 FORCE_INLINE unsigned r_index(Square s, Bitboard occ) {
 144   return unsigned(((occ & RMasks[s]) * RMagics[s]) >> RShifts[s]);
 145 }
 146
 147 FORCE_INLINE unsigned b_index(Square s, Bitboard occ) {
 148   return unsigned(((occ & BMasks[s]) * BMagics[s]) >> BShifts[s]);
 149 }
 150
 151 #else // if !defined(IS_64BIT)
 152
 153 FORCE_INLINE unsigned r_index(Square s, Bitboard occ) {
 154   Bitboard b = occ & RMasks[s];
 155   return unsigned(int(b) * int(RMagics[s]) ^ int(b >> 32) * int(RMagics[s] >> 32)) >> RShifts[s];
 156 }
 157
 158 FORCE_INLINE unsigned b_index(Square s, Bitboard occ) {
 159   Bitboard b = occ & BMasks[s];
 160   return unsigned(int(b) * int(BMagics[s]) ^ int(b >> 32) * int(BMagics[s] >> 32)) >> BShifts[s];
 161 }
 162
 163 #endif
 164
 165 inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
 166   return RAttacks[s][r_index(s, occ)];
 167 }
 168
 169 inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
 170   return BAttacks[s][b_index(s, occ)];
 171 }
 172
 173
 174 /// squares_between returns a bitboard representing all squares between
 175 /// two squares.  For instance, squares_between(SQ_C4, SQ_F7) returns a
 176 /// bitboard with the bits for square d5 and e6 set.  If s1 and s2 are not
 177 /// on the same line, file or diagonal, EmptyBoardBB is returned.
 178
 179 inline Bitboard squares_between(Square s1, Square s2) {
 180   return BetweenBB[s1][s2];
 181 }
 182
 183
 184 /// squares_in_front_of takes a color and a square as input, and returns a
 185 /// bitboard representing all squares along the line in front of the square,
 186 /// from the point of view of the given color. Definition of the table is:
 187 /// SquaresInFrontOf[c][s] = in_front_bb(c, s) & file_bb(s)
 188
 189 inline Bitboard squares_in_front_of(Color c, Square s) {
 190   return SquaresInFrontMask[c][s];
 191 }
 192
 193
 194 /// passed_pawn_mask takes a color and a square as input, and returns a
 195 /// bitboard mask which can be used to test if a pawn of the given color on
 196 /// the given square is a passed pawn. Definition of the table is:
 197 /// PassedPawnMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & this_and_adjacent_files_bb(s)
 198
 199 inline Bitboard passed_pawn_mask(Color c, Square s) {
 200   return PassedPawnMask[c][s];
 201 }
 202
 203
 204 /// attack_span_mask takes a color and a square as input, and returns a bitboard
 205 /// representing all squares that can be attacked by a pawn of the given color
 206 /// when it moves along its file starting from the given square. Definition is:
 207 /// AttackSpanMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & adjacent_files_bb(s);
 208
 209 inline Bitboard attack_span_mask(Color c, Square s) {
 210   return AttackSpanMask[c][s];
 211 }
 212
 213
 214 /// squares_aligned returns true if the squares s1, s2 and s3 are aligned
 215 /// either on a straight or on a diagonal line.
 216
 217 inline bool squares_aligned(Square s1, Square s2, Square s3) {
 218   return  (BetweenBB[s1][s2] | BetweenBB[s1][s3] | BetweenBB[s2][s3])
 219         & (    SetMaskBB[s1] |     SetMaskBB[s2] |     SetMaskBB[s3]);
 220 }
 221
 222
 223 /// same_color_squares() returns a bitboard representing all squares with
 224 /// the same color of the given square.
 225
 226 inline Bitboard same_color_squares(Square s) {
 227   return bit_is_set(0xAA55AA55AA55AA55ULL, s) ?  0xAA55AA55AA55AA55ULL
 228                                               : ~0xAA55AA55AA55AA55ULL;
 229 }
 230
 231
 232 /// first_1() finds the least significant nonzero bit in a nonzero bitboard.
 233 /// pop_1st_bit() finds and clears the least significant nonzero bit in a
 234 /// nonzero bitboard.
 235
 236 #if defined(USE_BSFQ)
 237
 238 #if defined(_MSC_VER) && !defined(__INTEL_COMPILER)
 239
 240 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) {
 241    unsigned long index;
 242    _BitScanForward64(&index, b);
 243    return (Square) index;
 244 }
 245 #else
 246
 247 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) { // Assembly code by Heinz van Saanen
 248   Bitboard dummy;
 249   __asm__("bsfq %1, %0": "=r"(dummy): "rm"(b) );
 250   return (Square) dummy;
 251 }
 252 #endif
 253
 254 FORCE_INLINE Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
 255   const Square s = first_1(*b);
 256   *b &= ~(1ULL<<s);
 257   return s;
 258 }
 259
 260 #else // if !defined(USE_BSFQ)
 261
 262 extern Square first_1(Bitboard b);
 263 extern Square pop_1st_bit(Bitboard* b);
 264
 265 #endif
 266
 267
 268 extern void print_bitboard(Bitboard b);
 269 extern void bitboards_init();
 270
 271 #endif // !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)