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 const uint64_t RMult[64];
  64 extern const int RShift[64];
  65 extern Bitboard RMask[64];
  66 extern int RAttackIndex[64];
  67 extern Bitboard RAttacks[0x19000];
  68
  69 extern const uint64_t BMult[64];
  70 extern const int BShift[64];
  71 extern Bitboard BMask[64];
  72 extern int BAttackIndex[64];
  73 extern Bitboard BAttacks[0x1480];
  74
  75 extern Bitboard BishopPseudoAttacks[64];
  76 extern Bitboard RookPseudoAttacks[64];
  77 extern Bitboard QueenPseudoAttacks[64];
  78
  79 extern uint8_t BitCount8Bit[256];
  80
  81
  82 /// Functions for testing whether a given bit is set in a bitboard, and for
  83 /// setting and clearing bits.
  84
  85 inline Bitboard bit_is_set(Bitboard b, Square s) {
  86   return b & SetMaskBB[s];
  87 }
  88
  89 inline void set_bit(Bitboard *b, Square s) {
  90   *b |= SetMaskBB[s];
  91 }
  92
  93 inline void clear_bit(Bitboard *b, Square s) {
  94   *b &= ClearMaskBB[s];
  95 }
  96
  97
  98 /// Functions used to update a bitboard after a move. This is faster
  99 /// then calling a sequence of clear_bit() + set_bit()
 100
 101 inline Bitboard make_move_bb(Square from, Square to) {
 102   return SetMaskBB[from] | SetMaskBB[to];
 103 }
 104
 105 inline void do_move_bb(Bitboard *b, Bitboard move_bb) {
 106   *b ^= move_bb;
 107 }
 108
 109
 110 /// rank_bb() and file_bb() take a file or a square as input and return
 111 /// a bitboard representing all squares on the given file or rank.
 112
 113 inline Bitboard rank_bb(Rank r) {
 114   return RankBB[r];
 115 }
 116
 117 inline Bitboard rank_bb(Square s) {
 118   return RankBB[square_rank(s)];
 119 }
 120
 121 inline Bitboard file_bb(File f) {
 122   return FileBB[f];
 123 }
 124
 125 inline Bitboard file_bb(Square s) {
 126   return FileBB[square_file(s)];
 127 }
 128
 129
 130 /// neighboring_files_bb takes a file or a square as input and returns a
 131 /// bitboard representing all squares on the neighboring files.
 132
 133 inline Bitboard neighboring_files_bb(File f) {
 134   return NeighboringFilesBB[f];
 135 }
 136
 137 inline Bitboard neighboring_files_bb(Square s) {
 138   return NeighboringFilesBB[square_file(s)];
 139 }
 140
 141
 142 /// this_and_neighboring_files_bb takes a file or a square as input and returns
 143 /// a bitboard representing all squares on the given and neighboring files.
 144
 145 inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(File f) {
 146   return ThisAndNeighboringFilesBB[f];
 147 }
 148
 149 inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(Square s) {
 150   return ThisAndNeighboringFilesBB[square_file(s)];
 151 }
 152
 153
 154 /// in_front_bb() takes a color and a rank or square as input, and returns a
 155 /// bitboard representing all the squares on all ranks in front of the rank
 156 /// (or square), from the given color's point of view.  For instance,
 157 /// in_front_bb(WHITE, RANK_5) will give all squares on ranks 6, 7 and 8, while
 158 /// in_front_bb(BLACK, SQ_D3) will give all squares on ranks 1 and 2.
 159
 160 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Rank r) {
 161   return InFrontBB[c][r];
 162 }
 163
 164 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Square s) {
 165   return InFrontBB[c][square_rank(s)];
 166 }
 167
 168
 169 /// Functions for computing sliding attack bitboards. rook_attacks_bb(),
 170 /// bishop_attacks_bb() and queen_attacks_bb() all take a square and a
 171 /// bitboard of occupied squares as input, and return a bitboard representing
 172 /// all squares attacked by a rook, bishop or queen on the given square.
 173
 174 #if defined(IS_64BIT)
 175
 176 inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 177   Bitboard b = blockers & RMask[s];
 178   return RAttacks[RAttackIndex[s] + ((b * RMult[s]) >> RShift[s])];
 179 }
 180
 181 inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 182   Bitboard b = blockers & BMask[s];
 183   return BAttacks[BAttackIndex[s] + ((b * BMult[s]) >> BShift[s])];
 184 }
 185
 186 #else // if !defined(IS_64BIT)
 187
 188 inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 189   Bitboard b = blockers & RMask[s];
 190   return RAttacks[RAttackIndex[s] +
 191         (unsigned(int(b) * int(RMult[s]) ^ int(b >> 32) * int(RMult[s] >> 32)) >> RShift[s])];
 192 }
 193
 194 inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 195   Bitboard b = blockers & BMask[s];
 196   return BAttacks[BAttackIndex[s] +
 197         (unsigned(int(b) * int(BMult[s]) ^ int(b >> 32) * int(BMult[s] >> 32)) >> BShift[s])];
 198 }
 199
 200 #endif
 201
 202 inline Bitboard queen_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 203   return rook_attacks_bb(s, blockers) | bishop_attacks_bb(s, blockers);
 204 }
 205
 206
 207 /// squares_between returns a bitboard representing all squares between
 208 /// two squares.  For instance, squares_between(SQ_C4, SQ_F7) returns a
 209 /// bitboard with the bits for square d5 and e6 set.  If s1 and s2 are not
 210 /// on the same line, file or diagonal, EmptyBoardBB is returned.
 211
 212 inline Bitboard squares_between(Square s1, Square s2) {
 213   return BetweenBB[s1][s2];
 214 }
 215
 216
 217 /// squares_in_front_of takes a color and a square as input, and returns a
 218 /// bitboard representing all squares along the line in front of the square,
 219 /// from the point of view of the given color. Definition of the table is:
 220 /// SquaresInFrontOf[c][s] = in_front_bb(c, s) & file_bb(s)
 221
 222 inline Bitboard squares_in_front_of(Color c, Square s) {
 223   return SquaresInFrontMask[c][s];
 224 }
 225
 226
 227 /// passed_pawn_mask takes a color and a square as input, and returns a
 228 /// bitboard mask which can be used to test if a pawn of the given color on
 229 /// the given square is a passed pawn. Definition of the table is:
 230 /// PassedPawnMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & this_and_neighboring_files_bb(s)
 231
 232 inline Bitboard passed_pawn_mask(Color c, Square s) {
 233   return PassedPawnMask[c][s];
 234 }
 235
 236
 237 /// attack_span_mask takes a color and a square as input, and returns a bitboard
 238 /// representing all squares that can be attacked by a pawn of the given color
 239 /// when it moves along its file starting from the given square. Definition is:
 240 /// AttackSpanMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & neighboring_files_bb(s);
 241
 242 inline Bitboard attack_span_mask(Color c, Square s) {
 243   return AttackSpanMask[c][s];
 244 }
 245
 246
 247 /// squares_aligned returns true if the squares s1, s2 and s3 are aligned
 248 /// either on a straight or on a diagonal line.
 249
 250 inline bool squares_aligned(Square s1, Square s2, Square s3) {
 251   return  (BetweenBB[s1][s2] | BetweenBB[s1][s3] | BetweenBB[s2][s3])
 252         & ((1ULL << s1) | (1ULL << s2) | (1ULL << s3));
 253 }
 254
 255
 256 /// first_1() finds the least significant nonzero bit in a nonzero bitboard.
 257 /// pop_1st_bit() finds and clears the least significant nonzero bit in a
 258 /// nonzero bitboard.
 259
 260 #if defined(USE_BSFQ)
 261
 262 #if defined(_MSC_VER) && !defined(__INTEL_COMPILER)
 263
 264 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) {
 265    unsigned long index;
 266    _BitScanForward64(&index, b);
 267    return (Square) index;
 268 }
 269 #else
 270
 271 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) { // Assembly code by Heinz van Saanen
 272   Bitboard dummy;
 273   __asm__("bsfq %1, %0": "=r"(dummy): "rm"(b) );
 274   return (Square) dummy;
 275 }
 276 #endif
 277
 278 FORCE_INLINE Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
 279   const Square s = first_1(*b);
 280   *b &= ~(1ULL<<s);
 281   return s;
 282 }
 283
 284 #else // if !defined(USE_BSFQ)
 285
 286 extern Square first_1(Bitboard b);
 287 extern Square pop_1st_bit(Bitboard* b);
 288
 289 #endif
 290
 291
 292 extern void print_bitboard(Bitboard b);
 293 extern void init_bitboards();
 294
 295 #endif // !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)