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