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 NeighboringFilesBB[8];
  28 extern Bitboard ThisAndNeighboringFilesBB[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 BishopPseudoAttacks[64];
  53 extern Bitboard RookPseudoAttacks[64];
  54 extern Bitboard QueenPseudoAttacks[64];
  55
  56 extern uint8_t BitCount8Bit[256];
  57
  58
  59 /// Functions for testing whether a given bit is set in a bitboard, and for
  60 /// setting and clearing bits.
  61
  62 inline Bitboard bit_is_set(Bitboard b, Square s) {
  63   return b & SetMaskBB[s];
  64 }
  65
  66 inline void set_bit(Bitboard* b, Square s) {
  67   *b |= SetMaskBB[s];
  68 }
  69
  70 inline void clear_bit(Bitboard* b, Square s) {
  71   *b &= ClearMaskBB[s];
  72 }
  73
  74
  75 /// Functions used to update a bitboard after a move. This is faster
  76 /// then calling a sequence of clear_bit() + set_bit()
  77
  78 inline Bitboard make_move_bb(Square from, Square to) {
  79   return SetMaskBB[from] | SetMaskBB[to];
  80 }
  81
  82 inline void do_move_bb(Bitboard* b, Bitboard move_bb) {
  83   *b ^= move_bb;
  84 }
  85
  86
  87 /// rank_bb() and file_bb() take a file or a square as input and return
  88 /// a bitboard representing all squares on the given file or rank.
  89
  90 inline Bitboard rank_bb(Rank r) {
  91   return RankBB[r];
  92 }
  93
  94 inline Bitboard rank_bb(Square s) {
  95   return RankBB[rank_of(s)];
  96 }
  97
  98 inline Bitboard file_bb(File f) {
  99   return FileBB[f];
 100 }
 101
 102 inline Bitboard file_bb(Square s) {
 103   return FileBB[file_of(s)];
 104 }
 105
 106
 107 /// neighboring_files_bb takes a file as input and returns a bitboard representing
 108 /// all squares on the neighboring files.
 109
 110 inline Bitboard neighboring_files_bb(File f) {
 111   return NeighboringFilesBB[f];
 112 }
 113
 114
 115 /// this_and_neighboring_files_bb takes a file as input and returns a bitboard
 116 /// representing all squares on the given and neighboring files.
 117
 118 inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(File f) {
 119   return ThisAndNeighboringFilesBB[f];
 120 }
 121
 122
 123 /// in_front_bb() takes a color and a rank or square as input, and returns a
 124 /// bitboard representing all the squares on all ranks in front of the rank
 125 /// (or square), from the given color's point of view.  For instance,
 126 /// in_front_bb(WHITE, RANK_5) will give all squares on ranks 6, 7 and 8, while
 127 /// in_front_bb(BLACK, SQ_D3) will give all squares on ranks 1 and 2.
 128
 129 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Rank r) {
 130   return InFrontBB[c][r];
 131 }
 132
 133 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Square s) {
 134   return InFrontBB[c][rank_of(s)];
 135 }
 136
 137
 138 /// Functions for computing sliding attack bitboards. rook_attacks_bb(),
 139 /// bishop_attacks_bb() and queen_attacks_bb() all take a square and a
 140 /// bitboard of occupied squares as input, and return a bitboard representing
 141 /// all squares attacked by a rook, bishop or queen on the given square.
 142
 143 #if defined(IS_64BIT)
 144
 145 FORCE_INLINE unsigned rook_index(Square s, Bitboard occ) {
 146   return unsigned(((occ & RMasks[s]) * RMagics[s]) >> RShifts[s]);
 147 }
 148
 149 FORCE_INLINE unsigned bishop_index(Square s, Bitboard occ) {
 150   return unsigned(((occ & BMasks[s]) * BMagics[s]) >> BShifts[s]);
 151 }
 152
 153 #else // if !defined(IS_64BIT)
 154
 155 FORCE_INLINE unsigned rook_index(Square s, Bitboard occ) {
 156   Bitboard b = occ & RMasks[s];
 157   return unsigned(int(b) * int(RMagics[s]) ^ int(b >> 32) * int(RMagics[s] >> 32)) >> RShifts[s];
 158 }
 159
 160 FORCE_INLINE unsigned bishop_index(Square s, Bitboard occ) {
 161   Bitboard b = occ & BMasks[s];
 162   return unsigned(int(b) * int(BMagics[s]) ^ int(b >> 32) * int(BMagics[s] >> 32)) >> BShifts[s];
 163 }
 164 #endif
 165
 166 inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
 167   return RAttacks[s][rook_index(s, occ)];
 168 }
 169
 170 inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
 171   return BAttacks[s][bishop_index(s, occ)];
 172 }
 173
 174 inline Bitboard queen_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 175   return rook_attacks_bb(s, blockers) | bishop_attacks_bb(s, blockers);
 176 }
 177
 178
 179 /// squares_between returns a bitboard representing all squares between
 180 /// two squares.  For instance, squares_between(SQ_C4, SQ_F7) returns a
 181 /// bitboard with the bits for square d5 and e6 set.  If s1 and s2 are not
 182 /// on the same line, file or diagonal, EmptyBoardBB is returned.
 183
 184 inline Bitboard squares_between(Square s1, Square s2) {
 185   return BetweenBB[s1][s2];
 186 }
 187
 188
 189 /// squares_in_front_of takes a color and a square as input, and returns a
 190 /// bitboard representing all squares along the line in front of the square,
 191 /// from the point of view of the given color. Definition of the table is:
 192 /// SquaresInFrontOf[c][s] = in_front_bb(c, s) & file_bb(s)
 193
 194 inline Bitboard squares_in_front_of(Color c, Square s) {
 195   return SquaresInFrontMask[c][s];
 196 }
 197
 198
 199 /// passed_pawn_mask takes a color and a square as input, and returns a
 200 /// bitboard mask which can be used to test if a pawn of the given color on
 201 /// the given square is a passed pawn. Definition of the table is:
 202 /// PassedPawnMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & this_and_neighboring_files_bb(s)
 203
 204 inline Bitboard passed_pawn_mask(Color c, Square s) {
 205   return PassedPawnMask[c][s];
 206 }
 207
 208
 209 /// attack_span_mask takes a color and a square as input, and returns a bitboard
 210 /// representing all squares that can be attacked by a pawn of the given color
 211 /// when it moves along its file starting from the given square. Definition is:
 212 /// AttackSpanMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & neighboring_files_bb(s);
 213
 214 inline Bitboard attack_span_mask(Color c, Square s) {
 215   return AttackSpanMask[c][s];
 216 }
 217
 218
 219 /// squares_aligned returns true if the squares s1, s2 and s3 are aligned
 220 /// either on a straight or on a diagonal line.
 221
 222 inline bool squares_aligned(Square s1, Square s2, Square s3) {
 223   return  (BetweenBB[s1][s2] | BetweenBB[s1][s3] | BetweenBB[s2][s3])
 224         & (    SetMaskBB[s1] |     SetMaskBB[s2] |     SetMaskBB[s3]);
 225 }
 226
 227
 228 /// same_color_squares() returns a bitboard representing all squares with
 229 /// the same color of the given square.
 230
 231 inline Bitboard same_color_squares(Square s) {
 232   return bit_is_set(0xAA55AA55AA55AA55ULL, s) ?  0xAA55AA55AA55AA55ULL
 233                                               : ~0xAA55AA55AA55AA55ULL;
 234 }
 235
 236
 237 /// first_1() finds the least significant nonzero bit in a nonzero bitboard.
 238 /// pop_1st_bit() finds and clears the least significant nonzero bit in a
 239 /// nonzero bitboard.
 240
 241 #if defined(USE_BSFQ)
 242
 243 #if defined(_MSC_VER) && !defined(__INTEL_COMPILER)
 244
 245 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) {
 246    unsigned long index;
 247    _BitScanForward64(&index, b);
 248    return (Square) index;
 249 }
 250 #else
 251
 252 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) { // Assembly code by Heinz van Saanen
 253   Bitboard dummy;
 254   __asm__("bsfq %1, %0": "=r"(dummy): "rm"(b) );
 255   return (Square) dummy;
 256 }
 257 #endif
 258
 259 FORCE_INLINE Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
 260   const Square s = first_1(*b);
 261   *b &= ~(1ULL<<s);
 262   return s;
 263 }
 264
 265 #else // if !defined(USE_BSFQ)
 266
 267 extern Square first_1(Bitboard b);
 268 extern Square pop_1st_bit(Bitboard* b);
 269
 270 #endif
 271
 272
 273 extern void print_bitboard(Bitboard b);
 274 extern void bitboards_init();
 275
 276 #endif // !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)