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 "piece.h"
  25 #include "square.h"
  26 #include "types.h"
  27
  28 const Bitboard EmptyBoardBB = 0;
  29
  30 const Bitboard FileABB = 0x0101010101010101ULL;
  31 const Bitboard FileBBB = FileABB << 1;
  32 const Bitboard FileCBB = FileABB << 2;
  33 const Bitboard FileDBB = FileABB << 3;
  34 const Bitboard FileEBB = FileABB << 4;
  35 const Bitboard FileFBB = FileABB << 5;
  36 const Bitboard FileGBB = FileABB << 6;
  37 const Bitboard FileHBB = FileABB << 7;
  38
  39 const Bitboard Rank1BB = 0xFF;
  40 const Bitboard Rank2BB = Rank1BB << (8 * 1);
  41 const Bitboard Rank3BB = Rank1BB << (8 * 2);
  42 const Bitboard Rank4BB = Rank1BB << (8 * 3);
  43 const Bitboard Rank5BB = Rank1BB << (8 * 4);
  44 const Bitboard Rank6BB = Rank1BB << (8 * 5);
  45 const Bitboard Rank7BB = Rank1BB << (8 * 6);
  46 const Bitboard Rank8BB = Rank1BB << (8 * 7);
  47
  48 extern const Bitboard SquaresByColorBB[2];
  49 extern const Bitboard FileBB[8];
  50 extern const Bitboard NeighboringFilesBB[8];
  51 extern const Bitboard ThisAndNeighboringFilesBB[8];
  52 extern const Bitboard RankBB[8];
  53 extern const Bitboard InFrontBB[2][8];
  54
  55 extern Bitboard SetMaskBB[65];
  56 extern Bitboard ClearMaskBB[65];
  57
  58 extern Bitboard NonSlidingAttacksBB[16][64];
  59 extern Bitboard BetweenBB[64][64];
  60
  61 extern Bitboard SquaresInFrontMask[2][64];
  62 extern Bitboard PassedPawnMask[2][64];
  63 extern Bitboard AttackSpanMask[2][64];
  64
  65 extern const uint64_t RMult[64];
  66 extern const int RShift[64];
  67 extern Bitboard RMask[64];
  68 extern int RAttackIndex[64];
  69 extern Bitboard RAttacks[0x19000];
  70
  71 extern const uint64_t BMult[64];
  72 extern const int BShift[64];
  73 extern Bitboard BMask[64];
  74 extern int BAttackIndex[64];
  75 extern Bitboard BAttacks[0x1480];
  76
  77 extern Bitboard BishopPseudoAttacks[64];
  78 extern Bitboard RookPseudoAttacks[64];
  79 extern Bitboard QueenPseudoAttacks[64];
  80
  81 extern uint8_t BitCount8Bit[256];
  82
  83
  84 /// Functions for testing whether a given bit is set in a bitboard, and for
  85 /// setting and clearing bits.
  86
  87 inline Bitboard bit_is_set(Bitboard b, Square s) {
  88   return b & SetMaskBB[s];
  89 }
  90
  91 inline void set_bit(Bitboard *b, Square s) {
  92   *b |= SetMaskBB[s];
  93 }
  94
  95 inline void clear_bit(Bitboard *b, Square s) {
  96   *b &= ClearMaskBB[s];
  97 }
  98
  99
 100 /// Functions used to update a bitboard after a move. This is faster
 101 /// then calling a sequence of clear_bit() + set_bit()
 102
 103 inline Bitboard make_move_bb(Square from, Square to) {
 104   return SetMaskBB[from] | SetMaskBB[to];
 105 }
 106
 107 inline void do_move_bb(Bitboard *b, Bitboard move_bb) {
 108   *b ^= move_bb;
 109 }
 110
 111
 112 /// rank_bb() and file_bb() take a file or a square as input and return
 113 /// a bitboard representing all squares on the given file or rank.
 114
 115 inline Bitboard rank_bb(Rank r) {
 116   return RankBB[r];
 117 }
 118
 119 inline Bitboard rank_bb(Square s) {
 120   return RankBB[square_rank(s)];
 121 }
 122
 123 inline Bitboard file_bb(File f) {
 124   return FileBB[f];
 125 }
 126
 127 inline Bitboard file_bb(Square s) {
 128   return FileBB[square_file(s)];
 129 }
 130
 131
 132 /// neighboring_files_bb takes a file or a square as input and returns a
 133 /// bitboard representing all squares on the neighboring files.
 134
 135 inline Bitboard neighboring_files_bb(File f) {
 136   return NeighboringFilesBB[f];
 137 }
 138
 139 inline Bitboard neighboring_files_bb(Square s) {
 140   return NeighboringFilesBB[square_file(s)];
 141 }
 142
 143
 144 /// this_and_neighboring_files_bb takes a file or a square as input and returns
 145 /// a bitboard representing all squares on the given and neighboring files.
 146
 147 inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(File f) {
 148   return ThisAndNeighboringFilesBB[f];
 149 }
 150
 151 inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(Square s) {
 152   return ThisAndNeighboringFilesBB[square_file(s)];
 153 }
 154
 155
 156 /// in_front_bb() takes a color and a rank or square as input, and returns a
 157 /// bitboard representing all the squares on all ranks in front of the rank
 158 /// (or square), from the given color's point of view.  For instance,
 159 /// in_front_bb(WHITE, RANK_5) will give all squares on ranks 6, 7 and 8, while
 160 /// in_front_bb(BLACK, SQ_D3) will give all squares on ranks 1 and 2.
 161
 162 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Rank r) {
 163   return InFrontBB[c][r];
 164 }
 165
 166 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Square s) {
 167   return InFrontBB[c][square_rank(s)];
 168 }
 169
 170
 171 /// Functions for computing sliding attack bitboards. rook_attacks_bb(),
 172 /// bishop_attacks_bb() and queen_attacks_bb() all take a square and a
 173 /// bitboard of occupied squares as input, and return a bitboard representing
 174 /// all squares attacked by a rook, bishop or queen on the given square.
 175
 176 #if defined(IS_64BIT)
 177
 178 inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 179   Bitboard b = blockers & RMask[s];
 180   return RAttacks[RAttackIndex[s] + ((b * RMult[s]) >> RShift[s])];
 181 }
 182
 183 inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 184   Bitboard b = blockers & BMask[s];
 185   return BAttacks[BAttackIndex[s] + ((b * BMult[s]) >> BShift[s])];
 186 }
 187
 188 #else // if !defined(IS_64BIT)
 189
 190 inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 191   Bitboard b = blockers & RMask[s];
 192   return RAttacks[RAttackIndex[s] +
 193         (unsigned(int(b) * int(RMult[s]) ^ int(b >> 32) * int(RMult[s] >> 32)) >> RShift[s])];
 194 }
 195
 196 inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 197   Bitboard b = blockers & BMask[s];
 198   return BAttacks[BAttackIndex[s] +
 199         (unsigned(int(b) * int(BMult[s]) ^ int(b >> 32) * int(BMult[s] >> 32)) >> BShift[s])];
 200 }
 201
 202 #endif
 203
 204 inline Bitboard queen_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
 205   return rook_attacks_bb(s, blockers) | bishop_attacks_bb(s, blockers);
 206 }
 207
 208
 209 /// squares_between returns a bitboard representing all squares between
 210 /// two squares.  For instance, squares_between(SQ_C4, SQ_F7) returns a
 211 /// bitboard with the bits for square d5 and e6 set.  If s1 and s2 are not
 212 /// on the same line, file or diagonal, EmptyBoardBB is returned.
 213
 214 inline Bitboard squares_between(Square s1, Square s2) {
 215   return BetweenBB[s1][s2];
 216 }
 217
 218
 219 /// squares_in_front_of takes a color and a square as input, and returns a
 220 /// bitboard representing all squares along the line in front of the square,
 221 /// from the point of view of the given color. Definition of the table is:
 222 /// SquaresInFrontOf[c][s] = in_front_bb(c, s) & file_bb(s)
 223
 224 inline Bitboard squares_in_front_of(Color c, Square s) {
 225   return SquaresInFrontMask[c][s];
 226 }
 227
 228
 229 /// passed_pawn_mask takes a color and a square as input, and returns a
 230 /// bitboard mask which can be used to test if a pawn of the given color on
 231 /// the given square is a passed pawn. Definition of the table is:
 232 /// PassedPawnMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & this_and_neighboring_files_bb(s)
 233
 234 inline Bitboard passed_pawn_mask(Color c, Square s) {
 235   return PassedPawnMask[c][s];
 236 }
 237
 238
 239 /// attack_span_mask takes a color and a square as input, and returns a bitboard
 240 /// representing all squares that can be attacked by a pawn of the given color
 241 /// when it moves along its file starting from the given square. Definition is:
 242 /// AttackSpanMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & neighboring_files_bb(s);
 243
 244 inline Bitboard attack_span_mask(Color c, Square s) {
 245   return AttackSpanMask[c][s];
 246 }
 247
 248
 249 /// squares_aligned returns true if the squares s1, s2 and s3 are aligned
 250 /// either on a straight or on a diagonal line.
 251
 252 inline bool squares_aligned(Square s1, Square s2, Square s3) {
 253   return  (BetweenBB[s1][s2] | BetweenBB[s1][s3] | BetweenBB[s2][s3])
 254         & ((1ULL << s1) | (1ULL << s2) | (1ULL << s3));
 255 }
 256
 257
 258 /// first_1() finds the least significant nonzero bit in a nonzero bitboard.
 259 /// pop_1st_bit() finds and clears the least significant nonzero bit in a
 260 /// nonzero bitboard.
 261
 262 #if defined(USE_BSFQ) // Assembly code by Heinz van Saanen
 263
 264 inline Square first_1(Bitboard b) {
 265   Bitboard dummy;
 266   __asm__("bsfq %1, %0": "=r"(dummy): "rm"(b) );
 267   return (Square)(dummy);
 268 }
 269
 270 inline Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
 271   const Square s = first_1(*b);
 272   *b &= ~(1ULL<<s);
 273   return s;
 274 }
 275
 276 #else // if !defined(USE_BSFQ)
 277
 278 extern Square first_1(Bitboard b);
 279 extern Square pop_1st_bit(Bitboard* b);
 280
 281 #endif
 282
 283
 284 extern void print_bitboard(Bitboard b);
 285 extern void init_bitboards();
 286
 287 #endif // !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)