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