Small cleanup in init_sliding_attacks()
[stockfish] / 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)