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 CACHE_LINE_ALIGNMENT
  27
  28 extern Bitboard RMasks[64];
  29 extern Bitboard RMagics[64];
  30 extern Bitboard* RAttacks[64];
  31 extern unsigned RShifts[64];
  32
  33 extern Bitboard BMasks[64];
  34 extern Bitboard BMagics[64];
  35 extern Bitboard* BAttacks[64];
  36 extern unsigned BShifts[64];
  37
  38 extern Bitboard SquareBB[64];
  39 extern Bitboard FileBB[8];
  40 extern Bitboard RankBB[8];
  41 extern Bitboard AdjacentFilesBB[8];
  42 extern Bitboard ThisAndAdjacentFilesBB[8];
  43 extern Bitboard InFrontBB[2][8];
  44 extern Bitboard StepAttacksBB[16][64];
  45 extern Bitboard BetweenBB[64][64];
  46 extern Bitboard SquaresInFrontMask[2][64];
  47 extern Bitboard PassedPawnMask[2][64];
  48 extern Bitboard AttackSpanMask[2][64];
  49 extern Bitboard PseudoAttacks[6][64];
  50
  51
  52 /// Overloads of bitwise operators between a Bitboard and a Square for testing
  53 /// whether a given bit is set in a bitboard, and for setting and clearing bits.
  54
  55 inline Bitboard operator&(Bitboard b, Square s) {
  56   return b & SquareBB[s];
  57 }
  58
  59 inline Bitboard& operator|=(Bitboard& b, Square s) {
  60   return b |= SquareBB[s], b;
  61 }
  62
  63 inline Bitboard& operator^=(Bitboard& b, Square s) {
  64   return b ^= SquareBB[s], b;
  65 }
  66
  67
  68 /// rank_bb() and file_bb() take a file or a square as input and return
  69 /// a bitboard representing all squares on the given file or rank.
  70
  71 inline Bitboard rank_bb(Rank r) {
  72   return RankBB[r];
  73 }
  74
  75 inline Bitboard rank_bb(Square s) {
  76   return RankBB[rank_of(s)];
  77 }
  78
  79 inline Bitboard file_bb(File f) {
  80   return FileBB[f];
  81 }
  82
  83 inline Bitboard file_bb(Square s) {
  84   return FileBB[file_of(s)];
  85 }
  86
  87
  88 /// adjacent_files_bb takes a file as input and returns a bitboard representing
  89 /// all squares on the adjacent files.
  90
  91 inline Bitboard adjacent_files_bb(File f) {
  92   return AdjacentFilesBB[f];
  93 }
  94
  95
  96 /// this_and_adjacent_files_bb takes a file as input and returns a bitboard
  97 /// representing all squares on the given and adjacent files.
  98
  99 inline Bitboard this_and_adjacent_files_bb(File f) {
 100   return ThisAndAdjacentFilesBB[f];
 101 }
 102
 103
 104 /// in_front_bb() takes a color and a rank or square as input, and returns a
 105 /// bitboard representing all the squares on all ranks in front of the rank
 106 /// (or square), from the given color's point of view.  For instance,
 107 /// in_front_bb(WHITE, RANK_5) will give all squares on ranks 6, 7 and 8, while
 108 /// in_front_bb(BLACK, SQ_D3) will give all squares on ranks 1 and 2.
 109
 110 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Rank r) {
 111   return InFrontBB[c][r];
 112 }
 113
 114 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Square s) {
 115   return InFrontBB[c][rank_of(s)];
 116 }
 117
 118
 119 /// Functions for computing sliding attack bitboards. Function attacks_bb() takes
 120 /// a square and a bitboard of occupied squares as input, and returns a bitboard
 121 /// representing all squares attacked by Pt (bishop or rook) on the given square.
 122 template<PieceType Pt>
 123 FORCE_INLINE unsigned magic_index(Square s, Bitboard occ) {
 124
 125   Bitboard* const Masks  = Pt == ROOK ? RMasks  : BMasks;
 126   Bitboard* const Magics = Pt == ROOK ? RMagics : BMagics;
 127   unsigned* const Shifts = Pt == ROOK ? RShifts : BShifts;
 128
 129   if (Is64Bit)
 130       return unsigned(((occ & Masks[s]) * Magics[s]) >> Shifts[s]);
 131
 132   unsigned lo = unsigned(occ) & unsigned(Masks[s]);
 133   unsigned hi = unsigned(occ >> 32) & unsigned(Masks[s] >> 32);
 134   return (lo * unsigned(Magics[s]) ^ hi * unsigned(Magics[s] >> 32)) >> Shifts[s];
 135 }
 136
 137 template<PieceType Pt>
 138 inline Bitboard attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
 139   Bitboard** const Attacks = Pt == ROOK ? RAttacks : BAttacks;
 140   return Attacks[s][magic_index<Pt>(s, occ)];
 141 }
 142
 143
 144 /// squares_between returns a bitboard representing all squares between
 145 /// two squares.  For instance, squares_between(SQ_C4, SQ_F7) returns a
 146 /// bitboard with the bits for square d5 and e6 set.  If s1 and s2 are not
 147 /// on the same line, file or diagonal, EmptyBoardBB is returned.
 148
 149 inline Bitboard squares_between(Square s1, Square s2) {
 150   return BetweenBB[s1][s2];
 151 }
 152
 153
 154 /// squares_in_front_of takes a color and a square as input, and returns a
 155 /// bitboard representing all squares along the line in front of the square,
 156 /// from the point of view of the given color. Definition of the table is:
 157 /// SquaresInFrontOf[c][s] = in_front_bb(c, s) & file_bb(s)
 158
 159 inline Bitboard squares_in_front_of(Color c, Square s) {
 160   return SquaresInFrontMask[c][s];
 161 }
 162
 163
 164 /// passed_pawn_mask takes a color and a square as input, and returns a
 165 /// bitboard mask which can be used to test if a pawn of the given color on
 166 /// the given square is a passed pawn. Definition of the table is:
 167 /// PassedPawnMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & this_and_adjacent_files_bb(s)
 168
 169 inline Bitboard passed_pawn_mask(Color c, Square s) {
 170   return PassedPawnMask[c][s];
 171 }
 172
 173
 174 /// attack_span_mask takes a color and a square as input, and returns a bitboard
 175 /// representing all squares that can be attacked by a pawn of the given color
 176 /// when it moves along its file starting from the given square. Definition is:
 177 /// AttackSpanMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & adjacent_files_bb(s);
 178
 179 inline Bitboard attack_span_mask(Color c, Square s) {
 180   return AttackSpanMask[c][s];
 181 }
 182
 183
 184 /// squares_aligned returns true if the squares s1, s2 and s3 are aligned
 185 /// either on a straight or on a diagonal line.
 186
 187 inline bool squares_aligned(Square s1, Square s2, Square s3) {
 188   return  (BetweenBB[s1][s2] | BetweenBB[s1][s3] | BetweenBB[s2][s3])
 189         & (     SquareBB[s1] |      SquareBB[s2] |      SquareBB[s3]);
 190 }
 191
 192
 193 /// same_color_squares() returns a bitboard representing all squares with
 194 /// the same color of the given square.
 195
 196 inline Bitboard same_color_squares(Square s) {
 197   return Bitboard(0xAA55AA55AA55AA55ULL) & s ?  0xAA55AA55AA55AA55ULL
 198                                              : ~0xAA55AA55AA55AA55ULL;
 199 }
 200
 201
 202 /// first_1() finds the least significant nonzero bit in a nonzero bitboard.
 203 /// pop_1st_bit() finds and clears the least significant nonzero bit in a
 204 /// nonzero bitboard.
 205
 206 #if defined(USE_BSFQ)
 207
 208 #if defined(_MSC_VER) && !defined(__INTEL_COMPILER)
 209
 210 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) {
 211    unsigned long index;
 212    _BitScanForward64(&index, b);
 213    return (Square) index;
 214 }
 215 #else
 216
 217 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) { // Assembly code by Heinz van Saanen
 218   Bitboard dummy;
 219   __asm__("bsfq %1, %0": "=r"(dummy): "rm"(b) );
 220   return (Square) dummy;
 221 }
 222 #endif
 223
 224 FORCE_INLINE Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
 225   const Square s = first_1(*b);
 226   *b &= ~(1ULL<<s);
 227   return s;
 228 }
 229
 230 #else // if !defined(USE_BSFQ)
 231
 232 extern Square first_1(Bitboard b);
 233 extern Square pop_1st_bit(Bitboard* b);
 234
 235 #endif
 236
 237
 238 extern void print_bitboard(Bitboard b);
 239 extern void bitboards_init();
 240
 241 #endif // !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)