Unify PseudoAttacks arrays
[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) 2008-2012 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 PseudoAttacks[6][64];
53
54 extern uint8_t BitCount8Bit[256];
55
56
57 /// Functions for testing whether a given bit is set in a bitboard, and for
58 /// setting and clearing bits.
59
60 inline Bitboard bit_is_set(Bitboard b, Square s) {
61   return b & SetMaskBB[s];
62 }
63
64 inline void set_bit(Bitboard* b, Square s) {
65   *b |= SetMaskBB[s];
66 }
67
68 inline void clear_bit(Bitboard* b, Square s) {
69   *b &= ClearMaskBB[s];
70 }
71
72
73 /// Functions used to update a bitboard after a move. This is faster
74 /// then calling a sequence of clear_bit() + set_bit()
75
76 inline Bitboard make_move_bb(Square from, Square to) {
77   return SetMaskBB[from] | SetMaskBB[to];
78 }
79
80 inline void do_move_bb(Bitboard* b, Bitboard move_bb) {
81   *b ^= move_bb;
82 }
83
84
85 /// rank_bb() and file_bb() take a file or a square as input and return
86 /// a bitboard representing all squares on the given file or rank.
87
88 inline Bitboard rank_bb(Rank r) {
89   return RankBB[r];
90 }
91
92 inline Bitboard rank_bb(Square s) {
93   return RankBB[rank_of(s)];
94 }
95
96 inline Bitboard file_bb(File f) {
97   return FileBB[f];
98 }
99
100 inline Bitboard file_bb(Square s) {
101   return FileBB[file_of(s)];
102 }
103
104
105 /// neighboring_files_bb takes a file as input and returns a bitboard representing
106 /// all squares on the neighboring files.
107
108 inline Bitboard neighboring_files_bb(File f) {
109   return NeighboringFilesBB[f];
110 }
111
112
113 /// this_and_neighboring_files_bb takes a file as input and returns a bitboard
114 /// representing all squares on the given and neighboring files.
115
116 inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(File f) {
117   return ThisAndNeighboringFilesBB[f];
118 }
119
120
121 /// in_front_bb() takes a color and a rank or square as input, and returns a
122 /// bitboard representing all the squares on all ranks in front of the rank
123 /// (or square), from the given color's point of view.  For instance,
124 /// in_front_bb(WHITE, RANK_5) will give all squares on ranks 6, 7 and 8, while
125 /// in_front_bb(BLACK, SQ_D3) will give all squares on ranks 1 and 2.
126
127 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Rank r) {
128   return InFrontBB[c][r];
129 }
130
131 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Square s) {
132   return InFrontBB[c][rank_of(s)];
133 }
134
135
136 /// Functions for computing sliding attack bitboards. rook_attacks_bb(),
137 /// bishop_attacks_bb() and queen_attacks_bb() all take a square and a
138 /// bitboard of occupied squares as input, and return a bitboard representing
139 /// all squares attacked by a rook, bishop or queen on the given square.
140
141 #if defined(IS_64BIT)
142
143 FORCE_INLINE unsigned rook_index(Square s, Bitboard occ) {
144   return unsigned(((occ & RMasks[s]) * RMagics[s]) >> RShifts[s]);
145 }
146
147 FORCE_INLINE unsigned bishop_index(Square s, Bitboard occ) {
148   return unsigned(((occ & BMasks[s]) * BMagics[s]) >> BShifts[s]);
149 }
150
151 #else // if !defined(IS_64BIT)
152
153 FORCE_INLINE unsigned rook_index(Square s, Bitboard occ) {
154   Bitboard b = occ & RMasks[s];
155   return unsigned(int(b) * int(RMagics[s]) ^ int(b >> 32) * int(RMagics[s] >> 32)) >> RShifts[s];
156 }
157
158 FORCE_INLINE unsigned bishop_index(Square s, Bitboard occ) {
159   Bitboard b = occ & BMasks[s];
160   return unsigned(int(b) * int(BMagics[s]) ^ int(b >> 32) * int(BMagics[s] >> 32)) >> BShifts[s];
161 }
162 #endif
163
164 inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
165   return RAttacks[s][rook_index(s, occ)];
166 }
167
168 inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
169   return BAttacks[s][bishop_index(s, occ)];
170 }
171
172 inline Bitboard queen_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
173   return rook_attacks_bb(s, blockers) | bishop_attacks_bb(s, blockers);
174 }
175
176
177 /// squares_between returns a bitboard representing all squares between
178 /// two squares.  For instance, squares_between(SQ_C4, SQ_F7) returns a
179 /// bitboard with the bits for square d5 and e6 set.  If s1 and s2 are not
180 /// on the same line, file or diagonal, EmptyBoardBB is returned.
181
182 inline Bitboard squares_between(Square s1, Square s2) {
183   return BetweenBB[s1][s2];
184 }
185
186
187 /// squares_in_front_of takes a color and a square as input, and returns a
188 /// bitboard representing all squares along the line in front of the square,
189 /// from the point of view of the given color. Definition of the table is:
190 /// SquaresInFrontOf[c][s] = in_front_bb(c, s) & file_bb(s)
191
192 inline Bitboard squares_in_front_of(Color c, Square s) {
193   return SquaresInFrontMask[c][s];
194 }
195
196
197 /// passed_pawn_mask takes a color and a square as input, and returns a
198 /// bitboard mask which can be used to test if a pawn of the given color on
199 /// the given square is a passed pawn. Definition of the table is:
200 /// PassedPawnMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & this_and_neighboring_files_bb(s)
201
202 inline Bitboard passed_pawn_mask(Color c, Square s) {
203   return PassedPawnMask[c][s];
204 }
205
206
207 /// attack_span_mask takes a color and a square as input, and returns a bitboard
208 /// representing all squares that can be attacked by a pawn of the given color
209 /// when it moves along its file starting from the given square. Definition is:
210 /// AttackSpanMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & neighboring_files_bb(s);
211
212 inline Bitboard attack_span_mask(Color c, Square s) {
213   return AttackSpanMask[c][s];
214 }
215
216
217 /// squares_aligned returns true if the squares s1, s2 and s3 are aligned
218 /// either on a straight or on a diagonal line.
219
220 inline bool squares_aligned(Square s1, Square s2, Square s3) {
221   return  (BetweenBB[s1][s2] | BetweenBB[s1][s3] | BetweenBB[s2][s3])
222         & (    SetMaskBB[s1] |     SetMaskBB[s2] |     SetMaskBB[s3]);
223 }
224
225
226 /// same_color_squares() returns a bitboard representing all squares with
227 /// the same color of the given square.
228
229 inline Bitboard same_color_squares(Square s) {
230   return bit_is_set(0xAA55AA55AA55AA55ULL, s) ?  0xAA55AA55AA55AA55ULL
231                                               : ~0xAA55AA55AA55AA55ULL;
232 }
233
234
235 /// first_1() finds the least significant nonzero bit in a nonzero bitboard.
236 /// pop_1st_bit() finds and clears the least significant nonzero bit in a
237 /// nonzero bitboard.
238
239 #if defined(USE_BSFQ)
240
241 #if defined(_MSC_VER) && !defined(__INTEL_COMPILER)
242
243 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) {
244    unsigned long index;
245    _BitScanForward64(&index, b);
246    return (Square) index;
247 }
248 #else
249
250 FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) { // Assembly code by Heinz van Saanen
251   Bitboard dummy;
252   __asm__("bsfq %1, %0": "=r"(dummy): "rm"(b) );
253   return (Square) dummy;
254 }
255 #endif
256
257 FORCE_INLINE Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
258   const Square s = first_1(*b);
259   *b &= ~(1ULL<<s);
260   return s;
261 }
262
263 #else // if !defined(USE_BSFQ)
264
265 extern Square first_1(Bitboard b);
266 extern Square pop_1st_bit(Bitboard* b);
267
268 #endif
269
270
271 extern void print_bitboard(Bitboard b);
272 extern void bitboards_init();
273
274 #endif // !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)