git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/bitcount.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(BITCOUNT_H_INCLUDED)
  22 #define BITCOUNT_H_INCLUDED
  23
  24 #include "types.h"
  25
  26 enum BitCountType {
  27     CNT64,
  28     CNT64_MAX15,
  29     CNT32,
  30     CNT32_MAX15,
  31     CNT_POPCNT
  32 };
  33
  34 /// count_1s() counts the number of nonzero bits in a bitboard.
  35 /// We have different optimized versions according if platform
  36 /// is 32 or 64 bits, and to the maximum number of nonzero bits.
  37 /// We also support hardware popcnt instruction. See Readme.txt
  38 /// on how to pgo compile with popcnt support.
  39 template<BitCountType> inline int count_1s(Bitboard);
  40
  41 template<>
  42 inline int count_1s<CNT64>(Bitboard b) {
  43   b -= ((b>>1) & 0x5555555555555555ULL);
  44   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  45   b = ((b>>4) + b) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0FULL;
  46   b *= 0x0101010101010101ULL;
  47   return int(b >> 56);
  48 }
  49
  50 template<>
  51 inline int count_1s<CNT64_MAX15>(Bitboard b) {
  52   b -= (b>>1) & 0x5555555555555555ULL;
  53   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  54   b *= 0x1111111111111111ULL;
  55   return int(b >> 60);
  56 }
  57
  58 template<>
  59 inline int count_1s<CNT32>(Bitboard b) {
  60   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
  61   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
  62   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
  63   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
  64   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
  65   v = ((v >> 4) + v) & 0x0F0F0F0F; // 0-8 in 8 bits
  66   v += (((w >> 4) + w) & 0x0F0F0F0F);  // 0-16 in 8 bits
  67   v *= 0x01010101; // mul is fast on amd procs
  68   return int(v >> 24);
  69 }
  70
  71 template<>
  72 inline int count_1s<CNT32_MAX15>(Bitboard b) {
  73   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
  74   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
  75   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
  76   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
  77   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
  78   v += w; // 0-8 in 4 bits
  79   v *= 0x11111111;
  80   return int(v >> 28);
  81 }
  82
  83 template<>
  84 inline int count_1s<CNT_POPCNT>(Bitboard b) {
  85 #if !defined(USE_POPCNT)
  86   return int(b != 0); // Avoid 'b not used' warning
  87 #elif defined(_MSC_VER) && defined(__INTEL_COMPILER)
  88   return _mm_popcnt_u64(b);
  89 #elif defined(_MSC_VER)
  90   return (int)__popcnt64(b);
  91 #elif defined(__GNUC__)
  92   unsigned long ret;
  93   __asm__("popcnt %1, %0" : "=r" (ret) : "r" (b));
  94   return ret;
  95 #endif
  96 }
  97
  98 #endif // !defined(BITCOUNT_H_INCLUDED)