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) 2008-2009 Marco Costalba
   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
  22 #if !defined(BITCOUNT_H_INCLUDED)
  23 #define BITCOUNT_H_INCLUDED
  24
  25 #include "bitboard.h"
  26
  27
  28 // Select type of software bit count function to use
  29
  30 #if !defined(AUTO_CONFIGURATION) || defined(IS_64BIT)
  31
  32 //#define USE_COMPACT_ROOK_ATTACKS
  33 //#define USE_32BIT_ATTACKS
  34 #define USE_FOLDED_BITSCAN
  35
  36 #define BITCOUNT_SWAR_64
  37 //#define BITCOUNT_SWAR_32
  38 //#define BITCOUNT_LOOP
  39
  40 #else
  41
  42 #define USE_32BIT_ATTACKS
  43 #define USE_FOLDED_BITSCAN
  44 #define BITCOUNT_SWAR_32
  45
  46 #endif
  47
  48
  49 // Select type of intrinsic bit count instruction to use
  50
  51 #if defined(_MSC_VER) // Microsoft compiler
  52
  53 #include <intrin.h>
  54
  55 inline bool cpu_has_popcnt() {
  56
  57   int CPUInfo[4] = {-1};
  58   __cpuid(CPUInfo, 0x00000001);
  59   return (CPUInfo[2] >> 23) & 1;
  60 }
  61
  62 #define POPCNT_INTRINSIC(x) __popcnt64(x)
  63
  64 #elif defined(__INTEL_COMPILER) && (defined(__x86_64) || defined(_M_X64)) // Intel compiler
  65
  66 #include <nmmintrin.h>
  67
  68 inline bool cpu_has_popcnt() {
  69
  70   int CPUInfo[4] = {-1};
  71   __cpuid(CPUInfo, 0x00000001);
  72   return (CPUInfo[2] >> 23) & 1;
  73 }
  74
  75 #define POPCNT_INTRINSIC(x) _mm_popcnt_u64(x)
  76
  77 #else // Safe fallback for unsupported compilers
  78
  79 inline bool cpu_has_popcnt() { return false; }
  80
  81 #define POPCNT_INTRINSIC(x) sw_count_1s(x)
  82
  83 #endif
  84
  85
  86 /// Software implementation of bit count functions
  87
  88 #if defined(BITCOUNT_LOOP)
  89
  90 inline int sw_count_1s(Bitboard b) {
  91   int r;
  92   for(r = 0; b; r++, b &= b - 1);
  93   return r;
  94 }
  95
  96 inline int sw_count_1s_max_15(Bitboard b) {
  97   return count_1s(b);
  98 }
  99
 100 #elif defined(BITCOUNT_SWAR_32)
 101
 102 inline int sw_count_1s(Bitboard b) {
 103   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
 104   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
 105   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
 106   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
 107   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
 108   v = ((v >> 4) + v) & 0x0F0F0F0F; // 0-8 in 8 bits
 109   v += (((w >> 4) + w) & 0x0F0F0F0F);  // 0-16 in 8 bits
 110   v *= 0x01010101; // mul is fast on amd procs
 111   return int(v >> 24);
 112 }
 113
 114 inline int sw_count_1s_max_15(Bitboard b) {
 115   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
 116   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
 117   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
 118   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
 119   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
 120   v += w; // 0-8 in 4 bits
 121   v *= 0x11111111;
 122   return int(v >> 28);
 123 }
 124
 125 #elif defined(BITCOUNT_SWAR_64)
 126
 127 inline int sw_count_1s(Bitboard b) {
 128   b -= ((b>>1) & 0x5555555555555555ULL);
 129   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
 130   b = ((b>>4) + b) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0FULL;
 131   b *= 0x0101010101010101ULL;
 132   return int(b >> 56);
 133 }
 134
 135 inline int sw_count_1s_max_15(Bitboard b) {
 136   b -= (b>>1) & 0x5555555555555555ULL;
 137   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
 138   b *= 0x1111111111111111ULL;
 139   return int(b >> 60);
 140 }
 141
 142 #endif // BITCOUNT
 143
 144
 145 /// count_1s() counts the number of nonzero bits in a bitboard.
 146 /// If template parameter is true an intrinsic is called, otherwise
 147 /// we fallback on a software implementation.
 148
 149 template<bool UseIntrinsic>
 150 inline int count_1s(Bitboard b) {
 151
 152   return UseIntrinsic ? POPCNT_INTRINSIC(b) : sw_count_1s(b);
 153 }
 154
 155 template<bool UseIntrinsic>
 156 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
 157
 158   return UseIntrinsic ? POPCNT_INTRINSIC(b) : sw_count_1s_max_15(b);
 159 }
 160
 161
 162 // Global variable initialized at startup that is set to true if
 163 // CPU on which application runs support POPCNT intrinsic.
 164
 165 const bool CpuHasPOPCNT = cpu_has_popcnt();
 166
 167 #endif // !defined(BITCOUNT_H_INCLUDED)