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) 2008-2015 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 #ifndef BITCOUNT_H_INCLUDED
  22 #define BITCOUNT_H_INCLUDED
  23
  24 #include <cassert>
  25
  26 #include "types.h"
  27
  28 enum BitCountType {
  29   CNT_64,
  30   CNT_64_MAX15,
  31   CNT_32,
  32   CNT_32_MAX15,
  33   CNT_HW_POPCNT
  34 };
  35
  36 /// Determine at compile time the best popcount<> specialization according to
  37 /// whether the platform is 32 or 64 bit, the maximum number of non-zero
  38 /// bits to count and if the hardware popcnt instruction is available.
  39 const BitCountType Full  = HasPopCnt ? CNT_HW_POPCNT : Is64Bit ? CNT_64       : CNT_32;
  40 const BitCountType Max15 = HasPopCnt ? CNT_HW_POPCNT : Is64Bit ? CNT_64_MAX15 : CNT_32_MAX15;
  41
  42
  43 /// popcount() counts the number of non-zero bits in a bitboard
  44 template<BitCountType> inline int popcount(Bitboard);
  45
  46 template<>
  47 inline int popcount<CNT_64>(Bitboard b) {
  48   b -=  (b >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
  49   b  = ((b >> 2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  50   b  = ((b >> 4) + b) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0FULL;
  51   return (b * 0x0101010101010101ULL) >> 56;
  52 }
  53
  54 template<>
  55 inline int popcount<CNT_64_MAX15>(Bitboard b) {
  56   b -=  (b >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
  57   b  = ((b >> 2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  58   return (b * 0x1111111111111111ULL) >> 60;
  59 }
  60
  61 template<>
  62 inline int popcount<CNT_32>(Bitboard b) {
  63   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
  64   v -=  (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
  65   w -=  (w >> 1) & 0x55555555;
  66   v  = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
  67   w  = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
  68   v  = ((v >> 4) + v + (w >> 4) + w) & 0x0F0F0F0F;
  69   return (v * 0x01010101) >> 24;
  70 }
  71
  72 template<>
  73 inline int popcount<CNT_32_MAX15>(Bitboard b) {
  74   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
  75   v -=  (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
  76   w -=  (w >> 1) & 0x55555555;
  77   v  = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
  78   w  = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
  79   return ((v + w) * 0x11111111) >> 28;
  80 }
  81
  82 template<>
  83 inline int popcount<CNT_HW_POPCNT>(Bitboard b) {
  84
  85 #ifndef USE_POPCNT
  86
  87   assert(false);
  88   return b != 0; // Avoid 'b not used' warning
  89
  90 #elif defined(_MSC_VER) && defined(__INTEL_COMPILER)
  91
  92   return _mm_popcnt_u64(b);
  93
  94 #elif defined(_MSC_VER)
  95
  96   return (int)__popcnt64(b);
  97
  98 #else // Assumed gcc or compatible compiler
  99
 100   return __builtin_popcountll(b);
 101
 102 #endif
 103 }
 104
 105 #endif // #ifndef BITCOUNT_H_INCLUDED