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) 2008-2014 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 #include "types.h"
  26
  27 enum BitCountType {
  28   CNT_64,
  29   CNT_64_MAX15,
  30   CNT_32,
  31   CNT_32_MAX15,
  32   CNT_HW_POPCNT
  33 };
  34
  35 /// Determine at compile time the best popcount<> specialization according to
  36 /// whether the platform is 32 or 64 bit, the maximum number of non-zero
  37 /// bits to count and if the hardware popcnt instruction is available.
  38 const BitCountType Full  = HasPopCnt ? CNT_HW_POPCNT : Is64Bit ? CNT_64 : CNT_32;
  39 const BitCountType Max15 = HasPopCnt ? CNT_HW_POPCNT : Is64Bit ? CNT_64_MAX15 : CNT_32_MAX15;
  40
  41
  42 /// popcount() counts the number of non-zero bits in a bitboard
  43 template<BitCountType> inline int popcount(Bitboard);
  44
  45 template<>
  46 inline int popcount<CNT_64>(Bitboard b) {
  47   b -=  (b >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
  48   b  = ((b >> 2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  49   b  = ((b >> 4) + b) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0FULL;
  50   return (b * 0x0101010101010101ULL) >> 56;
  51 }
  52
  53 template<>
  54 inline int popcount<CNT_64_MAX15>(Bitboard b) {
  55   b -=  (b >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
  56   b  = ((b >> 2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  57   return (b * 0x1111111111111111ULL) >> 60;
  58 }
  59
  60 template<>
  61 inline int popcount<CNT_32>(Bitboard b) {
  62   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
  63   v -=  (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
  64   w -=  (w >> 1) & 0x55555555;
  65   v  = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
  66   w  = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
  67   v  = ((v >> 4) + v + (w >> 4) + w) & 0x0F0F0F0F;
  68   return (v * 0x01010101) >> 24;
  69 }
  70
  71 template<>
  72 inline int popcount<CNT_32_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   return ((v + w) * 0x11111111) >> 28;
  79 }
  80
  81 template<>
  82 inline int popcount<CNT_HW_POPCNT>(Bitboard b) {
  83
  84 #ifndef USE_POPCNT
  85
  86   assert(false);
  87   return b != 0; // Avoid 'b not used' warning
  88
  89 #elif defined(_MSC_VER) && defined(__INTEL_COMPILER)
  90
  91   return _mm_popcnt_u64(b);
  92
  93 #elif defined(_MSC_VER)
  94
  95   return (int)__popcnt64(b);
  96
  97 #else
  98
  99   __asm__("popcnt %1, %0" : "=r" (b) : "r" (b));
 100   return b;
 101
 102 #endif
 103 }
 104
 105 #endif // #ifndef BITCOUNT_H_INCLUDED