git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/movegen.cpp

   1 /*
   2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author) Copyright (C) 2008 Marco Costalba
   4
   5   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   6   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   8   (at your option) any later version.
   9
  10   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
  11   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13   GNU General Public License for more details.
  14
  15   You should have received a copy of the GNU General Public License
  16   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17 */
  18
  19
  20 ////
  21 //// Includes
  22 ////
  23
  24 #include <cassert>
  25
  26 #include "movegen.h"
  27
  28 // Simple macro to wrap a very common while loop, no facny, no flexibility,
  29 // hardcoded list name 'mlist' and from square 'from'.
  30 #define SERIALIZE_MOVES(b) while (b) (*mlist++).move = make_move(from, pop_1st_bit(&b))
  31
  32 ////
  33 //// Local definitions
  34 ////
  35
  36 namespace {
  37
  38   enum CastlingSide {
  39     KING_SIDE,
  40     QUEEN_SIDE
  41   };
  42
  43   enum MoveType {
  44     CAPTURE,
  45     NON_CAPTURE
  46   };
  47
  48   // Functions
  49   bool castling_is_check(const Position&, CastlingSide);
  50
  51   // Helper templates
  52   template<CastlingSide Side>
  53   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  54
  55   template<Color Us, Rank, Bitboard, SquareDelta>
  56   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*);
  57
  58   template<Color, Color, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
  59   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  60
  61   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
  62   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  63
  64   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta>
  65   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*);
  66
  67   template<Color Us, SquareDelta Direction>
  68   inline Bitboard move_pawns(Bitboard p) {
  69
  70     if (Direction == DELTA_N)
  71         return Us == WHITE ? p << 8 : p >> 8;
  72     else if (Direction == DELTA_NE)
  73         return Us == WHITE ? p << 9 : p >> 7;
  74     else if (Direction == DELTA_NW)
  75         return Us == WHITE ? p << 7 : p >> 9;
  76
  77     assert(false);
  78     return p;
  79   }
  80
  81   // Template generate_piece_checks() with specializations
  82   template<PieceType>
  83   MoveStack* generate_piece_checks(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard, Square);
  84
  85   template<>
  86   inline MoveStack* generate_piece_checks<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us, Bitboard dc, Square ksq) {
  87
  88     if (us == WHITE)
  89         return generate_pawn_checks<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_N>(p, dc, ksq, m);
  90     else
  91         return generate_pawn_checks<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_S>(p, dc, ksq, m);
  92
  93   }
  94
  95   // Template generate_piece_moves() with specializations and overloads
  96   template<PieceType>
  97   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard);
  98
  99   template<>
 100   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard);
 101
 102   template<PieceType Piece, MoveType Type>
 103   inline MoveStack* generate_piece_moves(const Position& p, MoveStack* m, Color us) {
 104
 105       assert(Piece == PAWN);
 106
 107       if (Type == CAPTURE)
 108           return (us == WHITE ? generate_pawn_captures<WHITE, BLACK, Rank8BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m)
 109                               : generate_pawn_captures<BLACK, WHITE, Rank1BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m));
 110       else
 111           return (us == WHITE ? generate_pawn_noncaptures<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m)
 112                               : generate_pawn_noncaptures<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m));
 113   }
 114
 115   template<PieceType>
 116   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard, Bitboard);
 117
 118   template<>
 119   inline MoveStack* generate_piece_moves<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m,
 120                                                Color us, Bitboard t, Bitboard pnd) {
 121     if (us == WHITE)
 122         return generate_pawn_blocking_evasions<WHITE, RANK_8, Rank3BB, DELTA_N>(p, pnd, t, m);
 123     else
 124         return generate_pawn_blocking_evasions<BLACK, RANK_1, Rank6BB, DELTA_S>(p, pnd, t, m);
 125   }
 126 }
 127
 128
 129 ////
 130 //// Functions
 131 ////
 132
 133
 134 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
 135 /// promotions.  The return value is the number of moves generated.
 136
 137 int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 138
 139   assert(pos.is_ok());
 140   assert(!pos.is_check());
 141
 142   Color us = pos.side_to_move();
 143   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
 144   MoveStack* mlist_start = mlist;
 145
 146   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 147   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 148   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 149   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 150   mlist = generate_piece_moves<PAWN, CAPTURE>(pos, mlist, us);
 151   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 152   return int(mlist - mlist_start);
 153 }
 154
 155
 156 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
 157 /// underpromotions. The return value is the number of moves generated.
 158
 159 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 160
 161   assert(pos.is_ok());
 162   assert(!pos.is_check());
 163
 164   Color us = pos.side_to_move();
 165   Bitboard target = pos.empty_squares();
 166   MoveStack* mlist_start = mlist;
 167
 168   mlist = generate_piece_moves<PAWN, NON_CAPTURE>(pos, mlist, us);
 169   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 170   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 171   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 172   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 173   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 174   mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 175   mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 176   return int(mlist - mlist_start);
 177 }
 178
 179
 180 /// generate_checks() generates all pseudo-legal non-capturing, non-promoting
 181 /// checks. It returns the number of generated moves.
 182
 183 int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 184
 185   assert(pos.is_ok());
 186   assert(!pos.is_check());
 187
 188   Color us = pos.side_to_move();
 189   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
 190   MoveStack* mlist_start = mlist;
 191
 192   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(opposite_color(us), KING));
 193
 194   // Pieces moves
 195   mlist = generate_piece_checks<PAWN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 196   mlist = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 197   mlist = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 198   mlist = generate_piece_checks<ROOK>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 199   mlist = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 200   mlist = generate_piece_checks<KING>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 201
 202   // Castling moves that give check. Very rare but nice to have!
 203   if (   pos.can_castle_queenside(us)
 204       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_D)
 205       && castling_is_check(pos, QUEEN_SIDE))
 206       mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 207
 208   if (   pos.can_castle_kingside(us)
 209       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_F)
 210       && castling_is_check(pos, KING_SIDE))
 211       mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 212
 213   return int(mlist - mlist_start);
 214 }
 215
 216
 217 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
 218 /// in check. Unlike the other move generation functions, this one generates
 219 /// only legal moves. It returns the number of generated moves.
 220
 221 int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard pinned) {
 222
 223   assert(pos.is_ok());
 224   assert(pos.is_check());
 225
 226   Square from, to;
 227   Color us = pos.side_to_move();
 228   Color them = opposite_color(us);
 229   Square ksq = pos.king_square(us);
 230   MoveStack* mlist_start = mlist;
 231
 232   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 233
 234   // The bitboard of occupied pieces without our king
 235   Bitboard b_noKing = pos.occupied_squares();
 236   clear_bit(&b_noKing, ksq);
 237
 238   // Find squares attacked by slider checkers, we will
 239   // remove them from king evasions set so to avoid a couple
 240   // of cycles in the slow king evasions legality check loop
 241   // and to be able to use square_is_attacked().
 242   Bitboard checkers = pos.checkers();
 243   Bitboard checkersAttacks = EmptyBoardBB;
 244   Bitboard b = checkers & (pos.queens() | pos.bishops());
 245   while (b)
 246   {
 247       from = pop_1st_bit(&b);
 248       checkersAttacks |= bishop_attacks_bb(from, b_noKing);
 249   }
 250
 251   b = checkers & (pos.queens() | pos.rooks());
 252   while (b)
 253   {
 254       from = pop_1st_bit(&b);
 255       checkersAttacks |= rook_attacks_bb(from, b_noKing);
 256   }
 257
 258   // Generate evasions for king
 259   Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us) & ~checkersAttacks;
 260   while (b1)
 261   {
 262       to = pop_1st_bit(&b1);
 263       // Note that we can use square_is_attacked() only because we
 264       // have already removed slider checkers.
 265       if (!pos.square_is_attacked(to, them))
 266           (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
 267   }
 268
 269   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
 270   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 271   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 272   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
 273   {
 274       Square checksq = first_1(checkers);
 275
 276       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 277
 278       // Generate captures of the checking piece
 279
 280       // Pawn captures
 281       b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & ~pinned;
 282       while (b1)
 283       {
 284           from = pop_1st_bit(&b1);
 285           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
 286           {
 287               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 288               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 289               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 290               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 291           } else
 292               (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 293       }
 294
 295       // Pieces captures
 296       b1 = (  (pos.piece_attacks<KNIGHT>(checksq) & pos.knights(us))
 297             | (pos.piece_attacks<BISHOP>(checksq) & pos.bishops_and_queens(us))
 298             | (pos.piece_attacks<ROOK>(checksq)   & pos.rooks_and_queens(us)) ) & ~pinned;
 299
 300       while (b1)
 301       {
 302           from = pop_1st_bit(&b1);
 303           (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 304       }
 305
 306       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
 307       // a slider.
 308       if (checkers & pos.sliders())
 309       {
 310           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 311
 312           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 313
 314           if (blockSquares != EmptyBoardBB)
 315           {
 316               mlist = generate_piece_moves<PAWN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 317               mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 318               mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 319               mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 320               mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 321           }
 322       }
 323
 324       // Finally, the special case of en passant captures. An en passant
 325       // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 326       // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 327       // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 328       // an en passant check evasion may be possible.
 329       if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them)))
 330       {
 331           to = pos.ep_square();
 332           b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
 333
 334           // The checking pawn cannot be a discovered (bishop) check candidate
 335           // otherwise we were in check also before last double push move.
 336           assert(!bit_is_set(pos.discovered_check_candidates(them), checksq));
 337           assert(count_1s(b1) == 1 || count_1s(b1) == 2);
 338
 339           b1 &= ~pinned;
 340           while (b1)
 341           {
 342               from = pop_1st_bit(&b1);
 343               // Move is always legal because checking pawn is not a discovered
 344               // check candidate and our capturing pawn has been already tested
 345               // against pinned pieces.
 346               (*mlist++).move = make_ep_move(from, to);
 347           }
 348       }
 349   }
 350   return int(mlist - mlist_start);
 351 }
 352
 353
 354 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
 355 /// current position. This function is not very fast, and should be used
 356 /// only in situations where performance is unimportant. It wouldn't be
 357 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 358 /// we don't need it.
 359
 360 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 361
 362   assert(pos.is_ok());
 363
 364   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 365
 366   if (pos.is_check())
 367       return generate_evasions(pos, mlist, pinned);
 368
 369   // Generate pseudo-legal moves
 370   int n = generate_captures(pos, mlist);
 371   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
 372
 373   // Remove illegal moves from the list
 374   for (int i = 0; i < n; i++)
 375       if (!pos.pl_move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
 376           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
 377
 378   return n;
 379 }
 380
 381
 382 /// move_is_legal() takes a position and a (not necessarily pseudo-legal)
 383 /// move and a pinned pieces bitboard as input, and tests whether
 384 /// the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
 385 /// returned. If not, the function returns false.  This function must
 386 /// only be used when the side to move is not in check.
 387
 388 bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
 389
 390   assert(pos.is_ok());
 391   assert(!pos.is_check());
 392   assert(move_is_ok(m));
 393   assert(pinned == pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()));
 394
 395   Color us = pos.side_to_move();
 396   Color them = opposite_color(us);
 397   Square from = move_from(m);
 398   Piece pc = pos.piece_on(from);
 399
 400   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
 401   // move, the move is obviously not legal.
 402   if (color_of_piece(pc) != us)
 403       return false;
 404
 405   Square to = move_to(m);
 406
 407   // En passant moves
 408   if (move_is_ep(m))
 409   {
 410       // The piece must be a pawn and destination square must be the
 411       // en passant square.
 412       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
 413           || to != pos.ep_square())
 414           return false;
 415
 416       assert(pos.square_is_empty(to));
 417       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
 418
 419       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 420       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 421   }
 422
 423   // Castling moves
 424   if (move_is_short_castle(m))
 425   {
 426       // The piece must be a king and side to move must still have
 427       // the right to castle kingside.
 428       if (   type_of_piece(pc) != KING
 429           ||!pos.can_castle_kingside(us))
 430           return false;
 431
 432       assert(from == pos.king_square(us));
 433       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
 434       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 435
 436       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 437       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 438       Square s;
 439       bool illegal = false;
 440
 441       // Check if any of the squares between king and rook
 442       // is occupied or under attack.
 443       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
 444           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 445               || pos.square_is_attacked(s, them))
 446               illegal = true;
 447
 448       // Check if any of the squares between king and rook
 449       // is occupied.
 450       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
 451           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 452               illegal = true;
 453
 454       return !illegal;
 455   }
 456
 457   if (move_is_long_castle(m))
 458   {
 459       // The piece must be a king and side to move must still have
 460       // the right to castle kingside.
 461       if (   type_of_piece(pc) != KING
 462           ||!pos.can_castle_queenside(us))
 463           return false;
 464
 465       assert(from == pos.king_square(us));
 466       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
 467       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 468
 469       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 470       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 471       Square s;
 472       bool illegal = false;
 473
 474       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
 475           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 476              || pos.square_is_attacked(s, them))
 477               illegal = true;
 478
 479       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
 480           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 481               illegal = true;
 482
 483       if (   square_file(to) == FILE_B
 484           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 485               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 486           illegal = true;
 487
 488       return !illegal;
 489   }
 490
 491   // Normal moves
 492
 493   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
 494   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
 495       return false;
 496
 497   // Proceed according to the type of the moving piece.
 498   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
 499   {
 500       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
 501       // be a promotion.
 502       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
 503               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
 504            && !move_promotion(m))
 505           return false;
 506
 507       // Proceed according to the square delta between the source and
 508       // destionation squares.
 509       switch (to - from)
 510       {
 511       case DELTA_NW:
 512       case DELTA_NE:
 513       case DELTA_SW:
 514       case DELTA_SE:
 515       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
 516       // piece (en passant captures was handled earlier).
 517           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
 518               return false;
 519           break;
 520
 521       case DELTA_N:
 522       case DELTA_S:
 523       // Pawn push. The destination square must be empty.
 524           if (!pos.square_is_empty(to))
 525               return false;
 526           break;
 527
 528       case DELTA_NN:
 529       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
 530       // rank, and both the destination square and the square between the
 531       // source and destination squares must be empty.
 532       if (   square_rank(to) != RANK_4
 533           || !pos.square_is_empty(to)
 534           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
 535           return false;
 536           break;
 537
 538       case DELTA_SS:
 539       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
 540       // rank, and both the destination square and the square between the
 541       // source and destination squares must be empty.
 542           if (   square_rank(to) != RANK_5
 543               || !pos.square_is_empty(to)
 544               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
 545               return false;
 546           break;
 547
 548       default:
 549           return false;
 550       }
 551       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 552       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 553   }
 554
 555   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
 556   return (   pos.piece_attacks_square(pos.piece_on(from), from, to)
 557           && pos.pl_move_is_legal(m, pinned)
 558           && !move_promotion(m));
 559 }
 560
 561
 562 namespace {
 563
 564   template<PieceType Piece>
 565   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 566
 567     Square from;
 568     Bitboard b;
 569
 570     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 571     {
 572         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 573         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 574         SERIALIZE_MOVES(b);
 575     }
 576     return mlist;
 577   }
 578
 579   template<PieceType Piece>
 580   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist,
 581                                   Color us, Bitboard target, Bitboard pinned) {
 582     Square from;
 583     Bitboard b;
 584
 585     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 586     {
 587         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 588         if (pinned && bit_is_set(pinned, from))
 589             continue;
 590
 591         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 592         SERIALIZE_MOVES(b);
 593     }
 594     return mlist;
 595   }
 596
 597   template<>
 598   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 599
 600     Bitboard b;
 601     Square from = pos.king_square(us);
 602
 603     b = pos.piece_attacks<KING>(from) & target;
 604     SERIALIZE_MOVES(b);
 605     return mlist;
 606   }
 607
 608   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, SquareDelta TDELTA_NE,
 609            SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 610           >
 611   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 612
 613     Square to;
 614     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 615     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 616
 617     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 618     Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_NE>(pawns) & ~FileABB & enemyPieces;
 619
 620     // Capturing promotions
 621     Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
 622     while (b2)
 623     {
 624         to = pop_1st_bit(&b2);
 625         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, QUEEN);
 626     }
 627
 628     // Capturing non-promotions
 629     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 630     while (b2)
 631     {
 632         to = pop_1st_bit(&b2);
 633         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NE, to);
 634     }
 635
 636     // Captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 637     b1 = move_pawns<Us, DELTA_NW>(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces;
 638
 639     // Capturing promotions
 640     b2 = b1 & TRank8BB;
 641     while (b2)
 642     {
 643         to = pop_1st_bit(&b2);
 644         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, QUEEN);
 645     }
 646
 647     // Capturing non-promotions
 648     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 649     while (b2)
 650     {
 651         to = pop_1st_bit(&b2);
 652         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NW, to);
 653     }
 654
 655     // Non-capturing promotions
 656     b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
 657     while (b1)
 658     {
 659         to = pop_1st_bit(&b1);
 660         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 661     }
 662
 663     // En passant captures
 664     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
 665     {
 666         assert(Us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 667         assert(Us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 668
 669         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(Them, pos.ep_square());
 670         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 671
 672         while (b1)
 673         {
 674             to = pop_1st_bit(&b1);
 675             (*mlist++).move = make_ep_move(to, pos.ep_square());
 676         }
 677     }
 678     return mlist;
 679   }
 680
 681   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB,
 682            SquareDelta TDELTA_NE, SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 683           >
 684   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 685
 686     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 687     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 688     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 689     Bitboard b1, b2;
 690     Square to;
 691
 692     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 693     b1 = move_pawns<Us, DELTA_NE>(pawns) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
 694     while (b1)
 695     {
 696         to = pop_1st_bit(&b1);
 697         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
 698         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
 699         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
 700     }
 701
 702     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 703     b1 = move_pawns<Us, DELTA_NW>(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
 704     while (b1)
 705     {
 706         to = pop_1st_bit(&b1);
 707         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
 708         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
 709         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
 710     }
 711
 712     // Single pawn pushes
 713     b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & emptySquares;
 714     b2 = b1 & TRank8BB;
 715     while (b2)
 716     {
 717         to = pop_1st_bit(&b2);
 718         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 719         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 720         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 721     }
 722     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 723     while (b2)
 724     {
 725         to = pop_1st_bit(&b2);
 726         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 727     }
 728
 729     // Double pawn pushes
 730     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & TRank3BB) & emptySquares;
 731     while (b2)
 732     {
 733         to = pop_1st_bit(&b2);
 734         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 735     }
 736     return mlist;
 737   }
 738
 739
 740   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 741   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
 742   {
 743     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
 744     Bitboard b1, b2, b3;
 745     Bitboard empty = pos.empty_squares();
 746
 747     if (dc != EmptyBoardBB)
 748     {
 749         // Pawn moves which gives discovered check. This is possible only if the
 750         // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 751         // generate captures.
 752         b1 = pos.pawns(Us) & ~file_bb(ksq);
 753
 754         // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
 755         b2 = b3 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & dc) & empty & ~TRank8BB;
 756         while (b3)
 757         {
 758             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 759             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 760         }
 761
 762         // Discovered checks, double pawn pushes
 763         b3 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b2 & TRank3BB) & empty;
 764         while (b3)
 765         {
 766             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 767             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 768         }
 769     }
 770
 771     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
 772     // of the enemy king.
 773     b1 = pos.pawns(Us) & neighboring_files_bb(ksq) & ~dc;
 774
 775     // Direct checks, single pawn pushes
 776     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1) & empty;
 777     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 778     while (b3)
 779     {
 780         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 781         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 782     }
 783
 784     // Direct checks, double pawn pushes
 785     b3 =  move_pawns<Us, DELTA_N>(b2 & TRank3BB) & empty & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 786     while (b3)
 787     {
 788         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 789         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 790     }
 791     return mlist;
 792   }
 793
 794   template<PieceType Piece>
 795   MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 796                                    Bitboard dc, Square ksq) {
 797
 798     Bitboard target = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece);
 799
 800     // Discovered checks
 801     Bitboard b = target & dc;
 802     while (b)
 803     {
 804         Square from = pop_1st_bit(&b);
 805         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
 806         if (Piece == KING)
 807             bb &= ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 808
 809         SERIALIZE_MOVES(bb);
 810     }
 811
 812     // Direct checks
 813     b = target & ~dc;
 814     if (Piece == KING || !b)
 815         return mlist;
 816
 817     Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
 818     while (b)
 819     {
 820         Square from = pop_1st_bit(&b);
 821         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
 822         SERIALIZE_MOVES(bb);
 823     }
 824     return mlist;
 825   }
 826
 827   template<Color Us, Rank TRANK_8, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 828   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard pinned,
 829                                              Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 830     Square to;
 831
 832     // Find non-pinned pawns and push them one square
 833     Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pos.pawns(Us) & ~pinned);
 834
 835     // We don't have to AND with empty squares here,
 836     // because the blocking squares will always be empty.
 837     Bitboard b2 = b1 & blockSquares;
 838     while (b2)
 839     {
 840         to = pop_1st_bit(&b2);
 841
 842         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 843
 844         if (square_rank(to) == TRANK_8)
 845         {
 846             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 847             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 848             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 849             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 850         } else
 851             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 852     }
 853
 854     // Double pawn pushes
 855     b2 = b1 & pos.empty_squares() & TRank3BB;
 856     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b2) & blockSquares;
 857     while (b2)
 858     {
 859         to = pop_1st_bit(&b2);
 860
 861         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 862         assert(Us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
 863         assert(Us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
 864
 865         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 866     }
 867     return mlist;
 868   }
 869
 870   template<CastlingSide Side>
 871   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 872
 873     Color us = pos.side_to_move();
 874
 875     if (  (Side == KING_SIDE && pos.can_castle_kingside(us))
 876         ||(Side == QUEEN_SIDE && pos.can_castle_queenside(us)))
 877     {
 878         Color them = opposite_color(us);
 879         Square ksq = pos.king_square(us);
 880
 881         assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 882
 883         Square rsq = (Side == KING_SIDE ? pos.initial_kr_square(us) : pos.initial_qr_square(us));
 884         Square s1 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
 885         Square s2 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 886         Square s;
 887         bool illegal = false;
 888
 889         assert(pos.piece_on(rsq) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 890
 891         // It is a bit complicated to correctly handle Chess960
 892         for (s = Min(ksq, s1); s <= Max(ksq, s1); s++)
 893             if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 894                 || pos.square_is_attacked(s, them))
 895                 illegal = true;
 896
 897         for (s = Min(rsq, s2); s <= Max(rsq, s2); s++)
 898             if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 899                 illegal = true;
 900
 901         if (   Side == QUEEN_SIDE
 902             && square_file(rsq) == FILE_B
 903             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 904                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 905             illegal = true;
 906
 907         if (!illegal)
 908             (*mlist++).move = make_castle_move(ksq, rsq);
 909     }
 910     return mlist;
 911   }
 912
 913   bool castling_is_check(const Position& pos, CastlingSide side) {
 914
 915     // After castling opponent king is attacked by the castled rook?
 916     File rookFile = (side == QUEEN_SIDE ? FILE_D : FILE_F);
 917     Color us = pos.side_to_move();
 918     Square ksq = pos.king_square(us);
 919     Bitboard occ = pos.occupied_squares();
 920
 921     clear_bit(&occ, ksq); // Remove our king from the board
 922     Square rsq = make_square(rookFile, square_rank(ksq));
 923     return bit_is_set(rook_attacks_bb(rsq, occ), pos.king_square(opposite_color(us)));
 924   }
 925 }