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