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 np, Bitboard bs) {
 106     if (us == WHITE)
 107         return generate_pawn_blocking_evasions<WHITE, RANK_8, Rank3BB, DELTA_N>(p, np, bs, m);
 108     else
 109         return generate_pawn_blocking_evasions<BLACK, RANK_1, Rank6BB, DELTA_S>(p, np, 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. This
 205 /// function is very ugly, and needs cleaning up some time later.  FIXME
 206
 207 int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 208
 209   assert(pos.is_ok());
 210   assert(pos.is_check());
 211
 212   Square from, to;
 213   Color us = pos.side_to_move();
 214   Color them = opposite_color(us);
 215   Square ksq = pos.king_square(us);
 216   MoveStack* mlist_start = mlist;
 217
 218   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 219
 220   // The bitboard of occupied pieces without our king
 221   Bitboard b2 = pos.occupied_squares();
 222   clear_bit(&b2, ksq);
 223
 224   // Find squares attacked by slider checkers, we will
 225   // remove them from king evasions set so to avoid a couple
 226   // of cycles in the slow king evasions legality check loop.
 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, b2);
 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, b2);
 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
 249       // Make sure 'to' is not attacked by the other side. This is a bit ugly,
 250       // because we can't use Position::square_is_attacked. Instead we use
 251       // the low-level bishop_attacks_bb and rook_attacks_bb with the bitboard
 252       // b2 (the occupied squares with the king removed) in order to test whether
 253       // the king will remain in check on the destination square.
 254       if (!(   (pos.piece_attacks<KNIGHT>(to) & pos.knights(them))
 255             || (pos.pawn_attacks(us, to)      & pos.pawns(them))
 256             || (bishop_attacks_bb(to, b2)     & pos.bishops_and_queens(them))
 257             || (rook_attacks_bb(to, b2)       & pos.rooks_and_queens(them))
 258             || (pos.piece_attacks<KING>(to)   & pos.kings(them))))
 259           (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
 260   }
 261
 262   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
 263   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 264   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 265   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
 266   {
 267       Square checksq = first_1(checkers);
 268
 269       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 270
 271       // Find pinned pieces
 272       Bitboard not_pinned = ~pos.pinned_pieces(us);
 273
 274       // Generate captures of the checking piece
 275
 276       // Pawn captures
 277       b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & not_pinned;
 278       while (b1)
 279       {
 280           from = pop_1st_bit(&b1);
 281           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
 282           {
 283               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 284               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 285               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 286               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 287           } else
 288               (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 289       }
 290
 291       // Pieces captures
 292       b1 = (  (pos.piece_attacks<KNIGHT>(checksq) & pos.knights(us))
 293             | (pos.piece_attacks<BISHOP>(checksq) & pos.bishops_and_queens(us))
 294             | (pos.piece_attacks<ROOK>(checksq)   & pos.rooks_and_queens(us)) ) & not_pinned;
 295
 296       while (b1)
 297       {
 298           from = pop_1st_bit(&b1);
 299           (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 300       }
 301
 302       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
 303       // a slider
 304       if (checkers & pos.sliders())
 305       {
 306           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 307
 308           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 309
 310           // Pieces moves
 311           mlist = generate_piece_blocking_evasions<PAWN>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 312           mlist = generate_piece_blocking_evasions<KNIGHT>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 313           mlist = generate_piece_blocking_evasions<BISHOP>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 314           mlist = generate_piece_blocking_evasions<ROOK>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 315           mlist = generate_piece_blocking_evasions<QUEEN>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 316     }
 317
 318     // Finally, the ugly special case of en passant captures. An en passant
 319     // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 320     // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 321     // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 322     // an en passant check evasion may be possible.
 323     if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them)))
 324     {
 325         to = pos.ep_square();
 326         b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
 327
 328         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 329
 330         b1 &= not_pinned;
 331         while (b1)
 332         {
 333             from = pop_1st_bit(&b1);
 334
 335             // Before generating the move, we have to make sure it is legal.
 336             // This is somewhat tricky, because the two disappearing pawns may
 337             // cause new "discovered checks".  We test this by removing the
 338             // two relevant bits from the occupied squares bitboard, and using
 339             // the low-level bitboard functions for bishop and rook attacks.
 340             b2 = pos.occupied_squares();
 341             clear_bit(&b2, from);
 342             clear_bit(&b2, checksq);
 343             if (!(  (bishop_attacks_bb(ksq, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
 344                   ||(rook_attacks_bb(ksq, b2)   & pos.rooks_and_queens(them))))
 345
 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   if (pos.is_check())
 365       return generate_evasions(pos, mlist);
 366
 367   // Generate pseudo-legal moves
 368   int n = generate_captures(pos, mlist);
 369   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
 370
 371   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 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)) == pawn_of_color(them));
 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) == rook_of_color(us));
 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) == rook_of_color(us));
 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) == rook_of_color(them)
 485               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == queen_of_color(them)))
 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(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<>
 580   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 581
 582     Bitboard b;
 583     Square from = pos.king_square(us);
 584
 585     b = pos.piece_attacks<KING>(from) & target;
 586     SERIALIZE_MOVES(b);
 587     return mlist;
 588   }
 589
 590   template<PieceType Piece>
 591   MoveStack* generate_piece_blocking_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 592                                               Bitboard not_pinned, Bitboard blockSquares) {
 593
 594     Bitboard b = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece) & not_pinned;
 595     while (b)
 596     {
 597         Square from = pop_1st_bit(&b);
 598         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & blockSquares;
 599         SERIALIZE_MOVES(bb);
 600     }
 601     return mlist;
 602   }
 603
 604   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, SquareDelta TDELTA_NE,
 605            SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 606           >
 607   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 608
 609     Square to;
 610     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 611     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 612
 613     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 614     Bitboard b1 = (Us == WHITE ? pawns << 9 : pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces;
 615
 616     // Capturing promotions
 617     Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
 618     while (b2)
 619     {
 620         to = pop_1st_bit(&b2);
 621         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, QUEEN);
 622     }
 623
 624     // Capturing non-promotions
 625     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 626     while (b2)
 627     {
 628         to = pop_1st_bit(&b2);
 629         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NE, to);
 630     }
 631
 632     // Captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 633     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 7 : pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces;
 634
 635     // Capturing promotions
 636     b2 = b1 & TRank8BB;
 637     while (b2)
 638     {
 639         to = pop_1st_bit(&b2);
 640         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, QUEEN);
 641     }
 642
 643     // Capturing non-promotions
 644     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 645     while (b2)
 646     {
 647         to = pop_1st_bit(&b2);
 648         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NW, to);
 649     }
 650
 651     // Non-capturing promotions
 652     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 8 : pawns >> 8) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
 653     while (b1)
 654     {
 655         to = pop_1st_bit(&b1);
 656         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 657     }
 658
 659     // En passant captures
 660     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
 661     {
 662         assert(Us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 663         assert(Us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 664
 665         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(Them, pos.ep_square());
 666         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 667
 668         while (b1)
 669         {
 670             to = pop_1st_bit(&b1);
 671             (*mlist++).move = make_ep_move(to, pos.ep_square());
 672         }
 673     }
 674     return mlist;
 675   }
 676
 677   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB,
 678            SquareDelta TDELTA_NE, SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 679           >
 680   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 681
 682     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 683     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 684     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 685     Bitboard b1, b2;
 686     Square to;
 687
 688     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 689     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 9 : pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
 690     while (b1)
 691     {
 692         to = pop_1st_bit(&b1);
 693         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
 694         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
 695         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
 696     }
 697
 698     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 699     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 7 : pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
 700     while (b1)
 701     {
 702         to = pop_1st_bit(&b1);
 703         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
 704         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
 705         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
 706     }
 707
 708     // Single pawn pushes
 709     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 8 : pawns >> 8) & emptySquares;
 710     b2 = b1 & TRank8BB;
 711     while (b2)
 712     {
 713         to = pop_1st_bit(&b2);
 714         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 715         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 716         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 717     }
 718     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 719     while (b2)
 720     {
 721         to = pop_1st_bit(&b2);
 722         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 723     }
 724
 725     // Double pawn pushes
 726     b2 = (Us == WHITE ? (b1 & TRank3BB) << 8 : (b1 & TRank3BB) >> 8) & emptySquares;
 727     while (b2)
 728     {
 729         to = pop_1st_bit(&b2);
 730         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 731     }
 732     return mlist;
 733   }
 734
 735
 736   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 737   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
 738   {
 739     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
 740     Bitboard b1, b2, b3;
 741     Bitboard empty = pos.empty_squares();
 742
 743     if (dc != EmptyBoardBB)
 744     {
 745         // Pawn moves which gives discovered check. This is possible only if the
 746         // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 747         // generate captures.
 748         b1 = pos.pawns(Us) & ~file_bb(ksq);
 749
 750         // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
 751         b2 = b3 = (Us == WHITE ? (b1 & dc) << 8 : (b1 & dc) >> 8) & empty & ~TRank8BB;
 752         while (b3)
 753         {
 754             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 755             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 756         }
 757
 758         // Discovered checks, double pawn pushes
 759         b3 = (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8) & empty;
 760         while (b3)
 761         {
 762             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 763             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 764         }
 765     }
 766
 767     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
 768     // of the enemy king.
 769     b1 = pos.pawns(Us) & neighboring_files_bb(ksq) & ~dc;
 770
 771     // Direct checks, single pawn pushes
 772     b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & empty;
 773     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 774     while (b3)
 775     {
 776         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 777         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 778     }
 779
 780     // Direct checks, double pawn pushes
 781     b3 =  (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8)
 782         & empty
 783         & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 784     while (b3)
 785     {
 786         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 787         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 788     }
 789     return mlist;
 790   }
 791
 792   template<PieceType Piece>
 793   MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 794                                    Bitboard dc, Square ksq) {
 795
 796     Bitboard target = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece);
 797
 798     // Discovered checks
 799     Bitboard b = target & dc;
 800     while (b)
 801     {
 802         Square from = pop_1st_bit(&b);
 803         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
 804         if (Piece == KING)
 805             bb &= ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 806
 807         SERIALIZE_MOVES(bb);
 808     }
 809
 810     // Direct checks
 811     b = target & ~dc;
 812     if (Piece == KING || !b)
 813         return mlist;
 814
 815     Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
 816     while (b)
 817     {
 818         Square from = pop_1st_bit(&b);
 819         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
 820         SERIALIZE_MOVES(bb);
 821     }
 822     return mlist;
 823   }
 824
 825   template<Color Us, Rank TRANK_8, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 826   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard not_pinned,
 827                                              Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 828     Square to;
 829
 830     // Find non-pinned pawns
 831     Bitboard b1 = pos.pawns(Us) & not_pinned;
 832
 833     // Single pawn pushes. We don't have to AND with empty squares here,
 834     // because the blocking squares will always be empty.
 835     Bitboard b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & blockSquares;
 836     while (b2)
 837     {
 838         to = pop_1st_bit(&b2);
 839
 840         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 841
 842         if (square_rank(to) == TRANK_8)
 843         {
 844             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 845             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 846             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 847             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 848         } else
 849             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 850     }
 851
 852     // Double pawn pushes
 853     b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & pos.empty_squares() & TRank3BB;
 854     b2 = (Us == WHITE ? b2 << 8 : b2 >> 8) & blockSquares;;
 855     while (b2)
 856     {
 857         to = pop_1st_bit(&b2);
 858
 859         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 860         assert(Us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
 861         assert(Us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
 862
 863         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 864     }
 865     return mlist;
 866   }
 867
 868   template<CastlingSide Side>
 869   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 870
 871     Color us = pos.side_to_move();
 872
 873     if (  (Side == KING_SIDE && pos.can_castle_kingside(us))
 874         ||(Side == QUEEN_SIDE && pos.can_castle_queenside(us)))
 875     {
 876         Color them = opposite_color(us);
 877         Square ksq = pos.king_square(us);
 878
 879         assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 880
 881         Square rsq = (Side == KING_SIDE ? pos.initial_kr_square(us) : pos.initial_qr_square(us));
 882         Square s1 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
 883         Square s2 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 884         Square s;
 885         bool illegal = false;
 886
 887         assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
 888
 889         // It is a bit complicated to correctly handle Chess960
 890         for (s = Min(ksq, s1); s <= Max(ksq, s1); s++)
 891             if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 892                 || pos.square_is_attacked(s, them))
 893                 illegal = true;
 894
 895         for (s = Min(rsq, s2); s <= Max(rsq, s2); s++)
 896             if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 897                 illegal = true;
 898
 899         if (   Side == QUEEN_SIDE
 900             && square_file(rsq) == FILE_B
 901             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == rook_of_color(them)
 902                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == queen_of_color(them)))
 903             illegal = true;
 904
 905         if (!illegal)
 906             (*mlist++).move = make_castle_move(ksq, rsq);
 907     }
 908     return mlist;
 909   }
 910
 911   bool castling_is_check(const Position& pos, CastlingSide side) {
 912
 913     // After castling opponent king is attacked by the castled rook?
 914     File rookFile = (side == QUEEN_SIDE ? FILE_D : FILE_F);
 915     Color us = pos.side_to_move();
 916     Square ksq = pos.king_square(us);
 917     Bitboard occ = pos.occupied_squares();
 918
 919     clear_bit(&occ, ksq); // Remove our king from the board
 920     Square rsq = make_square(rookFile, square_rank(ksq));
 921     return bit_is_set(rook_attacks_bb(rsq, occ), pos.king_square(opposite_color(us)));
 922   }
 923 }