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   // Function
  44   bool castling_is_check(const Position&, CastlingSide);
  45
  46   // Templates
  47   template<CastlingSide Side>
  48   MoveStack* generate_castle_moves(const Position&, MoveStack*);
  49   template<PieceType>
  50   MoveStack* generate_piece_checks(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard, Square);
  51   template<Color Us, Rank, Bitboard, SquareDelta>
  52   MoveStack* do_generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard not_pinned,
  53                                                 Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist);
  54
  55   // Template generate_pawn_captures() with specializations
  56   template<Color, Color, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
  57   MoveStack* do_generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  58
  59   template<Color>
  60   inline MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& p, MoveStack* m) {
  61       return do_generate_pawn_captures<WHITE, BLACK, Rank8BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m);
  62   }
  63   template<>
  64   inline MoveStack* generate_pawn_captures<BLACK>(const Position& p, MoveStack* m) {
  65       return do_generate_pawn_captures<BLACK, WHITE, Rank1BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m);
  66   }
  67
  68   // Template generate_pawn_noncaptures() with specializations
  69   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
  70   MoveStack* do_generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  71
  72   template<Color>
  73   inline MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& p, MoveStack* m) {
  74       return do_generate_pawn_noncaptures<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m);
  75   }
  76   template<>
  77   inline MoveStack* generate_pawn_noncaptures<BLACK>(const Position& p, MoveStack* m) {
  78       return do_generate_pawn_noncaptures<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m);
  79   }
  80
  81   // Template generate_pawn_checks() with specializations
  82   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta>
  83   MoveStack* do_generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*);
  84
  85   template<Color>
  86   inline MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& p, MoveStack* m, Bitboard dc, Square ksq) {
  87       return do_generate_pawn_checks<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_N>(p, dc, ksq, m);
  88   }
  89   template<>
  90   inline MoveStack* generate_pawn_checks<BLACK>(const Position& p, MoveStack* m, Bitboard dc, Square ksq) {
  91       return do_generate_pawn_checks<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_S>(p, dc, ksq, m);
  92   }
  93
  94   // Template generate_piece_moves() with specializations
  95   template<PieceType>
  96   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard);
  97   template<>
  98   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target);
  99
 100   // Template generate_piece_blocking_evasions() with specializations
 101   template<PieceType>
 102   MoveStack* generate_piece_blocking_evasions(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard, Bitboard);
 103   template<>
 104   MoveStack* generate_piece_blocking_evasions<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us, Bitboard np, Bitboard bs);
 105 }
 106
 107
 108 ////
 109 //// Functions
 110 ////
 111
 112
 113 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
 114 /// promotions.  The return value is the number of moves generated.
 115
 116 int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 117
 118   assert(pos.is_ok());
 119   assert(!pos.is_check());
 120
 121   Color us = pos.side_to_move();
 122   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
 123   MoveStack* mlist_start = mlist;
 124
 125   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 126   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 127   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 128   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 129
 130   if (us == WHITE)
 131       mlist = generate_pawn_captures<WHITE>(pos, mlist);
 132   else
 133       mlist = generate_pawn_captures<BLACK>(pos, mlist);
 134
 135   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 136   return int(mlist - mlist_start);
 137 }
 138
 139
 140 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
 141 /// underpromotions. The return value is the number of moves generated.
 142
 143 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 144
 145   assert(pos.is_ok());
 146   assert(!pos.is_check());
 147
 148   Color us = pos.side_to_move();
 149   Bitboard target = pos.empty_squares();
 150   MoveStack* mlist_start = mlist;
 151
 152   if (us == WHITE)
 153       mlist = generate_pawn_noncaptures<WHITE>(pos, mlist);
 154   else
 155       mlist = generate_pawn_noncaptures<BLACK>(pos, mlist);
 156
 157   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 158   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 159   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 160   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 161   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 162   mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 163   mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 164   return int(mlist - mlist_start);
 165 }
 166
 167
 168 /// generate_checks() generates all pseudo-legal non-capturing, non-promoting
 169 /// checks. It returns the number of generated moves.
 170
 171 int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 172
 173   assert(pos.is_ok());
 174   assert(!pos.is_check());
 175
 176   Color us = pos.side_to_move();
 177   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
 178   MoveStack* mlist_start = mlist;
 179
 180   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(opposite_color(us)));
 181
 182   // Pawn moves
 183   if (us == WHITE)
 184      mlist = generate_pawn_checks<WHITE>(pos, mlist, dc, ksq);
 185   else
 186      mlist = generate_pawn_checks<BLACK>(pos, mlist, dc, ksq);
 187
 188   // Pieces moves
 189   mlist = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 190   mlist = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 191   mlist = generate_piece_checks<ROOK>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 192   mlist = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 193   mlist = generate_piece_checks<KING>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 194
 195   // Castling moves that give check. Very rare but nice to have!
 196   if (   pos.can_castle_queenside(us)
 197       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_D)
 198       && castling_is_check(pos, QUEEN_SIDE))
 199       mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 200
 201   if (   pos.can_castle_kingside(us)
 202       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_F)
 203       && castling_is_check(pos, KING_SIDE))
 204       mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 205
 206   return int(mlist - mlist_start);
 207 }
 208
 209
 210 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
 211 /// in check.  Unlike the other move generation functions, this one generates
 212 /// only legal moves.  It returns the number of generated moves. This
 213 /// function is very ugly, and needs cleaning up some time later.  FIXME
 214
 215 int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 216
 217   assert(pos.is_ok());
 218   assert(pos.is_check());
 219
 220   Square from, to;
 221   Color us = pos.side_to_move();
 222   Color them = opposite_color(us);
 223   Square ksq = pos.king_square(us);
 224   MoveStack* mlist_start = mlist;
 225
 226   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 227
 228   // The bitboard of occupied pieces without our king
 229   Bitboard b2 = pos.occupied_squares();
 230   clear_bit(&b2, ksq);
 231
 232   // Find squares attacked by slider checkers, we will
 233   // remove them from king evasions set so to avoid a couple
 234   // of cycles in the slow king evasions legality check loop.
 235   Bitboard checkers = pos.checkers();
 236   Bitboard checkersAttacks = EmptyBoardBB;
 237   Bitboard b = checkers & (pos.queens() | pos.bishops());
 238   while (b)
 239   {
 240       from = pop_1st_bit(&b);
 241       checkersAttacks |= bishop_attacks_bb(from, b2);
 242   }
 243
 244   b = checkers & (pos.queens() | pos.rooks());
 245   while (b)
 246   {
 247       from = pop_1st_bit(&b);
 248       checkersAttacks |= rook_attacks_bb(from, b2);
 249   }
 250
 251   // Generate evasions for king
 252   Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us) & ~checkersAttacks;
 253   while (b1)
 254   {
 255       to = pop_1st_bit(&b1);
 256
 257       // Make sure 'to' is not attacked by the other side. This is a bit ugly,
 258       // because we can't use Position::square_is_attacked. Instead we use
 259       // the low-level bishop_attacks_bb and rook_attacks_bb with the bitboard
 260       // b2 (the occupied squares with the king removed) in order to test whether
 261       // the king will remain in check on the destination square.
 262       if (!(   (pos.piece_attacks<KNIGHT>(to) & pos.knights(them))
 263             || (pos.pawn_attacks(us, to)      & pos.pawns(them))
 264             || (bishop_attacks_bb(to, b2)     & pos.bishops_and_queens(them))
 265             || (rook_attacks_bb(to, b2)       & pos.rooks_and_queens(them))
 266             || (pos.piece_attacks<KING>(to)   & pos.kings(them))))
 267           (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
 268   }
 269
 270   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
 271   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 272   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 273   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
 274   {
 275       Square checksq = first_1(checkers);
 276
 277       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 278
 279       // Find pinned pieces
 280       Bitboard not_pinned = ~pos.pinned_pieces(us);
 281
 282       // Generate captures of the checking piece
 283
 284       // Pawn captures
 285       b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & not_pinned;
 286       while (b1)
 287       {
 288           from = pop_1st_bit(&b1);
 289           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
 290           {
 291               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 292               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 293               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 294               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 295           } else
 296               (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 297       }
 298
 299       // Pieces captures
 300       b1 = (  (pos.piece_attacks<KNIGHT>(checksq) & pos.knights(us))
 301             | (pos.piece_attacks<BISHOP>(checksq) & pos.bishops_and_queens(us))
 302             | (pos.piece_attacks<ROOK>(checksq)   & pos.rooks_and_queens(us)) ) & not_pinned;
 303
 304       while (b1)
 305       {
 306           from = pop_1st_bit(&b1);
 307           (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 308       }
 309
 310       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
 311       // a slider
 312       if (checkers & pos.sliders())
 313       {
 314           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 315
 316           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 317
 318           // Pieces moves
 319           mlist = generate_piece_blocking_evasions<PAWN>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 320           mlist = generate_piece_blocking_evasions<KNIGHT>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 321           mlist = generate_piece_blocking_evasions<BISHOP>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 322           mlist = generate_piece_blocking_evasions<ROOK>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 323           mlist = generate_piece_blocking_evasions<QUEEN>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 324     }
 325
 326     // Finally, the ugly special case of en passant captures. An en passant
 327     // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 328     // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 329     // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 330     // an en passant check evasion may be possible.
 331     if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them)))
 332     {
 333         to = pos.ep_square();
 334         b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
 335
 336         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 337
 338         b1 &= not_pinned;
 339         while (b1)
 340         {
 341             from = pop_1st_bit(&b1);
 342
 343             // Before generating the move, we have to make sure it is legal.
 344             // This is somewhat tricky, because the two disappearing pawns may
 345             // cause new "discovered checks".  We test this by removing the
 346             // two relevant bits from the occupied squares bitboard, and using
 347             // the low-level bitboard functions for bishop and rook attacks.
 348             b2 = pos.occupied_squares();
 349             clear_bit(&b2, from);
 350             clear_bit(&b2, checksq);
 351             if (!(  (bishop_attacks_bb(ksq, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
 352                   ||(rook_attacks_bb(ksq, b2)   & pos.rooks_and_queens(them))))
 353
 354                  (*mlist++).move = make_ep_move(from, to);
 355         }
 356     }
 357   }
 358   return int(mlist - mlist_start);
 359 }
 360
 361
 362 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
 363 /// current position. This function is not very fast, and should be used
 364 /// only in situations where performance is unimportant. It wouldn't be
 365 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 366 /// we don't need it.
 367
 368 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 369
 370   assert(pos.is_ok());
 371
 372   if (pos.is_check())
 373       return generate_evasions(pos, mlist);
 374
 375   // Generate pseudo-legal moves
 376   int n = generate_captures(pos, mlist);
 377   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
 378
 379   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 380
 381   // Remove illegal moves from the list
 382   for (int i = 0; i < n; i++)
 383       if (!pos.pl_move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
 384           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
 385
 386   return n;
 387 }
 388
 389
 390 /// move_is_legal() takes a position and a (not necessarily pseudo-legal)
 391 /// move and a pinned pieces bitboard as input, and tests whether
 392 /// the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
 393 /// returned. If not, the function returns false.  This function must
 394 /// only be used when the side to move is not in check.
 395
 396 bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
 397
 398   assert(pos.is_ok());
 399   assert(!pos.is_check());
 400   assert(move_is_ok(m));
 401   assert(pinned == pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()));
 402
 403   Color us = pos.side_to_move();
 404   Color them = opposite_color(us);
 405   Square from = move_from(m);
 406   Piece pc = pos.piece_on(from);
 407
 408   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
 409   // move, the move is obviously not legal.
 410   if (color_of_piece(pc) != us)
 411       return false;
 412
 413   Square to = move_to(m);
 414
 415   // En passant moves
 416   if (move_is_ep(m))
 417   {
 418       // The piece must be a pawn and destination square must be the
 419       // en passant square.
 420       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
 421           || to != pos.ep_square())
 422           return false;
 423
 424       assert(pos.square_is_empty(to));
 425       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == pawn_of_color(them));
 426
 427       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 428       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 429   }
 430
 431   // Castling moves
 432   if (move_is_short_castle(m))
 433   {
 434       // The piece must be a king and side to move must still have
 435       // the right to castle kingside.
 436       if (   type_of_piece(pc) != KING
 437           ||!pos.can_castle_kingside(us))
 438           return false;
 439
 440       assert(from == pos.king_square(us));
 441       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
 442       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
 443
 444       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 445       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 446       Square s;
 447       bool illegal = false;
 448
 449       // Check if any of the squares between king and rook
 450       // is occupied or under attack.
 451       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
 452           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 453               || pos.square_is_attacked(s, them))
 454               illegal = true;
 455
 456       // Check if any of the squares between king and rook
 457       // is occupied.
 458       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
 459           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 460               illegal = true;
 461
 462       return !illegal;
 463   }
 464
 465   if (move_is_long_castle(m))
 466   {
 467       // The piece must be a king and side to move must still have
 468       // the right to castle kingside.
 469       if (   type_of_piece(pc) != KING
 470           ||!pos.can_castle_queenside(us))
 471           return false;
 472
 473       assert(from == pos.king_square(us));
 474       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
 475       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
 476
 477       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 478       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 479       Square s;
 480       bool illegal = false;
 481
 482       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
 483           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 484              || pos.square_is_attacked(s, them))
 485               illegal = true;
 486
 487       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
 488           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 489               illegal = true;
 490
 491       if (   square_file(to) == FILE_B
 492           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == rook_of_color(them)
 493               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == queen_of_color(them)))
 494           illegal = true;
 495
 496       return !illegal;
 497   }
 498
 499   // Normal moves
 500
 501   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
 502   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
 503       return false;
 504
 505   // Proceed according to the type of the moving piece.
 506   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
 507   {
 508       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
 509       // be a promotion.
 510       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
 511               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
 512            && !move_promotion(m))
 513           return false;
 514
 515       // Proceed according to the square delta between the source and
 516       // destionation squares.
 517       switch (to - from)
 518       {
 519       case DELTA_NW:
 520       case DELTA_NE:
 521       case DELTA_SW:
 522       case DELTA_SE:
 523       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
 524       // piece (en passant captures was handled earlier).
 525           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
 526               return false;
 527           break;
 528
 529       case DELTA_N:
 530       case DELTA_S:
 531       // Pawn push. The destination square must be empty.
 532           if (!pos.square_is_empty(to))
 533               return false;
 534           break;
 535
 536       case DELTA_NN:
 537       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
 538       // rank, and both the destination square and the square between the
 539       // source and destination squares must be empty.
 540       if (   square_rank(to) != RANK_4
 541           || !pos.square_is_empty(to)
 542           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
 543           return false;
 544           break;
 545
 546       case DELTA_SS:
 547       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
 548       // rank, and both the destination square and the square between the
 549       // source and destination squares must be empty.
 550           if (   square_rank(to) != RANK_5
 551               || !pos.square_is_empty(to)
 552               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
 553               return false;
 554           break;
 555
 556       default:
 557           return false;
 558       }
 559       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 560       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 561   }
 562
 563   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
 564   return (   pos.piece_attacks_square(from, to)
 565           && pos.pl_move_is_legal(m, pinned)
 566           && !move_promotion(m));
 567 }
 568
 569
 570 namespace {
 571
 572   template<PieceType Piece>
 573   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 574
 575     Square from;
 576     Bitboard b;
 577
 578     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 579     {
 580         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 581         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 582         SERIALIZE_MOVES(b);
 583     }
 584     return mlist;
 585   }
 586
 587   template<>
 588   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 589
 590     Bitboard b;
 591     Square from = pos.king_square(us);
 592
 593     b = pos.piece_attacks<KING>(from) & target;
 594     SERIALIZE_MOVES(b);
 595     return mlist;
 596   }
 597
 598   template<PieceType Piece>
 599   MoveStack* generate_piece_blocking_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 600                                               Bitboard not_pinned, Bitboard blockSquares) {
 601
 602     Bitboard b = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece) & not_pinned;
 603     while (b)
 604     {
 605         Square from = pop_1st_bit(&b);
 606         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & blockSquares;
 607         SERIALIZE_MOVES(bb);
 608     }
 609     return mlist;
 610   }
 611
 612   template<>
 613   MoveStack* generate_piece_blocking_evasions<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us,
 614                                                     Bitboard np, Bitboard bs) {
 615     if (us == WHITE)
 616         return do_generate_pawn_blocking_evasions<WHITE, RANK_8, Rank3BB, DELTA_N>(p, np, bs, m);
 617     else
 618         return do_generate_pawn_blocking_evasions<BLACK, RANK_1, Rank6BB, DELTA_S>(p, np, bs, m);
 619   }
 620
 621   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, SquareDelta TDELTA_NE,
 622            SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 623           >
 624   MoveStack* do_generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 625
 626     Square to;
 627     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 628     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 629
 630     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 631     Bitboard b1 = (Us == WHITE ? pawns << 9 : pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces;
 632
 633     // Capturing promotions
 634     Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
 635     while (b2)
 636     {
 637         to = pop_1st_bit(&b2);
 638         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, QUEEN);
 639     }
 640
 641     // Capturing non-promotions
 642     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 643     while (b2)
 644     {
 645         to = pop_1st_bit(&b2);
 646         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NE, to);
 647     }
 648
 649     // Captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 650     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 7 : pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces;
 651
 652     // Capturing promotions
 653     b2 = b1 & TRank8BB;
 654     while (b2)
 655     {
 656         to = pop_1st_bit(&b2);
 657         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, QUEEN);
 658     }
 659
 660     // Capturing non-promotions
 661     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 662     while (b2)
 663     {
 664         to = pop_1st_bit(&b2);
 665         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NW, to);
 666     }
 667
 668     // Non-capturing promotions
 669     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 8 : pawns >> 8) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
 670     while (b1)
 671     {
 672         to = pop_1st_bit(&b1);
 673         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 674     }
 675
 676     // En passant captures
 677     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
 678     {
 679         assert(Us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 680         assert(Us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 681
 682         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(Them, pos.ep_square());
 683         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 684
 685         while (b1)
 686         {
 687             to = pop_1st_bit(&b1);
 688             (*mlist++).move = make_ep_move(to, pos.ep_square());
 689         }
 690     }
 691     return mlist;
 692   }
 693
 694   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB,
 695            SquareDelta TDELTA_NE, SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 696           >
 697   MoveStack* do_generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 698
 699     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 700     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 701     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 702     Bitboard b1, b2;
 703     Square to;
 704
 705     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 706     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 9 : pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
 707     while (b1)
 708     {
 709         to = pop_1st_bit(&b1);
 710         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
 711         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
 712         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
 713     }
 714
 715     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 716     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 7 : pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
 717     while (b1)
 718     {
 719         to = pop_1st_bit(&b1);
 720         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
 721         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
 722         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
 723     }
 724
 725     // Single pawn pushes
 726     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 8 : pawns >> 8) & emptySquares;
 727     b2 = b1 & TRank8BB;
 728     while (b2)
 729     {
 730         to = pop_1st_bit(&b2);
 731         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 732         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 733         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 734     }
 735     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 736     while (b2)
 737     {
 738         to = pop_1st_bit(&b2);
 739         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 740     }
 741
 742     // Double pawn pushes
 743     b2 = (Us == WHITE ? (b1 & TRank3BB) << 8 : (b1 & TRank3BB) >> 8) & emptySquares;
 744     while (b2)
 745     {
 746         to = pop_1st_bit(&b2);
 747         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 748     }
 749     return mlist;
 750   }
 751
 752
 753   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 754   MoveStack* do_generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
 755   {
 756     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
 757     Bitboard b1, b2, b3;
 758     Bitboard empty = pos.empty_squares();
 759
 760     if (dc != EmptyBoardBB)
 761     {
 762         // Pawn moves which gives discovered check. This is possible only if the
 763         // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 764         // generate captures.
 765         b1 = pos.pawns(Us) & ~file_bb(ksq);
 766
 767         // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
 768         b2 = b3 = (Us == WHITE ? (b1 & dc) << 8 : (b1 & dc) >> 8) & empty & ~TRank8BB;
 769         while (b3)
 770         {
 771             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 772             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 773         }
 774
 775         // Discovered checks, double pawn pushes
 776         b3 = (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8) & empty;
 777         while (b3)
 778         {
 779             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 780             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 781         }
 782     }
 783
 784     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
 785     // of the enemy king.
 786     b1 = pos.pawns(Us) & neighboring_files_bb(ksq) & ~dc;
 787
 788     // Direct checks, single pawn pushes
 789     b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & empty;
 790     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 791     while (b3)
 792     {
 793         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 794         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 795     }
 796
 797     // Direct checks, double pawn pushes
 798     b3 =  (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8)
 799         & empty
 800         & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 801     while (b3)
 802     {
 803         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 804         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 805     }
 806     return mlist;
 807   }
 808
 809   template<PieceType Piece>
 810   MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 811                                    Bitboard dc, Square ksq) {
 812
 813     Bitboard target = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece);
 814
 815     // Discovered checks
 816     Bitboard b = target & dc;
 817     while (b)
 818     {
 819         Square from = pop_1st_bit(&b);
 820         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
 821         if (Piece == KING)
 822             bb &= ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 823
 824         SERIALIZE_MOVES(bb);
 825     }
 826
 827     // Direct checks
 828     b = target & ~dc;
 829     if (Piece == KING || !b)
 830         return mlist;
 831
 832     Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
 833     while (b)
 834     {
 835         Square from = pop_1st_bit(&b);
 836         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
 837         SERIALIZE_MOVES(bb);
 838     }
 839     return mlist;
 840   }
 841
 842   template<Color Us, Rank TRANK_8, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 843   MoveStack* do_generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard not_pinned,
 844                                                 Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 845     Square to;
 846
 847     // Find non-pinned pawns
 848     Bitboard b1 = pos.pawns(Us) & not_pinned;
 849
 850     // Single pawn pushes. We don't have to AND with empty squares here,
 851     // because the blocking squares will always be empty.
 852     Bitboard b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & blockSquares;
 853     while (b2)
 854     {
 855         to = pop_1st_bit(&b2);
 856
 857         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 858
 859         if (square_rank(to) == TRANK_8)
 860         {
 861             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 862             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 863             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 864             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 865         } else
 866             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 867     }
 868
 869     // Double pawn pushes
 870     b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & pos.empty_squares() & TRank3BB;
 871     b2 = (Us == WHITE ? b2 << 8 : b2 >> 8) & blockSquares;;
 872     while (b2)
 873     {
 874         to = pop_1st_bit(&b2);
 875
 876         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 877         assert(Us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
 878         assert(Us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
 879
 880         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 881     }
 882     return mlist;
 883   }
 884
 885   template<CastlingSide Side>
 886   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 887
 888     Color us = pos.side_to_move();
 889
 890     if (  (Side == KING_SIDE && pos.can_castle_kingside(us))
 891         ||(Side == QUEEN_SIDE && pos.can_castle_queenside(us)))
 892     {
 893         Color them = opposite_color(us);
 894         Square ksq = pos.king_square(us);
 895
 896         assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 897
 898         Square rsq = (Side == KING_SIDE ? pos.initial_kr_square(us) : pos.initial_qr_square(us));
 899         Square s1 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
 900         Square s2 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 901         Square s;
 902         bool illegal = false;
 903
 904         assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
 905
 906         // It is a bit complicated to correctly handle Chess960
 907         for (s = Min(ksq, s1); s <= Max(ksq, s1); s++)
 908             if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 909                 || pos.square_is_attacked(s, them))
 910                 illegal = true;
 911
 912         for (s = Min(rsq, s2); s <= Max(rsq, s2); s++)
 913             if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 914                 illegal = true;
 915
 916         if (   Side == QUEEN_SIDE
 917             && square_file(rsq) == FILE_B
 918             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == rook_of_color(them)
 919                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == queen_of_color(them)))
 920             illegal = true;
 921
 922         if (!illegal)
 923             (*mlist++).move = make_castle_move(ksq, rsq);
 924     }
 925     return mlist;
 926   }
 927
 928   bool castling_is_check(const Position& pos, CastlingSide side) {
 929
 930     // After castling opponent king is attacked by the castled rook?
 931     File rookFile = (side == QUEEN_SIDE ? FILE_D : FILE_F);
 932     Color us = pos.side_to_move();
 933     Square ksq = pos.king_square(us);
 934     Bitboard occ = pos.occupied_squares();
 935
 936     clear_bit(&occ, ksq); // Remove our king from the board
 937     Square rsq = make_square(rookFile, square_rank(ksq));
 938     return bit_is_set(rook_attacks_bb(rsq, occ), pos.king_square(opposite_color(us)));
 939   }
 940 }