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