259d276b3d79f122de26a1ad4c826fd671498bf4
[stockfish] / src / movegen.cpp
1 /*
2   Glaurung, a UCI chess playing engine.
3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad
4
5   Glaurung 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   Glaurung 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
29 ////
30 //// Local definitions
31 ////
32
33 namespace {
34
35   inline Bitboard forward_white(Bitboard b) { return b << 8; }
36   inline Bitboard forward_right_white(Bitboard b) { return b << 9; }
37   inline Bitboard forward_left_white(Bitboard b) { return b << 7; }
38
39   inline Bitboard forward_black(Bitboard b) { return b >> 8; }
40   inline Bitboard forward_right_black(Bitboard b) { return b >> 7; }
41   inline Bitboard forward_left_black(Bitboard b) { return b >> 9; }
42
43   struct PawnOffsets {
44
45       Bitboard Rank3BB, Rank8BB;
46       Rank RANK_8;
47       SquareDelta DELTA_N, DELTA_NE, DELTA_NW;
48       Color us, them;
49       typedef Bitboard (*Shift_fn)(Bitboard b);
50       Shift_fn forward, forward_left, forward_right;
51   };
52
53   const PawnOffsets WhitePawnOffsets = { Rank3BB, Rank8BB, RANK_8, DELTA_N, DELTA_NE, DELTA_NW, WHITE, BLACK,
54                                          &forward_white, forward_left_white, forward_right_white };
55
56   const PawnOffsets BlackPawnOffsets = { Rank6BB, Rank1BB, RANK_1, DELTA_S, DELTA_SE, DELTA_SW, BLACK, WHITE,
57                                          &forward_black, &forward_left_black, &forward_right_black };
58   
59   int generate_pawn_captures(const PawnOffsets&, const Position&, MoveStack*);  
60   int generate_pawn_noncaptures(const PawnOffsets&, const Position&, MoveStack*);
61   int generate_pawn_checks(const PawnOffsets&, const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*, int);
62   int generate_castle_moves(const Position&, MoveStack*, Color);
63   int generate_pawn_blocking_evasions(const PawnOffsets&, const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*, int);
64
65   template<PieceType>
66   int generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard);
67
68   template<PieceType>
69   int generate_piece_checks(const Position&, Bitboard, Bitboard, Square, MoveStack*, int);
70
71   template<PieceType>
72   int generate_piece_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*, int);
73 }
74
75
76 ////
77 //// Functions
78 ////
79
80
81 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
82 /// promotions.  The return value is the number of moves generated.
83
84 int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
85
86   assert(pos.is_ok());
87   assert(!pos.is_check());
88
89   Color us = pos.side_to_move();
90   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
91   int n;
92
93   if (us == WHITE)
94       n = generate_pawn_captures(WhitePawnOffsets, pos, mlist);
95   else
96       n = generate_pawn_captures(BlackPawnOffsets, pos, mlist);
97
98   n += generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist+n, us, target);
99   n += generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist+n, us, target);
100   n += generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist+n, us, target);
101   n += generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist+n, us, target);
102   n += generate_piece_moves<KING>(pos, mlist+n, us, target);
103   return n;
104 }
105
106
107 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and 
108 /// underpromotions.  The return value is the number of moves generated.
109
110 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack *mlist) {
111
112   assert(pos.is_ok());
113   assert(!pos.is_check());
114
115   Color us = pos.side_to_move();
116   Bitboard target = pos.empty_squares();
117   int n;
118
119   if (us == WHITE)
120       n = generate_pawn_noncaptures(WhitePawnOffsets, pos, mlist);
121   else
122       n = generate_pawn_noncaptures(BlackPawnOffsets, pos, mlist);
123
124   n += generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist+n, us, target);
125   n += generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist+n, us, target);
126   n += generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist+n, us, target);
127   n += generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist+n, us, target);
128   n += generate_piece_moves<KING>(pos, mlist+n, us, target);
129
130   n += generate_castle_moves(pos, mlist+n, us);
131   return n;
132 }
133
134
135 /// generate_checks() generates all pseudo-legal non-capturing, non-promoting
136 /// checks, except castling moves (will add this later).  It returns the
137 /// number of generated moves.  
138
139 int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
140
141   assert(pos.is_ok());
142   assert(!pos.is_check());
143
144   int n;
145   Color us = pos.side_to_move();
146   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
147
148   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(opposite_color(us)));
149
150   dc = pos.discovered_check_candidates(us);
151
152   // Pawn moves
153   if (us == WHITE)    
154      n = generate_pawn_checks(WhitePawnOffsets, pos, dc, ksq, mlist, 0);
155   else
156      n = generate_pawn_checks(BlackPawnOffsets, pos, dc, ksq, mlist, 0);
157
158   // Pieces moves
159   Bitboard b = pos.knights(us);
160   if (b)
161       n = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
162
163   b = pos.bishops(us);
164   if (b)
165       n = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
166
167   b = pos.rooks(us);
168   if (b)
169       n = generate_piece_checks<ROOK>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
170
171   b = pos.queens(us);
172   if (b)
173       n = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
174
175   // King moves
176   Square from = pos.king_square(us);
177   if (bit_is_set(dc, from))
178   {
179       b = pos.piece_attacks<KING>(from) & pos.empty_squares() & ~QueenPseudoAttacks[ksq];
180       while (b)
181       {
182           Square to = pop_1st_bit(&b);
183           mlist[n++].move = make_move(from, to);
184       }
185   }
186
187   // TODO: Castling moves!
188   
189   return n;
190 }
191
192
193 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
194 /// in check.  Unlike the other move generation functions, this one generates
195 /// only legal moves.  It returns the number of generated moves.  This
196 /// function is very ugly, and needs cleaning up some time later.  FIXME
197
198 int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
199
200   assert(pos.is_ok());
201   assert(pos.is_check());
202
203   Color us = pos.side_to_move();
204   Color them = opposite_color(us);
205   Square ksq = pos.king_square(us);
206   Square from, to;
207   int n = 0;
208
209   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
210   
211   // Generate evasions for king
212   Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us);
213   Bitboard b2 = pos.occupied_squares();
214   clear_bit(&b2, ksq);
215
216   while (b1)
217   {
218     Square to = pop_1st_bit(&b1);
219
220     // Make sure to is not attacked by the other side. This is a bit ugly,
221     // because we can't use Position::square_is_attacked. Instead we use
222     // the low-level bishop_attacks_bb and rook_attacks_bb with the bitboard
223     // b2 (the occupied squares with the king removed) in order to test whether
224     // the king will remain in check on the destination square.
225     if (!(   (bishop_attacks_bb(to, b2)  & pos.bishops_and_queens(them))
226           || (rook_attacks_bb(to, b2)    & pos.rooks_and_queens(them))
227           || (pos.piece_attacks<KNIGHT>(to)     & pos.knights(them))
228           || (pos.pawn_attacks(us, to)   & pos.pawns(them))
229           || (pos.piece_attacks<KING>(to)       & pos.kings(them))))
230
231         mlist[n++].move = make_move(ksq, to);
232   }
233
234   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
235   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
236   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
237   Bitboard checkers = pos.checkers();
238
239   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
240   {
241       Square checksq = first_1(checkers);
242
243       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
244
245       // Find pinned pieces
246       Bitboard not_pinned = ~pos.pinned_pieces(us);
247
248       // Generate captures of the checking piece
249
250       // Pawn captures
251       b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & not_pinned;
252       while (b1)
253       {
254           from = pop_1st_bit(&b1);
255           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
256           {
257               mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
258               mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
259               mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
260               mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
261           } else
262               mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
263       }
264
265       // Pieces captures
266       b1 = (  (pos.piece_attacks<KNIGHT>(checksq) & pos.knights(us))
267             | (pos.piece_attacks<BISHOP>(checksq) & pos.bishops_and_queens(us))
268             | (pos.piece_attacks<ROOK>(checksq)   & pos.rooks_and_queens(us)) ) & not_pinned;
269
270       while (b1)
271       {
272           from = pop_1st_bit(&b1);
273           mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
274       }
275
276       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
277       // a slider
278       if (checkers & pos.sliders())
279       {
280           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
281
282           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
283
284           // Pawn moves. Because a blocking evasion can never be a capture, we
285           // only generate pawn pushes.
286           if (us == WHITE)
287               n = generate_pawn_blocking_evasions(WhitePawnOffsets, pos, not_pinned, blockSquares, mlist, n);
288           else
289               n = generate_pawn_blocking_evasions(BlackPawnOffsets, pos, not_pinned, blockSquares, mlist, n);
290
291           // Pieces moves
292           b1 = pos.knights(us) & not_pinned;
293           if (b1)
294               n = generate_piece_blocking_evasions<KNIGHT>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
295
296           b1 = pos.bishops(us) & not_pinned;
297           if (b1)
298               n = generate_piece_blocking_evasions<BISHOP>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
299
300           b1 = pos.rooks(us) & not_pinned;
301           if (b1)
302               n = generate_piece_blocking_evasions<ROOK>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
303
304           b1 = pos.queens(us) & not_pinned;
305           if (b1)
306               n = generate_piece_blocking_evasions<QUEEN>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
307     }
308
309     // Finally, the ugly special case of en passant captures. An en passant
310     // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
311     // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
312     // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
313     // an en passant check evasion may be possible.
314     if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them)))
315     {
316         to = pos.ep_square();
317         b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
318
319         assert(b1 != EmptyBoardBB);
320   
321         b1 &= not_pinned;
322         while (b1)
323         {
324             from = pop_1st_bit(&b1);
325
326             // Before generating the move, we have to make sure it is legal.
327             // This is somewhat tricky, because the two disappearing pawns may
328             // cause new "discovered checks".  We test this by removing the
329             // two relevant bits from the occupied squares bitboard, and using
330             // the low-level bitboard functions for bishop and rook attacks.
331             b2 = pos.occupied_squares();
332             clear_bit(&b2, from);
333             clear_bit(&b2, checksq);
334             if (!(  (bishop_attacks_bb(ksq, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
335                   ||(rook_attacks_bb(ksq, b2)   & pos.rooks_and_queens(them))))
336                 
337                  mlist[n++].move = make_ep_move(from, to);
338         }
339     }
340   }
341   return n;
342 }
343
344
345 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
346 /// current position.  This function is not very fast, and should be used
347 /// only in situations where performance is unimportant.  It wouldn't be
348 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
349 /// we don't need it.
350
351 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
352
353   assert(pos.is_ok());
354
355   if (pos.is_check())
356       return generate_evasions(pos, mlist);
357
358   // Generate pseudo-legal moves:
359   int n = generate_captures(pos, mlist);
360   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
361
362   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
363
364   // Remove illegal moves from the list:
365   for (int i = 0; i < n; i++)
366       if (!pos.move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
367           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
368
369   return n;
370 }
371
372
373 /// generate_move_if_legal() takes a position and a (not necessarily
374 /// pseudo-legal) move and a pinned pieces bitboard as input, and tests
375 /// whether the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
376 /// returned.  If not, the function returns MOVE_NONE.  This function must
377 /// only be used when the side to move is not in check.
378
379 Move generate_move_if_legal(const Position &pos, Move m, Bitboard pinned) {
380
381   assert(pos.is_ok());
382   assert(!pos.is_check());
383   assert(move_is_ok(m));
384
385   Color us = pos.side_to_move();
386   Color them = opposite_color(us);
387   Square from = move_from(m);
388   Piece pc = pos.piece_on(from);
389
390   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
391   // move, the move is obviously not legal.
392   if (color_of_piece(pc) != us)
393       return MOVE_NONE;
394
395   Square to = move_to(m);
396
397   // En passant moves
398   if (move_is_ep(m))
399   {
400       // The piece must be a pawn and destination square must be the
401       // en passant square.
402       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
403           || to != pos.ep_square())
404           return MOVE_NONE;
405
406       assert(pos.square_is_empty(to));
407       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == pawn_of_color(them));
408
409       // The move is pseudo-legal.  If it is legal, return it.
410       return (pos.move_is_legal(m) ? m : MOVE_NONE);
411   }
412
413   // Castling moves
414   if (move_is_short_castle(m))
415   {
416       // The piece must be a king and side to move must still have
417       // the right to castle kingside.
418       if (   type_of_piece(pc) != KING
419           ||!pos.can_castle_kingside(us))
420           return MOVE_NONE;
421
422       assert(from == pos.king_square(us));
423       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
424       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
425
426       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
427       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
428       Square s;
429       bool illegal = false;
430
431       // Check if any of the squares between king and rook
432       // is occupied or under attack.
433       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
434           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
435               || pos.square_is_attacked(s, them))
436               illegal = true;
437
438       // Check if any of the squares between king and rook
439       // is occupied.
440       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
441           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
442               illegal = true;
443
444       return (!illegal ? m : MOVE_NONE);
445   }
446
447   if (move_is_long_castle(m))
448   {
449       // The piece must be a king and side to move must still have
450       // the right to castle kingside.
451       if (   type_of_piece(pc) != KING
452           ||!pos.can_castle_queenside(us))
453           return MOVE_NONE;
454
455       assert(from == pos.king_square(us));
456       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
457       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
458
459       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
460       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
461       Square s;
462       bool illegal = false;
463
464       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
465           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
466              || pos.square_is_attacked(s, them))
467               illegal = true;
468
469       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
470           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
471               illegal = true;
472
473       if (   square_file(to) == FILE_B
474           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == rook_of_color(them)
475               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == queen_of_color(them)))
476           illegal = true;
477
478       return (!illegal ? m : MOVE_NONE);
479   }
480
481   // Normal moves
482
483   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
484   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
485       return MOVE_NONE;
486
487   // Proceed according to the type of the moving piece.
488   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
489   {  
490       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
491       // be a promotion.
492       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
493               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
494            && !move_promotion(m))
495           return MOVE_NONE;
496
497       // Proceed according to the square delta between the source and
498       // destionation squares.
499       switch (to - from)
500       {
501       case DELTA_NW:
502       case DELTA_NE:
503       case DELTA_SW:
504       case DELTA_SE:
505       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
506       // piece (en passant captures was handled earlier).
507           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
508               return MOVE_NONE;
509           break;
510
511       case DELTA_N:
512       case DELTA_S:
513       // Pawn push. The destination square must be empty.
514           if (!pos.square_is_empty(to))
515               return MOVE_NONE;
516           break;
517
518       case DELTA_NN:
519       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
520       // rank, and both the destination square and the square between the
521       // source and destination squares must be empty.
522       if (   square_rank(to) != RANK_4
523           || !pos.square_is_empty(to)
524           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
525           return MOVE_NONE;
526           break;
527
528       case DELTA_SS:
529       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
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_5
533               || !pos.square_is_empty(to)
534               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
535               return MOVE_NONE;
536           break;
537
538       default:
539           return MOVE_NONE;
540       }
541       // The move is pseudo-legal.  Return it if it is legal.
542       return (pos.move_is_legal(m) ? m : MOVE_NONE);
543   }
544
545   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
546   return (   pos.piece_attacks_square(from, to)
547           && pos.move_is_legal(m)
548           && !move_promotion(m) ? m : MOVE_NONE);
549 }
550
551
552 namespace {
553
554   int generate_pawn_captures(const PawnOffsets& ofs, const Position& pos, MoveStack* mlist) {
555
556     Bitboard pawns = pos.pawns(ofs.us);
557     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(ofs.them);
558     Square sq;
559     int n = 0;
560
561     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
562     Bitboard b1 = (ofs.forward_right)(pawns) & ~FileABB & enemyPieces;
563
564     // Capturing promotions
565     Bitboard b2 = b1 & ofs.Rank8BB;
566     while (b2)
567     {
568         sq = pop_1st_bit(&b2);
569         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, QUEEN);
570     }
571
572     // Capturing non-promotions
573     b2 = b1 & ~ofs.Rank8BB;
574     while (b2)
575     {
576         sq = pop_1st_bit(&b2);
577         mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq);
578     }
579
580     // Captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
581     b1 = (ofs.forward_left)(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces;
582
583     // Capturing promotions
584     b2 = b1 & ofs.Rank8BB;
585     while (b2)
586     {
587         sq = pop_1st_bit(&b2);
588         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, QUEEN);
589     }
590
591     // Capturing non-promotions
592     b2 = b1 & ~ofs.Rank8BB;
593     while (b2)
594     {
595         sq = pop_1st_bit(&b2);
596         mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq);
597     }
598
599     // Non-capturing promotions
600     b1 = (ofs.forward)(pawns) & pos.empty_squares() & Rank8BB;
601     while (b1)
602     {
603         sq = pop_1st_bit(&b1);
604         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, QUEEN);
605     }
606
607     // En passant captures
608     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
609     {
610         assert(ofs.us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
611         assert(ofs.us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
612
613         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(ofs.them, pos.ep_square());
614         assert(b1 != EmptyBoardBB);
615
616         while (b1)
617         {
618             sq = pop_1st_bit(&b1);
619             mlist[n++].move = make_ep_move(sq, pos.ep_square());
620         }
621     }
622     return n;
623   }
624
625
626   int generate_pawn_noncaptures(const PawnOffsets& ofs, const Position& pos, MoveStack* mlist) {
627
628     Bitboard pawns = pos.pawns(ofs.us);
629     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(ofs.them);
630     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
631     Bitboard b1, b2;
632     Square sq;
633     int n = 0;
634
635     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
636     b1 = ofs.forward_right(pawns) & ~FileABB & enemyPieces & ofs.Rank8BB;
637     while (b1)
638     {
639         sq = pop_1st_bit(&b1);
640         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, ROOK);
641         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, BISHOP);
642         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, KNIGHT);
643     }
644
645     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
646     b1 = ofs.forward_left(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces & ofs.Rank8BB;
647     while (b1)
648     {
649         sq = pop_1st_bit(&b1);
650         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, ROOK);
651         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, BISHOP);
652         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, KNIGHT);
653     }
654
655     // Single pawn pushes
656     b1 = ofs.forward(pawns) & emptySquares;
657     b2 = b1 & ofs.Rank8BB;
658     while (b2)
659     {
660       sq = pop_1st_bit(&b2);
661       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, ROOK);
662       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, BISHOP);
663       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, KNIGHT);
664     }
665     b2 = b1 & ~ofs.Rank8BB;
666     while (b2)
667     {
668         sq = pop_1st_bit(&b2);
669         mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_N, sq);
670     }
671
672     // Double pawn pushes
673     b2 = (ofs.forward(b1 & ofs.Rank3BB)) & emptySquares;
674     while (b2)
675     {
676       sq = pop_1st_bit(&b2);
677       mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, sq);
678     }
679     return n;
680   }
681
682
683   template<PieceType Piece>
684   int generate_piece_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist, 
685                            Color side, Bitboard target) {
686
687     Square from, to;
688     Bitboard b;
689     int n = 0;
690
691     for (int i = 0; i < pos.piece_count(side, Piece); i++)
692     {
693         from = pos.piece_list(side, Piece, i);
694         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
695         while (b)
696         {
697             to = pop_1st_bit(&b);
698             mlist[n++].move = make_move(from, to);
699         }
700     }
701     return n;
702   }
703
704
705   int generate_castle_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist, Color us) {
706
707     int n = 0;
708
709     if (pos.can_castle(us))
710     {
711         Color them = opposite_color(us);
712         Square ksq = pos.king_square(us);        
713
714         assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
715
716         if (pos.can_castle_kingside(us))
717         {
718             Square rsq = pos.initial_kr_square(us);
719             Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
720             Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
721             Square s;
722             bool illegal = false;
723
724             assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
725
726             for (s = Min(ksq, g1); s <= Max(ksq, g1); s++)
727                 if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
728                     || pos.square_is_attacked(s, them))
729                     illegal = true;
730
731             for (s = Min(rsq, f1); s <= Max(rsq, f1); s++)
732                 if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
733                     illegal = true;
734
735             if (!illegal)
736                 mlist[n++].move = make_castle_move(ksq, rsq);
737       }
738
739       if (pos.can_castle_queenside(us))
740       {
741           Square rsq = pos.initial_qr_square(us);
742           Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
743           Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
744           Square s;
745           bool illegal = false;        
746
747           assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
748
749           for (s = Min(ksq, c1); s <= Max(ksq, c1); s++)
750               if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
751                   || pos.square_is_attacked(s, them))
752                   illegal = true;
753
754           for (s = Min(rsq, d1); s <= Max(rsq, d1); s++)
755               if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
756                   illegal = true;
757
758         if (   square_file(rsq) == FILE_B
759             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == rook_of_color(them)
760                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == queen_of_color(them)))
761             illegal = true;
762                          
763         if (!illegal)
764             mlist[n++].move = make_castle_move(ksq, rsq);
765       }
766     }
767     return n;
768   }
769
770   template<PieceType Piece>
771   int generate_piece_checks(const Position& pos, Bitboard target, Bitboard dc,
772                             Square ksq, MoveStack* mlist, int n) {
773
774     // Discovered checks
775     Bitboard b = target & dc;
776     while (b)
777     {
778         Square from = pop_1st_bit(&b);
779         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
780         while (bb)
781         {
782             Square to = pop_1st_bit(&bb);
783             mlist[n++].move = make_move(from, to);
784         }
785     }
786
787     // Direct checks
788     b = target & ~dc;
789     Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
790     while (b)
791     {
792         Square from = pop_1st_bit(&b);
793         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
794         while (bb)
795         {
796             Square to = pop_1st_bit(&bb);
797             mlist[n++].move = make_move(from, to);
798         }
799     }
800     return n;
801   }
802
803   int generate_pawn_checks(const PawnOffsets& ofs, const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist, int n)
804   {
805     // Pawn moves which give discovered check. This is possible only if the 
806     // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't 
807     // generate captures.
808     Bitboard empty = pos.empty_squares();
809
810     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
811     Bitboard b1 = pos.pawns(pos.side_to_move()) & ~file_bb(ksq), b2, b3;
812
813     // Discovered checks, single pawn pushes
814     b2 = b3 = (ofs.forward)(b1 & dc) & ~ofs.Rank8BB & empty;
815     while (b3)
816     {
817         Square to = pop_1st_bit(&b3);
818         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N, to);
819     }
820
821     // Discovered checks, double pawn pushes
822     b3 = (ofs.forward)(b2 & ofs.Rank3BB) & empty;
823     while (b3)
824     {
825         Square to = pop_1st_bit(&b3);
826         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, to);
827     }
828
829     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
830     // of the enemy king
831
832     b1 &= (~dc & neighboring_files_bb(ksq)); // FIXME why ~dc ??
833
834     // Direct checks, single pawn pushes
835     b2 = (ofs.forward)(b1) & empty;
836     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(ofs.them, ksq);
837     while (b3)
838     {
839         Square to = pop_1st_bit(&b3);
840         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N, to);
841     }
842
843     // Direct checks, double pawn pushes
844     b3 = (ofs.forward)(b2 & ofs.Rank3BB) & empty & pos.pawn_attacks(ofs.them, ksq);
845     while (b3)
846     {
847         Square to = pop_1st_bit(&b3);
848         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, to);
849     }
850     return n;
851   }
852
853
854    template<PieceType Piece>
855    int generate_piece_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard b,
856                                         Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist, int n) {
857     while (b)
858     {
859         Square from = pop_1st_bit(&b);
860         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & blockSquares;
861         while (bb)
862         {
863             Square to = pop_1st_bit(&bb);
864             mlist[n++].move = make_move(from, to);
865         }
866     }
867     return n;
868   }
869
870
871   int generate_pawn_blocking_evasions(const PawnOffsets& ofs, const Position& pos, Bitboard not_pinned,
872                                       Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist, int n) {
873     // Find non-pinned pawns
874     Bitboard b1 = pos.pawns(ofs.us) & not_pinned;
875
876     // Single pawn pushes. We don't have to AND with empty squares here,
877     // because the blocking squares will always be empty.
878     Bitboard b2 = (ofs.forward)(b1) & blockSquares;
879     while (b2)
880     {
881         Square to = pop_1st_bit(&b2);
882
883         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
884
885         if (square_rank(to) == ofs.RANK_8)
886         {
887             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - ofs.DELTA_N, to, QUEEN);
888             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - ofs.DELTA_N, to, ROOK);
889             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - ofs.DELTA_N, to, BISHOP);
890             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - ofs.DELTA_N, to, KNIGHT);
891         } else
892             mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N, to);
893     }
894
895     // Double pawn pushes
896     b2 = (ofs.forward)((ofs.forward)(b1) & pos.empty_squares() & ofs.Rank3BB) & blockSquares;
897     while (b2)
898     {
899         Square to = pop_1st_bit(&b2);
900
901         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
902         assert(ofs.us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
903         assert(ofs.us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
904
905         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, to);
906     }
907     return n;
908   }
909 }