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)
   4   Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
   5
   6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9   (at your option) any later version.
  10
  11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
  12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14   GNU General Public License for more details.
  15
  16   You should have received a copy of the GNU General Public License
  17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18 */
  19
  20
  21 ////
  22 //// Includes
  23 ////
  24
  25 #include <cassert>
  26
  27 #include "movegen.h"
  28
  29 // Simple macro to wrap a very common while loop, no facny, no flexibility,
  30 // hardcoded list name 'mlist' and from square 'from'.
  31 #define SERIALIZE_MOVES(b) while (b) (*mlist++).move = make_move(from, pop_1st_bit(&b))
  32
  33 ////
  34 //// Local definitions
  35 ////
  36
  37 namespace {
  38
  39   enum CastlingSide {
  40     KING_SIDE,
  41     QUEEN_SIDE
  42   };
  43
  44   enum MoveType {
  45     CAPTURE,
  46     NON_CAPTURE
  47   };
  48
  49   // Functions
  50   bool castling_is_check(const Position&, CastlingSide);
  51
  52   // Helper templates
  53   template<CastlingSide Side>
  54   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  55
  56   template<Color Us, Rank, Bitboard, SquareDelta>
  57   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*);
  58
  59   template<Color, Color, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
  60   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  61
  62   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
  63   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  64
  65   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta>
  66   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*);
  67
  68   template<Color Us, SquareDelta Direction>
  69   inline Bitboard move_pawns(Bitboard p) {
  70
  71     if (Direction == DELTA_N)
  72         return Us == WHITE ? p << 8 : p >> 8;
  73     else if (Direction == DELTA_NE)
  74         return Us == WHITE ? p << 9 : p >> 7;
  75     else if (Direction == DELTA_NW)
  76         return Us == WHITE ? p << 7 : p >> 9;
  77     else
  78         return p;
  79   }
  80
  81   // Template generate_piece_checks() with specializations
  82   template<PieceType>
  83   MoveStack* generate_piece_checks(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard, Square);
  84
  85   template<>
  86   inline MoveStack* generate_piece_checks<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us, Bitboard dc, Square ksq) {
  87
  88     if (us == WHITE)
  89         return generate_pawn_checks<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_N>(p, dc, ksq, m);
  90     else
  91         return generate_pawn_checks<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_S>(p, dc, ksq, m);
  92
  93   }
  94
  95   // Template generate_piece_moves() with specializations and overloads
  96   template<PieceType>
  97   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard);
  98
  99   template<>
 100   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard);
 101
 102   template<PieceType Piece, MoveType Type>
 103   inline MoveStack* generate_piece_moves(const Position& p, MoveStack* m, Color us) {
 104
 105       assert(Piece == PAWN);
 106
 107       if (Type == CAPTURE)
 108           return (us == WHITE ? generate_pawn_captures<WHITE, BLACK, Rank8BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m)
 109                               : generate_pawn_captures<BLACK, WHITE, Rank1BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m));
 110       else
 111           return (us == WHITE ? generate_pawn_noncaptures<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m)
 112                               : generate_pawn_noncaptures<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m));
 113   }
 114
 115   template<PieceType>
 116   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard, Bitboard);
 117
 118   template<>
 119   inline MoveStack* generate_piece_moves<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m,
 120                                                Color us, Bitboard t, Bitboard pnd) {
 121     if (us == WHITE)
 122         return generate_pawn_blocking_evasions<WHITE, RANK_8, Rank3BB, DELTA_N>(p, pnd, t, m);
 123     else
 124         return generate_pawn_blocking_evasions<BLACK, RANK_1, Rank6BB, DELTA_S>(p, pnd, t, m);
 125   }
 126 }
 127
 128
 129 ////
 130 //// Functions
 131 ////
 132
 133
 134 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
 135 /// promotions.  The return value is the number of moves generated.
 136
 137 int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 138
 139   assert(pos.is_ok());
 140   assert(!pos.is_check());
 141
 142   Color us = pos.side_to_move();
 143   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
 144   MoveStack* mlist_start = mlist;
 145
 146   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 147   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 148   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 149   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 150   mlist = generate_piece_moves<PAWN, CAPTURE>(pos, mlist, us);
 151   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 152   return int(mlist - mlist_start);
 153 }
 154
 155
 156 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
 157 /// underpromotions. The return value is the number of moves generated.
 158
 159 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 160
 161   assert(pos.is_ok());
 162   assert(!pos.is_check());
 163
 164   Color us = pos.side_to_move();
 165   Bitboard target = pos.empty_squares();
 166   MoveStack* mlist_start = mlist;
 167
 168   mlist = generate_piece_moves<PAWN, NON_CAPTURE>(pos, mlist, us);
 169   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 170   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 171   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 172   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 173   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 174   mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 175   mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 176   return int(mlist - mlist_start);
 177 }
 178
 179
 180 /// generate_non_capture_checks() generates all pseudo-legal non-capturing,
 181 /// non-promoting checks. It returns the number of generated moves.
 182
 183 int generate_non_capture_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 184
 185   assert(pos.is_ok());
 186   assert(!pos.is_check());
 187
 188   Color us = pos.side_to_move();
 189   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
 190   MoveStack* mlist_start = mlist;
 191
 192   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(opposite_color(us), KING));
 193
 194   // Pieces moves
 195   mlist = generate_piece_checks<PAWN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 196   mlist = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 197   mlist = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 198   mlist = generate_piece_checks<ROOK>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 199   mlist = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 200   mlist = generate_piece_checks<KING>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 201
 202   // Castling moves that give check. Very rare but nice to have!
 203   if (   pos.can_castle_queenside(us)
 204       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_D)
 205       && castling_is_check(pos, QUEEN_SIDE))
 206       mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 207
 208   if (   pos.can_castle_kingside(us)
 209       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_F)
 210       && castling_is_check(pos, KING_SIDE))
 211       mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 212
 213   return int(mlist - mlist_start);
 214 }
 215
 216
 217 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
 218 /// in check. Unlike the other move generation functions, this one generates
 219 /// only legal moves. It returns the number of generated moves.
 220
 221 int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard pinned) {
 222
 223   assert(pos.is_ok());
 224   assert(pos.is_check());
 225
 226   Square from, to;
 227   Color us = pos.side_to_move();
 228   Color them = opposite_color(us);
 229   Square ksq = pos.king_square(us);
 230   MoveStack* mlist_start = mlist;
 231
 232   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 233
 234   // The bitboard of occupied pieces without our king
 235   Bitboard b_noKing = pos.occupied_squares();
 236   clear_bit(&b_noKing, ksq);
 237
 238   // Find squares attacked by slider checkers, we will
 239   // remove them from king evasions set so to avoid a couple
 240   // of cycles in the slow king evasions legality check loop
 241   // and to be able to use square_is_attacked().
 242   Bitboard checkers = pos.checkers();
 243   Bitboard checkersAttacks = EmptyBoardBB;
 244   Bitboard b = checkers & (pos.queens() | pos.bishops());
 245   while (b)
 246   {
 247       from = pop_1st_bit(&b);
 248       checkersAttacks |= bishop_attacks_bb(from, b_noKing);
 249   }
 250
 251   b = checkers & (pos.queens() | pos.rooks());
 252   while (b)
 253   {
 254       from = pop_1st_bit(&b);
 255       checkersAttacks |= rook_attacks_bb(from, b_noKing);
 256   }
 257
 258   // Generate evasions for king
 259   Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us) & ~checkersAttacks;
 260   while (b1)
 261   {
 262       to = pop_1st_bit(&b1);
 263       // Note that we can use square_is_attacked() only because we
 264       // have already removed slider checkers.
 265       if (!pos.square_is_attacked(to, them))
 266           (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
 267   }
 268
 269   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
 270   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 271   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 272   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
 273   {
 274       Square checksq = first_1(checkers);
 275
 276       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 277
 278       // Generate captures of the checking piece
 279
 280       // Pawn captures
 281       b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & ~pinned;
 282       while (b1)
 283       {
 284           from = pop_1st_bit(&b1);
 285           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
 286           {
 287               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 288               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 289               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 290               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 291           } else
 292               (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 293       }
 294
 295       // Pieces captures
 296       b1 = (  (pos.piece_attacks<KNIGHT>(checksq) & pos.knights(us))
 297             | (pos.piece_attacks<BISHOP>(checksq) & pos.bishops_and_queens(us))
 298             | (pos.piece_attacks<ROOK>(checksq)   & pos.rooks_and_queens(us)) ) & ~pinned;
 299
 300       while (b1)
 301       {
 302           from = pop_1st_bit(&b1);
 303           (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 304       }
 305
 306       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
 307       // a slider.
 308       if (checkers & pos.sliders())
 309       {
 310           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 311
 312           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 313
 314           if (blockSquares != EmptyBoardBB)
 315           {
 316               mlist = generate_piece_moves<PAWN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 317               mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 318               mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 319               mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 320               mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 321           }
 322       }
 323
 324       // Finally, the special case of en passant captures. An en passant
 325       // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 326       // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 327       // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 328       // an en passant check evasion may be possible.
 329       if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them)))
 330       {
 331           to = pos.ep_square();
 332           b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
 333
 334           // The checking pawn cannot be a discovered (bishop) check candidate
 335           // otherwise we were in check also before last double push move.
 336           assert(!bit_is_set(pos.discovered_check_candidates(them), checksq));
 337           assert(count_1s(b1) == 1 || count_1s(b1) == 2);
 338
 339           b1 &= ~pinned;
 340           while (b1)
 341           {
 342               from = pop_1st_bit(&b1);
 343               // Move is always legal because checking pawn is not a discovered
 344               // check candidate and our capturing pawn has been already tested
 345               // against pinned pieces.
 346               (*mlist++).move = make_ep_move(from, to);
 347           }
 348       }
 349   }
 350   return int(mlist - mlist_start);
 351 }
 352
 353
 354 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
 355 /// current position. This function is not very fast, and should be used
 356 /// only in situations where performance is unimportant. It wouldn't be
 357 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 358 /// we don't need it.
 359
 360 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 361
 362   assert(pos.is_ok());
 363
 364   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 365
 366   if (pos.is_check())
 367       return generate_evasions(pos, mlist, pinned);
 368
 369   // Generate pseudo-legal moves
 370   int n = generate_captures(pos, mlist);
 371   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
 372
 373   // Remove illegal moves from the list
 374   for (int i = 0; i < n; i++)
 375       if (!pos.pl_move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
 376           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
 377
 378   return n;
 379 }
 380
 381
 382 /// move_is_legal() takes a position and a (not necessarily pseudo-legal)
 383 /// move and a pinned pieces bitboard as input, and tests whether
 384 /// the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
 385 /// returned. If not, the function returns false.  This function must
 386 /// only be used when the side to move is not in check.
 387
 388 bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
 389
 390   assert(pos.is_ok());
 391   assert(!pos.is_check());
 392   assert(move_is_ok(m));
 393   assert(pinned == pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()));
 394
 395   Color us = pos.side_to_move();
 396   Color them = opposite_color(us);
 397   Square from = move_from(m);
 398   Piece pc = pos.piece_on(from);
 399
 400   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
 401   // move, the move is obviously not legal.
 402   if (color_of_piece(pc) != us)
 403       return false;
 404
 405   Square to = move_to(m);
 406
 407   // En passant moves
 408   if (move_is_ep(m))
 409   {
 410       // The piece must be a pawn and destination square must be the
 411       // en passant square.
 412       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
 413           || to != pos.ep_square())
 414           return false;
 415
 416       assert(pos.square_is_empty(to));
 417       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
 418
 419       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 420       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 421   }
 422
 423   // Castling moves
 424   if (move_is_short_castle(m))
 425   {
 426       // The piece must be a king and side to move must still have
 427       // the right to castle kingside.
 428       if (   type_of_piece(pc) != KING
 429           ||!pos.can_castle_kingside(us))
 430           return false;
 431
 432       assert(from == pos.king_square(us));
 433       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
 434       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 435
 436       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 437       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 438       Square s;
 439       bool illegal = false;
 440
 441       // Check if any of the squares between king and rook
 442       // is occupied or under attack.
 443       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
 444           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 445               || pos.square_is_attacked(s, them))
 446               illegal = true;
 447
 448       // Check if any of the squares between king and rook
 449       // is occupied.
 450       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
 451           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 452               illegal = true;
 453
 454       return !illegal;
 455   }
 456
 457   if (move_is_long_castle(m))
 458   {
 459       // The piece must be a king and side to move must still have
 460       // the right to castle kingside.
 461       if (   type_of_piece(pc) != KING
 462           ||!pos.can_castle_queenside(us))
 463           return false;
 464
 465       assert(from == pos.king_square(us));
 466       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
 467       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 468
 469       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 470       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 471       Square s;
 472       bool illegal = false;
 473
 474       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
 475           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 476              || pos.square_is_attacked(s, them))
 477               illegal = true;
 478
 479       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
 480           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 481               illegal = true;
 482
 483       if (   square_file(to) == FILE_B
 484           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 485               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 486           illegal = true;
 487
 488       return !illegal;
 489   }
 490
 491   // Normal moves
 492
 493   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
 494   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
 495       return false;
 496
 497   // Proceed according to the type of the moving piece.
 498   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
 499   {
 500       // Move direction must be compatible with pawn color
 501       int direction = to - from;
 502       if ((us == WHITE) != (direction > 0))
 503           return false;
 504
 505       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
 506       // be a promotion.
 507       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
 508               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
 509            && !move_promotion(m))
 510           return false;
 511
 512       // Proceed according to the square delta between the source and
 513       // destionation squares.
 514       switch (direction)
 515       {
 516       case DELTA_NW:
 517       case DELTA_NE:
 518       case DELTA_SW:
 519       case DELTA_SE:
 520       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
 521       // piece (en passant captures was handled earlier).
 522           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
 523               return false;
 524           break;
 525
 526       case DELTA_N:
 527       case DELTA_S:
 528       // Pawn push. The destination square must be empty.
 529           if (!pos.square_is_empty(to))
 530               return false;
 531           break;
 532
 533       case DELTA_NN:
 534       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
 535       // rank, and both the destination square and the square between the
 536       // source and destination squares must be empty.
 537       if (   square_rank(to) != RANK_4
 538           || !pos.square_is_empty(to)
 539           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
 540           return false;
 541           break;
 542
 543       case DELTA_SS:
 544       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
 545       // rank, and both the destination square and the square between the
 546       // source and destination squares must be empty.
 547           if (   square_rank(to) != RANK_5
 548               || !pos.square_is_empty(to)
 549               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
 550               return false;
 551           break;
 552
 553       default:
 554           return false;
 555       }
 556       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 557       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 558   }
 559
 560   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
 561   return (   pos.piece_attacks_square(pos.piece_on(from), from, to)
 562           && pos.pl_move_is_legal(m, pinned)
 563           && !move_promotion(m));
 564 }
 565
 566
 567 namespace {
 568
 569   template<PieceType Piece>
 570   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 571
 572     Square from;
 573     Bitboard b;
 574
 575     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 576     {
 577         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 578         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 579         SERIALIZE_MOVES(b);
 580     }
 581     return mlist;
 582   }
 583
 584   template<PieceType Piece>
 585   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist,
 586                                   Color us, Bitboard target, Bitboard pinned) {
 587     Square from;
 588     Bitboard b;
 589
 590     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 591     {
 592         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 593         if (pinned && bit_is_set(pinned, from))
 594             continue;
 595
 596         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 597         SERIALIZE_MOVES(b);
 598     }
 599     return mlist;
 600   }
 601
 602   template<>
 603   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 604
 605     Bitboard b;
 606     Square from = pos.king_square(us);
 607
 608     b = pos.piece_attacks<KING>(from) & target;
 609     SERIALIZE_MOVES(b);
 610     return mlist;
 611   }
 612
 613   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, SquareDelta TDELTA_NE,
 614            SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 615           >
 616   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 617
 618     Square to;
 619     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 620     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 621
 622     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 623     Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_NE>(pawns) & ~FileABB & enemyPieces;
 624
 625     // Capturing promotions
 626     Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
 627     while (b2)
 628     {
 629         to = pop_1st_bit(&b2);
 630         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, QUEEN);
 631     }
 632
 633     // Capturing non-promotions
 634     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 635     while (b2)
 636     {
 637         to = pop_1st_bit(&b2);
 638         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NE, to);
 639     }
 640
 641     // Captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 642     b1 = move_pawns<Us, DELTA_NW>(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces;
 643
 644     // Capturing promotions
 645     b2 = b1 & TRank8BB;
 646     while (b2)
 647     {
 648         to = pop_1st_bit(&b2);
 649         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, QUEEN);
 650     }
 651
 652     // Capturing non-promotions
 653     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 654     while (b2)
 655     {
 656         to = pop_1st_bit(&b2);
 657         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NW, to);
 658     }
 659
 660     // Non-capturing promotions
 661     b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
 662     while (b1)
 663     {
 664         to = pop_1st_bit(&b1);
 665         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 666     }
 667
 668     // En passant captures
 669     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
 670     {
 671         assert(Us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 672         assert(Us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 673
 674         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(Them, pos.ep_square());
 675         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 676
 677         while (b1)
 678         {
 679             to = pop_1st_bit(&b1);
 680             (*mlist++).move = make_ep_move(to, pos.ep_square());
 681         }
 682     }
 683     return mlist;
 684   }
 685
 686   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB,
 687            SquareDelta TDELTA_NE, SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 688           >
 689   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 690
 691     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 692     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 693     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 694     Bitboard b1, b2;
 695     Square to;
 696
 697     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 698     b1 = move_pawns<Us, DELTA_NE>(pawns) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
 699     while (b1)
 700     {
 701         to = pop_1st_bit(&b1);
 702         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
 703         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
 704         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
 705     }
 706
 707     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 708     b1 = move_pawns<Us, DELTA_NW>(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
 709     while (b1)
 710     {
 711         to = pop_1st_bit(&b1);
 712         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
 713         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
 714         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
 715     }
 716
 717     // Single pawn pushes
 718     b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & emptySquares;
 719     b2 = b1 & TRank8BB;
 720     while (b2)
 721     {
 722         to = pop_1st_bit(&b2);
 723         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 724         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 725         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 726     }
 727     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 728     while (b2)
 729     {
 730         to = pop_1st_bit(&b2);
 731         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 732     }
 733
 734     // Double pawn pushes
 735     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & TRank3BB) & emptySquares;
 736     while (b2)
 737     {
 738         to = pop_1st_bit(&b2);
 739         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 740     }
 741     return mlist;
 742   }
 743
 744
 745   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 746   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
 747   {
 748     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
 749     Bitboard b1, b2, b3;
 750     Bitboard empty = pos.empty_squares();
 751
 752     if (dc != EmptyBoardBB)
 753     {
 754         // Pawn moves which gives discovered check. This is possible only if the
 755         // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 756         // generate captures.
 757         b1 = pos.pawns(Us) & ~file_bb(ksq);
 758
 759         // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
 760         b2 = b3 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & dc) & empty & ~TRank8BB;
 761         while (b3)
 762         {
 763             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 764             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 765         }
 766
 767         // Discovered checks, double pawn pushes
 768         b3 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b2 & TRank3BB) & empty;
 769         while (b3)
 770         {
 771             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 772             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 773         }
 774     }
 775
 776     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
 777     // of the enemy king.
 778     b1 = pos.pawns(Us) & neighboring_files_bb(ksq) & ~dc;
 779
 780     // Direct checks, single pawn pushes
 781     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1) & empty;
 782     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 783     while (b3)
 784     {
 785         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 786         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 787     }
 788
 789     // Direct checks, double pawn pushes
 790     b3 =  move_pawns<Us, DELTA_N>(b2 & TRank3BB) & empty & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 791     while (b3)
 792     {
 793         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 794         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 795     }
 796     return mlist;
 797   }
 798
 799   template<PieceType Piece>
 800   MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 801                                    Bitboard dc, Square ksq) {
 802
 803     Bitboard target = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece);
 804
 805     // Discovered checks
 806     Bitboard b = target & dc;
 807     while (b)
 808     {
 809         Square from = pop_1st_bit(&b);
 810         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
 811         if (Piece == KING)
 812             bb &= ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 813
 814         SERIALIZE_MOVES(bb);
 815     }
 816
 817     // Direct checks
 818     b = target & ~dc;
 819     if (Piece == KING || !b)
 820         return mlist;
 821
 822     Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
 823     if (!checkSqs)
 824         return mlist;
 825
 826     while (b)
 827     {
 828         Square from = pop_1st_bit(&b);
 829         if (   (Piece == QUEEN  && !(QueenPseudoAttacks[from]  & checkSqs))
 830             || (Piece == ROOK   && !(RookPseudoAttacks[from]   & checkSqs))
 831             || (Piece == BISHOP && !(BishopPseudoAttacks[from] & checkSqs)))
 832             continue;
 833
 834         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
 835         SERIALIZE_MOVES(bb);
 836     }
 837     return mlist;
 838   }
 839
 840   template<Color Us, Rank TRANK_8, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 841   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard pinned,
 842                                              Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 843     Square to;
 844
 845     // Find non-pinned pawns and push them one square
 846     Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pos.pawns(Us) & ~pinned);
 847
 848     // We don't have to AND with empty squares here,
 849     // because the blocking squares will always be empty.
 850     Bitboard b2 = b1 & blockSquares;
 851     while (b2)
 852     {
 853         to = pop_1st_bit(&b2);
 854
 855         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 856
 857         if (square_rank(to) == TRANK_8)
 858         {
 859             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 860             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 861             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 862             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 863         } else
 864             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 865     }
 866
 867     // Double pawn pushes
 868     b2 = b1 & pos.empty_squares() & TRank3BB;
 869     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b2) & blockSquares;
 870     while (b2)
 871     {
 872         to = pop_1st_bit(&b2);
 873
 874         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 875         assert(Us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
 876         assert(Us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
 877
 878         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 879     }
 880     return mlist;
 881   }
 882
 883   template<CastlingSide Side>
 884   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 885
 886     Color us = pos.side_to_move();
 887
 888     if (  (Side == KING_SIDE && pos.can_castle_kingside(us))
 889         ||(Side == QUEEN_SIDE && pos.can_castle_queenside(us)))
 890     {
 891         Color them = opposite_color(us);
 892         Square ksq = pos.king_square(us);
 893
 894         assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 895
 896         Square rsq = (Side == KING_SIDE ? pos.initial_kr_square(us) : pos.initial_qr_square(us));
 897         Square s1 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
 898         Square s2 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 899         Square s;
 900         bool illegal = false;
 901
 902         assert(pos.piece_on(rsq) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 903
 904         // It is a bit complicated to correctly handle Chess960
 905         for (s = Min(ksq, s1); s <= Max(ksq, s1); s++)
 906             if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 907                 || pos.square_is_attacked(s, them))
 908                 illegal = true;
 909
 910         for (s = Min(rsq, s2); s <= Max(rsq, s2); s++)
 911             if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 912                 illegal = true;
 913
 914         if (   Side == QUEEN_SIDE
 915             && square_file(rsq) == FILE_B
 916             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 917                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 918             illegal = true;
 919
 920         if (!illegal)
 921             (*mlist++).move = make_castle_move(ksq, rsq);
 922     }
 923     return mlist;
 924   }
 925
 926   bool castling_is_check(const Position& pos, CastlingSide side) {
 927
 928     // After castling opponent king is attacked by the castled rook?
 929     File rookFile = (side == QUEEN_SIDE ? FILE_D : FILE_F);
 930     Color us = pos.side_to_move();
 931     Square ksq = pos.king_square(us);
 932     Bitboard occ = pos.occupied_squares();
 933
 934     clear_bit(&occ, ksq); // Remove our king from the board
 935     Square rsq = make_square(rookFile, square_rank(ksq));
 936     return bit_is_set(rook_attacks_bb(rsq, occ), pos.king_square(opposite_color(us)));
 937   }
 938 }