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