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 Us>
  60   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  61
  62   template<Color Us, SquareDelta Diagonal>
  63   MoveStack* generate_pawn_captures_diagonal(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard enemyPieces);
  64
  65   template<Color Us>
  66   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  67
  68   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta>
  69   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*);
  70
  71   template<Color Us, SquareDelta Direction>
  72   inline Bitboard move_pawns(Bitboard p) {
  73
  74     if (Direction == DELTA_N)
  75         return Us == WHITE ? p << 8 : p >> 8;
  76     else if (Direction == DELTA_NE)
  77         return Us == WHITE ? p << 9 : p >> 7;
  78     else if (Direction == DELTA_NW)
  79         return Us == WHITE ? p << 7 : p >> 9;
  80     else
  81         return p;
  82   }
  83
  84   // Template generate_piece_checks() with specializations
  85   template<PieceType>
  86   MoveStack* generate_piece_checks(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard, Square);
  87
  88   template<>
  89   inline MoveStack* generate_piece_checks<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us, Bitboard dc, Square ksq) {
  90
  91     if (us == WHITE)
  92         return generate_pawn_checks<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_N>(p, dc, ksq, m);
  93     else
  94         return generate_pawn_checks<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_S>(p, dc, ksq, m);
  95
  96   }
  97
  98   // Template generate_piece_moves() with specializations and overloads
  99   template<PieceType>
 100   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard);
 101
 102   template<>
 103   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard);
 104
 105   template<PieceType Piece, MoveType Type>
 106   inline MoveStack* generate_piece_moves(const Position& p, MoveStack* m, Color us) {
 107
 108       assert(Piece == PAWN);
 109
 110       if (Type == CAPTURE)
 111           return (us == WHITE ? generate_pawn_captures<WHITE>(p, m)
 112                               : generate_pawn_captures<BLACK>(p, m));
 113       else
 114           return (us == WHITE ? generate_pawn_noncaptures<WHITE>(p, m)
 115                               : generate_pawn_noncaptures<BLACK>(p, m));
 116   }
 117
 118   template<PieceType>
 119   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard, Bitboard);
 120
 121   template<>
 122   inline MoveStack* generate_piece_moves<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m,
 123                                                Color us, Bitboard t, Bitboard pnd) {
 124     if (us == WHITE)
 125         return generate_pawn_blocking_evasions<WHITE, RANK_8, Rank3BB, DELTA_N>(p, pnd, t, m);
 126     else
 127         return generate_pawn_blocking_evasions<BLACK, RANK_1, Rank6BB, DELTA_S>(p, pnd, t, m);
 128   }
 129 }
 130
 131
 132 ////
 133 //// Functions
 134 ////
 135
 136
 137 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
 138 /// promotions.  The return value is the number of moves generated.
 139
 140 int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 141
 142   assert(pos.is_ok());
 143   assert(!pos.is_check());
 144
 145   Color us = pos.side_to_move();
 146   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
 147   MoveStack* mlist_start = mlist;
 148
 149   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 150   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 151   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 152   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 153   mlist = generate_piece_moves<PAWN, CAPTURE>(pos, mlist, us);
 154   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 155   return int(mlist - mlist_start);
 156 }
 157
 158
 159 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
 160 /// underpromotions. The return value is the number of moves generated.
 161
 162 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 163
 164   assert(pos.is_ok());
 165   assert(!pos.is_check());
 166
 167   Color us = pos.side_to_move();
 168   Bitboard target = pos.empty_squares();
 169   MoveStack* mlist_start = mlist;
 170
 171   mlist = generate_piece_moves<PAWN, NON_CAPTURE>(pos, mlist, us);
 172   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 173   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 174   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 175   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 176   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 177   mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 178   mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 179   return int(mlist - mlist_start);
 180 }
 181
 182
 183 /// generate_non_capture_checks() generates all pseudo-legal non-capturing,
 184 /// non-promoting checks. It returns the number of generated moves.
 185
 186 int generate_non_capture_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 187
 188   assert(pos.is_ok());
 189   assert(!pos.is_check());
 190
 191   Color us = pos.side_to_move();
 192   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
 193   MoveStack* mlist_start = mlist;
 194
 195   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(opposite_color(us), KING));
 196
 197   // Pieces moves
 198   mlist = generate_piece_checks<PAWN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 199   mlist = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 200   mlist = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 201   mlist = generate_piece_checks<ROOK>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 202   mlist = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 203   mlist = generate_piece_checks<KING>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 204
 205   // Castling moves that give check. Very rare but nice to have!
 206   if (   pos.can_castle_queenside(us)
 207       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_D)
 208       && castling_is_check(pos, QUEEN_SIDE))
 209       mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 210
 211   if (   pos.can_castle_kingside(us)
 212       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_F)
 213       && castling_is_check(pos, KING_SIDE))
 214       mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 215
 216   return int(mlist - mlist_start);
 217 }
 218
 219
 220 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
 221 /// in check. Unlike the other move generation functions, this one generates
 222 /// only legal moves. It returns the number of generated moves.
 223
 224 int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard pinned) {
 225
 226   assert(pos.is_ok());
 227   assert(pos.is_check());
 228
 229   Square from, to;
 230   Color us = pos.side_to_move();
 231   Color them = opposite_color(us);
 232   Square ksq = pos.king_square(us);
 233   MoveStack* mlist_start = mlist;
 234
 235   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 236
 237   // The bitboard of occupied pieces without our king
 238   Bitboard b_noKing = pos.occupied_squares();
 239   clear_bit(&b_noKing, ksq);
 240
 241   // Find squares attacked by slider checkers, we will
 242   // remove them from king evasions set so to avoid a couple
 243   // of cycles in the slow king evasions legality check loop
 244   // and to be able to use square_is_attacked().
 245   Bitboard checkers = pos.checkers();
 246   Bitboard checkersAttacks = EmptyBoardBB;
 247   Bitboard b = checkers & (pos.queens() | pos.bishops());
 248   while (b)
 249   {
 250       from = pop_1st_bit(&b);
 251       checkersAttacks |= bishop_attacks_bb(from, b_noKing);
 252   }
 253
 254   b = checkers & (pos.queens() | pos.rooks());
 255   while (b)
 256   {
 257       from = pop_1st_bit(&b);
 258       checkersAttacks |= rook_attacks_bb(from, b_noKing);
 259   }
 260
 261   // Generate evasions for king
 262   Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us) & ~checkersAttacks;
 263   while (b1)
 264   {
 265       to = pop_1st_bit(&b1);
 266       // Note that we can use square_is_attacked() only because we
 267       // have already removed slider checkers.
 268       if (!pos.square_is_attacked(to, them))
 269           (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
 270   }
 271
 272   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
 273   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 274   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 275   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
 276   {
 277       Square checksq = first_1(checkers);
 278
 279       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 280
 281       // Generate captures of the checking piece
 282
 283       // Pawn captures
 284       b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & ~pinned;
 285       while (b1)
 286       {
 287           from = pop_1st_bit(&b1);
 288           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
 289           {
 290               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 291               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 292               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 293               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 294           } else
 295               (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 296       }
 297
 298       // Pieces captures
 299       b1 = (  (pos.piece_attacks<KNIGHT>(checksq) & pos.knights(us))
 300             | (pos.piece_attacks<BISHOP>(checksq) & pos.bishops_and_queens(us))
 301             | (pos.piece_attacks<ROOK>(checksq)   & pos.rooks_and_queens(us)) ) & ~pinned;
 302
 303       while (b1)
 304       {
 305           from = pop_1st_bit(&b1);
 306           (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 307       }
 308
 309       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
 310       // a slider.
 311       if (checkers & pos.sliders())
 312       {
 313           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 314
 315           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 316
 317           if (blockSquares != EmptyBoardBB)
 318           {
 319               mlist = generate_piece_moves<PAWN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 320               mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 321               mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 322               mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 323               mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 324           }
 325       }
 326
 327       // Finally, the special case of en passant captures. An en passant
 328       // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 329       // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 330       // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 331       // an en passant check evasion may be possible.
 332       if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them)))
 333       {
 334           to = pos.ep_square();
 335           b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
 336
 337           // The checking pawn cannot be a discovered (bishop) check candidate
 338           // otherwise we were in check also before last double push move.
 339           assert(!bit_is_set(pos.discovered_check_candidates(them), checksq));
 340           assert(count_1s(b1) == 1 || count_1s(b1) == 2);
 341
 342           b1 &= ~pinned;
 343           while (b1)
 344           {
 345               from = pop_1st_bit(&b1);
 346               // Move is always legal because checking pawn is not a discovered
 347               // check candidate and our capturing pawn has been already tested
 348               // against pinned pieces.
 349               (*mlist++).move = make_ep_move(from, to);
 350           }
 351       }
 352   }
 353   return int(mlist - mlist_start);
 354 }
 355
 356
 357 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
 358 /// current position. This function is not very fast, and should be used
 359 /// only in situations where performance is unimportant. It wouldn't be
 360 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 361 /// we don't need it.
 362
 363 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 364
 365   assert(pos.is_ok());
 366
 367   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 368
 369   if (pos.is_check())
 370       return generate_evasions(pos, mlist, pinned);
 371
 372   // Generate pseudo-legal moves
 373   int n = generate_captures(pos, mlist);
 374   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
 375
 376   // Remove illegal moves from the list
 377   for (int i = 0; i < n; i++)
 378       if (!pos.pl_move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
 379           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
 380
 381   return n;
 382 }
 383
 384
 385 /// move_is_legal() takes a position and a (not necessarily pseudo-legal)
 386 /// move and a pinned pieces bitboard as input, and tests whether
 387 /// the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
 388 /// returned. If not, the function returns false.  This function must
 389 /// only be used when the side to move is not in check.
 390
 391 bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
 392
 393   assert(pos.is_ok());
 394   assert(!pos.is_check());
 395   assert(move_is_ok(m));
 396   assert(pinned == pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()));
 397
 398   Color us = pos.side_to_move();
 399   Color them = opposite_color(us);
 400   Square from = move_from(m);
 401   Piece pc = pos.piece_on(from);
 402
 403   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
 404   // move, the move is obviously not legal.
 405   if (color_of_piece(pc) != us)
 406       return false;
 407
 408   Square to = move_to(m);
 409
 410   // En passant moves
 411   if (move_is_ep(m))
 412   {
 413       // The piece must be a pawn and destination square must be the
 414       // en passant square.
 415       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
 416           || to != pos.ep_square())
 417           return false;
 418
 419       assert(pos.square_is_empty(to));
 420       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
 421
 422       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 423       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 424   }
 425
 426   // Castling moves
 427   if (move_is_short_castle(m))
 428   {
 429       // The piece must be a king and side to move must still have
 430       // the right to castle kingside.
 431       if (   type_of_piece(pc) != KING
 432           ||!pos.can_castle_kingside(us))
 433           return false;
 434
 435       assert(from == pos.king_square(us));
 436       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
 437       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 438
 439       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 440       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 441       Square s;
 442       bool illegal = false;
 443
 444       // Check if any of the squares between king and rook
 445       // is occupied or under attack.
 446       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
 447           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 448               || pos.square_is_attacked(s, them))
 449               illegal = true;
 450
 451       // Check if any of the squares between king and rook
 452       // is occupied.
 453       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
 454           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 455               illegal = true;
 456
 457       return !illegal;
 458   }
 459
 460   if (move_is_long_castle(m))
 461   {
 462       // The piece must be a king and side to move must still have
 463       // the right to castle kingside.
 464       if (   type_of_piece(pc) != KING
 465           ||!pos.can_castle_queenside(us))
 466           return false;
 467
 468       assert(from == pos.king_square(us));
 469       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
 470       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 471
 472       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 473       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 474       Square s;
 475       bool illegal = false;
 476
 477       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
 478           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 479              || pos.square_is_attacked(s, them))
 480               illegal = true;
 481
 482       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
 483           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 484               illegal = true;
 485
 486       if (   square_file(to) == FILE_B
 487           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 488               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 489           illegal = true;
 490
 491       return !illegal;
 492   }
 493
 494   // Normal moves
 495
 496   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
 497   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
 498       return false;
 499
 500   // Proceed according to the type of the moving piece.
 501   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
 502   {
 503       // Move direction must be compatible with pawn color
 504       int direction = to - from;
 505       if ((us == WHITE) != (direction > 0))
 506           return false;
 507
 508       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
 509       // be a promotion.
 510       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
 511               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
 512            && !move_promotion(m))
 513           return false;
 514
 515       // Proceed according to the square delta between the source and
 516       // destionation squares.
 517       switch (direction)
 518       {
 519       case DELTA_NW:
 520       case DELTA_NE:
 521       case DELTA_SW:
 522       case DELTA_SE:
 523       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
 524       // piece (en passant captures was handled earlier).
 525           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
 526               return false;
 527           break;
 528
 529       case DELTA_N:
 530       case DELTA_S:
 531       // Pawn push. The destination square must be empty.
 532           if (!pos.square_is_empty(to))
 533               return false;
 534           break;
 535
 536       case DELTA_NN:
 537       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
 538       // rank, and both the destination square and the square between the
 539       // source and destination squares must be empty.
 540       if (   square_rank(to) != RANK_4
 541           || !pos.square_is_empty(to)
 542           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
 543           return false;
 544           break;
 545
 546       case DELTA_SS:
 547       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
 548       // rank, and both the destination square and the square between the
 549       // source and destination squares must be empty.
 550           if (   square_rank(to) != RANK_5
 551               || !pos.square_is_empty(to)
 552               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
 553               return false;
 554           break;
 555
 556       default:
 557           return false;
 558       }
 559       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 560       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 561   }
 562
 563   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
 564   return (   pos.piece_attacks_square(pos.piece_on(from), from, to)
 565           && pos.pl_move_is_legal(m, pinned)
 566           && !move_promotion(m));
 567 }
 568
 569
 570 namespace {
 571
 572   template<PieceType Piece>
 573   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 574
 575     Square from;
 576     Bitboard b;
 577
 578     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 579     {
 580         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 581         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 582         SERIALIZE_MOVES(b);
 583     }
 584     return mlist;
 585   }
 586
 587   template<PieceType Piece>
 588   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist,
 589                                   Color us, Bitboard target, Bitboard pinned) {
 590     Square from;
 591     Bitboard b;
 592
 593     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 594     {
 595         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 596         if (pinned && bit_is_set(pinned, from))
 597             continue;
 598
 599         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 600         SERIALIZE_MOVES(b);
 601     }
 602     return mlist;
 603   }
 604
 605   template<>
 606   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 607
 608     Bitboard b;
 609     Square from = pos.king_square(us);
 610
 611     b = pos.piece_attacks<KING>(from) & target;
 612     SERIALIZE_MOVES(b);
 613     return mlist;
 614   }
 615
 616   template<Color Us, SquareDelta Diagonal>
 617   MoveStack* generate_pawn_captures_diagonal(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard enemyPieces) {
 618
 619     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 620     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 621     const Bitboard TFileABB = (Diagonal == DELTA_NE ? FileABB : FileHBB);
 622     const SquareDelta TDELTA_NE = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SE);
 623     const SquareDelta TDELTA_NW = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SW);
 624     const SquareDelta TTDELTA_NE = (Diagonal == DELTA_NE ? TDELTA_NE : TDELTA_NW);
 625
 626     Square to;
 627
 628     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) diagonal or in the h1-a8 (h8-a1 for black)
 629     Bitboard b1 = move_pawns<Us, Diagonal>(pawns) & ~TFileABB & enemyPieces;
 630
 631     // Capturing promotions
 632     Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
 633     while (b2)
 634     {
 635         to = pop_1st_bit(&b2);
 636         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TTDELTA_NE, to, QUEEN);
 637     }
 638
 639     // Capturing non-promotions
 640     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 641     while (b2)
 642     {
 643         to = pop_1st_bit(&b2);
 644         (*mlist++).move = make_move(to - TTDELTA_NE, to);
 645     }
 646     return mlist;
 647   }
 648
 649   template<Color Us>
 650   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 651
 652     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 653     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 654     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 655     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 656
 657     Square to;
 658     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 659     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(opposite_color(Us));
 660
 661     // Standard captures and capturing promotions in both directions
 662     mlist = generate_pawn_captures_diagonal<Us, DELTA_NE>(mlist, pawns, enemyPieces);
 663     mlist = generate_pawn_captures_diagonal<Us, DELTA_NW>(mlist, pawns, enemyPieces);
 664
 665     // Non-capturing promotions
 666     Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
 667     while (b1)
 668     {
 669         to = pop_1st_bit(&b1);
 670         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 671     }
 672
 673     // En passant captures
 674     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
 675     {
 676         assert(Us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 677         assert(Us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 678
 679         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(Them, pos.ep_square());
 680         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 681
 682         while (b1)
 683         {
 684             to = pop_1st_bit(&b1);
 685             (*mlist++).move = make_ep_move(to, pos.ep_square());
 686         }
 687     }
 688     return mlist;
 689   }
 690
 691   template<Color Us>
 692   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 693
 694     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 695     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 696     const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
 697     const SquareDelta TDELTA_NE = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SE);
 698     const SquareDelta TDELTA_NW = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SW);
 699     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 700
 701     Bitboard b1, b2;
 702     Square to;
 703     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 704     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(opposite_color(Us));
 705     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 706
 707     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 708     b1 = move_pawns<Us, DELTA_NE>(pawns) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
 709     while (b1)
 710     {
 711         to = pop_1st_bit(&b1);
 712         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
 713         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
 714         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
 715     }
 716
 717     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 718     b1 = move_pawns<Us, DELTA_NW>(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
 719     while (b1)
 720     {
 721         to = pop_1st_bit(&b1);
 722         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
 723         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
 724         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
 725     }
 726
 727     // Single pawn pushes
 728     b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & emptySquares;
 729     b2 = b1 & TRank8BB;
 730     while (b2)
 731     {
 732         to = pop_1st_bit(&b2);
 733         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 734         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 735         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 736     }
 737     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 738     while (b2)
 739     {
 740         to = pop_1st_bit(&b2);
 741         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 742     }
 743
 744     // Double pawn pushes
 745     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & TRank3BB) & emptySquares;
 746     while (b2)
 747     {
 748         to = pop_1st_bit(&b2);
 749         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 750     }
 751     return mlist;
 752   }
 753
 754
 755   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 756   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
 757   {
 758     Bitboard b1, b2, b3;
 759     Bitboard empty = pos.empty_squares();
 760
 761     if (dc != EmptyBoardBB)
 762     {
 763         // Pawn moves which gives discovered check. This is possible only if the
 764         // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 765         // generate captures.
 766         b1 = pos.pawns(Us) & ~file_bb(ksq);
 767
 768         // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
 769         b2 = b3 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & dc) & empty & ~TRank8BB;
 770         while (b3)
 771         {
 772             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 773             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 774         }
 775
 776         // Discovered checks, double pawn pushes
 777         b3 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b2 & TRank3BB) & empty;
 778         while (b3)
 779         {
 780             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 781             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 782         }
 783     }
 784
 785     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
 786     // of the enemy king.
 787     b1 = pos.pawns(Us) & neighboring_files_bb(ksq) & ~dc;
 788
 789     // Direct checks, single pawn pushes
 790     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1) & empty;
 791     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 792     while (b3)
 793     {
 794         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 795         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 796     }
 797
 798     // Direct checks, double pawn pushes
 799     b3 =  move_pawns<Us, DELTA_N>(b2 & TRank3BB) & empty & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 800     while (b3)
 801     {
 802         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 803         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 804     }
 805     return mlist;
 806   }
 807
 808   template<PieceType Piece>
 809   MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 810                                    Bitboard dc, Square ksq) {
 811
 812     Bitboard target = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece);
 813
 814     // Discovered checks
 815     Bitboard b = target & dc;
 816     while (b)
 817     {
 818         Square from = pop_1st_bit(&b);
 819         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
 820         if (Piece == KING)
 821             bb &= ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 822
 823         SERIALIZE_MOVES(bb);
 824     }
 825
 826     // Direct checks
 827     b = target & ~dc;
 828     if (Piece == KING || !b)
 829         return mlist;
 830
 831     Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
 832     if (!checkSqs)
 833         return mlist;
 834
 835     while (b)
 836     {
 837         Square from = pop_1st_bit(&b);
 838         if (   (Piece == QUEEN  && !(QueenPseudoAttacks[from]  & checkSqs))
 839             || (Piece == ROOK   && !(RookPseudoAttacks[from]   & checkSqs))
 840             || (Piece == BISHOP && !(BishopPseudoAttacks[from] & checkSqs)))
 841             continue;
 842
 843         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
 844         SERIALIZE_MOVES(bb);
 845     }
 846     return mlist;
 847   }
 848
 849   template<Color Us, Rank TRANK_8, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 850   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard pinned,
 851                                              Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 852     Square to;
 853
 854     // Find non-pinned pawns and push them one square
 855     Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pos.pawns(Us) & ~pinned);
 856
 857     // We don't have to AND with empty squares here,
 858     // because the blocking squares will always be empty.
 859     Bitboard b2 = b1 & blockSquares;
 860     while (b2)
 861     {
 862         to = pop_1st_bit(&b2);
 863
 864         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 865
 866         if (square_rank(to) == TRANK_8)
 867         {
 868             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 869             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 870             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 871             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 872         } else
 873             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 874     }
 875
 876     // Double pawn pushes
 877     b2 = b1 & pos.empty_squares() & TRank3BB;
 878     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b2) & blockSquares;
 879     while (b2)
 880     {
 881         to = pop_1st_bit(&b2);
 882
 883         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 884         assert(Us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
 885         assert(Us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
 886
 887         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 888     }
 889     return mlist;
 890   }
 891
 892   template<CastlingSide Side>
 893   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 894
 895     Color us = pos.side_to_move();
 896
 897     if (  (Side == KING_SIDE && pos.can_castle_kingside(us))
 898         ||(Side == QUEEN_SIDE && pos.can_castle_queenside(us)))
 899     {
 900         Color them = opposite_color(us);
 901         Square ksq = pos.king_square(us);
 902
 903         assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 904
 905         Square rsq = (Side == KING_SIDE ? pos.initial_kr_square(us) : pos.initial_qr_square(us));
 906         Square s1 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
 907         Square s2 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 908         Square s;
 909         bool illegal = false;
 910
 911         assert(pos.piece_on(rsq) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 912
 913         // It is a bit complicated to correctly handle Chess960
 914         for (s = Min(ksq, s1); s <= Max(ksq, s1); s++)
 915             if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 916                 || pos.square_is_attacked(s, them))
 917                 illegal = true;
 918
 919         for (s = Min(rsq, s2); s <= Max(rsq, s2); s++)
 920             if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 921                 illegal = true;
 922
 923         if (   Side == QUEEN_SIDE
 924             && square_file(rsq) == FILE_B
 925             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 926                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 927             illegal = true;
 928
 929         if (!illegal)
 930             (*mlist++).move = make_castle_move(ksq, rsq);
 931     }
 932     return mlist;
 933   }
 934
 935   bool castling_is_check(const Position& pos, CastlingSide side) {
 936
 937     // After castling opponent king is attacked by the castled rook?
 938     File rookFile = (side == QUEEN_SIDE ? FILE_D : FILE_F);
 939     Color us = pos.side_to_move();
 940     Square ksq = pos.king_square(us);
 941     Bitboard occ = pos.occupied_squares();
 942
 943     clear_bit(&occ, ksq); // Remove our king from the board
 944     Square rsq = make_square(rookFile, square_rank(ksq));
 945     return bit_is_set(rook_attacks_bb(rsq, occ), pos.king_square(opposite_color(us)));
 946   }
 947 }