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   // Function
  44   bool castling_is_check(const Position&, CastlingSide);
  45
  46   // Template
  47   template<CastlingSide Side>
  48   MoveStack* generate_castle_moves(const Position&, MoveStack*);
  49
  50   // Template generate_pawn_captures() with specializations
  51   template<Color, Color, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
  52   MoveStack* do_generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  53
  54   template<Color>
  55   inline MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& p, MoveStack* m) {
  56       return do_generate_pawn_captures<WHITE, BLACK, Rank8BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m);
  57   }
  58   template<>
  59   inline MoveStack* generate_pawn_captures<BLACK>(const Position& p, MoveStack* m) {
  60       return do_generate_pawn_captures<BLACK, WHITE, Rank1BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m);
  61   }
  62
  63   // Template generate_pawn_noncaptures() with specializations
  64   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
  65   MoveStack* do_generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  66
  67   template<Color>
  68   inline MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& p, MoveStack* m) {
  69       return do_generate_pawn_noncaptures<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m);
  70   }
  71   template<>
  72   inline MoveStack* generate_pawn_noncaptures<BLACK>(const Position& p, MoveStack* m) {
  73       return do_generate_pawn_noncaptures<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m);
  74   }
  75
  76   // Template generate_pawn_blocking_evasions() with specializations
  77   template<Color Us, Rank, Bitboard, SquareDelta>
  78   MoveStack* do_generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard not_pinned,
  79                                                 Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist);
  80   template<Color>
  81   inline MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position& p, Bitboard np, Bitboard bs, MoveStack* m) {
  82       return do_generate_pawn_blocking_evasions<WHITE, RANK_8, Rank3BB, DELTA_N>(p, np, bs, m);
  83   }
  84   template<>
  85   inline MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions<BLACK>(const Position& p, Bitboard np, Bitboard bs, MoveStack* m) {
  86       return do_generate_pawn_blocking_evasions<BLACK, RANK_1, Rank6BB, DELTA_S>(p, np, bs, m);
  87   }
  88
  89   // Template generate_pawn_checks() with specializations
  90   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta>
  91   MoveStack* do_generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*);
  92
  93   template<Color>
  94   inline MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& p, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* m) {
  95       return do_generate_pawn_checks<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_N>(p, dc, ksq, m);
  96   }
  97   template<>
  98   inline MoveStack* generate_pawn_checks<BLACK>(const Position& p, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* m) {
  99       return do_generate_pawn_checks<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_S>(p, dc, ksq, m);
 100   }
 101
 102   // non-pawn templates
 103   template<PieceType>
 104   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard);
 105   template<>
 106   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target);
 107
 108   template<PieceType>
 109   MoveStack* generate_piece_checks(const Position&, Bitboard, Bitboard, Square, MoveStack*);
 110
 111   template<PieceType>
 112   MoveStack* generate_piece_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*);
 113 }
 114
 115
 116 ////
 117 //// Functions
 118 ////
 119
 120
 121 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
 122 /// promotions.  The return value is the number of moves generated.
 123
 124 int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 125
 126   assert(pos.is_ok());
 127   assert(!pos.is_check());
 128
 129   Color us = pos.side_to_move();
 130   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
 131   MoveStack* mlist_start = mlist;
 132
 133   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 134   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 135   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 136   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 137
 138   if (us == WHITE)
 139       mlist = generate_pawn_captures<WHITE>(pos, mlist);
 140   else
 141       mlist = generate_pawn_captures<BLACK>(pos, mlist);
 142
 143   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 144   return int(mlist - mlist_start);
 145 }
 146
 147
 148 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
 149 /// underpromotions.  The return value is the number of moves generated.
 150
 151 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 152
 153   assert(pos.is_ok());
 154   assert(!pos.is_check());
 155
 156   Color us = pos.side_to_move();
 157   Bitboard target = pos.empty_squares();
 158   MoveStack* mlist_start = mlist;
 159
 160   if (us == WHITE)
 161       mlist = generate_pawn_noncaptures<WHITE>(pos, mlist);
 162   else
 163       mlist = generate_pawn_noncaptures<BLACK>(pos, mlist);
 164
 165   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 166   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 167   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 168   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 169   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 170   mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 171   mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 172   return int(mlist - mlist_start);
 173 }
 174
 175
 176 /// generate_checks() generates all pseudo-legal non-capturing, non-promoting
 177 /// checks. It returns the number of generated moves.
 178
 179 int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 180
 181   assert(pos.is_ok());
 182   assert(!pos.is_check());
 183
 184   Color us = pos.side_to_move();
 185   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
 186   MoveStack* mlist_start = mlist;
 187
 188   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(opposite_color(us)));
 189
 190   dc = pos.discovered_check_candidates(us);
 191
 192   // Pawn moves
 193   if (us == WHITE)
 194      mlist = generate_pawn_checks<WHITE>(pos, dc, ksq, mlist);
 195   else
 196      mlist = generate_pawn_checks<BLACK>(pos, dc, ksq, mlist);
 197
 198   // Pieces moves
 199   Bitboard b = pos.knights(us);
 200   if (b)
 201       mlist = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, b, dc, ksq, mlist);
 202
 203   b = pos.bishops(us);
 204   if (b)
 205       mlist = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, b, dc, ksq, mlist);
 206
 207   b = pos.rooks(us);
 208   if (b)
 209       mlist = generate_piece_checks<ROOK>(pos, b, dc, ksq, mlist);
 210
 211   b = pos.queens(us);
 212   if (b)
 213       mlist = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, b, dc, ksq, mlist);
 214
 215   // Hopefully we always have a king ;-)
 216   mlist = generate_piece_checks<KING>(pos, pos.kings(us), dc, ksq, mlist);
 217
 218   // Castling moves that give check. Very rare but nice to have!
 219   if (   pos.can_castle_queenside(us)
 220       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_D)
 221       && castling_is_check(pos, QUEEN_SIDE))
 222       mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 223
 224   if (   pos.can_castle_kingside(us)
 225       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_F)
 226       && castling_is_check(pos, KING_SIDE))
 227       mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 228
 229   return int(mlist - mlist_start);
 230 }
 231
 232
 233 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
 234 /// in check.  Unlike the other move generation functions, this one generates
 235 /// only legal moves.  It returns the number of generated moves. This
 236 /// function is very ugly, and needs cleaning up some time later.  FIXME
 237
 238 int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 239
 240   assert(pos.is_ok());
 241   assert(pos.is_check());
 242
 243   Square from, to;
 244   Color us = pos.side_to_move();
 245   Color them = opposite_color(us);
 246   Square ksq = pos.king_square(us);
 247   MoveStack* mlist_start = mlist;
 248
 249   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 250
 251   // The bitboard of occupied pieces without our king
 252   Bitboard b2 = pos.occupied_squares();
 253   clear_bit(&b2, ksq);
 254
 255   // Find squares attacked by slider checkers, we will
 256   // remove them from king evasions set so to avoid a couple
 257   // of cycles in the slow king evasions legality check loop.
 258   Bitboard checkers = pos.checkers();
 259   Bitboard checkersAttacks = EmptyBoardBB;
 260   Bitboard b = checkers & (pos.queens() | pos.bishops());
 261   while (b)
 262   {
 263       from = pop_1st_bit(&b);
 264       checkersAttacks |= bishop_attacks_bb(from, b2);
 265   }
 266
 267   b = checkers & (pos.queens() | pos.rooks());
 268   while (b)
 269   {
 270       from = pop_1st_bit(&b);
 271       checkersAttacks |= rook_attacks_bb(from, b2);
 272   }
 273
 274   // Generate evasions for king
 275   Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us) & ~checkersAttacks;
 276   while (b1)
 277   {
 278       to = pop_1st_bit(&b1);
 279
 280       // Make sure 'to' is not attacked by the other side. This is a bit ugly,
 281       // because we can't use Position::square_is_attacked. Instead we use
 282       // the low-level bishop_attacks_bb and rook_attacks_bb with the bitboard
 283       // b2 (the occupied squares with the king removed) in order to test whether
 284       // the king will remain in check on the destination square.
 285       if (!(   (pos.piece_attacks<KNIGHT>(to) & pos.knights(them))
 286             || (pos.pawn_attacks(us, to)      & pos.pawns(them))
 287             || (bishop_attacks_bb(to, b2)     & pos.bishops_and_queens(them))
 288             || (rook_attacks_bb(to, b2)       & pos.rooks_and_queens(them))
 289             || (pos.piece_attacks<KING>(to)   & pos.kings(them))))
 290           (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
 291   }
 292
 293   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
 294   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 295   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 296   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
 297   {
 298       Square checksq = first_1(checkers);
 299
 300       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 301
 302       // Find pinned pieces
 303       Bitboard not_pinned = ~pos.pinned_pieces(us);
 304
 305       // Generate captures of the checking piece
 306
 307       // Pawn captures
 308       b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & not_pinned;
 309       while (b1)
 310       {
 311           from = pop_1st_bit(&b1);
 312           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
 313           {
 314               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 315               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 316               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 317               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 318           } else
 319               (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 320       }
 321
 322       // Pieces captures
 323       b1 = (  (pos.piece_attacks<KNIGHT>(checksq) & pos.knights(us))
 324             | (pos.piece_attacks<BISHOP>(checksq) & pos.bishops_and_queens(us))
 325             | (pos.piece_attacks<ROOK>(checksq)   & pos.rooks_and_queens(us)) ) & not_pinned;
 326
 327       while (b1)
 328       {
 329           from = pop_1st_bit(&b1);
 330           (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 331       }
 332
 333       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
 334       // a slider
 335       if (checkers & pos.sliders())
 336       {
 337           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 338
 339           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 340
 341           // Pawn moves. Because a blocking evasion can never be a capture, we
 342           // only generate pawn pushes.
 343           if (us == WHITE)
 344               mlist = generate_pawn_blocking_evasions<WHITE>(pos, not_pinned, blockSquares, mlist);
 345           else
 346               mlist = generate_pawn_blocking_evasions<BLACK>(pos, not_pinned, blockSquares, mlist);
 347
 348           // Pieces moves
 349           b1 = pos.knights(us) & not_pinned;
 350           if (b1)
 351               mlist = generate_piece_blocking_evasions<KNIGHT>(pos, b1, blockSquares, mlist);
 352
 353           b1 = pos.bishops(us) & not_pinned;
 354           if (b1)
 355               mlist = generate_piece_blocking_evasions<BISHOP>(pos, b1, blockSquares, mlist);
 356
 357           b1 = pos.rooks(us) & not_pinned;
 358           if (b1)
 359               mlist = generate_piece_blocking_evasions<ROOK>(pos, b1, blockSquares, mlist);
 360
 361           b1 = pos.queens(us) & not_pinned;
 362           if (b1)
 363               mlist = generate_piece_blocking_evasions<QUEEN>(pos, b1, blockSquares, mlist);
 364     }
 365
 366     // Finally, the ugly special case of en passant captures. An en passant
 367     // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 368     // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 369     // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 370     // an en passant check evasion may be possible.
 371     if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them)))
 372     {
 373         to = pos.ep_square();
 374         b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
 375
 376         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 377
 378         b1 &= not_pinned;
 379         while (b1)
 380         {
 381             from = pop_1st_bit(&b1);
 382
 383             // Before generating the move, we have to make sure it is legal.
 384             // This is somewhat tricky, because the two disappearing pawns may
 385             // cause new "discovered checks".  We test this by removing the
 386             // two relevant bits from the occupied squares bitboard, and using
 387             // the low-level bitboard functions for bishop and rook attacks.
 388             b2 = pos.occupied_squares();
 389             clear_bit(&b2, from);
 390             clear_bit(&b2, checksq);
 391             if (!(  (bishop_attacks_bb(ksq, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
 392                   ||(rook_attacks_bb(ksq, b2)   & pos.rooks_and_queens(them))))
 393
 394                  (*mlist++).move = make_ep_move(from, to);
 395         }
 396     }
 397   }
 398   return int(mlist - mlist_start);
 399 }
 400
 401
 402 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
 403 /// current position. This function is not very fast, and should be used
 404 /// only in situations where performance is unimportant. It wouldn't be
 405 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 406 /// we don't need it.
 407
 408 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 409
 410   assert(pos.is_ok());
 411
 412   if (pos.is_check())
 413       return generate_evasions(pos, mlist);
 414
 415   // Generate pseudo-legal moves
 416   int n = generate_captures(pos, mlist);
 417   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
 418
 419   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 420
 421   // Remove illegal moves from the list
 422   for (int i = 0; i < n; i++)
 423       if (!pos.pl_move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
 424           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
 425
 426   return n;
 427 }
 428
 429
 430 /// move_is_legal() takes a position and a (not necessarily pseudo-legal)
 431 /// move and a pinned pieces bitboard as input, and tests whether
 432 /// the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
 433 /// returned. If not, the function returns false.  This function must
 434 /// only be used when the side to move is not in check.
 435
 436 bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
 437
 438   assert(pos.is_ok());
 439   assert(!pos.is_check());
 440   assert(move_is_ok(m));
 441   assert(pinned == pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()));
 442
 443   Color us = pos.side_to_move();
 444   Color them = opposite_color(us);
 445   Square from = move_from(m);
 446   Piece pc = pos.piece_on(from);
 447
 448   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
 449   // move, the move is obviously not legal.
 450   if (color_of_piece(pc) != us)
 451       return false;
 452
 453   Square to = move_to(m);
 454
 455   // En passant moves
 456   if (move_is_ep(m))
 457   {
 458       // The piece must be a pawn and destination square must be the
 459       // en passant square.
 460       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
 461           || to != pos.ep_square())
 462           return false;
 463
 464       assert(pos.square_is_empty(to));
 465       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == pawn_of_color(them));
 466
 467       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 468       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 469   }
 470
 471   // Castling moves
 472   if (move_is_short_castle(m))
 473   {
 474       // The piece must be a king and side to move must still have
 475       // the right to castle kingside.
 476       if (   type_of_piece(pc) != KING
 477           ||!pos.can_castle_kingside(us))
 478           return false;
 479
 480       assert(from == pos.king_square(us));
 481       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
 482       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
 483
 484       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 485       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 486       Square s;
 487       bool illegal = false;
 488
 489       // Check if any of the squares between king and rook
 490       // is occupied or under attack.
 491       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
 492           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 493               || pos.square_is_attacked(s, them))
 494               illegal = true;
 495
 496       // Check if any of the squares between king and rook
 497       // is occupied.
 498       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
 499           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 500               illegal = true;
 501
 502       return !illegal;
 503   }
 504
 505   if (move_is_long_castle(m))
 506   {
 507       // The piece must be a king and side to move must still have
 508       // the right to castle kingside.
 509       if (   type_of_piece(pc) != KING
 510           ||!pos.can_castle_queenside(us))
 511           return false;
 512
 513       assert(from == pos.king_square(us));
 514       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
 515       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
 516
 517       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 518       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 519       Square s;
 520       bool illegal = false;
 521
 522       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
 523           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 524              || pos.square_is_attacked(s, them))
 525               illegal = true;
 526
 527       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
 528           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 529               illegal = true;
 530
 531       if (   square_file(to) == FILE_B
 532           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == rook_of_color(them)
 533               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == queen_of_color(them)))
 534           illegal = true;
 535
 536       return !illegal;
 537   }
 538
 539   // Normal moves
 540
 541   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
 542   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
 543       return false;
 544
 545   // Proceed according to the type of the moving piece.
 546   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
 547   {
 548       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
 549       // be a promotion.
 550       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
 551               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
 552            && !move_promotion(m))
 553           return false;
 554
 555       // Proceed according to the square delta between the source and
 556       // destionation squares.
 557       switch (to - from)
 558       {
 559       case DELTA_NW:
 560       case DELTA_NE:
 561       case DELTA_SW:
 562       case DELTA_SE:
 563       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
 564       // piece (en passant captures was handled earlier).
 565           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
 566               return false;
 567           break;
 568
 569       case DELTA_N:
 570       case DELTA_S:
 571       // Pawn push. The destination square must be empty.
 572           if (!pos.square_is_empty(to))
 573               return false;
 574           break;
 575
 576       case DELTA_NN:
 577       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
 578       // rank, and both the destination square and the square between the
 579       // source and destination squares must be empty.
 580       if (   square_rank(to) != RANK_4
 581           || !pos.square_is_empty(to)
 582           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
 583           return false;
 584           break;
 585
 586       case DELTA_SS:
 587       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
 588       // rank, and both the destination square and the square between the
 589       // source and destination squares must be empty.
 590           if (   square_rank(to) != RANK_5
 591               || !pos.square_is_empty(to)
 592               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
 593               return false;
 594           break;
 595
 596       default:
 597           return false;
 598       }
 599       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 600       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 601   }
 602
 603   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
 604   return (   pos.piece_attacks_square(from, to)
 605           && pos.pl_move_is_legal(m, pinned)
 606           && !move_promotion(m));
 607 }
 608
 609
 610 namespace {
 611
 612   template<PieceType Piece>
 613   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 614
 615     Square from;
 616     Bitboard b;
 617
 618     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 619     {
 620         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 621         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 622         SERIALIZE_MOVES(b);
 623     }
 624     return mlist;
 625   }
 626
 627   template<>
 628   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 629
 630     Bitboard b;
 631     Square from = pos.king_square(us);
 632
 633     b = pos.piece_attacks<KING>(from) & target;
 634     SERIALIZE_MOVES(b);
 635     return mlist;
 636   }
 637
 638   template<PieceType Piece>
 639   MoveStack* generate_piece_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard b,
 640                                               Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 641     while (b)
 642     {
 643         Square from = pop_1st_bit(&b);
 644         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & blockSquares;
 645         SERIALIZE_MOVES(bb);
 646     }
 647     return mlist;
 648   }
 649
 650
 651   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, SquareDelta TDELTA_NE,
 652            SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 653           >
 654   MoveStack* do_generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 655
 656     Square to;
 657     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 658     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 659
 660     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 661     Bitboard b1 = (Us == WHITE ? pawns << 9 : pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces;
 662
 663     // Capturing promotions
 664     Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
 665     while (b2)
 666     {
 667         to = pop_1st_bit(&b2);
 668         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, QUEEN);
 669     }
 670
 671     // Capturing non-promotions
 672     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 673     while (b2)
 674     {
 675         to = pop_1st_bit(&b2);
 676         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NE, to);
 677     }
 678
 679     // Captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 680     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 7 : pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces;
 681
 682     // Capturing promotions
 683     b2 = b1 & TRank8BB;
 684     while (b2)
 685     {
 686         to = pop_1st_bit(&b2);
 687         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, QUEEN);
 688     }
 689
 690     // Capturing non-promotions
 691     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 692     while (b2)
 693     {
 694         to = pop_1st_bit(&b2);
 695         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NW, to);
 696     }
 697
 698     // Non-capturing promotions
 699     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 8 : pawns >> 8) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
 700     while (b1)
 701     {
 702         to = pop_1st_bit(&b1);
 703         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 704     }
 705
 706     // En passant captures
 707     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
 708     {
 709         assert(Us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 710         assert(Us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 711
 712         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(Them, pos.ep_square());
 713         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 714
 715         while (b1)
 716         {
 717             to = pop_1st_bit(&b1);
 718             (*mlist++).move = make_ep_move(to, pos.ep_square());
 719         }
 720     }
 721     return mlist;
 722   }
 723
 724   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB,
 725            SquareDelta TDELTA_NE, SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 726           >
 727   MoveStack* do_generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 728
 729     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 730     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 731     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 732     Bitboard b1, b2;
 733     Square to;
 734
 735     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 736     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 9 : pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
 737     while (b1)
 738     {
 739         to = pop_1st_bit(&b1);
 740         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
 741         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
 742         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
 743     }
 744
 745     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 746     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 7 : pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
 747     while (b1)
 748     {
 749         to = pop_1st_bit(&b1);
 750         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
 751         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
 752         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
 753     }
 754
 755     // Single pawn pushes
 756     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 8 : pawns >> 8) & emptySquares;
 757     b2 = b1 & TRank8BB;
 758     while (b2)
 759     {
 760         to = pop_1st_bit(&b2);
 761         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 762         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 763         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 764     }
 765     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 766     while (b2)
 767     {
 768         to = pop_1st_bit(&b2);
 769         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 770     }
 771
 772     // Double pawn pushes
 773     b2 = (Us == WHITE ? (b1 & TRank3BB) << 8 : (b1 & TRank3BB) >> 8) & emptySquares;
 774     while (b2)
 775     {
 776         to = pop_1st_bit(&b2);
 777         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 778     }
 779     return mlist;
 780   }
 781
 782
 783   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 784   MoveStack* do_generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
 785   {
 786     // Pawn moves which gives discovered check. This is possible only if the
 787     // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 788     // generate captures.
 789     Bitboard empty = pos.empty_squares();
 790
 791     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
 792     Bitboard b1 = pos.pawns(Us) & ~file_bb(ksq), b2, b3;
 793
 794     // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
 795     b2 = b3 = (Us == WHITE ? (b1 & dc) << 8 : (b1 & dc) >> 8) & empty & ~TRank8BB;
 796     while (b3)
 797     {
 798         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 799         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 800     }
 801
 802     // Discovered checks, double pawn pushes
 803     b3 = (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8) & empty;
 804     while (b3)
 805     {
 806         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 807         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 808     }
 809
 810     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
 811     // of the enemy king
 812     b1 &= (~dc & neighboring_files_bb(ksq));
 813
 814     // Direct checks, single pawn pushes
 815     b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & empty;
 816     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 817     while (b3)
 818     {
 819         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 820         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 821     }
 822
 823     // Direct checks, double pawn pushes
 824     b3 =  (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8)
 825         & empty
 826         & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 827
 828     while (b3)
 829     {
 830         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 831         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 832     }
 833     return mlist;
 834   }
 835
 836   template<PieceType Piece>
 837   MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, Bitboard target, Bitboard dc,
 838                                    Square ksq, MoveStack* mlist) {
 839     // Discovered checks
 840     Bitboard b = target & dc;
 841     while (b)
 842     {
 843         Square from = pop_1st_bit(&b);
 844         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
 845         if (Piece == KING)
 846             bb &= ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 847
 848         SERIALIZE_MOVES(bb);
 849     }
 850
 851     if (Piece == KING)
 852         return mlist;
 853
 854     // Direct checks
 855     b = target & ~dc;
 856     Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
 857     while (b)
 858     {
 859         Square from = pop_1st_bit(&b);
 860         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
 861         SERIALIZE_MOVES(bb);
 862     }
 863     return mlist;
 864   }
 865
 866   template<Color Us, Rank TRANK_8, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 867   MoveStack* do_generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard not_pinned,
 868                                                 Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 869     Square to;
 870
 871     // Find non-pinned pawns
 872     Bitboard b1 = pos.pawns(Us) & not_pinned;
 873
 874     // Single pawn pushes. We don't have to AND with empty squares here,
 875     // because the blocking squares will always be empty.
 876     Bitboard b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & blockSquares;
 877     while (b2)
 878     {
 879         to = pop_1st_bit(&b2);
 880
 881         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 882
 883         if (square_rank(to) == TRANK_8)
 884         {
 885             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 886             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 887             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 888             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 889         } else
 890             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 891     }
 892
 893     // Double pawn pushes
 894     b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & pos.empty_squares() & TRank3BB;
 895     b2 = (Us == WHITE ? b2 << 8 : b2 >> 8) & blockSquares;;
 896     while (b2)
 897     {
 898         to = pop_1st_bit(&b2);
 899
 900         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 901         assert(Us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
 902         assert(Us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
 903
 904         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 905     }
 906     return mlist;
 907   }
 908
 909   template<CastlingSide Side>
 910   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 911
 912     Color us = pos.side_to_move();
 913
 914     if (  (Side == KING_SIDE && pos.can_castle_kingside(us))
 915         ||(Side == QUEEN_SIDE && pos.can_castle_queenside(us)))
 916     {
 917         Color them = opposite_color(us);
 918         Square ksq = pos.king_square(us);
 919
 920         assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 921
 922         Square rsq = (Side == KING_SIDE ? pos.initial_kr_square(us) : pos.initial_qr_square(us));
 923         Square s1 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
 924         Square s2 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 925         Square s;
 926         bool illegal = false;
 927
 928         assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
 929
 930         // It is a bit complicated to correctly handle Chess960
 931         for (s = Min(ksq, s1); s <= Max(ksq, s1); s++)
 932             if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 933                 || pos.square_is_attacked(s, them))
 934                 illegal = true;
 935
 936         for (s = Min(rsq, s2); s <= Max(rsq, s2); s++)
 937             if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 938                 illegal = true;
 939
 940         if (   Side == QUEEN_SIDE
 941             && square_file(rsq) == FILE_B
 942             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == rook_of_color(them)
 943                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == queen_of_color(them)))
 944             illegal = true;
 945
 946         if (!illegal)
 947             (*mlist++).move = make_castle_move(ksq, rsq);
 948     }
 949     return mlist;
 950   }
 951
 952   bool castling_is_check(const Position& pos, CastlingSide side) {
 953
 954     // After castling opponent king is attacked by the castled rook?
 955     File rookFile = (side == QUEEN_SIDE ? FILE_D : FILE_F);
 956     Color us = pos.side_to_move();
 957     Square ksq = pos.king_square(us);
 958     Bitboard occ = pos.occupied_squares();
 959
 960     clear_bit(&occ, ksq); // Remove our king from the board
 961     Square rsq = make_square(rookFile, square_rank(ksq));
 962     return bit_is_set(rook_attacks_bb(rsq, occ), pos.king_square(opposite_color(us)));
 963   }
 964 }