git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/movegen.cpp

   1 /*
   2   Glaurung, a UCI chess playing engine.
   3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad
   4
   5   Glaurung is free software: you can redistribute it and/or modify
   6   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   8   (at your option) any later version.
   9
  10   Glaurung is distributed in the hope that it will be useful,
  11   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13   GNU General Public License for more details.
  14
  15   You should have received a copy of the GNU General Public License
  16   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17 */
  18
  19
  20 ////
  21 //// Includes
  22 ////
  23
  24 #include <cassert>
  25
  26 #include "movegen.h"
  27
  28
  29 ////
  30 //// Local definitions
  31 ////
  32
  33 namespace {
  34
  35   int generate_white_pawn_captures(const Position&, MoveStack*);
  36   int generate_black_pawn_captures(const Position&, MoveStack*);
  37   int generate_white_pawn_noncaptures(const Position&, MoveStack*);
  38   int generate_black_pawn_noncaptures(const Position&, MoveStack*);
  39   int generate_knight_moves(const Position&, MoveStack*, Color side, Bitboard t);
  40   int generate_bishop_moves(const Position&, MoveStack*, Color side, Bitboard t);
  41   int generate_rook_moves(const Position&, MoveStack*, Color side, Bitboard t);
  42   int generate_queen_moves(const Position&, MoveStack*, Color side, Bitboard t);
  43   int generate_king_moves(const Position&, MoveStack*, Square from, Bitboard t);
  44   int generate_castle_moves(const Position&, MoveStack*, Color us);
  45
  46 }
  47
  48
  49 ////
  50 //// Functions
  51 ////
  52
  53
  54 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
  55 /// promotions.  The return value is the number of moves generated.
  56
  57 int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
  58
  59   assert(pos.is_ok());
  60   assert(!pos.is_check());
  61
  62   Color us = pos.side_to_move();
  63   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
  64   int n;
  65
  66   if (us == WHITE)
  67       n = generate_white_pawn_captures(pos, mlist);
  68   else
  69       n = generate_black_pawn_captures(pos, mlist);
  70
  71   n += generate_knight_moves(pos, mlist+n, us, target);
  72   n += generate_bishop_moves(pos, mlist+n, us, target);
  73   n += generate_rook_moves(pos, mlist+n, us, target);
  74   n += generate_queen_moves(pos, mlist+n, us, target);
  75   n += generate_king_moves(pos, mlist+n, pos.king_square(us), target);
  76   return n;
  77 }
  78
  79
  80 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
  81 /// underpromotions.  The return value is the number of moves generated.
  82
  83 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack *mlist) {
  84
  85   assert(pos.is_ok());
  86   assert(!pos.is_check());
  87
  88   Color us = pos.side_to_move();
  89   Bitboard target = pos.empty_squares();
  90   int n;
  91
  92   if (us == WHITE)
  93       n = generate_white_pawn_noncaptures(pos, mlist);
  94   else
  95       n = generate_black_pawn_noncaptures(pos, mlist);
  96
  97   n += generate_knight_moves(pos, mlist+n, us, target);
  98   n += generate_bishop_moves(pos, mlist+n, us, target);
  99   n += generate_rook_moves(pos, mlist+n, us, target);
 100   n += generate_queen_moves(pos, mlist+n, us, target);
 101   n += generate_king_moves(pos, mlist+n, pos.king_square(us), target);
 102   n += generate_castle_moves(pos, mlist+n, us);
 103   return n;
 104 }
 105
 106
 107 /// generate_checks() generates all pseudo-legal non-capturing, non-promoting
 108 /// checks, except castling moves (will add this later).  It returns the
 109 /// number of generated moves.
 110
 111 int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 112
 113   assert(pos.is_ok());
 114   assert(!pos.is_check());
 115
 116   Color us, them;
 117   Square ksq, from, to;
 118   Bitboard empty, checkSqs, b1, b2, b3;
 119   int n = 0;
 120
 121   us = pos.side_to_move();
 122   them = opposite_color(us);
 123
 124   ksq = pos.king_square(them);
 125   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(them));
 126
 127   dc = pos.discovered_check_candidates(us);
 128   empty = pos.empty_squares();
 129
 130   // Pawn moves.  This is somewhat messy, and we use separate code for white
 131   // and black, because we can't shift by negative numbers in C/C++.  :-(
 132
 133   if (us == WHITE)
 134   {
 135     // Pawn moves which give discovered check.  This is possible only if the
 136     // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 137     // generate captures.
 138
 139     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file:
 140     b1 = pos.pawns(us) & ~file_bb(ksq);
 141
 142     // Discovered checks, single pawn pushes:
 143     b2 = b3 = ((b1 & dc) << 8) & ~Rank8BB & empty;
 144     while(b3) {
 145       to = pop_1st_bit(&b3);
 146       mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_N, to);
 147     }
 148
 149     // Discovered checks, double pawn pushes:
 150     b3 = ((b2 & Rank3BB) << 8) & empty;
 151     while(b3) {
 152       to = pop_1st_bit(&b3);
 153       mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_N - DELTA_N, to);
 154     }
 155
 156     // Direct checks.  These are possible only for pawns on neighboring files
 157     // of the enemy king:
 158
 159     b1 &= (~dc & neighboring_files_bb(ksq));
 160
 161     // Direct checks, single pawn pushes:
 162     b2 = (b1 << 8) & empty;
 163     b3 = b2 & pos.black_pawn_attacks(ksq);
 164     while(b3) {
 165       to = pop_1st_bit(&b3);
 166       mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_N, to);
 167     }
 168
 169     // Direct checks, double pawn pushes:
 170     b3 = ((b2 & Rank3BB) << 8) & empty & pos.black_pawn_attacks(ksq);
 171     while(b3) {
 172       to = pop_1st_bit(&b3);
 173       mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_N - DELTA_N, to);
 174     }
 175   }
 176   else { // (us == BLACK)
 177
 178     // Pawn moves which give discovered check.  This is possible only if the
 179     // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 180     // generate captures.
 181
 182     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file:
 183     b1 = pos.pawns(us) & ~file_bb(ksq);
 184
 185     // Discovered checks, single pawn pushes:
 186     b2 = b3 = ((b1 & dc) >> 8) & ~Rank1BB & empty;
 187     while(b3) {
 188       to = pop_1st_bit(&b3);
 189       mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_S, to);
 190     }
 191
 192     // Discovered checks, double pawn pushes:
 193     b3 = ((b2 & Rank6BB) >> 8) & empty;
 194     while(b3) {
 195       to = pop_1st_bit(&b3);
 196       mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_S - DELTA_S, to);
 197     }
 198
 199     // Direct checks.  These are possible only for pawns on neighboring files
 200     // of the enemy king:
 201
 202     b1 &= (~dc & neighboring_files_bb(ksq));
 203
 204     // Direct checks, single pawn pushes:
 205     b2 = (b1 >> 8) & empty;
 206     b3 = b2 & pos.white_pawn_attacks(ksq);
 207     while(b3) {
 208       to = pop_1st_bit(&b3);
 209       mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_S, to);
 210     }
 211
 212     // Direct checks, double pawn pushes:
 213     b3 = ((b2 & Rank6BB) >> 8) & empty & pos.black_pawn_attacks(ksq);
 214     while(b3) {
 215       to = pop_1st_bit(&b3);
 216       mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_S - DELTA_S, to);
 217     }
 218   }
 219
 220   // Knight moves
 221   b1 = pos.knights(us);
 222   if(b1) {
 223     // Discovered knight checks:
 224     b2 = b1 & dc;
 225     while(b2) {
 226       from = pop_1st_bit(&b2);
 227       b3 = pos.knight_attacks(from) & empty;
 228       while(b3) {
 229         to = pop_1st_bit(&b3);
 230         mlist[n++].move = make_move(from, to);
 231       }
 232     }
 233
 234     // Direct knight checks:
 235     b2 = b1 & ~dc;
 236     checkSqs = pos.knight_attacks(ksq) & empty;
 237     while(b2) {
 238       from = pop_1st_bit(&b2);
 239       b3 = pos.knight_attacks(from) & checkSqs;
 240       while(b3) {
 241         to = pop_1st_bit(&b3);
 242         mlist[n++].move = make_move(from, to);
 243       }
 244     }
 245   }
 246
 247   // Bishop moves
 248   b1 = pos.bishops(us);
 249   if(b1) {
 250     // Discovered bishop checks:
 251     b2 = b1 & dc;
 252     while(b2) {
 253       from = pop_1st_bit(&b2);
 254       b3 = pos.bishop_attacks(from) & empty;
 255       while(b3) {
 256         to = pop_1st_bit(&b3);
 257         mlist[n++].move = make_move(from, to);
 258       }
 259     }
 260
 261     // Direct bishop checks:
 262     b2 = b1 & ~dc;
 263     checkSqs = pos.bishop_attacks(ksq) & empty;
 264     while(b2) {
 265       from = pop_1st_bit(&b2);
 266       b3 = pos.bishop_attacks(from) & checkSqs;
 267       while(b3) {
 268         to = pop_1st_bit(&b3);
 269         mlist[n++].move = make_move(from, to);
 270       }
 271     }
 272   }
 273
 274   // Rook moves
 275   b1 = pos.rooks(us);
 276   if(b1) {
 277     // Discovered rook checks:
 278     b2 = b1 & dc;
 279     while(b2) {
 280       from = pop_1st_bit(&b2);
 281       b3 = pos.rook_attacks(from) & empty;
 282       while(b3) {
 283         to = pop_1st_bit(&b3);
 284         mlist[n++].move = make_move(from, to);
 285       }
 286     }
 287
 288     // Direct rook checks:
 289     b2 = b1 & ~dc;
 290     checkSqs = pos.rook_attacks(ksq) & empty;
 291     while(b2) {
 292       from = pop_1st_bit(&b2);
 293       b3 = pos.rook_attacks(from) & checkSqs;
 294       while(b3) {
 295         to = pop_1st_bit(&b3);
 296         mlist[n++].move = make_move(from, to);
 297       }
 298     }
 299   }
 300
 301   // Queen moves
 302   b1 = pos.queens(us);
 303   if(b1) {
 304     // Discovered queen checks are impossible!
 305
 306     // Direct queen checks:
 307     checkSqs = pos.queen_attacks(ksq) & empty;
 308     while(b1) {
 309       from = pop_1st_bit(&b1);
 310       b2 = pos.queen_attacks(from) & checkSqs;
 311       while(b2) {
 312         to = pop_1st_bit(&b2);
 313         mlist[n++].move = make_move(from, to);
 314       }
 315     }
 316   }
 317
 318   // King moves
 319   from = pos.king_square(us);
 320   if(bit_is_set(dc, from)) {
 321     b1 = pos.king_attacks(from) & empty & ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 322     while(b1) {
 323       to = pop_1st_bit(&b1);
 324       mlist[n++].move = make_move(from, to);
 325     }
 326   }
 327
 328   // TODO: Castling moves!
 329
 330   return n;
 331 }
 332
 333
 334 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
 335 /// in check.  Unlike the other move generation functions, this one generates
 336 /// only legal moves.  It returns the number of generated moves.  This
 337 /// function is very ugly, and needs cleaning up some time later.  FIXME
 338
 339 int generate_evasions(const Position &pos, MoveStack *mlist) {
 340
 341   assert(pos.is_ok());
 342   assert(pos.is_check());
 343
 344   Color us, them;
 345   Bitboard checkers = pos.checkers();
 346   Bitboard pinned, b1, b2;
 347   Square ksq, from, to;
 348   int n = 0;
 349
 350   us = pos.side_to_move();
 351   them = opposite_color(us);
 352
 353   ksq = pos.king_square(us);
 354   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 355
 356   // Generate evasions for king:
 357   b1 = pos.king_attacks(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us);
 358   b2 = pos.occupied_squares();
 359   clear_bit(&b2, ksq);
 360   while(b1) {
 361     to = pop_1st_bit(&b1);
 362
 363     // Make sure to is not attacked by the other side.  This is a bit ugly,
 364     // because we can't use Position::square_is_attacked.  Instead we use
 365     // the low-level bishop_attacks_bb and rook_attacks_bb with the bitboard
 366     // b2 (the occupied squares with the king removed) in order to test whether
 367     // the king will remain in check on the destination square.
 368     if(((pos.pawn_attacks(us, to) & pos.pawns(them)) == EmptyBoardBB) &&
 369        ((pos.knight_attacks(to) & pos.knights(them)) == EmptyBoardBB) &&
 370        ((pos.king_attacks(to) & pos.kings(them)) == EmptyBoardBB) &&
 371        ((bishop_attacks_bb(to, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
 372         == EmptyBoardBB) &&
 373        ((rook_attacks_bb(to, b2) & pos.rooks_and_queens(them)) == EmptyBoardBB))
 374       mlist[n++].move = make_move(ksq, to);
 375   }
 376
 377
 378   // Generate evasions for other pieces only if not double check.  We use a
 379   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 380   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 381   if(!(checkers & (checkers - 1))) {
 382     Square checksq = first_1(checkers);
 383     assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 384
 385     // Find pinned pieces:
 386     pinned = pos.pinned_pieces(us);
 387
 388     // Generate captures of the checking piece:
 389
 390     // Pawn captures:
 391     b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & ~pinned;
 392     while(b1) {
 393       from = pop_1st_bit(&b1);
 394       if(relative_rank(us, checksq) == RANK_8) {
 395         mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 396         mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 397         mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 398         mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 399       }
 400       else
 401         mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
 402     }
 403
 404     // Knight captures:
 405     b1 = pos.knight_attacks(checksq) & pos.knights(us) & ~pinned;
 406     while(b1) {
 407       from = pop_1st_bit(&b1);
 408       mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
 409     }
 410
 411     // Bishop and queen captures:
 412     b1 = pos.bishop_attacks(checksq) & pos.bishops_and_queens(us)
 413       & ~pinned;
 414     while(b1) {
 415       from = pop_1st_bit(&b1);
 416       mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
 417     }
 418
 419     // Rook and queen captures:
 420     b1 = pos.rook_attacks(checksq) & pos.rooks_and_queens(us)
 421       & ~pinned;
 422     while(b1) {
 423       from = pop_1st_bit(&b1);
 424       mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
 425     }
 426
 427     // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
 428     // a slider:
 429     if(checkers & pos.sliders()) {
 430       Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 431       assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 432
 433       // Pawn moves.  Because a blocking evasion can never be a capture, we
 434       // only generate pawn pushes.  As so often, the code for pawns is a bit
 435       // ugly, and uses separate clauses for white and black pawns. :-(
 436       if(us == WHITE) {
 437         // Find non-pinned pawns:
 438         b1 = pos.pawns(WHITE) & ~pinned;
 439
 440         // Single pawn pushes.  We don't have to AND with empty squares here,
 441         // because the blocking squares will always be empty.
 442         b2 = (b1 << 8) & blockSquares;
 443         while(b2) {
 444           to = pop_1st_bit(&b2);
 445           assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 446           if(square_rank(to) == RANK_8) {
 447             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_N, to, QUEEN);
 448             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_N, to, ROOK);
 449             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_N, to, BISHOP);
 450             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_N, to, KNIGHT);
 451           }
 452           else
 453             mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_N, to);
 454         }
 455         // Double pawn pushes.
 456         b2 = (((b1 << 8) & pos.empty_squares() & Rank3BB) << 8) & blockSquares;
 457         while(b2) {
 458           to = pop_1st_bit(&b2);
 459           assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 460           assert(square_rank(to) == RANK_4);
 461           mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_N - DELTA_N, to);
 462         }
 463       }
 464       else { // (us == BLACK)
 465         // Find non-pinned pawns:
 466         b1 = pos.pawns(BLACK) & ~pinned;
 467
 468         // Single pawn pushes.  We don't have to AND with empty squares here,
 469         // because the blocking squares will always be empty.
 470         b2 = (b1 >> 8) & blockSquares;
 471         while(b2) {
 472           to = pop_1st_bit(&b2);
 473           assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 474           if(square_rank(to) == RANK_1) {
 475             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_S, to, QUEEN);
 476             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_S, to, ROOK);
 477             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_S, to, BISHOP);
 478             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_S, to, KNIGHT);
 479           }
 480           else
 481             mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_S, to);
 482         }
 483         // Double pawn pushes.
 484         b2 = (((b1 >> 8) & pos.empty_squares() & Rank6BB) >> 8) & blockSquares;
 485         while(b2) {
 486           to = pop_1st_bit(&b2);
 487           assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 488           assert(square_rank(to) == RANK_5);
 489           mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_S - DELTA_S, to);
 490         }
 491       }
 492
 493       // Knight moves
 494       b1 = pos.knights(us) & ~pinned;
 495       while(b1) {
 496         from = pop_1st_bit(&b1);
 497         b2 = pos.knight_attacks(from) & blockSquares;
 498         while(b2) {
 499           to = pop_1st_bit(&b2);
 500           mlist[n++].move = make_move(from, to);
 501         }
 502       }
 503
 504       // Bishop moves
 505       b1 = pos.bishops(us) & ~pinned;
 506       while(b1) {
 507         from = pop_1st_bit(&b1);
 508         b2 = pos.bishop_attacks(from) & blockSquares;
 509         while(b2) {
 510           to = pop_1st_bit(&b2);
 511           mlist[n++].move = make_move(from, to);
 512         }
 513       }
 514
 515       // Rook moves
 516       b1 = pos.rooks(us) & ~pinned;
 517       while(b1) {
 518         from = pop_1st_bit(&b1);
 519         b2 = pos.rook_attacks(from) & blockSquares;
 520         while(b2) {
 521           to = pop_1st_bit(&b2);
 522           mlist[n++].move = make_move(from, to);
 523         }
 524       }
 525
 526       // Queen moves
 527       b1 = pos.queens(us) & ~pinned;
 528       while(b1) {
 529         from = pop_1st_bit(&b1);
 530         b2 = pos.queen_attacks(from) & blockSquares;
 531         while(b2) {
 532           to = pop_1st_bit(&b2);
 533           mlist[n++].move = make_move(from, to);
 534         }
 535       }
 536     }
 537
 538     // Finally, the ugly special case of en passant captures.  An en passant
 539     // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 540     // check.  If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 541     // a double pawn push.  If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 542     // an en passant check evasion may be possible.
 543     if(pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them))) {
 544       to = pos.ep_square();
 545       b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
 546       assert(b1 != EmptyBoardBB);
 547       b1 &= ~pinned;
 548       while(b1) {
 549         from = pop_1st_bit(&b1);
 550
 551         // Before generating the move, we have to make sure it is legal.
 552         // This is somewhat tricky, because the two disappearing pawns may
 553         // cause new "discovered checks".  We test this by removing the
 554         // two relevant bits from the occupied squares bitboard, and using
 555         // the low-level bitboard functions for bishop and rook attacks.
 556         b2 = pos.occupied_squares();
 557         clear_bit(&b2, from);
 558         clear_bit(&b2, checksq);
 559         if(((bishop_attacks_bb(ksq, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
 560             == EmptyBoardBB) &&
 561            ((rook_attacks_bb(ksq, b2) & pos.rooks_and_queens(them))
 562             == EmptyBoardBB))
 563           mlist[n++].move = make_ep_move(from, to);
 564       }
 565     }
 566   }
 567
 568   return n;
 569 }
 570
 571
 572 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
 573 /// current position.  This function is not very fast, and should be used
 574 /// only in situations where performance is unimportant.  It wouldn't be
 575 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 576 /// we don't need it.
 577
 578 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 579
 580   assert(pos.is_ok());
 581
 582   if (pos.is_check())
 583       return generate_evasions(pos, mlist);
 584
 585   // Generate pseudo-legal moves:
 586   int n = generate_captures(pos, mlist);
 587   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
 588
 589   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 590
 591   // Remove illegal moves from the list:
 592   for (int i = 0; i < n; i++)
 593       if (!pos.move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
 594           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
 595
 596   return n;
 597 }
 598
 599
 600 /// generate_move_if_legal() takes a position and a (not necessarily
 601 /// pseudo-legal) move and a pinned pieces bitboard as input, and tests
 602 /// whether the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
 603 /// returned.  If not, the function returns MOVE_NONE.  This function must
 604 /// only be used when the side to move is not in check.
 605
 606 Move generate_move_if_legal(const Position &pos, Move m, Bitboard pinned) {
 607
 608   assert(pos.is_ok());
 609   assert(!pos.is_check());
 610   assert(move_is_ok(m));
 611
 612   Color us = pos.side_to_move();
 613   Color them = opposite_color(us);
 614   Square from = move_from(m);
 615   Piece pc = pos.piece_on(from);
 616
 617   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
 618   // move, the move is obviously not legal.
 619   if (color_of_piece(pc) != us)
 620       return MOVE_NONE;
 621
 622   Square to = move_to(m);
 623
 624   // En passant moves
 625   if (move_is_ep(m))
 626   {
 627       // The piece must be a pawn and destination square must be the
 628       // en passant square.
 629       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
 630           || to != pos.ep_square())
 631           return MOVE_NONE;
 632
 633       assert(pos.square_is_empty(to));
 634       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == pawn_of_color(them));
 635
 636       // The move is pseudo-legal.  If it is legal, return it.
 637       return (pos.move_is_legal(m) ? m : MOVE_NONE);
 638   }
 639
 640   // Castling moves
 641   if (move_is_short_castle(m))
 642   {
 643       // The piece must be a king and side to move must still have
 644       // the right to castle kingside.
 645       if (   type_of_piece(pc) != KING
 646           ||!pos.can_castle_kingside(us))
 647           return MOVE_NONE;
 648
 649       assert(from == pos.king_square(us));
 650       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
 651       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
 652
 653       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 654       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 655       Square s;
 656       bool illegal = false;
 657
 658       // Check if any of the squares between king and rook
 659       // is occupied or under attack.
 660       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
 661           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 662               || pos.square_is_attacked(s, them))
 663               illegal = true;
 664
 665       // Check if any of the squares between king and rook
 666       // is occupied.
 667       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
 668           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 669               illegal = true;
 670
 671       return (!illegal ? m : MOVE_NONE);
 672   }
 673
 674   if (move_is_long_castle(m))
 675   {
 676       // The piece must be a king and side to move must still have
 677       // the right to castle kingside.
 678       if (   type_of_piece(pc) != KING
 679           ||!pos.can_castle_queenside(us))
 680           return MOVE_NONE;
 681
 682       assert(from == pos.king_square(us));
 683       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
 684       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
 685
 686       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 687       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 688       Square s;
 689       bool illegal = false;
 690
 691       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
 692           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 693              || pos.square_is_attacked(s, them))
 694               illegal = true;
 695
 696       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
 697           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 698               illegal = true;
 699
 700       if (   square_file(to) == FILE_B
 701           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == rook_of_color(them)
 702               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == queen_of_color(them)))
 703           illegal = true;
 704
 705       return (!illegal ? m : MOVE_NONE);
 706   }
 707
 708   // Normal moves
 709
 710   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
 711   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
 712       return MOVE_NONE;
 713
 714   // Proceed according to the type of the moving piece.
 715   switch (type_of_piece(pc))
 716   {
 717   case PAWN:
 718       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
 719       // be a promotion.
 720       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
 721               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
 722            && !move_promotion(m))
 723           return MOVE_NONE;
 724
 725       // Proceed according to the square delta between the source and
 726       // destionation squares.
 727       switch (to - from)
 728       {
 729       case DELTA_NW:
 730       case DELTA_NE:
 731       case DELTA_SW:
 732       case DELTA_SE:
 733       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
 734       // piece (en passant captures was handled earlier).
 735           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
 736               return MOVE_NONE;
 737           break;
 738
 739       case DELTA_N:
 740       case DELTA_S:
 741       // Pawn push. The destination square must be empty.
 742           if (!pos.square_is_empty(to))
 743               return MOVE_NONE;
 744           break;
 745
 746       case DELTA_NN:
 747       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
 748       // rank, and both the destination square and the square between the
 749       // source and destination squares must be empty.
 750       if (   square_rank(to) != RANK_4
 751           || !pos.square_is_empty(to)
 752           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
 753           return MOVE_NONE;
 754           break;
 755
 756       case DELTA_SS:
 757       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
 758       // rank, and both the destination square and the square between the
 759       // source and destination squares must be empty.
 760           if (   square_rank(to) != RANK_5
 761               || !pos.square_is_empty(to)
 762               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
 763               return MOVE_NONE;
 764           break;
 765
 766       default:
 767           return MOVE_NONE;
 768       }
 769       // The move is pseudo-legal.  Return it if it is legal.
 770       return (pos.move_is_legal(m) ? m : MOVE_NONE);
 771       break;
 772
 773   case KNIGHT:
 774       return (   pos.knight_attacks_square(from, to)
 775               && pos.move_is_legal(m)
 776               && !move_promotion(m) ? m : MOVE_NONE);
 777       break;
 778
 779   case BISHOP:
 780       return (   pos.bishop_attacks_square(from, to)
 781               && pos.move_is_legal(m)
 782               && !move_promotion(m) ? m : MOVE_NONE);
 783       break;
 784
 785   case ROOK:
 786       return (   pos.rook_attacks_square(from, to)
 787               && pos.move_is_legal(m)
 788               && !move_promotion(m) ? m : MOVE_NONE);
 789       break;
 790
 791   case QUEEN:
 792       return (   pos.queen_attacks_square(from, to)
 793               && pos.move_is_legal(m)
 794               && !move_promotion(m) ? m : MOVE_NONE);
 795       break;
 796
 797   case KING:
 798       return (   pos.king_attacks_square(from, to)
 799               && pos.move_is_legal(m)
 800               && !move_promotion(m) ? m : MOVE_NONE);
 801       break;
 802
 803   default:
 804       assert(false);
 805     }
 806   assert(false);
 807   return MOVE_NONE;
 808 }
 809
 810
 811 namespace {
 812
 813   int generate_white_pawn_captures(const Position &pos, MoveStack *mlist) {
 814     Bitboard pawns = pos.pawns(WHITE);
 815     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(BLACK);
 816     Bitboard b1, b2;
 817     Square sq;
 818     int n = 0;
 819
 820     // Captures in the a1-h8 direction:
 821     b1 = (pawns << 9) & ~FileABB & enemyPieces;
 822
 823     // Promotions:
 824     b2 = b1 & Rank8BB;
 825     while(b2) {
 826       sq = pop_1st_bit(&b2);
 827       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NE, sq, QUEEN);
 828     }
 829
 830     // Non-promotions:
 831     b2 = b1 & ~Rank8BB;
 832     while(b2) {
 833       sq = pop_1st_bit(&b2);
 834       mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_NE, sq);
 835     }
 836
 837     // Captures in the h1-a8 direction:
 838     b1 = (pawns << 7) & ~FileHBB & enemyPieces;
 839
 840     // Promotions:
 841     b2 = b1 & Rank8BB;
 842     while(b2) {
 843       sq = pop_1st_bit(&b2);
 844       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NW, sq, QUEEN);
 845     }
 846
 847     // Non-promotions:
 848     b2 = b1 & ~Rank8BB;
 849     while(b2) {
 850       sq = pop_1st_bit(&b2);
 851       mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_NW, sq);
 852     }
 853
 854     // Non-capturing promotions:
 855     b1 = (pawns << 8) & pos.empty_squares() & Rank8BB;
 856     while(b1)  {
 857       sq = pop_1st_bit(&b1);
 858       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_N, sq, QUEEN);
 859     }
 860
 861     // En passant captures:
 862     if(pos.ep_square() != SQ_NONE) {
 863       assert(square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 864       b1 = pawns & pos.black_pawn_attacks(pos.ep_square());
 865       assert(b1 != EmptyBoardBB);
 866       while(b1) {
 867         sq = pop_1st_bit(&b1);
 868         mlist[n++].move = make_ep_move(sq, pos.ep_square());
 869       }
 870     }
 871
 872     return n;
 873   }
 874
 875
 876   int generate_black_pawn_captures(const Position &pos, MoveStack *mlist) {
 877     Bitboard pawns = pos.pawns(BLACK);
 878     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(WHITE);
 879     Bitboard b1, b2;
 880     Square sq;
 881     int n = 0;
 882
 883     // Captures in the a8-h1 direction:
 884     b1 = (pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces;
 885
 886     // Promotions:
 887     b2 = b1 & Rank1BB;
 888     while(b2) {
 889       sq = pop_1st_bit(&b2);
 890       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SE, sq, QUEEN);
 891     }
 892
 893     // Non-promotions:
 894     b2 = b1 & ~Rank1BB;
 895     while(b2) {
 896       sq = pop_1st_bit(&b2);
 897       mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_SE, sq);
 898     }
 899
 900     // Captures in the h8-a1 direction:
 901     b1 = (pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces;
 902
 903     // Promotions:
 904     b2 = b1 & Rank1BB;
 905     while(b2) {
 906       sq = pop_1st_bit(&b2);
 907       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SW, sq, QUEEN);
 908     }
 909
 910     // Non-promotions:
 911     b2 = b1 & ~Rank1BB;
 912     while(b2) {
 913       sq = pop_1st_bit(&b2);
 914       mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_SW, sq);
 915     }
 916
 917     // Non-capturing promotions:
 918     b1 = (pawns >> 8) & pos.empty_squares() & Rank1BB;
 919     while(b1)  {
 920       sq = pop_1st_bit(&b1);
 921       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_S, sq, QUEEN);
 922     }
 923
 924     // En passant captures:
 925     if(pos.ep_square() != SQ_NONE) {
 926       assert(square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 927       b1 = pawns & pos.white_pawn_attacks(pos.ep_square());
 928       assert(b1 != EmptyBoardBB);
 929       while(b1) {
 930         sq = pop_1st_bit(&b1);
 931         mlist[n++].move = make_ep_move(sq, pos.ep_square());
 932       }
 933     }
 934
 935     return n;
 936   }
 937
 938
 939   int generate_white_pawn_noncaptures(const Position &pos, MoveStack *mlist) {
 940     Bitboard pawns = pos.pawns(WHITE);
 941     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(BLACK);
 942     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 943     Bitboard b1, b2;
 944     Square sq;
 945     int n = 0;
 946
 947     // Underpromotion captures in the a1-h8 direction:
 948     b1 = (pawns << 9) & ~FileABB & enemyPieces & Rank8BB;
 949     while(b1) {
 950       sq = pop_1st_bit(&b1);
 951       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NE, sq, ROOK);
 952       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NE, sq, BISHOP);
 953       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NE, sq, KNIGHT);
 954     }
 955
 956     // Underpromotion captures in the h1-a8 direction:
 957     b1 = (pawns << 7) & ~FileHBB & enemyPieces & Rank8BB;
 958     while(b1) {
 959       sq = pop_1st_bit(&b1);
 960       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NW, sq, ROOK);
 961       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NW, sq, BISHOP);
 962       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NW, sq, KNIGHT);
 963     }
 964
 965     // Single pawn pushes:
 966     b1 = (pawns << 8) & emptySquares;
 967     b2 = b1 & Rank8BB;
 968     while(b2) {
 969       sq = pop_1st_bit(&b2);
 970       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_N, sq, ROOK);
 971       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_N, sq, BISHOP);
 972       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_N, sq, KNIGHT);
 973     }
 974     b2 = b1 & ~Rank8BB;
 975     while(b2) {
 976       sq = pop_1st_bit(&b2);
 977       mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_N, sq);
 978     }
 979
 980     // Double pawn pushes:
 981     b2 = ((b1 & Rank3BB) << 8) & emptySquares;
 982     while(b2) {
 983       sq = pop_1st_bit(&b2);
 984       mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_N - DELTA_N, sq);
 985     }
 986
 987     return n;
 988   }
 989
 990
 991   int generate_black_pawn_noncaptures(const Position &pos, MoveStack *mlist) {
 992     Bitboard pawns = pos.pawns(BLACK);
 993     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(WHITE);
 994     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 995     Bitboard b1, b2;
 996     Square sq;
 997     int n = 0;
 998
 999     // Underpromotion captures in the a8-h1 direction:
1000     b1 = (pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces & Rank1BB;
1001     while(b1) {
1002       sq = pop_1st_bit(&b1);
1003       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SE, sq, ROOK);
1004       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SE, sq, BISHOP);
1005       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SE, sq, KNIGHT);
1006     }
1007
1008     // Underpromotion captures in the h8-a1 direction:
1009     b1 = (pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces & Rank1BB;
1010     while(b1) {
1011       sq = pop_1st_bit(&b1);
1012       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SW, sq, ROOK);
1013       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SW, sq, BISHOP);
1014       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SW, sq, KNIGHT);
1015     }
1016
1017     // Single pawn pushes:
1018     b1 = (pawns >> 8) & emptySquares;
1019     b2 = b1 & Rank1BB;
1020     while(b2) {
1021       sq = pop_1st_bit(&b2);
1022       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_S, sq, ROOK);
1023       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_S, sq, BISHOP);
1024       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_S, sq, KNIGHT);
1025     }
1026     b2 = b1 & ~Rank1BB;
1027     while(b2) {
1028       sq = pop_1st_bit(&b2);
1029       mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_S, sq);
1030     }
1031
1032     // Double pawn pushes:
1033     b2 = ((b1 & Rank6BB) >> 8) & emptySquares;
1034     while(b2) {
1035       sq = pop_1st_bit(&b2);
1036       mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_S - DELTA_S, sq);
1037     }
1038
1039     return n;
1040   }
1041
1042
1043   int generate_knight_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist,
1044                             Color side, Bitboard target) {
1045     Square from, to;
1046     Bitboard b;
1047     int i, n = 0;
1048
1049     for(i = 0; i < pos.knight_count(side); i++) {
1050       from = pos.knight_list(side, i);
1051       b = pos.knight_attacks(from) & target;
1052       while(b) {
1053         to = pop_1st_bit(&b);
1054         mlist[n++].move = make_move(from, to);
1055       }
1056     }
1057     return n;
1058   }
1059
1060
1061   int generate_bishop_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist,
1062                             Color side, Bitboard target) {
1063     Square from, to;
1064     Bitboard b;
1065     int i, n = 0;
1066
1067     for(i = 0; i < pos.bishop_count(side); i++) {
1068       from = pos.bishop_list(side, i);
1069       b = pos.bishop_attacks(from) & target;
1070       while(b) {
1071         to = pop_1st_bit(&b);
1072         mlist[n++].move = make_move(from, to);
1073       }
1074     }
1075     return n;
1076   }
1077
1078
1079   int generate_rook_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist,
1080                           Color side, Bitboard target) {
1081     Square from, to;
1082     Bitboard b;
1083     int i, n = 0;
1084
1085     for(i = 0; i < pos.rook_count(side); i++) {
1086       from = pos.rook_list(side, i);
1087       b = pos.rook_attacks(from) & target;
1088       while(b) {
1089         to = pop_1st_bit(&b);
1090         mlist[n++].move = make_move(from, to);
1091       }
1092     }
1093     return n;
1094   }
1095
1096
1097   int generate_queen_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist,
1098                            Color side, Bitboard target) {
1099     Square from, to;
1100     Bitboard b;
1101     int i, n = 0;
1102
1103     for(i = 0; i < pos.queen_count(side); i++) {
1104       from = pos.queen_list(side, i);
1105       b = pos.queen_attacks(from) & target;
1106       while(b) {
1107         to = pop_1st_bit(&b);
1108         mlist[n++].move = make_move(from, to);
1109       }
1110     }
1111     return n;
1112   }
1113
1114
1115   int generate_king_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist,
1116                           Square from, Bitboard target) {
1117     Square to;
1118     Bitboard b;
1119     int n = 0;
1120
1121     b = pos.king_attacks(from) & target;
1122     while(b) {
1123       to = pop_1st_bit(&b);
1124       mlist[n++].move = make_move(from, to);
1125     }
1126     return n;
1127   }
1128
1129
1130   int generate_castle_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist, Color us) {
1131     int n = 0;
1132
1133     if(pos.can_castle(us)) {
1134       Color them = opposite_color(us);
1135       Square ksq = pos.king_square(us);
1136       assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
1137
1138       if(pos.can_castle_kingside(us)) {
1139         Square rsq = pos.initial_kr_square(us);
1140         Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
1141         Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
1142         Square s;
1143         bool illegal = false;
1144
1145         assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
1146
1147         for(s = Min(ksq, g1); s <= Max(ksq, g1); s++)
1148           if((s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
1149              || pos.square_is_attacked(s, them))
1150             illegal = true;
1151         for(s = Min(rsq, f1); s <= Max(rsq, f1); s++)
1152           if(s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
1153             illegal = true;
1154
1155         if(!illegal)
1156           mlist[n++].move = make_castle_move(ksq, rsq);
1157       }
1158
1159       if(pos.can_castle_queenside(us)) {
1160         Square rsq = pos.initial_qr_square(us);
1161         Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
1162         Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
1163         Square s;
1164         bool illegal = false;
1165
1166         assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
1167
1168         for(s = Min(ksq, c1); s <= Max(ksq, c1); s++)
1169           if((s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
1170              || pos.square_is_attacked(s, them))
1171             illegal = true;
1172         for(s = Min(rsq, d1); s <= Max(rsq, d1); s++)
1173           if(s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
1174             illegal = true;
1175         if(square_file(rsq) == FILE_B &&
1176            (pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == rook_of_color(them) ||
1177             pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == queen_of_color(them)))
1178            illegal = true;
1179
1180         if(!illegal)
1181           mlist[n++].move = make_castle_move(ksq, rsq);
1182       }
1183     }
1184
1185     return n;
1186   }
1187
1188 }