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