movegen: Introduce generate_pawn_noncaptures()
[stockfish] / 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   inline Bitboard forward_white(Bitboard b) { return b << 8; }
36   inline Bitboard forward_right_white(Bitboard b) { return b << 9; }
37   inline Bitboard forward_left_white(Bitboard b) { return b << 7; }
38
39   inline Bitboard forward_black(Bitboard b) { return b >> 8; }
40   inline Bitboard forward_right_black(Bitboard b) { return b >> 7; }
41   inline Bitboard forward_left_black(Bitboard b) { return b >> 9; }
42
43   struct PawnOffsets {
44
45       Bitboard Rank3BB, Rank8BB;
46       SquareDelta DELTA_N, DELTA_NE, DELTA_NW;
47       Color us, them;
48       typedef Bitboard (*Shift_fn)(Bitboard b);
49       Shift_fn forward, forward_left, forward_right;
50   };
51   const PawnOffsets WhitePawnOffsets = { Rank3BB, Rank8BB, DELTA_N, DELTA_NE, DELTA_NW, WHITE,
52                                          BLACK, &forward_white, forward_left_white, forward_right_white };
53
54   const PawnOffsets BlackPawnOffsets = { Rank6BB, Rank1BB, DELTA_S, DELTA_SE, DELTA_SW, BLACK,
55                                          WHITE, &forward_black, &forward_left_black, &forward_right_black };
56   
57   int generate_pawn_captures(const PawnOffsets&, const Position&, MoveStack*);  
58   int generate_pawn_noncaptures(const PawnOffsets&, const Position&, MoveStack*);
59   int generate_pawn_checks(const PawnOffsets&, const Position&, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack*, int n);
60   int generate_piece_moves(PieceType, const Position&, MoveStack*, Color side, Bitboard t);
61   int generate_castle_moves(const Position&, MoveStack*, Color us);
62
63   int generate_piece_checks(PieceType pce, const Position& pos, Bitboard target,
64                             Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist, int n);
65 }
66
67
68 ////
69 //// Functions
70 ////
71
72
73 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
74 /// promotions.  The return value is the number of moves generated.
75
76 int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
77
78   assert(pos.is_ok());
79   assert(!pos.is_check());
80
81   Color us = pos.side_to_move();
82   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
83   int n;
84
85   if (us == WHITE)
86       n = generate_pawn_captures(WhitePawnOffsets, pos, mlist);
87   else
88       n = generate_pawn_captures(BlackPawnOffsets, pos, mlist);
89
90   for (PieceType pce = KNIGHT; pce <= KING; pce++)
91       n += generate_piece_moves(pce, pos, mlist+n, us, target);
92
93   return n;
94 }
95
96
97 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and 
98 /// underpromotions.  The return value is the number of moves generated.
99
100 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack *mlist) {
101
102   assert(pos.is_ok());
103   assert(!pos.is_check());
104
105   Color us = pos.side_to_move();
106   Bitboard target = pos.empty_squares();
107   int n;
108
109   if (us == WHITE)
110       n = generate_pawn_noncaptures(WhitePawnOffsets, pos, mlist);
111   else
112       n = generate_pawn_noncaptures(BlackPawnOffsets, pos, mlist);
113
114   for (PieceType pce = KNIGHT; pce <= KING; pce++)
115       n += generate_piece_moves(pce, pos, mlist+n, us, target);
116
117   n += generate_castle_moves(pos, mlist+n, us);
118   return n;
119 }
120
121
122 /// generate_checks() generates all pseudo-legal non-capturing, non-promoting
123 /// checks, except castling moves (will add this later).  It returns the
124 /// number of generated moves.  
125
126 int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
127
128   assert(pos.is_ok());
129   assert(!pos.is_check());
130
131   int n;
132   Color us = pos.side_to_move();
133   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
134
135   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(opposite_color(us)));
136
137   dc = pos.discovered_check_candidates(us);
138
139   // Pawn moves
140   if (us == WHITE)    
141      n = generate_pawn_checks(WhitePawnOffsets, pos, dc, ksq, mlist, 0);
142   else
143      n = generate_pawn_checks(BlackPawnOffsets, pos, dc, ksq, mlist, 0);
144
145   // Pieces moves
146   Bitboard b = pos.knights(us);
147   if (b)
148       n = generate_piece_checks(KNIGHT, pos, b, dc, ksq, mlist, n);
149
150   b = pos.bishops(us);
151   if (b)
152       n = generate_piece_checks(BISHOP, pos, b, dc, ksq, mlist, n);
153
154   b = pos.rooks(us);
155   if (b)
156       n = generate_piece_checks(ROOK, pos, b, dc, ksq, mlist, n);
157
158   b = pos.queens(us);
159   if (b)
160       n = generate_piece_checks(QUEEN, pos, b, dc, ksq, mlist, n);
161
162   // King moves
163   Square from = pos.king_square(us);
164   if (bit_is_set(dc, from))
165   {
166       b = pos.king_attacks(from) & pos.empty_squares() & ~QueenPseudoAttacks[ksq];
167       while (b)
168       {
169           Square to = pop_1st_bit(&b);
170           mlist[n++].move = make_move(from, to);
171       }
172   }
173
174   // TODO: Castling moves!
175   
176   return n;
177 }
178
179
180 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
181 /// in check.  Unlike the other move generation functions, this one generates
182 /// only legal moves.  It returns the number of generated moves.  This
183 /// function is very ugly, and needs cleaning up some time later.  FIXME
184
185 int generate_evasions(const Position &pos, MoveStack *mlist) {
186
187   assert(pos.is_ok());
188   assert(pos.is_check());
189
190   Color us, them;
191   Bitboard checkers = pos.checkers();
192   Bitboard pinned, b1, b2;
193   Square ksq, from, to;
194   int n = 0;
195
196   us = pos.side_to_move();
197   them = opposite_color(us);
198
199   ksq = pos.king_square(us);
200   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
201   
202   // Generate evasions for king:
203   b1 = pos.king_attacks(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us);
204   b2 = pos.occupied_squares();
205   clear_bit(&b2, ksq);
206   while(b1) {
207     to = pop_1st_bit(&b1);
208
209     // Make sure to is not attacked by the other side.  This is a bit ugly,
210     // because we can't use Position::square_is_attacked.  Instead we use
211     // the low-level bishop_attacks_bb and rook_attacks_bb with the bitboard
212     // b2 (the occupied squares with the king removed) in order to test whether
213     // the king will remain in check on the destination square.
214     if(((pos.pawn_attacks(us, to) & pos.pawns(them)) == EmptyBoardBB) &&
215        ((pos.knight_attacks(to) & pos.knights(them)) == EmptyBoardBB) &&
216        ((pos.king_attacks(to) & pos.kings(them)) == EmptyBoardBB) &&
217        ((bishop_attacks_bb(to, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
218         == EmptyBoardBB) &&
219        ((rook_attacks_bb(to, b2) & pos.rooks_and_queens(them)) == EmptyBoardBB))
220       mlist[n++].move = make_move(ksq, to);
221   }
222
223
224   // Generate evasions for other pieces only if not double check.  We use a
225   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
226   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
227   if(!(checkers & (checkers - 1))) {
228     Square checksq = first_1(checkers);
229     assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
230
231     // Find pinned pieces:
232     pinned = pos.pinned_pieces(us);
233
234     // Generate captures of the checking piece:
235
236     // Pawn captures:
237     b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & ~pinned;
238     while(b1) {
239       from = pop_1st_bit(&b1);
240       if(relative_rank(us, checksq) == RANK_8) {
241         mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
242         mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
243         mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
244         mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
245       }
246       else
247         mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
248     }
249
250     // Knight captures:
251     b1 = pos.knight_attacks(checksq) & pos.knights(us) & ~pinned;
252     while(b1) {
253       from = pop_1st_bit(&b1);
254       mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
255     }
256
257     // Bishop and queen captures:
258     b1 = pos.bishop_attacks(checksq) & pos.bishops_and_queens(us)
259       & ~pinned;
260     while(b1) {
261       from = pop_1st_bit(&b1);
262       mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
263     }
264
265     // Rook and queen captures:
266     b1 = pos.rook_attacks(checksq) & pos.rooks_and_queens(us)
267       & ~pinned;
268     while(b1) {
269       from = pop_1st_bit(&b1);
270       mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
271     }
272
273     // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
274     // a slider:
275     if(checkers & pos.sliders()) {
276       Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
277       assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
278
279       // Pawn moves.  Because a blocking evasion can never be a capture, we
280       // only generate pawn pushes.  As so often, the code for pawns is a bit
281       // ugly, and uses separate clauses for white and black pawns. :-(
282       if(us == WHITE) {
283         // Find non-pinned pawns:
284         b1 = pos.pawns(WHITE) & ~pinned;
285
286         // Single pawn pushes.  We don't have to AND with empty squares here,
287         // because the blocking squares will always be empty.
288         b2 = (b1 << 8) & blockSquares;
289         while(b2) {
290           to = pop_1st_bit(&b2);
291           assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
292           if(square_rank(to) == RANK_8) {
293             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_N, to, QUEEN);
294             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_N, to, ROOK);
295             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_N, to, BISHOP);
296             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_N, to, KNIGHT);
297           }
298           else
299             mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_N, to);
300         }
301         // Double pawn pushes.
302         b2 = (((b1 << 8) & pos.empty_squares() & Rank3BB) << 8) & blockSquares;
303         while(b2) {
304           to = pop_1st_bit(&b2);
305           assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
306           assert(square_rank(to) == RANK_4);
307           mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_N - DELTA_N, to);
308         }
309       }
310       else { // (us == BLACK)
311         // Find non-pinned pawns:
312         b1 = pos.pawns(BLACK) & ~pinned;
313
314         // Single pawn pushes.  We don't have to AND with empty squares here,
315         // because the blocking squares will always be empty.
316         b2 = (b1 >> 8) & blockSquares;
317         while(b2) {
318           to = pop_1st_bit(&b2);
319           assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
320           if(square_rank(to) == RANK_1) {
321             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_S, to, QUEEN);
322             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_S, to, ROOK);
323             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_S, to, BISHOP);
324             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_S, to, KNIGHT);
325           }
326           else
327             mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_S, to);
328         }
329         // Double pawn pushes.
330         b2 = (((b1 >> 8) & pos.empty_squares() & Rank6BB) >> 8) & blockSquares;
331         while(b2) {
332           to = pop_1st_bit(&b2);
333           assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
334           assert(square_rank(to) == RANK_5);
335           mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_S - DELTA_S, to);
336         }
337       }
338
339       // Knight moves
340       b1 = pos.knights(us) & ~pinned;
341       while(b1) {
342         from = pop_1st_bit(&b1);
343         b2 = pos.knight_attacks(from) & blockSquares;
344         while(b2) {
345           to = pop_1st_bit(&b2);
346           mlist[n++].move = make_move(from, to);
347         }
348       }
349       
350       // Bishop moves
351       b1 = pos.bishops(us) & ~pinned;
352       while(b1) {
353         from = pop_1st_bit(&b1);
354         b2 = pos.bishop_attacks(from) & blockSquares;
355         while(b2) {
356           to = pop_1st_bit(&b2);
357           mlist[n++].move = make_move(from, to);
358         }
359       }
360       
361       // Rook moves
362       b1 = pos.rooks(us) & ~pinned;
363       while(b1) {
364         from = pop_1st_bit(&b1);
365         b2 = pos.rook_attacks(from) & blockSquares;
366         while(b2) {
367           to = pop_1st_bit(&b2);
368           mlist[n++].move = make_move(from, to);
369         }
370       }
371       
372       // Queen moves
373       b1 = pos.queens(us) & ~pinned;
374       while(b1) {
375         from = pop_1st_bit(&b1);
376         b2 = pos.queen_attacks(from) & blockSquares;
377         while(b2) {
378           to = pop_1st_bit(&b2);
379           mlist[n++].move = make_move(from, to);
380         }
381       }
382     }
383
384     // Finally, the ugly special case of en passant captures.  An en passant
385     // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
386     // check.  If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
387     // a double pawn push.  If, furthermore, the checking piece is a pawn,
388     // an en passant check evasion may be possible.
389     if(pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them))) {
390       to = pos.ep_square();
391       b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
392       assert(b1 != EmptyBoardBB);
393       b1 &= ~pinned;
394       while(b1) {
395         from = pop_1st_bit(&b1);
396
397         // Before generating the move, we have to make sure it is legal.
398         // This is somewhat tricky, because the two disappearing pawns may
399         // cause new "discovered checks".  We test this by removing the
400         // two relevant bits from the occupied squares bitboard, and using
401         // the low-level bitboard functions for bishop and rook attacks.
402         b2 = pos.occupied_squares();
403         clear_bit(&b2, from);
404         clear_bit(&b2, checksq);
405         if(((bishop_attacks_bb(ksq, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
406             == EmptyBoardBB) &&
407            ((rook_attacks_bb(ksq, b2) & pos.rooks_and_queens(them))
408             == EmptyBoardBB))
409           mlist[n++].move = make_ep_move(from, to);
410       }
411     }
412   }
413
414   return n;
415 }
416
417
418 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
419 /// current position.  This function is not very fast, and should be used
420 /// only in situations where performance is unimportant.  It wouldn't be
421 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
422 /// we don't need it.
423
424 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
425
426   assert(pos.is_ok());
427
428   if (pos.is_check())
429       return generate_evasions(pos, mlist);
430
431   // Generate pseudo-legal moves:
432   int n = generate_captures(pos, mlist);
433   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
434
435   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
436
437   // Remove illegal moves from the list:
438   for (int i = 0; i < n; i++)
439       if (!pos.move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
440           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
441
442   return n;
443 }
444
445
446 /// generate_move_if_legal() takes a position and a (not necessarily
447 /// pseudo-legal) move and a pinned pieces bitboard as input, and tests
448 /// whether the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
449 /// returned.  If not, the function returns MOVE_NONE.  This function must
450 /// only be used when the side to move is not in check.
451
452 Move generate_move_if_legal(const Position &pos, Move m, Bitboard pinned) {
453
454   assert(pos.is_ok());
455   assert(!pos.is_check());
456   assert(move_is_ok(m));
457
458   Color us = pos.side_to_move();
459   Color them = opposite_color(us);
460   Square from = move_from(m);
461   Piece pc = pos.piece_on(from);
462
463   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
464   // move, the move is obviously not legal.
465   if (color_of_piece(pc) != us)
466       return MOVE_NONE;
467
468   Square to = move_to(m);
469
470   // En passant moves
471   if (move_is_ep(m))
472   {
473       // The piece must be a pawn and destination square must be the
474       // en passant square.
475       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
476           || to != pos.ep_square())
477           return MOVE_NONE;
478
479       assert(pos.square_is_empty(to));
480       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == pawn_of_color(them));
481
482       // The move is pseudo-legal.  If it is legal, return it.
483       return (pos.move_is_legal(m) ? m : MOVE_NONE);
484   }
485
486   // Castling moves
487   if (move_is_short_castle(m))
488   {
489       // The piece must be a king and side to move must still have
490       // the right to castle kingside.
491       if (   type_of_piece(pc) != KING
492           ||!pos.can_castle_kingside(us))
493           return MOVE_NONE;
494
495       assert(from == pos.king_square(us));
496       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
497       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
498
499       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
500       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
501       Square s;
502       bool illegal = false;
503
504       // Check if any of the squares between king and rook
505       // is occupied or under attack.
506       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
507           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
508               || pos.square_is_attacked(s, them))
509               illegal = true;
510
511       // Check if any of the squares between king and rook
512       // is occupied.
513       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
514           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
515               illegal = true;
516
517       return (!illegal ? m : MOVE_NONE);
518   }
519
520   if (move_is_long_castle(m))
521   {
522       // The piece must be a king and side to move must still have
523       // the right to castle kingside.
524       if (   type_of_piece(pc) != KING
525           ||!pos.can_castle_queenside(us))
526           return MOVE_NONE;
527
528       assert(from == pos.king_square(us));
529       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
530       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
531
532       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
533       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
534       Square s;
535       bool illegal = false;
536
537       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
538           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
539              || pos.square_is_attacked(s, them))
540               illegal = true;
541
542       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
543           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
544               illegal = true;
545
546       if (   square_file(to) == FILE_B
547           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == rook_of_color(them)
548               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == queen_of_color(them)))
549           illegal = true;
550
551       return (!illegal ? m : MOVE_NONE);
552   }
553
554   // Normal moves
555
556   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
557   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
558       return MOVE_NONE;
559
560   // Proceed according to the type of the moving piece.
561   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
562   {  
563       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
564       // be a promotion.
565       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
566               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
567            && !move_promotion(m))
568           return MOVE_NONE;
569
570       // Proceed according to the square delta between the source and
571       // destionation squares.
572       switch (to - from)
573       {
574       case DELTA_NW:
575       case DELTA_NE:
576       case DELTA_SW:
577       case DELTA_SE:
578       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
579       // piece (en passant captures was handled earlier).
580           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
581               return MOVE_NONE;
582           break;
583
584       case DELTA_N:
585       case DELTA_S:
586       // Pawn push. The destination square must be empty.
587           if (!pos.square_is_empty(to))
588               return MOVE_NONE;
589           break;
590
591       case DELTA_NN:
592       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
593       // rank, and both the destination square and the square between the
594       // source and destination squares must be empty.
595       if (   square_rank(to) != RANK_4
596           || !pos.square_is_empty(to)
597           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
598           return MOVE_NONE;
599           break;
600
601       case DELTA_SS:
602       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
603       // rank, and both the destination square and the square between the
604       // source and destination squares must be empty.
605           if (   square_rank(to) != RANK_5
606               || !pos.square_is_empty(to)
607               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
608               return MOVE_NONE;
609           break;
610
611       default:
612           return MOVE_NONE;
613       }
614       // The move is pseudo-legal.  Return it if it is legal.
615       return (pos.move_is_legal(m) ? m : MOVE_NONE);
616   }
617
618   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
619   return (   pos.piece_attacks_square(from, to)
620           && pos.move_is_legal(m)
621           && !move_promotion(m) ? m : MOVE_NONE);
622 }
623
624
625 namespace {
626
627   int generate_pawn_captures(const PawnOffsets& ofs, const Position& pos, MoveStack* mlist) {
628
629     Bitboard pawns = pos.pawns(ofs.us);
630     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(ofs.them);
631     Square sq;
632     int n = 0;
633
634     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
635     Bitboard b1 = (ofs.forward_right)(pawns) & ~FileABB & enemyPieces;
636
637     // Capturing promotions
638     Bitboard b2 = b1 & ofs.Rank8BB;
639     while (b2)
640     {
641         sq = pop_1st_bit(&b2);
642         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, QUEEN);
643     }
644
645     // Capturing non-promotions
646     b2 = b1 & ~ofs.Rank8BB;
647     while (b2)
648     {
649         sq = pop_1st_bit(&b2);
650         mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq);
651     }
652
653     // Captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
654     b1 = (ofs.forward_left)(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces;
655
656     // Capturing promotions
657     b2 = b1 & ofs.Rank8BB;
658     while (b2)
659     {
660         sq = pop_1st_bit(&b2);
661         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, QUEEN);
662     }
663
664     // Capturing non-promotions
665     b2 = b1 & ~ofs.Rank8BB;
666     while (b2)
667     {
668         sq = pop_1st_bit(&b2);
669         mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq);
670     }
671
672     // Non-capturing promotions
673     b1 = (ofs.forward)(pawns) & pos.empty_squares() & Rank8BB;
674     while (b1)
675     {
676         sq = pop_1st_bit(&b1);
677         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, QUEEN);
678     }
679
680     // En passant captures
681     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
682     {
683         assert(ofs.us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
684         assert(ofs.us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
685
686         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(ofs.them, pos.ep_square());
687         assert(b1 != EmptyBoardBB);
688
689         while (b1)
690         {
691             sq = pop_1st_bit(&b1);
692             mlist[n++].move = make_ep_move(sq, pos.ep_square());
693         }
694     }
695     return n;
696   }
697
698
699   int generate_pawn_noncaptures(const PawnOffsets& ofs, const Position& pos, MoveStack* mlist) {
700
701     Bitboard pawns = pos.pawns(ofs.us);
702     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(ofs.them);
703     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
704     Bitboard b1, b2;
705     Square sq;
706     int n = 0;
707
708     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
709     b1 = ofs.forward_right(pawns) & ~FileABB & enemyPieces & ofs.Rank8BB;
710     while (b1)
711     {
712         sq = pop_1st_bit(&b1);
713         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, ROOK);
714         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, BISHOP);
715         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, KNIGHT);
716     }
717
718     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
719     b1 = ofs.forward_left(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces & ofs.Rank8BB;
720     while (b1)
721     {
722         sq = pop_1st_bit(&b1);
723         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, ROOK);
724         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, BISHOP);
725         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, KNIGHT);
726     }
727
728     // Single pawn pushes
729     b1 = ofs.forward(pawns) & emptySquares;
730     b2 = b1 & ofs.Rank8BB;
731     while (b2)
732     {
733       sq = pop_1st_bit(&b2);
734       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, ROOK);
735       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, BISHOP);
736       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, KNIGHT);
737     }
738     b2 = b1 & ~ofs.Rank8BB;
739     while (b2)
740     {
741         sq = pop_1st_bit(&b2);
742         mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_N, sq);
743     }
744
745     // Double pawn pushes
746     b2 = (ofs.forward(b1 & ofs.Rank3BB)) & emptySquares;
747     while (b2)
748     {
749       sq = pop_1st_bit(&b2);
750       mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, sq);
751     }
752     return n;
753   }
754
755
756   int generate_piece_moves(PieceType piece, const Position &pos, MoveStack *mlist, 
757                            Color side, Bitboard target) {
758
759     const Piece_attacks_fn mem_fn = piece_attacks_fn[piece];
760     Square from, to;
761     Bitboard b;
762     int n = 0;
763
764     for (int i = 0; i < pos.piece_count(side, piece); i++)
765     {
766         from = pos.piece_list(side, piece, i);
767         b = (pos.*mem_fn)(from) & target;
768         while (b)
769         {
770             to = pop_1st_bit(&b);
771             mlist[n++].move = make_move(from, to);
772         }
773     }
774     return n;
775   }
776
777
778   int generate_castle_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist, Color us) {
779
780     int n = 0;
781
782     if (pos.can_castle(us))
783     {
784         Color them = opposite_color(us);
785         Square ksq = pos.king_square(us);        
786
787         assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
788
789         if (pos.can_castle_kingside(us))
790         {
791             Square rsq = pos.initial_kr_square(us);
792             Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
793             Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
794             Square s;
795             bool illegal = false;
796
797             assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
798
799             for (s = Min(ksq, g1); s <= Max(ksq, g1); s++)
800                 if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
801                     || pos.square_is_attacked(s, them))
802                     illegal = true;
803
804             for (s = Min(rsq, f1); s <= Max(rsq, f1); s++)
805                 if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
806                     illegal = true;
807
808             if (!illegal)
809                 mlist[n++].move = make_castle_move(ksq, rsq);
810       }
811
812       if (pos.can_castle_queenside(us))
813       {
814           Square rsq = pos.initial_qr_square(us);
815           Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
816           Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
817           Square s;
818           bool illegal = false;        
819
820           assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
821
822           for (s = Min(ksq, c1); s <= Max(ksq, c1); s++)
823               if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
824                   || pos.square_is_attacked(s, them))
825                   illegal = true;
826
827           for (s = Min(rsq, d1); s <= Max(rsq, d1); s++)
828               if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
829                   illegal = true;
830
831         if (   square_file(rsq) == FILE_B
832             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == rook_of_color(them)
833                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == queen_of_color(them)))
834             illegal = true;
835                          
836         if (!illegal)
837             mlist[n++].move = make_castle_move(ksq, rsq);
838       }
839     }
840     return n;
841   }
842
843   int generate_piece_checks(PieceType pce, const Position& pos, Bitboard target,
844                           Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist, int n) {
845
846     const Piece_attacks_fn mem_fn = piece_attacks_fn[pce];
847
848     // Discovered checks
849     Bitboard b = target & dc;
850     while (b)
851     {
852         Square from = pop_1st_bit(&b);
853         Bitboard bb = (pos.*mem_fn)(from) & pos.empty_squares();
854         while (bb)
855         {
856             Square to = pop_1st_bit(&bb);
857             mlist[n++].move = make_move(from, to);
858         }
859     }
860
861     // Direct checks
862     b = target & ~dc;
863     Bitboard checkSqs = (pos.*mem_fn)(ksq) & pos.empty_squares();
864     while (b)
865     {
866         Square from = pop_1st_bit(&b);
867         Bitboard bb = (pos.*mem_fn)(from) & checkSqs;
868         while (bb)
869         {
870             Square to = pop_1st_bit(&bb);
871             mlist[n++].move = make_move(from, to);
872         }
873     }
874     return n;
875   }
876
877   int generate_pawn_checks(const PawnOffsets& ofs, const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist, int n)
878   {
879     // Pawn moves which give discovered check. This is possible only if the 
880     // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't 
881     // generate captures.
882     Bitboard empty = pos.empty_squares();
883
884     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
885     Bitboard b1 = pos.pawns(pos.side_to_move()) & ~file_bb(ksq), b2, b3;
886
887     // Discovered checks, single pawn pushes
888     b2 = b3 = (ofs.forward)(b1 & dc) & ~ofs.Rank8BB & empty;
889     while (b3)
890     {
891         Square to = pop_1st_bit(&b3);
892         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N, to);
893     }
894
895     // Discovered checks, double pawn pushes
896     b3 = (ofs.forward)(b2 & ofs.Rank3BB) & empty;
897     while (b3)
898     {
899         Square to = pop_1st_bit(&b3);
900         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, to);
901     }
902
903     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
904     // of the enemy king
905
906     b1 &= (~dc & neighboring_files_bb(ksq)); // FIXME why ~dc ??
907
908     // Direct checks, single pawn pushes
909     b2 = (ofs.forward)(b1) & empty;
910     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(ofs.them, ksq);
911     while (b3)
912     {
913         Square to = pop_1st_bit(&b3);
914         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N, to);
915     }
916
917     // Direct checks, double pawn pushes
918     b3 = (ofs.forward)(b2 & ofs.Rank3BB) & empty & pos.pawn_attacks(ofs.them, ksq);
919     while (b3)
920     {
921         Square to = pop_1st_bit(&b3);
922         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, to);
923     }
924     return n;
925   }
926 }