d8ea062665638df3e6d020cf3b3e7b427b1716f5
[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       Rank RANK_8;
47       SquareDelta DELTA_N, DELTA_NE, DELTA_NW;
48       Color us, them;
49       typedef Bitboard (*Shift_fn)(Bitboard b);
50       Shift_fn forward, forward_left, forward_right;
51   };
52
53   const PawnOffsets WhitePawnOffsets = { Rank3BB, Rank8BB, RANK_8, DELTA_N, DELTA_NE, DELTA_NW, WHITE, BLACK,
54                                          &forward_white, forward_left_white, forward_right_white };
55
56   const PawnOffsets BlackPawnOffsets = { Rank6BB, Rank1BB, RANK_1, DELTA_S, DELTA_SE, DELTA_SW, BLACK, WHITE,
57                                          &forward_black, &forward_left_black, &forward_right_black };
58   
59   int generate_pawn_captures(const PawnOffsets&, const Position&, MoveStack*);  
60   int generate_pawn_noncaptures(const PawnOffsets&, const Position&, MoveStack*);
61   int generate_pawn_checks(const PawnOffsets&, const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*, int);
62   int generate_castle_moves(const Position&, MoveStack*, Color);
63   int generate_pawn_blocking_evasions(const PawnOffsets&, const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*, int);
64
65   template<PieceType>
66   int generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard);
67
68   template<PieceType>
69   int generate_piece_checks(const Position&, Bitboard, Bitboard, Square, MoveStack*, int);
70
71   template<PieceType>
72   int generate_piece_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*, int);
73
74
75   /// Templates are defined here to avoid lookup issues with specializations
76
77   template<PieceType Piece>
78   int generate_piece_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist, 
79                            Color side, Bitboard target) {
80     int n = 0;
81     for (int i = 0; i < pos.piece_count(side, Piece); i++)
82     {
83         Square from = pos.piece_list(side, Piece, i);
84         Bitboard b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
85         while (b)
86         {
87             Square to = pop_1st_bit(&b);
88             mlist[n++].move = make_move(from, to);
89         }
90     }
91     return n;
92   }
93
94
95   template<PieceType Piece>
96   int generate_piece_checks(const Position& pos, Bitboard target, Bitboard dc,
97                             Square ksq, MoveStack* mlist, int n) {
98     // Discovered checks
99     Bitboard b = target & dc;
100     while (b)
101     {
102         Square from = pop_1st_bit(&b);
103         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
104         while (bb)
105         {
106             Square to = pop_1st_bit(&bb);
107             mlist[n++].move = make_move(from, to);
108         }
109     }
110     // Direct checks
111     b = target & ~dc;
112     Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
113     while (b)
114     {
115         Square from = pop_1st_bit(&b);
116         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
117         while (bb)
118         {
119             Square to = pop_1st_bit(&bb);
120             mlist[n++].move = make_move(from, to);
121         }
122     }
123     return n;
124   }
125
126
127   template<> // Special case the King
128   int generate_piece_checks<KING>(const Position& pos, Bitboard, Bitboard dc,
129                                   Square ksq, MoveStack* mlist, int n) {
130     if (bit_is_set(dc, ksq))
131     {
132         Bitboard bb =   pos.piece_attacks<KING>(ksq)
133                       & pos.empty_squares()
134                       & ~QueenPseudoAttacks[ksq];
135         while (bb)
136         {
137             Square to = pop_1st_bit(&bb);
138             mlist[n++].move = make_move(ksq, to);
139         }
140     }
141     return n;
142   }
143
144   
145   template<PieceType Piece>
146   int generate_piece_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard b,
147                                        Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist, int n) {
148     while (b)
149     {
150         Square from = pop_1st_bit(&b);
151         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & blockSquares;
152         while (bb)
153         {
154             Square to = pop_1st_bit(&bb);
155             mlist[n++].move = make_move(from, to);
156         }
157     }
158     return n;
159   }
160 }
161
162
163 ////
164 //// Functions
165 ////
166
167
168 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
169 /// promotions.  The return value is the number of moves generated.
170
171 int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
172
173   assert(pos.is_ok());
174   assert(!pos.is_check());
175
176   Color us = pos.side_to_move();
177   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
178   int n;
179
180   if (us == WHITE)
181       n = generate_pawn_captures(WhitePawnOffsets, pos, mlist);
182   else
183       n = generate_pawn_captures(BlackPawnOffsets, pos, mlist);
184
185   n += generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist+n, us, target);
186   n += generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist+n, us, target);
187   n += generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist+n, us, target);
188   n += generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist+n, us, target);
189   n += generate_piece_moves<KING>(pos, mlist+n, us, target);
190   return n;
191 }
192
193
194 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and 
195 /// underpromotions.  The return value is the number of moves generated.
196
197 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack *mlist) {
198
199   assert(pos.is_ok());
200   assert(!pos.is_check());
201
202   Color us = pos.side_to_move();
203   Bitboard target = pos.empty_squares();
204   int n;
205
206   if (us == WHITE)
207       n = generate_pawn_noncaptures(WhitePawnOffsets, pos, mlist);
208   else
209       n = generate_pawn_noncaptures(BlackPawnOffsets, pos, mlist);
210
211   n += generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist+n, us, target);
212   n += generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist+n, us, target);
213   n += generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist+n, us, target);
214   n += generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist+n, us, target);
215   n += generate_piece_moves<KING>(pos, mlist+n, us, target);
216
217   n += generate_castle_moves(pos, mlist+n, us);
218   return n;
219 }
220
221
222 /// generate_checks() generates all pseudo-legal non-capturing, non-promoting
223 /// checks, except castling moves (will add this later).  It returns the
224 /// number of generated moves.  
225
226 int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
227
228   assert(pos.is_ok());
229   assert(!pos.is_check());
230
231   int n;
232   Color us = pos.side_to_move();
233   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
234
235   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(opposite_color(us)));
236
237   dc = pos.discovered_check_candidates(us);
238
239   // Pawn moves
240   if (us == WHITE)    
241      n = generate_pawn_checks(WhitePawnOffsets, pos, dc, ksq, mlist, 0);
242   else
243      n = generate_pawn_checks(BlackPawnOffsets, pos, dc, ksq, mlist, 0);
244
245   // Pieces moves
246   Bitboard b = pos.knights(us);
247   if (b)
248       n = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
249
250   b = pos.bishops(us);
251   if (b)
252       n = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
253
254   b = pos.rooks(us);
255   if (b)
256       n = generate_piece_checks<ROOK>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
257
258   b = pos.queens(us);
259   if (b)
260       n = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
261
262   // Hopefully we always have a king ;-)
263   n = generate_piece_checks<KING>(pos, b, dc, pos.king_square(us), mlist, n);
264
265   // TODO: Castling moves!
266   
267   return n;
268 }
269
270
271 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
272 /// in check.  Unlike the other move generation functions, this one generates
273 /// only legal moves.  It returns the number of generated moves.  This
274 /// function is very ugly, and needs cleaning up some time later.  FIXME
275
276 int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
277
278   assert(pos.is_ok());
279   assert(pos.is_check());
280
281   Color us = pos.side_to_move();
282   Color them = opposite_color(us);
283   Square ksq = pos.king_square(us);
284   Square from, to;
285   int n = 0;
286
287   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
288   
289   // Generate evasions for king
290   Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us);
291   Bitboard b2 = pos.occupied_squares();
292   clear_bit(&b2, ksq);
293
294   while (b1)
295   {
296     Square to = pop_1st_bit(&b1);
297
298     // Make sure to is not attacked by the other side. This is a bit ugly,
299     // because we can't use Position::square_is_attacked. Instead we use
300     // the low-level bishop_attacks_bb and rook_attacks_bb with the bitboard
301     // b2 (the occupied squares with the king removed) in order to test whether
302     // the king will remain in check on the destination square.
303     if (!(   (bishop_attacks_bb(to, b2)  & pos.bishops_and_queens(them))
304           || (rook_attacks_bb(to, b2)    & pos.rooks_and_queens(them))
305           || (pos.piece_attacks<KNIGHT>(to)     & pos.knights(them))
306           || (pos.pawn_attacks(us, to)   & pos.pawns(them))
307           || (pos.piece_attacks<KING>(to)       & pos.kings(them))))
308
309         mlist[n++].move = make_move(ksq, to);
310   }
311
312   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
313   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
314   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
315   Bitboard checkers = pos.checkers();
316
317   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
318   {
319       Square checksq = first_1(checkers);
320
321       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
322
323       // Find pinned pieces
324       Bitboard not_pinned = ~pos.pinned_pieces(us);
325
326       // Generate captures of the checking piece
327
328       // Pawn captures
329       b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & not_pinned;
330       while (b1)
331       {
332           from = pop_1st_bit(&b1);
333           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
334           {
335               mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
336               mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
337               mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
338               mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
339           } else
340               mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
341       }
342
343       // Pieces captures
344       b1 = (  (pos.piece_attacks<KNIGHT>(checksq) & pos.knights(us))
345             | (pos.piece_attacks<BISHOP>(checksq) & pos.bishops_and_queens(us))
346             | (pos.piece_attacks<ROOK>(checksq)   & pos.rooks_and_queens(us)) ) & not_pinned;
347
348       while (b1)
349       {
350           from = pop_1st_bit(&b1);
351           mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
352       }
353
354       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
355       // a slider
356       if (checkers & pos.sliders())
357       {
358           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
359
360           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
361
362           // Pawn moves. Because a blocking evasion can never be a capture, we
363           // only generate pawn pushes.
364           if (us == WHITE)
365               n = generate_pawn_blocking_evasions(WhitePawnOffsets, pos, not_pinned, blockSquares, mlist, n);
366           else
367               n = generate_pawn_blocking_evasions(BlackPawnOffsets, pos, not_pinned, blockSquares, mlist, n);
368
369           // Pieces moves
370           b1 = pos.knights(us) & not_pinned;
371           if (b1)
372               n = generate_piece_blocking_evasions<KNIGHT>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
373
374           b1 = pos.bishops(us) & not_pinned;
375           if (b1)
376               n = generate_piece_blocking_evasions<BISHOP>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
377
378           b1 = pos.rooks(us) & not_pinned;
379           if (b1)
380               n = generate_piece_blocking_evasions<ROOK>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
381
382           b1 = pos.queens(us) & not_pinned;
383           if (b1)
384               n = generate_piece_blocking_evasions<QUEEN>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
385     }
386
387     // Finally, the ugly special case of en passant captures. An en passant
388     // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
389     // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
390     // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
391     // an en passant check evasion may be possible.
392     if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them)))
393     {
394         to = pos.ep_square();
395         b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
396
397         assert(b1 != EmptyBoardBB);
398   
399         b1 &= not_pinned;
400         while (b1)
401         {
402             from = pop_1st_bit(&b1);
403
404             // Before generating the move, we have to make sure it is legal.
405             // This is somewhat tricky, because the two disappearing pawns may
406             // cause new "discovered checks".  We test this by removing the
407             // two relevant bits from the occupied squares bitboard, and using
408             // the low-level bitboard functions for bishop and rook attacks.
409             b2 = pos.occupied_squares();
410             clear_bit(&b2, from);
411             clear_bit(&b2, checksq);
412             if (!(  (bishop_attacks_bb(ksq, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
413                   ||(rook_attacks_bb(ksq, b2)   & pos.rooks_and_queens(them))))
414                 
415                  mlist[n++].move = make_ep_move(from, to);
416         }
417     }
418   }
419   return n;
420 }
421
422
423 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
424 /// current position.  This function is not very fast, and should be used
425 /// only in situations where performance is unimportant.  It wouldn't be
426 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
427 /// we don't need it.
428
429 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
430
431   assert(pos.is_ok());
432
433   if (pos.is_check())
434       return generate_evasions(pos, mlist);
435
436   // Generate pseudo-legal moves:
437   int n = generate_captures(pos, mlist);
438   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
439
440   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
441
442   // Remove illegal moves from the list:
443   for (int i = 0; i < n; i++)
444       if (!pos.move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
445           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
446
447   return n;
448 }
449
450
451 /// generate_move_if_legal() takes a position and a (not necessarily
452 /// pseudo-legal) move and a pinned pieces bitboard as input, and tests
453 /// whether the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
454 /// returned.  If not, the function returns MOVE_NONE.  This function must
455 /// only be used when the side to move is not in check.
456
457 Move generate_move_if_legal(const Position &pos, Move m, Bitboard pinned) {
458
459   assert(pos.is_ok());
460   assert(!pos.is_check());
461   assert(move_is_ok(m));
462
463   Color us = pos.side_to_move();
464   Color them = opposite_color(us);
465   Square from = move_from(m);
466   Piece pc = pos.piece_on(from);
467
468   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
469   // move, the move is obviously not legal.
470   if (color_of_piece(pc) != us)
471       return MOVE_NONE;
472
473   Square to = move_to(m);
474
475   // En passant moves
476   if (move_is_ep(m))
477   {
478       // The piece must be a pawn and destination square must be the
479       // en passant square.
480       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
481           || to != pos.ep_square())
482           return MOVE_NONE;
483
484       assert(pos.square_is_empty(to));
485       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == pawn_of_color(them));
486
487       // The move is pseudo-legal.  If it is legal, return it.
488       return (pos.move_is_legal(m) ? m : MOVE_NONE);
489   }
490
491   // Castling moves
492   if (move_is_short_castle(m))
493   {
494       // The piece must be a king and side to move must still have
495       // the right to castle kingside.
496       if (   type_of_piece(pc) != KING
497           ||!pos.can_castle_kingside(us))
498           return MOVE_NONE;
499
500       assert(from == pos.king_square(us));
501       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
502       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
503
504       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
505       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
506       Square s;
507       bool illegal = false;
508
509       // Check if any of the squares between king and rook
510       // is occupied or under attack.
511       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
512           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
513               || pos.square_is_attacked(s, them))
514               illegal = true;
515
516       // Check if any of the squares between king and rook
517       // is occupied.
518       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
519           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
520               illegal = true;
521
522       return (!illegal ? m : MOVE_NONE);
523   }
524
525   if (move_is_long_castle(m))
526   {
527       // The piece must be a king and side to move must still have
528       // the right to castle kingside.
529       if (   type_of_piece(pc) != KING
530           ||!pos.can_castle_queenside(us))
531           return MOVE_NONE;
532
533       assert(from == pos.king_square(us));
534       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
535       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
536
537       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
538       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
539       Square s;
540       bool illegal = false;
541
542       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
543           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
544              || pos.square_is_attacked(s, them))
545               illegal = true;
546
547       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
548           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
549               illegal = true;
550
551       if (   square_file(to) == FILE_B
552           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == rook_of_color(them)
553               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == queen_of_color(them)))
554           illegal = true;
555
556       return (!illegal ? m : MOVE_NONE);
557   }
558
559   // Normal moves
560
561   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
562   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
563       return MOVE_NONE;
564
565   // Proceed according to the type of the moving piece.
566   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
567   {  
568       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
569       // be a promotion.
570       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
571               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
572            && !move_promotion(m))
573           return MOVE_NONE;
574
575       // Proceed according to the square delta between the source and
576       // destionation squares.
577       switch (to - from)
578       {
579       case DELTA_NW:
580       case DELTA_NE:
581       case DELTA_SW:
582       case DELTA_SE:
583       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
584       // piece (en passant captures was handled earlier).
585           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
586               return MOVE_NONE;
587           break;
588
589       case DELTA_N:
590       case DELTA_S:
591       // Pawn push. The destination square must be empty.
592           if (!pos.square_is_empty(to))
593               return MOVE_NONE;
594           break;
595
596       case DELTA_NN:
597       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
598       // rank, and both the destination square and the square between the
599       // source and destination squares must be empty.
600       if (   square_rank(to) != RANK_4
601           || !pos.square_is_empty(to)
602           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
603           return MOVE_NONE;
604           break;
605
606       case DELTA_SS:
607       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
608       // rank, and both the destination square and the square between the
609       // source and destination squares must be empty.
610           if (   square_rank(to) != RANK_5
611               || !pos.square_is_empty(to)
612               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
613               return MOVE_NONE;
614           break;
615
616       default:
617           return MOVE_NONE;
618       }
619       // The move is pseudo-legal.  Return it if it is legal.
620       return (pos.move_is_legal(m) ? m : MOVE_NONE);
621   }
622
623   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
624   return (   pos.piece_attacks_square(from, to)
625           && pos.move_is_legal(m)
626           && !move_promotion(m) ? m : MOVE_NONE);
627 }
628
629
630 namespace {
631
632   int generate_pawn_captures(const PawnOffsets& ofs, const Position& pos, MoveStack* mlist) {
633
634     Bitboard pawns = pos.pawns(ofs.us);
635     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(ofs.them);
636     Square sq;
637     int n = 0;
638
639     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
640     Bitboard b1 = (ofs.forward_right)(pawns) & ~FileABB & enemyPieces;
641
642     // Capturing promotions
643     Bitboard b2 = b1 & ofs.Rank8BB;
644     while (b2)
645     {
646         sq = pop_1st_bit(&b2);
647         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, QUEEN);
648     }
649
650     // Capturing non-promotions
651     b2 = b1 & ~ofs.Rank8BB;
652     while (b2)
653     {
654         sq = pop_1st_bit(&b2);
655         mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq);
656     }
657
658     // Captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
659     b1 = (ofs.forward_left)(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces;
660
661     // Capturing promotions
662     b2 = b1 & ofs.Rank8BB;
663     while (b2)
664     {
665         sq = pop_1st_bit(&b2);
666         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, QUEEN);
667     }
668
669     // Capturing non-promotions
670     b2 = b1 & ~ofs.Rank8BB;
671     while (b2)
672     {
673         sq = pop_1st_bit(&b2);
674         mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq);
675     }
676
677     // Non-capturing promotions
678     b1 = (ofs.forward)(pawns) & pos.empty_squares() & Rank8BB;
679     while (b1)
680     {
681         sq = pop_1st_bit(&b1);
682         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, QUEEN);
683     }
684
685     // En passant captures
686     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
687     {
688         assert(ofs.us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
689         assert(ofs.us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
690
691         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(ofs.them, pos.ep_square());
692         assert(b1 != EmptyBoardBB);
693
694         while (b1)
695         {
696             sq = pop_1st_bit(&b1);
697             mlist[n++].move = make_ep_move(sq, pos.ep_square());
698         }
699     }
700     return n;
701   }
702
703
704   int generate_pawn_noncaptures(const PawnOffsets& ofs, const Position& pos, MoveStack* mlist) {
705
706     Bitboard pawns = pos.pawns(ofs.us);
707     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(ofs.them);
708     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
709     Bitboard b1, b2;
710     Square sq;
711     int n = 0;
712
713     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
714     b1 = ofs.forward_right(pawns) & ~FileABB & enemyPieces & ofs.Rank8BB;
715     while (b1)
716     {
717         sq = pop_1st_bit(&b1);
718         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, ROOK);
719         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, BISHOP);
720         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, KNIGHT);
721     }
722
723     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
724     b1 = ofs.forward_left(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces & ofs.Rank8BB;
725     while (b1)
726     {
727         sq = pop_1st_bit(&b1);
728         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, ROOK);
729         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, BISHOP);
730         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, KNIGHT);
731     }
732
733     // Single pawn pushes
734     b1 = ofs.forward(pawns) & emptySquares;
735     b2 = b1 & ofs.Rank8BB;
736     while (b2)
737     {
738       sq = pop_1st_bit(&b2);
739       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, ROOK);
740       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, BISHOP);
741       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, KNIGHT);
742     }
743     b2 = b1 & ~ofs.Rank8BB;
744     while (b2)
745     {
746         sq = pop_1st_bit(&b2);
747         mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_N, sq);
748     }
749
750     // Double pawn pushes
751     b2 = (ofs.forward(b1 & ofs.Rank3BB)) & emptySquares;
752     while (b2)
753     {
754       sq = pop_1st_bit(&b2);
755       mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, sq);
756     }
757     return n;
758   }
759
760
761   int generate_castle_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist, Color us) {
762
763     int n = 0;
764
765     if (pos.can_castle(us))
766     {
767         Color them = opposite_color(us);
768         Square ksq = pos.king_square(us);        
769
770         assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
771
772         if (pos.can_castle_kingside(us))
773         {
774             Square rsq = pos.initial_kr_square(us);
775             Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
776             Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
777             Square s;
778             bool illegal = false;
779
780             assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
781
782             for (s = Min(ksq, g1); s <= Max(ksq, g1); s++)
783                 if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
784                     || pos.square_is_attacked(s, them))
785                     illegal = true;
786
787             for (s = Min(rsq, f1); s <= Max(rsq, f1); s++)
788                 if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
789                     illegal = true;
790
791             if (!illegal)
792                 mlist[n++].move = make_castle_move(ksq, rsq);
793       }
794
795       if (pos.can_castle_queenside(us))
796       {
797           Square rsq = pos.initial_qr_square(us);
798           Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
799           Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
800           Square s;
801           bool illegal = false;        
802
803           assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
804
805           for (s = Min(ksq, c1); s <= Max(ksq, c1); s++)
806               if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
807                   || pos.square_is_attacked(s, them))
808                   illegal = true;
809
810           for (s = Min(rsq, d1); s <= Max(rsq, d1); s++)
811               if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
812                   illegal = true;
813
814         if (   square_file(rsq) == FILE_B
815             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == rook_of_color(them)
816                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == queen_of_color(them)))
817             illegal = true;
818                          
819         if (!illegal)
820             mlist[n++].move = make_castle_move(ksq, rsq);
821       }
822     }
823     return n;
824   }
825
826
827   int generate_pawn_checks(const PawnOffsets& ofs, const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist, int n)
828   {
829     // Pawn moves which give discovered check. This is possible only if the 
830     // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't 
831     // generate captures.
832     Bitboard empty = pos.empty_squares();
833
834     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
835     Bitboard b1 = pos.pawns(pos.side_to_move()) & ~file_bb(ksq), b2, b3;
836
837     // Discovered checks, single pawn pushes
838     b2 = b3 = (ofs.forward)(b1 & dc) & ~ofs.Rank8BB & empty;
839     while (b3)
840     {
841         Square to = pop_1st_bit(&b3);
842         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N, to);
843     }
844
845     // Discovered checks, double pawn pushes
846     b3 = (ofs.forward)(b2 & ofs.Rank3BB) & empty;
847     while (b3)
848     {
849         Square to = pop_1st_bit(&b3);
850         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, to);
851     }
852
853     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
854     // of the enemy king
855
856     b1 &= (~dc & neighboring_files_bb(ksq)); // FIXME why ~dc ??
857
858     // Direct checks, single pawn pushes
859     b2 = (ofs.forward)(b1) & empty;
860     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(ofs.them, ksq);
861     while (b3)
862     {
863         Square to = pop_1st_bit(&b3);
864         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N, to);
865     }
866
867     // Direct checks, double pawn pushes
868     b3 = (ofs.forward)(b2 & ofs.Rank3BB) & empty & pos.pawn_attacks(ofs.them, ksq);
869     while (b3)
870     {
871         Square to = pop_1st_bit(&b3);
872         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, to);
873     }
874     return n;
875   }
876
877
878   int generate_pawn_blocking_evasions(const PawnOffsets& ofs, const Position& pos, Bitboard not_pinned,
879                                       Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist, int n) {
880     // Find non-pinned pawns
881     Bitboard b1 = pos.pawns(ofs.us) & not_pinned;
882
883     // Single pawn pushes. We don't have to AND with empty squares here,
884     // because the blocking squares will always be empty.
885     Bitboard b2 = (ofs.forward)(b1) & blockSquares;
886     while (b2)
887     {
888         Square to = pop_1st_bit(&b2);
889
890         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
891
892         if (square_rank(to) == ofs.RANK_8)
893         {
894             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - ofs.DELTA_N, to, QUEEN);
895             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - ofs.DELTA_N, to, ROOK);
896             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - ofs.DELTA_N, to, BISHOP);
897             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - ofs.DELTA_N, to, KNIGHT);
898         } else
899             mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N, to);
900     }
901
902     // Double pawn pushes
903     b2 = (ofs.forward)((ofs.forward)(b1) & pos.empty_squares() & ofs.Rank3BB) & blockSquares;
904     while (b2)
905     {
906         Square to = pop_1st_bit(&b2);
907
908         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
909         assert(ofs.us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
910         assert(ofs.us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
911
912         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, to);
913     }
914     return n;
915   }
916 }