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)
   4   Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
   5
   6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9   (at your option) any later version.
  10
  11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
  12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14   GNU General Public License for more details.
  15
  16   You should have received a copy of the GNU General Public License
  17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18 */
  19
  20
  21 ////
  22 //// Includes
  23 ////
  24
  25 #include <cassert>
  26
  27 #include "bitcount.h"
  28 #include "movegen.h"
  29
  30 // Simple macro to wrap a very common while loop, no facny, no flexibility,
  31 // hardcoded list name 'mlist' and from square 'from'.
  32 #define SERIALIZE_MOVES(b) while (b) (*mlist++).move = make_move(from, pop_1st_bit(&b))
  33
  34 // Version used for pawns, where the 'from' square is given as a delta from the 'to' square
  35 #define SERIALIZE_MOVES_D(b, d) while (b) { to = pop_1st_bit(&b); (*mlist++).move = make_move(to + (d), to); }
  36
  37 ////
  38 //// Local definitions
  39 ////
  40
  41 namespace {
  42
  43   enum CastlingSide {
  44     KING_SIDE,
  45     QUEEN_SIDE
  46   };
  47
  48   enum MoveType {
  49     CAPTURE,
  50     NON_CAPTURE
  51   };
  52
  53   // Functions
  54   bool castling_is_check(const Position&, CastlingSide);
  55
  56   // Helper templates
  57   template<CastlingSide Side>
  58   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  59
  60   template<Color Us>
  61   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*);
  62
  63   template<Color Us>
  64   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  65
  66   template<Color Us, SquareDelta Diagonal>
  67   MoveStack* generate_pawn_captures_diagonal(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard enemyPieces, bool promotion);
  68
  69   template<Color Us>
  70   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  71
  72   template<Color Us>
  73   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*);
  74
  75   template<Color Us, SquareDelta Direction>
  76   inline Bitboard move_pawns(Bitboard p) {
  77
  78     if (Direction == DELTA_N)
  79         return Us == WHITE ? p << 8 : p >> 8;
  80     else if (Direction == DELTA_NE)
  81         return Us == WHITE ? p << 9 : p >> 7;
  82     else if (Direction == DELTA_NW)
  83         return Us == WHITE ? p << 7 : p >> 9;
  84     else
  85         return p;
  86   }
  87
  88   // Template generate_piece_checks() with specializations
  89   template<PieceType>
  90   MoveStack* generate_piece_checks(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard, Square);
  91
  92   template<>
  93   inline MoveStack* generate_piece_checks<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us, Bitboard dc, Square ksq) {
  94
  95     return (us == WHITE ? generate_pawn_checks<WHITE>(p, dc, ksq, m)
  96                         : generate_pawn_checks<BLACK>(p, dc, ksq, m));
  97   }
  98
  99   // Template generate_piece_moves() with specializations and overloads
 100   template<PieceType>
 101   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard);
 102
 103   template<>
 104   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard);
 105
 106   template<PieceType Piece, MoveType Type>
 107   inline MoveStack* generate_piece_moves(const Position& p, MoveStack* m, Color us) {
 108
 109       assert(Piece == PAWN);
 110
 111       if (Type == CAPTURE)
 112           return (us == WHITE ? generate_pawn_captures<WHITE>(p, m)
 113                               : generate_pawn_captures<BLACK>(p, m));
 114       else
 115           return (us == WHITE ? generate_pawn_noncaptures<WHITE>(p, m)
 116                               : generate_pawn_noncaptures<BLACK>(p, m));
 117   }
 118
 119   template<PieceType>
 120   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard, Bitboard);
 121
 122   template<>
 123   inline MoveStack* generate_piece_moves<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m,
 124                                                Color us, Bitboard t, Bitboard pnd) {
 125
 126     return (us == WHITE ? generate_pawn_blocking_evasions<WHITE>(p, pnd, t, m)
 127                         : generate_pawn_blocking_evasions<BLACK>(p, pnd, t, m));
 128   }
 129 }
 130
 131
 132 ////
 133 //// Functions
 134 ////
 135
 136
 137 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
 138 /// promotions. Returns a pointer to the end of the move list.
 139
 140 MoveStack* generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 141
 142   assert(pos.is_ok());
 143   assert(!pos.is_check());
 144
 145   Color us = pos.side_to_move();
 146   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
 147
 148   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 149   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 150   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 151   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 152   mlist = generate_piece_moves<PAWN, CAPTURE>(pos, mlist, us);
 153   return  generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 154 }
 155
 156
 157 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
 158 /// underpromotions. Returns a pointer to the end of the move list.
 159
 160 MoveStack* generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 161
 162   assert(pos.is_ok());
 163   assert(!pos.is_check());
 164
 165   Color us = pos.side_to_move();
 166   Bitboard target = pos.empty_squares();
 167
 168   mlist = generate_piece_moves<PAWN, NON_CAPTURE>(pos, mlist, us);
 169   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 170   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 171   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 172   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 173   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 174   mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 175   return  generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 176 }
 177
 178
 179 /// generate_non_capture_checks() generates all pseudo-legal non-capturing,
 180 /// non-promoting checks. Returns a pointer to the end of the move list.
 181
 182 MoveStack* generate_non_capture_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 183
 184   assert(pos.is_ok());
 185   assert(!pos.is_check());
 186
 187   Color us = pos.side_to_move();
 188   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
 189
 190   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(opposite_color(us), KING));
 191
 192   // Pieces moves
 193   mlist = generate_piece_checks<PAWN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 194   mlist = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 195   mlist = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 196   mlist = generate_piece_checks<ROOK>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 197   mlist = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 198   mlist = generate_piece_checks<KING>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 199
 200   // Castling moves that give check. Very rare but nice to have!
 201   if (   pos.can_castle_queenside(us)
 202       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_D)
 203       && castling_is_check(pos, QUEEN_SIDE))
 204       mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 205
 206   if (   pos.can_castle_kingside(us)
 207       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_F)
 208       && castling_is_check(pos, KING_SIDE))
 209       mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 210
 211   return mlist;
 212 }
 213
 214
 215 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
 216 /// in check. Unlike the other move generation functions, this one generates
 217 /// only legal moves. Returns a pointer to the end of the move list.
 218
 219 MoveStack* generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard pinned) {
 220
 221   assert(pos.is_ok());
 222   assert(pos.is_check());
 223
 224   Square from, to;
 225   Color us = pos.side_to_move();
 226   Color them = opposite_color(us);
 227   Square ksq = pos.king_square(us);
 228
 229   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 230
 231   // The bitboard of occupied pieces without our king
 232   Bitboard b_noKing = pos.occupied_squares();
 233   clear_bit(&b_noKing, ksq);
 234
 235   // Find squares attacked by slider checkers, we will
 236   // remove them from king evasions set so to avoid a couple
 237   // of cycles in the slow king evasions legality check loop
 238   // and to be able to use attackers_to().
 239   Bitboard checkers = pos.checkers();
 240   Bitboard checkersAttacks = EmptyBoardBB;
 241   Bitboard b = checkers & pos.pieces(BISHOP, QUEEN);
 242   while (b)
 243   {
 244       from = pop_1st_bit(&b);
 245       checkersAttacks |= bishop_attacks_bb(from, b_noKing);
 246   }
 247
 248   b = checkers & pos.pieces(ROOK, QUEEN);
 249   while (b)
 250   {
 251       from = pop_1st_bit(&b);
 252       checkersAttacks |= rook_attacks_bb(from, b_noKing);
 253   }
 254
 255   // Generate evasions for king
 256   Bitboard b1 = pos.piece_attacks_from<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us) & ~checkersAttacks;
 257   Bitboard enemy = pos.pieces_of_color(them);
 258   while (b1)
 259   {
 260       to = pop_1st_bit(&b1);
 261       // Note that we can use attackers_to() only because we
 262       // have already removed slider checkers.
 263       if (!(pos.attackers_to(to) & enemy))
 264           (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
 265   }
 266
 267   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
 268   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 269   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 270   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
 271   {
 272       Square checksq = first_1(checkers);
 273
 274       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 275
 276       // Generate captures of the checking piece
 277
 278       // Pawn captures
 279       b1 = pos.pawn_attacks_from(checksq, them) & pos.pieces(PAWN, us) & ~pinned;
 280       while (b1)
 281       {
 282           from = pop_1st_bit(&b1);
 283           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
 284           {
 285               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 286               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 287               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 288               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 289           } else
 290               (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 291       }
 292
 293       // Pieces captures
 294       b1 = (  (pos.piece_attacks_from<KNIGHT>(checksq) & pos.pieces(KNIGHT, us))
 295             | (pos.piece_attacks_from<BISHOP>(checksq) & pos.pieces(BISHOP, QUEEN, us))
 296             | (pos.piece_attacks_from<ROOK>(checksq)   & pos.pieces(ROOK, QUEEN, us)) ) & ~pinned;
 297
 298       while (b1)
 299       {
 300           from = pop_1st_bit(&b1);
 301           (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 302       }
 303
 304       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
 305       // a slider.
 306       if (checkers & (pos.pieces(BISHOP) | pos.pieces(ROOK) | pos.pieces(QUEEN)))
 307       {
 308           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 309
 310           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 311
 312           if (blockSquares != EmptyBoardBB)
 313           {
 314               mlist = generate_piece_moves<PAWN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 315               mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 316               mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 317               mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 318               mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 319           }
 320       }
 321
 322       // Finally, the special case of en passant captures. An en passant
 323       // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 324       // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 325       // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 326       // an en passant check evasion may be possible.
 327       if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pieces(PAWN, them)))
 328       {
 329           to = pos.ep_square();
 330           b1 = pos.pawn_attacks_from(to, them) & pos.pieces(PAWN, us);
 331
 332           // The checking pawn cannot be a discovered (bishop) check candidate
 333           // otherwise we were in check also before last double push move.
 334           assert(!bit_is_set(pos.discovered_check_candidates(them), checksq));
 335           assert(count_1s(b1) == 1 || count_1s(b1) == 2);
 336
 337           b1 &= ~pinned;
 338           while (b1)
 339           {
 340               from = pop_1st_bit(&b1);
 341               // Move is always legal because checking pawn is not a discovered
 342               // check candidate and our capturing pawn has been already tested
 343               // against pinned pieces.
 344               (*mlist++).move = make_ep_move(from, to);
 345           }
 346       }
 347   }
 348   return mlist;
 349 }
 350
 351
 352 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
 353 /// current position. This function is not very fast, and should be used
 354 /// only in situations where performance is unimportant. It wouldn't be
 355 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 356 /// we don't need it.
 357
 358 MoveStack* generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 359
 360   assert(pos.is_ok());
 361
 362   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 363
 364   if (pos.is_check())
 365       return generate_evasions(pos, mlist, pinned);
 366
 367   // Generate pseudo-legal moves
 368   MoveStack* last = generate_captures(pos, mlist);
 369   last = generate_noncaptures(pos, last);
 370
 371   // Remove illegal moves from the list
 372   for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
 373       if (!pos.pl_move_is_legal(cur->move, pinned))
 374       {
 375           cur->move = (--last)->move;
 376           cur--;
 377       }
 378   return last;
 379 }
 380
 381
 382 /// move_is_legal() takes a position and a (not necessarily pseudo-legal)
 383 /// move and a pinned pieces bitboard as input, and tests whether
 384 /// the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
 385 /// returned. If not, the function returns false.  This function must
 386 /// only be used when the side to move is not in check.
 387
 388 bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
 389
 390   assert(pos.is_ok());
 391   assert(!pos.is_check());
 392   assert(move_is_ok(m));
 393   assert(pinned == pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()));
 394
 395   Color us = pos.side_to_move();
 396   Square from = move_from(m);
 397   Piece pc = pos.piece_on(from);
 398
 399   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
 400   // move, the move is obviously not legal.
 401   if (color_of_piece(pc) != us)
 402       return false;
 403
 404   Color them = opposite_color(us);
 405   Square to = move_to(m);
 406
 407   // En passant moves
 408   if (move_is_ep(m))
 409   {
 410       // The piece must be a pawn and destination square must be the
 411       // en passant square.
 412       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
 413           || to != pos.ep_square())
 414           return false;
 415
 416       assert(pos.square_is_empty(to));
 417       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
 418
 419       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 420       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 421   }
 422
 423   // Castling moves
 424   if (move_is_short_castle(m))
 425   {
 426       // The piece must be a king and side to move must still have
 427       // the right to castle kingside.
 428       if (   type_of_piece(pc) != KING
 429           ||!pos.can_castle_kingside(us))
 430           return false;
 431
 432       assert(from == pos.king_square(us));
 433       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
 434       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 435
 436       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 437       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 438       Square s;
 439       bool illegal = false;
 440
 441       // Check if any of the squares between king and rook
 442       // is occupied or under attack.
 443       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
 444           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 445               ||(pos.attackers_to(s) & pos.pieces_of_color(them)))
 446               illegal = true;
 447
 448       // Check if any of the squares between king and rook
 449       // is occupied.
 450       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
 451           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 452               illegal = true;
 453
 454       return !illegal;
 455   }
 456
 457   if (move_is_long_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_queenside(us))
 463           return false;
 464
 465       assert(from == pos.king_square(us));
 466       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
 467       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 468
 469       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 470       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 471       Square s;
 472       bool illegal = false;
 473
 474       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
 475           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 476              ||(pos.attackers_to(s) & pos.pieces_of_color(them)))
 477               illegal = true;
 478
 479       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
 480           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 481               illegal = true;
 482
 483       if (   square_file(to) == FILE_B
 484           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 485               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 486           illegal = true;
 487
 488       return !illegal;
 489   }
 490
 491   // Normal moves
 492
 493   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
 494   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
 495       return false;
 496
 497   // Proceed according to the type of the moving piece.
 498   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
 499   {
 500       // Move direction must be compatible with pawn color
 501       int direction = to - from;
 502       if ((us == WHITE) != (direction > 0))
 503           return false;
 504
 505       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
 506       // be a promotion.
 507       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
 508               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
 509            && !move_is_promotion(m))
 510           return false;
 511
 512       // Proceed according to the square delta between the source and
 513       // destionation squares.
 514       switch (direction)
 515       {
 516       case DELTA_NW:
 517       case DELTA_NE:
 518       case DELTA_SW:
 519       case DELTA_SE:
 520       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
 521       // piece (en passant captures was handled earlier).
 522           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
 523               return false;
 524           break;
 525
 526       case DELTA_N:
 527       case DELTA_S:
 528       // Pawn push. The destination square must be empty.
 529           if (!pos.square_is_empty(to))
 530               return false;
 531           break;
 532
 533       case DELTA_NN:
 534       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
 535       // rank, and both the destination square and the square between the
 536       // source and destination squares must be empty.
 537       if (   square_rank(to) != RANK_4
 538           || !pos.square_is_empty(to)
 539           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
 540           return false;
 541           break;
 542
 543       case DELTA_SS:
 544       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
 545       // rank, and both the destination square and the square between the
 546       // source and destination squares must be empty.
 547           if (   square_rank(to) != RANK_5
 548               || !pos.square_is_empty(to)
 549               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
 550               return false;
 551           break;
 552
 553       default:
 554           return false;
 555       }
 556       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 557       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 558   }
 559
 560   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
 561   return (   bit_is_set(pos.piece_attacks_from(pc, from), to)
 562           && pos.pl_move_is_legal(m, pinned)
 563           && !move_is_promotion(m));
 564 }
 565
 566
 567 /// Another version of move_is_legal(), which takes only a position and a move
 568 /// as input. This function does not require that the side to move is not in
 569 /// check. It is not optimized for speed, and is only used for verifying move
 570 /// legality when building a PV from the transposition table.
 571
 572 bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m) {
 573
 574   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 575   if (!pos.is_check())
 576       return move_is_legal(pos, m, pinned);
 577   else
 578   {
 579       Position p(pos);
 580       MoveStack mlist[64];
 581       MoveStack* last = generate_evasions(p, mlist, pinned);
 582       for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
 583           if (cur->move == m)
 584               return true;
 585
 586       return false;
 587   }
 588 }
 589
 590
 591 namespace {
 592
 593   template<PieceType Piece>
 594   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 595
 596     Square from;
 597     Bitboard b;
 598
 599     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 600     {
 601         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 602         b = pos.piece_attacks_from<Piece>(from) & target;
 603         SERIALIZE_MOVES(b);
 604     }
 605     return mlist;
 606   }
 607
 608   template<PieceType Piece>
 609   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist,
 610                                   Color us, Bitboard target, Bitboard pinned) {
 611     Square from;
 612     Bitboard b;
 613
 614     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 615     {
 616         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 617         if (pinned && bit_is_set(pinned, from))
 618             continue;
 619
 620         b = pos.piece_attacks_from<Piece>(from) & target;
 621         SERIALIZE_MOVES(b);
 622     }
 623     return mlist;
 624   }
 625
 626   template<>
 627   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 628
 629     Bitboard b;
 630     Square from = pos.king_square(us);
 631
 632     b = pos.piece_attacks_from<KING>(from) & target;
 633     SERIALIZE_MOVES(b);
 634     return mlist;
 635   }
 636
 637   template<Color Us, SquareDelta Diagonal>
 638   MoveStack* generate_pawn_captures_diagonal(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard enemyPieces, bool promotion) {
 639
 640     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 641     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 642     const Bitboard TFileABB = (Diagonal == DELTA_NE ? FileABB : FileHBB);
 643     const SquareDelta TDELTA_NE = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SE);
 644     const SquareDelta TDELTA_NW = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SW);
 645     const SquareDelta TTDELTA_NE = (Diagonal == DELTA_NE ? TDELTA_NE : TDELTA_NW);
 646
 647     Square to;
 648
 649     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) diagonal or in the h1-a8 (h8-a1 for black)
 650     Bitboard b1 = move_pawns<Us, Diagonal>(pawns) & ~TFileABB & enemyPieces;
 651
 652     // Capturing promotions
 653     if (promotion)
 654     {
 655         Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
 656         b1 &= ~TRank8BB;
 657         while (b2)
 658         {
 659             to = pop_1st_bit(&b2);
 660             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TTDELTA_NE, to, QUEEN);
 661         }
 662     }
 663
 664     // Capturing non-promotions
 665     SERIALIZE_MOVES_D(b1, -TTDELTA_NE);
 666     return mlist;
 667   }
 668
 669   template<Color Us>
 670   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 671
 672     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 673     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 674     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 675     const Bitboard TRank7BB = (Us == WHITE ? Rank7BB : Rank2BB);
 676     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 677
 678     Square to;
 679     Bitboard pawns = pos.pieces(PAWN, Us);
 680     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(opposite_color(Us));
 681     bool possiblePromotion = (pawns & TRank7BB);
 682
 683     // Standard captures and capturing promotions in both directions
 684     mlist = generate_pawn_captures_diagonal<Us, DELTA_NE>(mlist, pawns, enemyPieces, possiblePromotion);
 685     mlist = generate_pawn_captures_diagonal<Us, DELTA_NW>(mlist, pawns, enemyPieces, possiblePromotion);
 686
 687     // Non-capturing promotions
 688     if (possiblePromotion)
 689     {
 690         Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
 691         while (b1)
 692         {
 693             to = pop_1st_bit(&b1);
 694             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 695         }
 696     }
 697
 698     // En passant captures
 699     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
 700     {
 701         assert(Us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 702         assert(Us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 703
 704         Bitboard b1 = pawns & pos.pawn_attacks_from(pos.ep_square(), Them);
 705         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 706
 707         while (b1)
 708         {
 709             to = pop_1st_bit(&b1);
 710             (*mlist++).move = make_ep_move(to, pos.ep_square());
 711         }
 712     }
 713     return mlist;
 714   }
 715
 716   template<Color Us>
 717   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 718
 719     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 720     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 721     const Bitboard TRank7BB = (Us == WHITE ? Rank7BB : Rank2BB);
 722     const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
 723     const SquareDelta TDELTA_NE = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SE);
 724     const SquareDelta TDELTA_NW = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SW);
 725     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 726
 727     Bitboard b1, b2;
 728     Square to;
 729     Bitboard pawns = pos.pieces(PAWN, Us);
 730     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 731
 732     if (pawns & TRank7BB) // There is some promotion candidate ?
 733     {
 734          Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(opposite_color(Us));
 735
 736         // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 737         b1 = move_pawns<Us, DELTA_NE>(pawns) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
 738         while (b1)
 739         {
 740             to = pop_1st_bit(&b1);
 741             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
 742             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
 743             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
 744         }
 745
 746         // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 747         b1 = move_pawns<Us, DELTA_NW>(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
 748         while (b1)
 749         {
 750             to = pop_1st_bit(&b1);
 751             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
 752             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
 753             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
 754         }
 755
 756         // Underpromotion pawn pushes
 757         b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & emptySquares & TRank8BB;
 758         while (b1)
 759         {
 760             to = pop_1st_bit(&b1);
 761             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 762             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 763             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 764         }
 765     }
 766
 767     // Single pawn pushes
 768     b2 = b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & emptySquares & ~TRank8BB;
 769     SERIALIZE_MOVES_D(b2, -TDELTA_N);
 770
 771     // Double pawn pushes
 772     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & TRank3BB) & emptySquares;
 773     SERIALIZE_MOVES_D(b2, -TDELTA_N -TDELTA_N);
 774     return mlist;
 775   }
 776
 777
 778   template<Color Us>
 779   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
 780   {
 781     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 782     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 783     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 784     const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
 785     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 786     const SquareDelta TDELTA_S = (Us == WHITE ? DELTA_S : DELTA_N);
 787
 788     Square to;
 789     Bitboard b1, b2, b3;
 790     Bitboard pawns = pos.pieces(PAWN, Us);
 791
 792     if (dc & pawns)
 793     {
 794          Bitboard empty = pos.empty_squares();
 795
 796         // Pawn moves which gives discovered check. This is possible only if the
 797         // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 798         // generate captures.
 799         b1 = pawns & ~file_bb(ksq);
 800
 801         // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
 802         b2 = b3 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & dc) & empty & ~TRank8BB;
 803         SERIALIZE_MOVES_D(b3, -TDELTA_N);
 804
 805         // Discovered checks, double pawn pushes
 806         b3 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b2 & TRank3BB) & empty;
 807         SERIALIZE_MOVES_D(b3, -TDELTA_N -TDELTA_N);
 808     }
 809
 810     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
 811     // and in the two ranks that, after the push, are in front of the enemy king.
 812     b1 = pawns & neighboring_files_bb(ksq) & ~dc;
 813
 814     // We can get false positives if (ksq + x) is not in [0,63] range but
 815     // is not a problem, they will be filtered out later.
 816     b2 = b1 & (rank_bb(ksq + 2 * TDELTA_S) | rank_bb(ksq + 3 * TDELTA_S));
 817     if (!b2)
 818         return mlist;
 819
 820     // Direct checks, single pawn pushes
 821     Bitboard empty = pos.empty_squares();
 822     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1) & empty;
 823     b3 = b2 & pos.pawn_attacks_from(ksq, Them);
 824     SERIALIZE_MOVES_D(b3, -TDELTA_N);
 825
 826     // Direct checks, double pawn pushes
 827     b3 =  move_pawns<Us, DELTA_N>(b2 & TRank3BB) & empty & pos.pawn_attacks_from(ksq, Them);
 828     SERIALIZE_MOVES_D(b3, -TDELTA_N -TDELTA_N);
 829     return mlist;
 830   }
 831
 832   template<PieceType Piece>
 833   MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 834                                    Bitboard dc, Square ksq) {
 835
 836     Bitboard target = pos.pieces(Piece, us);
 837
 838     // Discovered checks
 839     Bitboard b = target & dc;
 840     while (b)
 841     {
 842         Square from = pop_1st_bit(&b);
 843         Bitboard bb = pos.piece_attacks_from<Piece>(from) & pos.empty_squares();
 844         if (Piece == KING)
 845             bb &= ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 846
 847         SERIALIZE_MOVES(bb);
 848     }
 849
 850     // Direct checks
 851     b = target & ~dc;
 852     if (Piece != KING || b)
 853     {
 854         Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks_from<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
 855         if (!checkSqs)
 856             return mlist;
 857
 858         while (b)
 859         {
 860             Square from = pop_1st_bit(&b);
 861             if (   (Piece == QUEEN  && !(QueenPseudoAttacks[from]  & checkSqs))
 862                 || (Piece == ROOK   && !(RookPseudoAttacks[from]   & checkSqs))
 863                 || (Piece == BISHOP && !(BishopPseudoAttacks[from] & checkSqs)))
 864                 continue;
 865
 866             Bitboard bb = pos.piece_attacks_from<Piece>(from) & checkSqs;
 867             SERIALIZE_MOVES(bb);
 868         }
 869     }
 870     return mlist;
 871   }
 872
 873   template<Color Us>
 874   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard pinned,
 875                                              Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 876
 877     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 878     const Rank TRANK_8 = (Us == WHITE ? RANK_8 : RANK_1);
 879     const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
 880     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 881
 882     Square to;
 883
 884     // Find non-pinned pawns and push them one square
 885     Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pos.pieces(PAWN, Us) & ~pinned);
 886
 887     // We don't have to AND with empty squares here,
 888     // because the blocking squares will always be empty.
 889     Bitboard b2 = b1 & blockSquares;
 890     while (b2)
 891     {
 892         to = pop_1st_bit(&b2);
 893
 894         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 895
 896         if (square_rank(to) == TRANK_8)
 897         {
 898             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 899             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 900             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 901             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 902         } else
 903             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 904     }
 905
 906     // Double pawn pushes
 907     b2 = b1 & pos.empty_squares() & TRank3BB;
 908     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b2) & blockSquares;
 909     while (b2)
 910     {
 911         to = pop_1st_bit(&b2);
 912
 913         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 914         assert(Us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
 915         assert(Us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
 916
 917         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 918     }
 919     return mlist;
 920   }
 921
 922   template<CastlingSide Side>
 923   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 924
 925     Color us = pos.side_to_move();
 926
 927     if (  (Side == KING_SIDE && pos.can_castle_kingside(us))
 928         ||(Side == QUEEN_SIDE && pos.can_castle_queenside(us)))
 929     {
 930         Color them = opposite_color(us);
 931         Square ksq = pos.king_square(us);
 932
 933         assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 934
 935         Square rsq = (Side == KING_SIDE ? pos.initial_kr_square(us) : pos.initial_qr_square(us));
 936         Square s1 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
 937         Square s2 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 938         Square s;
 939         bool illegal = false;
 940
 941         assert(pos.piece_on(rsq) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 942
 943         // It is a bit complicated to correctly handle Chess960
 944         for (s = Min(ksq, s1); s <= Max(ksq, s1); s++)
 945             if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 946                 ||(pos.attackers_to(s) & pos.pieces_of_color(them)))
 947                 illegal = true;
 948
 949         for (s = Min(rsq, s2); s <= Max(rsq, s2); s++)
 950             if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 951                 illegal = true;
 952
 953         if (   Side == QUEEN_SIDE
 954             && square_file(rsq) == FILE_B
 955             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 956                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 957             illegal = true;
 958
 959         if (!illegal)
 960             (*mlist++).move = make_castle_move(ksq, rsq);
 961     }
 962     return mlist;
 963   }
 964
 965   bool castling_is_check(const Position& pos, CastlingSide side) {
 966
 967     // After castling opponent king is attacked by the castled rook?
 968     File rookFile = (side == QUEEN_SIDE ? FILE_D : FILE_F);
 969     Color us = pos.side_to_move();
 970     Square ksq = pos.king_square(us);
 971     Bitboard occ = pos.occupied_squares();
 972
 973     clear_bit(&occ, ksq); // Remove our king from the board
 974     Square rsq = make_square(rookFile, square_rank(ksq));
 975     return bit_is_set(rook_attacks_bb(rsq, occ), pos.king_square(opposite_color(us)));
 976   }
 977 }