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

   1 /*
   2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author) Copyright (C) 2008 Marco Costalba
   4
   5   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   6   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   8   (at your option) any later version.
   9
  10   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
  11   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13   GNU General Public License for more details.
  14
  15   You should have received a copy of the GNU General Public License
  16   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17 */
  18
  19
  20 ////
  21 //// Includes
  22 ////
  23
  24 #include <cassert>
  25
  26 #include "movegen.h"
  27
  28 // Simple macro to wrap a very common while loop, no facny, no flexibility,
  29 // hardcoded list name 'mlist' and from square 'from'.
  30 #define SERIALIZE_MOVES(b) while (b) (*mlist++).move = make_move(from, pop_1st_bit(&b))
  31
  32 ////
  33 //// Local definitions
  34 ////
  35
  36 namespace {
  37
  38   enum CastlingSide {
  39     KING_SIDE,
  40     QUEEN_SIDE
  41   };
  42
  43   static const bool CAPTURE = true;
  44   static const bool NON_CAPTURE = false;
  45
  46   // Function
  47   bool castling_is_check(const Position&, CastlingSide);
  48
  49   // Main templates
  50   template<CastlingSide Side>
  51   MoveStack* generate_castle_moves(const Position&, MoveStack*);
  52
  53   template<PieceType>
  54   MoveStack* generate_piece_checks(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard, Square);
  55
  56   // Helper templates
  57   template<Color Us, Rank, Bitboard, SquareDelta>
  58   MoveStack* do_generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard not_pinned,
  59                                                 Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist);
  60
  61   template<Color, Color, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
  62   MoveStack* do_generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  63
  64   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
  65   MoveStack* do_generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  66
  67   // Template generate_pawn_checks() with specializations
  68   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta>
  69   MoveStack* do_generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*);
  70
  71   template<Color>
  72   inline MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& p, MoveStack* m, Bitboard dc, Square ksq) {
  73       return do_generate_pawn_checks<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_N>(p, dc, ksq, m);
  74   }
  75   template<>
  76   inline MoveStack* generate_pawn_checks<BLACK>(const Position& p, MoveStack* m, Bitboard dc, Square ksq) {
  77       return do_generate_pawn_checks<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_S>(p, dc, ksq, m);
  78   }
  79
  80   // Template generate_piece_moves() with specializations
  81   template<PieceType>
  82   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard);
  83   template<>
  84   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target);
  85
  86   template<PieceType Piece, bool Capture>
  87   inline MoveStack* generate_piece_moves(const Position& p, MoveStack* m, Color us) {
  88
  89       assert(Piece == PAWN);
  90
  91       if (Capture)
  92           return (us == WHITE ? do_generate_pawn_captures<WHITE, BLACK, Rank8BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m)
  93                               : do_generate_pawn_captures<BLACK, WHITE, Rank1BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m));
  94       else
  95           return (us == WHITE ? do_generate_pawn_noncaptures<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m)
  96                               : do_generate_pawn_noncaptures<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m));
  97   }
  98
  99   // Template generate_piece_blocking_evasions() with specializations
 100   template<PieceType>
 101   MoveStack* generate_piece_blocking_evasions(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard, Bitboard);
 102
 103   template<>
 104   MoveStack* generate_piece_blocking_evasions<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us, Bitboard np, Bitboard bs);
 105 }
 106
 107
 108 ////
 109 //// Functions
 110 ////
 111
 112
 113 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
 114 /// promotions.  The return value is the number of moves generated.
 115
 116 int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 117
 118   assert(pos.is_ok());
 119   assert(!pos.is_check());
 120
 121   Color us = pos.side_to_move();
 122   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
 123   MoveStack* mlist_start = mlist;
 124
 125   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 126   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 127   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 128   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 129   mlist = generate_piece_moves<PAWN, CAPTURE>(pos, mlist, us);
 130   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 131   return int(mlist - mlist_start);
 132 }
 133
 134
 135 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
 136 /// underpromotions. The return value is the number of moves generated.
 137
 138 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 139
 140   assert(pos.is_ok());
 141   assert(!pos.is_check());
 142
 143   Color us = pos.side_to_move();
 144   Bitboard target = pos.empty_squares();
 145   MoveStack* mlist_start = mlist;
 146
 147   mlist = generate_piece_moves<PAWN, NON_CAPTURE>(pos, mlist, us);
 148   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 149   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 150   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 151   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 152   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 153   mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 154   mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 155   return int(mlist - mlist_start);
 156 }
 157
 158
 159 /// generate_checks() generates all pseudo-legal non-capturing, non-promoting
 160 /// checks. It returns the number of generated moves.
 161
 162 int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 163
 164   assert(pos.is_ok());
 165   assert(!pos.is_check());
 166
 167   Color us = pos.side_to_move();
 168   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
 169   MoveStack* mlist_start = mlist;
 170
 171   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(opposite_color(us)));
 172
 173   // Pawn moves
 174   if (us == WHITE)
 175      mlist = generate_pawn_checks<WHITE>(pos, mlist, dc, ksq);
 176   else
 177      mlist = generate_pawn_checks<BLACK>(pos, mlist, dc, ksq);
 178
 179   // Pieces moves
 180   mlist = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 181   mlist = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 182   mlist = generate_piece_checks<ROOK>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 183   mlist = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 184   mlist = generate_piece_checks<KING>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 185
 186   // Castling moves that give check. Very rare but nice to have!
 187   if (   pos.can_castle_queenside(us)
 188       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_D)
 189       && castling_is_check(pos, QUEEN_SIDE))
 190       mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 191
 192   if (   pos.can_castle_kingside(us)
 193       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_F)
 194       && castling_is_check(pos, KING_SIDE))
 195       mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 196
 197   return int(mlist - mlist_start);
 198 }
 199
 200
 201 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
 202 /// in check.  Unlike the other move generation functions, this one generates
 203 /// only legal moves.  It returns the number of generated moves. This
 204 /// function is very ugly, and needs cleaning up some time later.  FIXME
 205
 206 int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 207
 208   assert(pos.is_ok());
 209   assert(pos.is_check());
 210
 211   Square from, to;
 212   Color us = pos.side_to_move();
 213   Color them = opposite_color(us);
 214   Square ksq = pos.king_square(us);
 215   MoveStack* mlist_start = mlist;
 216
 217   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 218
 219   // The bitboard of occupied pieces without our king
 220   Bitboard b2 = pos.occupied_squares();
 221   clear_bit(&b2, ksq);
 222
 223   // Find squares attacked by slider checkers, we will
 224   // remove them from king evasions set so to avoid a couple
 225   // of cycles in the slow king evasions legality check loop.
 226   Bitboard checkers = pos.checkers();
 227   Bitboard checkersAttacks = EmptyBoardBB;
 228   Bitboard b = checkers & (pos.queens() | pos.bishops());
 229   while (b)
 230   {
 231       from = pop_1st_bit(&b);
 232       checkersAttacks |= bishop_attacks_bb(from, b2);
 233   }
 234
 235   b = checkers & (pos.queens() | pos.rooks());
 236   while (b)
 237   {
 238       from = pop_1st_bit(&b);
 239       checkersAttacks |= rook_attacks_bb(from, b2);
 240   }
 241
 242   // Generate evasions for king
 243   Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us) & ~checkersAttacks;
 244   while (b1)
 245   {
 246       to = pop_1st_bit(&b1);
 247
 248       // Make sure 'to' is not attacked by the other side. This is a bit ugly,
 249       // because we can't use Position::square_is_attacked. Instead we use
 250       // the low-level bishop_attacks_bb and rook_attacks_bb with the bitboard
 251       // b2 (the occupied squares with the king removed) in order to test whether
 252       // the king will remain in check on the destination square.
 253       if (!(   (pos.piece_attacks<KNIGHT>(to) & pos.knights(them))
 254             || (pos.pawn_attacks(us, to)      & pos.pawns(them))
 255             || (bishop_attacks_bb(to, b2)     & pos.bishops_and_queens(them))
 256             || (rook_attacks_bb(to, b2)       & pos.rooks_and_queens(them))
 257             || (pos.piece_attacks<KING>(to)   & pos.kings(them))))
 258           (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
 259   }
 260
 261   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
 262   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 263   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 264   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
 265   {
 266       Square checksq = first_1(checkers);
 267
 268       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 269
 270       // Find pinned pieces
 271       Bitboard not_pinned = ~pos.pinned_pieces(us);
 272
 273       // Generate captures of the checking piece
 274
 275       // Pawn captures
 276       b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & not_pinned;
 277       while (b1)
 278       {
 279           from = pop_1st_bit(&b1);
 280           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
 281           {
 282               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 283               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 284               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 285               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 286           } else
 287               (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 288       }
 289
 290       // Pieces captures
 291       b1 = (  (pos.piece_attacks<KNIGHT>(checksq) & pos.knights(us))
 292             | (pos.piece_attacks<BISHOP>(checksq) & pos.bishops_and_queens(us))
 293             | (pos.piece_attacks<ROOK>(checksq)   & pos.rooks_and_queens(us)) ) & not_pinned;
 294
 295       while (b1)
 296       {
 297           from = pop_1st_bit(&b1);
 298           (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 299       }
 300
 301       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
 302       // a slider
 303       if (checkers & pos.sliders())
 304       {
 305           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 306
 307           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 308
 309           // Pieces moves
 310           mlist = generate_piece_blocking_evasions<PAWN>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 311           mlist = generate_piece_blocking_evasions<KNIGHT>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 312           mlist = generate_piece_blocking_evasions<BISHOP>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 313           mlist = generate_piece_blocking_evasions<ROOK>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 314           mlist = generate_piece_blocking_evasions<QUEEN>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
 315     }
 316
 317     // Finally, the ugly special case of en passant captures. An en passant
 318     // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 319     // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 320     // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 321     // an en passant check evasion may be possible.
 322     if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them)))
 323     {
 324         to = pos.ep_square();
 325         b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
 326
 327         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 328
 329         b1 &= not_pinned;
 330         while (b1)
 331         {
 332             from = pop_1st_bit(&b1);
 333
 334             // Before generating the move, we have to make sure it is legal.
 335             // This is somewhat tricky, because the two disappearing pawns may
 336             // cause new "discovered checks".  We test this by removing the
 337             // two relevant bits from the occupied squares bitboard, and using
 338             // the low-level bitboard functions for bishop and rook attacks.
 339             b2 = pos.occupied_squares();
 340             clear_bit(&b2, from);
 341             clear_bit(&b2, checksq);
 342             if (!(  (bishop_attacks_bb(ksq, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
 343                   ||(rook_attacks_bb(ksq, b2)   & pos.rooks_and_queens(them))))
 344
 345                  (*mlist++).move = make_ep_move(from, to);
 346         }
 347     }
 348   }
 349   return int(mlist - mlist_start);
 350 }
 351
 352
 353 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
 354 /// current position. This function is not very fast, and should be used
 355 /// only in situations where performance is unimportant. It wouldn't be
 356 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 357 /// we don't need it.
 358
 359 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 360
 361   assert(pos.is_ok());
 362
 363   if (pos.is_check())
 364       return generate_evasions(pos, mlist);
 365
 366   // Generate pseudo-legal moves
 367   int n = generate_captures(pos, mlist);
 368   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
 369
 370   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 371
 372   // Remove illegal moves from the list
 373   for (int i = 0; i < n; i++)
 374       if (!pos.pl_move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
 375           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
 376
 377   return n;
 378 }
 379
 380
 381 /// move_is_legal() takes a position and a (not necessarily pseudo-legal)
 382 /// move and a pinned pieces bitboard as input, and tests whether
 383 /// the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
 384 /// returned. If not, the function returns false.  This function must
 385 /// only be used when the side to move is not in check.
 386
 387 bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
 388
 389   assert(pos.is_ok());
 390   assert(!pos.is_check());
 391   assert(move_is_ok(m));
 392   assert(pinned == pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()));
 393
 394   Color us = pos.side_to_move();
 395   Color them = opposite_color(us);
 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   Square to = move_to(m);
 405
 406   // En passant moves
 407   if (move_is_ep(m))
 408   {
 409       // The piece must be a pawn and destination square must be the
 410       // en passant square.
 411       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
 412           || to != pos.ep_square())
 413           return false;
 414
 415       assert(pos.square_is_empty(to));
 416       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == pawn_of_color(them));
 417
 418       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 419       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 420   }
 421
 422   // Castling moves
 423   if (move_is_short_castle(m))
 424   {
 425       // The piece must be a king and side to move must still have
 426       // the right to castle kingside.
 427       if (   type_of_piece(pc) != KING
 428           ||!pos.can_castle_kingside(us))
 429           return false;
 430
 431       assert(from == pos.king_square(us));
 432       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
 433       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
 434
 435       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 436       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 437       Square s;
 438       bool illegal = false;
 439
 440       // Check if any of the squares between king and rook
 441       // is occupied or under attack.
 442       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
 443           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 444               || pos.square_is_attacked(s, them))
 445               illegal = true;
 446
 447       // Check if any of the squares between king and rook
 448       // is occupied.
 449       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
 450           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 451               illegal = true;
 452
 453       return !illegal;
 454   }
 455
 456   if (move_is_long_castle(m))
 457   {
 458       // The piece must be a king and side to move must still have
 459       // the right to castle kingside.
 460       if (   type_of_piece(pc) != KING
 461           ||!pos.can_castle_queenside(us))
 462           return false;
 463
 464       assert(from == pos.king_square(us));
 465       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
 466       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
 467
 468       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 469       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 470       Square s;
 471       bool illegal = false;
 472
 473       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
 474           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 475              || pos.square_is_attacked(s, them))
 476               illegal = true;
 477
 478       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
 479           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 480               illegal = true;
 481
 482       if (   square_file(to) == FILE_B
 483           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == rook_of_color(them)
 484               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == queen_of_color(them)))
 485           illegal = true;
 486
 487       return !illegal;
 488   }
 489
 490   // Normal moves
 491
 492   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
 493   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
 494       return false;
 495
 496   // Proceed according to the type of the moving piece.
 497   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
 498   {
 499       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
 500       // be a promotion.
 501       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
 502               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
 503            && !move_promotion(m))
 504           return false;
 505
 506       // Proceed according to the square delta between the source and
 507       // destionation squares.
 508       switch (to - from)
 509       {
 510       case DELTA_NW:
 511       case DELTA_NE:
 512       case DELTA_SW:
 513       case DELTA_SE:
 514       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
 515       // piece (en passant captures was handled earlier).
 516           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
 517               return false;
 518           break;
 519
 520       case DELTA_N:
 521       case DELTA_S:
 522       // Pawn push. The destination square must be empty.
 523           if (!pos.square_is_empty(to))
 524               return false;
 525           break;
 526
 527       case DELTA_NN:
 528       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
 529       // rank, and both the destination square and the square between the
 530       // source and destination squares must be empty.
 531       if (   square_rank(to) != RANK_4
 532           || !pos.square_is_empty(to)
 533           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
 534           return false;
 535           break;
 536
 537       case DELTA_SS:
 538       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
 539       // rank, and both the destination square and the square between the
 540       // source and destination squares must be empty.
 541           if (   square_rank(to) != RANK_5
 542               || !pos.square_is_empty(to)
 543               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
 544               return false;
 545           break;
 546
 547       default:
 548           return false;
 549       }
 550       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 551       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 552   }
 553
 554   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
 555   return (   pos.piece_attacks_square(from, to)
 556           && pos.pl_move_is_legal(m, pinned)
 557           && !move_promotion(m));
 558 }
 559
 560
 561 namespace {
 562
 563   template<PieceType Piece>
 564   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 565
 566     Square from;
 567     Bitboard b;
 568
 569     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 570     {
 571         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 572         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 573         SERIALIZE_MOVES(b);
 574     }
 575     return mlist;
 576   }
 577
 578   template<>
 579   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 580
 581     Bitboard b;
 582     Square from = pos.king_square(us);
 583
 584     b = pos.piece_attacks<KING>(from) & target;
 585     SERIALIZE_MOVES(b);
 586     return mlist;
 587   }
 588
 589   template<PieceType Piece>
 590   MoveStack* generate_piece_blocking_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 591                                               Bitboard not_pinned, Bitboard blockSquares) {
 592
 593     Bitboard b = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece) & not_pinned;
 594     while (b)
 595     {
 596         Square from = pop_1st_bit(&b);
 597         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & blockSquares;
 598         SERIALIZE_MOVES(bb);
 599     }
 600     return mlist;
 601   }
 602
 603   template<>
 604   MoveStack* generate_piece_blocking_evasions<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us,
 605                                                     Bitboard np, Bitboard bs) {
 606     if (us == WHITE)
 607         return do_generate_pawn_blocking_evasions<WHITE, RANK_8, Rank3BB, DELTA_N>(p, np, bs, m);
 608     else
 609         return do_generate_pawn_blocking_evasions<BLACK, RANK_1, Rank6BB, DELTA_S>(p, np, bs, m);
 610   }
 611
 612   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, SquareDelta TDELTA_NE,
 613            SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 614           >
 615   MoveStack* do_generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 616
 617     Square to;
 618     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 619     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 620
 621     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 622     Bitboard b1 = (Us == WHITE ? pawns << 9 : pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces;
 623
 624     // Capturing promotions
 625     Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
 626     while (b2)
 627     {
 628         to = pop_1st_bit(&b2);
 629         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, QUEEN);
 630     }
 631
 632     // Capturing non-promotions
 633     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 634     while (b2)
 635     {
 636         to = pop_1st_bit(&b2);
 637         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NE, to);
 638     }
 639
 640     // Captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 641     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 7 : pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces;
 642
 643     // Capturing promotions
 644     b2 = b1 & TRank8BB;
 645     while (b2)
 646     {
 647         to = pop_1st_bit(&b2);
 648         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, QUEEN);
 649     }
 650
 651     // Capturing non-promotions
 652     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 653     while (b2)
 654     {
 655         to = pop_1st_bit(&b2);
 656         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NW, to);
 657     }
 658
 659     // Non-capturing promotions
 660     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 8 : pawns >> 8) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
 661     while (b1)
 662     {
 663         to = pop_1st_bit(&b1);
 664         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 665     }
 666
 667     // En passant captures
 668     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
 669     {
 670         assert(Us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 671         assert(Us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 672
 673         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(Them, pos.ep_square());
 674         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 675
 676         while (b1)
 677         {
 678             to = pop_1st_bit(&b1);
 679             (*mlist++).move = make_ep_move(to, pos.ep_square());
 680         }
 681     }
 682     return mlist;
 683   }
 684
 685   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB,
 686            SquareDelta TDELTA_NE, SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 687           >
 688   MoveStack* do_generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 689
 690     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 691     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 692     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 693     Bitboard b1, b2;
 694     Square to;
 695
 696     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 697     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 9 : pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
 698     while (b1)
 699     {
 700         to = pop_1st_bit(&b1);
 701         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
 702         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
 703         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
 704     }
 705
 706     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 707     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 7 : pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
 708     while (b1)
 709     {
 710         to = pop_1st_bit(&b1);
 711         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
 712         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
 713         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
 714     }
 715
 716     // Single pawn pushes
 717     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 8 : pawns >> 8) & emptySquares;
 718     b2 = b1 & TRank8BB;
 719     while (b2)
 720     {
 721         to = pop_1st_bit(&b2);
 722         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 723         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 724         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 725     }
 726     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 727     while (b2)
 728     {
 729         to = pop_1st_bit(&b2);
 730         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 731     }
 732
 733     // Double pawn pushes
 734     b2 = (Us == WHITE ? (b1 & TRank3BB) << 8 : (b1 & TRank3BB) >> 8) & emptySquares;
 735     while (b2)
 736     {
 737         to = pop_1st_bit(&b2);
 738         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 739     }
 740     return mlist;
 741   }
 742
 743
 744   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 745   MoveStack* do_generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
 746   {
 747     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
 748     Bitboard b1, b2, b3;
 749     Bitboard empty = pos.empty_squares();
 750
 751     if (dc != EmptyBoardBB)
 752     {
 753         // Pawn moves which gives discovered check. This is possible only if the
 754         // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 755         // generate captures.
 756         b1 = pos.pawns(Us) & ~file_bb(ksq);
 757
 758         // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
 759         b2 = b3 = (Us == WHITE ? (b1 & dc) << 8 : (b1 & dc) >> 8) & empty & ~TRank8BB;
 760         while (b3)
 761         {
 762             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 763             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 764         }
 765
 766         // Discovered checks, double pawn pushes
 767         b3 = (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8) & empty;
 768         while (b3)
 769         {
 770             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 771             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 772         }
 773     }
 774
 775     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
 776     // of the enemy king.
 777     b1 = pos.pawns(Us) & neighboring_files_bb(ksq) & ~dc;
 778
 779     // Direct checks, single pawn pushes
 780     b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & empty;
 781     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 782     while (b3)
 783     {
 784         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 785         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 786     }
 787
 788     // Direct checks, double pawn pushes
 789     b3 =  (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8)
 790         & empty
 791         & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 792     while (b3)
 793     {
 794         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 795         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 796     }
 797     return mlist;
 798   }
 799
 800   template<PieceType Piece>
 801   MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 802                                    Bitboard dc, Square ksq) {
 803
 804     Bitboard target = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece);
 805
 806     // Discovered checks
 807     Bitboard b = target & dc;
 808     while (b)
 809     {
 810         Square from = pop_1st_bit(&b);
 811         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
 812         if (Piece == KING)
 813             bb &= ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 814
 815         SERIALIZE_MOVES(bb);
 816     }
 817
 818     // Direct checks
 819     b = target & ~dc;
 820     if (Piece == KING || !b)
 821         return mlist;
 822
 823     Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
 824     while (b)
 825     {
 826         Square from = pop_1st_bit(&b);
 827         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
 828         SERIALIZE_MOVES(bb);
 829     }
 830     return mlist;
 831   }
 832
 833   template<Color Us, Rank TRANK_8, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 834   MoveStack* do_generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard not_pinned,
 835                                                 Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 836     Square to;
 837
 838     // Find non-pinned pawns
 839     Bitboard b1 = pos.pawns(Us) & not_pinned;
 840
 841     // Single pawn pushes. We don't have to AND with empty squares here,
 842     // because the blocking squares will always be empty.
 843     Bitboard b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & blockSquares;
 844     while (b2)
 845     {
 846         to = pop_1st_bit(&b2);
 847
 848         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 849
 850         if (square_rank(to) == TRANK_8)
 851         {
 852             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 853             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 854             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 855             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 856         } else
 857             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 858     }
 859
 860     // Double pawn pushes
 861     b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & pos.empty_squares() & TRank3BB;
 862     b2 = (Us == WHITE ? b2 << 8 : b2 >> 8) & blockSquares;;
 863     while (b2)
 864     {
 865         to = pop_1st_bit(&b2);
 866
 867         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 868         assert(Us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
 869         assert(Us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
 870
 871         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 872     }
 873     return mlist;
 874   }
 875
 876   template<CastlingSide Side>
 877   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 878
 879     Color us = pos.side_to_move();
 880
 881     if (  (Side == KING_SIDE && pos.can_castle_kingside(us))
 882         ||(Side == QUEEN_SIDE && pos.can_castle_queenside(us)))
 883     {
 884         Color them = opposite_color(us);
 885         Square ksq = pos.king_square(us);
 886
 887         assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 888
 889         Square rsq = (Side == KING_SIDE ? pos.initial_kr_square(us) : pos.initial_qr_square(us));
 890         Square s1 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
 891         Square s2 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 892         Square s;
 893         bool illegal = false;
 894
 895         assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
 896
 897         // It is a bit complicated to correctly handle Chess960
 898         for (s = Min(ksq, s1); s <= Max(ksq, s1); s++)
 899             if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 900                 || pos.square_is_attacked(s, them))
 901                 illegal = true;
 902
 903         for (s = Min(rsq, s2); s <= Max(rsq, s2); s++)
 904             if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 905                 illegal = true;
 906
 907         if (   Side == QUEEN_SIDE
 908             && square_file(rsq) == FILE_B
 909             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == rook_of_color(them)
 910                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == queen_of_color(them)))
 911             illegal = true;
 912
 913         if (!illegal)
 914             (*mlist++).move = make_castle_move(ksq, rsq);
 915     }
 916     return mlist;
 917   }
 918
 919   bool castling_is_check(const Position& pos, CastlingSide side) {
 920
 921     // After castling opponent king is attacked by the castled rook?
 922     File rookFile = (side == QUEEN_SIDE ? FILE_D : FILE_F);
 923     Color us = pos.side_to_move();
 924     Square ksq = pos.king_square(us);
 925     Bitboard occ = pos.occupied_squares();
 926
 927     clear_bit(&occ, ksq); // Remove our king from the board
 928     Square rsq = make_square(rookFile, square_rank(ksq));
 929     return bit_is_set(rook_attacks_bb(rsq, occ), pos.king_square(opposite_color(us)));
 930   }
 931 }