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   enum MoveType {
  44     CAPTURE,
  45     NON_CAPTURE
  46   };
  47
  48   // Functions
  49   bool castling_is_check(const Position&, CastlingSide);
  50
  51   // Helper templates
  52   template<CastlingSide Side>
  53   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  54
  55   template<Color Us, Rank, Bitboard, SquareDelta>
  56   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*);
  57
  58   template<Color, Color, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
  59   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  60
  61   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
  62   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  63
  64   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta>
  65   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*);
  66
  67   // Template generate_piece_checks() with specializations
  68   template<PieceType>
  69   MoveStack* generate_piece_checks(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard, Square);
  70
  71   template<>
  72   inline MoveStack* generate_piece_checks<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us, Bitboard dc, Square ksq) {
  73
  74     if (us == WHITE)
  75         return generate_pawn_checks<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_N>(p, dc, ksq, m);
  76     else
  77         return generate_pawn_checks<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_S>(p, dc, ksq, m);
  78
  79   }
  80
  81   // Template generate_piece_moves() with specializations
  82   template<PieceType>
  83   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard);
  84
  85   template<>
  86   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard);
  87
  88   template<PieceType Piece, MoveType Type>
  89   inline MoveStack* generate_piece_moves(const Position& p, MoveStack* m, Color us) {
  90
  91       assert(Piece == PAWN);
  92
  93       if (Type == CAPTURE)
  94           return (us == WHITE ? generate_pawn_captures<WHITE, BLACK, Rank8BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m)
  95                               : generate_pawn_captures<BLACK, WHITE, Rank1BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m));
  96       else
  97           return (us == WHITE ? generate_pawn_noncaptures<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m)
  98                               : generate_pawn_noncaptures<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m));
  99   }
 100
 101   template<PieceType>
 102   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard, Bitboard);
 103
 104   template<>
 105   inline MoveStack* generate_piece_moves<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m,
 106                                                Color us, Bitboard t, Bitboard pnd) {
 107     if (us == WHITE)
 108         return generate_pawn_blocking_evasions<WHITE, RANK_8, Rank3BB, DELTA_N>(p, pnd, t, m);
 109     else
 110         return generate_pawn_blocking_evasions<BLACK, RANK_1, Rank6BB, DELTA_S>(p, pnd, t, m);
 111   }
 112 }
 113
 114
 115 ////
 116 //// Functions
 117 ////
 118
 119
 120 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
 121 /// promotions.  The return value is the number of moves generated.
 122
 123 int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 124
 125   assert(pos.is_ok());
 126   assert(!pos.is_check());
 127
 128   Color us = pos.side_to_move();
 129   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
 130   MoveStack* mlist_start = mlist;
 131
 132   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 133   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 134   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 135   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 136   mlist = generate_piece_moves<PAWN, CAPTURE>(pos, mlist, us);
 137   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 138   return int(mlist - mlist_start);
 139 }
 140
 141
 142 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
 143 /// underpromotions. The return value is the number of moves generated.
 144
 145 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 146
 147   assert(pos.is_ok());
 148   assert(!pos.is_check());
 149
 150   Color us = pos.side_to_move();
 151   Bitboard target = pos.empty_squares();
 152   MoveStack* mlist_start = mlist;
 153
 154   mlist = generate_piece_moves<PAWN, NON_CAPTURE>(pos, mlist, us);
 155   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 156   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 157   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 158   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 159   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 160   mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 161   mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 162   return int(mlist - mlist_start);
 163 }
 164
 165
 166 /// generate_checks() generates all pseudo-legal non-capturing, non-promoting
 167 /// checks. It returns the number of generated moves.
 168
 169 int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 170
 171   assert(pos.is_ok());
 172   assert(!pos.is_check());
 173
 174   Color us = pos.side_to_move();
 175   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
 176   MoveStack* mlist_start = mlist;
 177
 178   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(opposite_color(us)));
 179
 180   // Pieces moves
 181   mlist = generate_piece_checks<PAWN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 182   mlist = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 183   mlist = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 184   mlist = generate_piece_checks<ROOK>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 185   mlist = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 186   mlist = generate_piece_checks<KING>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 187
 188   // Castling moves that give check. Very rare but nice to have!
 189   if (   pos.can_castle_queenside(us)
 190       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_D)
 191       && castling_is_check(pos, QUEEN_SIDE))
 192       mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 193
 194   if (   pos.can_castle_kingside(us)
 195       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_F)
 196       && castling_is_check(pos, KING_SIDE))
 197       mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 198
 199   return int(mlist - mlist_start);
 200 }
 201
 202
 203 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
 204 /// in check. Unlike the other move generation functions, this one generates
 205 /// only legal moves. It returns the number of generated moves.
 206
 207 int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard pinned) {
 208
 209   assert(pos.is_ok());
 210   assert(pos.is_check());
 211
 212   Square from, to;
 213   Color us = pos.side_to_move();
 214   Color them = opposite_color(us);
 215   Square ksq = pos.king_square(us);
 216   MoveStack* mlist_start = mlist;
 217
 218   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 219
 220   // The bitboard of occupied pieces without our king
 221   Bitboard b_noKing = pos.occupied_squares();
 222   clear_bit(&b_noKing, ksq);
 223
 224   // Find squares attacked by slider checkers, we will
 225   // remove them from king evasions set so to avoid a couple
 226   // of cycles in the slow king evasions legality check loop
 227   // and to be able to use square_is_attacked().
 228   Bitboard checkers = pos.checkers();
 229   Bitboard checkersAttacks = EmptyBoardBB;
 230   Bitboard b = checkers & (pos.queens() | pos.bishops());
 231   while (b)
 232   {
 233       from = pop_1st_bit(&b);
 234       checkersAttacks |= bishop_attacks_bb(from, b_noKing);
 235   }
 236
 237   b = checkers & (pos.queens() | pos.rooks());
 238   while (b)
 239   {
 240       from = pop_1st_bit(&b);
 241       checkersAttacks |= rook_attacks_bb(from, b_noKing);
 242   }
 243
 244   // Generate evasions for king
 245   Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us) & ~checkersAttacks;
 246   while (b1)
 247   {
 248       to = pop_1st_bit(&b1);
 249       // Note that we can use square_is_attacked() only because we
 250       // have already removed slider checkers.
 251       if (!pos.square_is_attacked(to, them))
 252           (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
 253   }
 254
 255   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
 256   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 257   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 258   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
 259   {
 260       Square checksq = first_1(checkers);
 261
 262       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 263
 264       // Generate captures of the checking piece
 265
 266       // Pawn captures
 267       b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & ~pinned;
 268       while (b1)
 269       {
 270           from = pop_1st_bit(&b1);
 271           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
 272           {
 273               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 274               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 275               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 276               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 277           } else
 278               (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 279       }
 280
 281       // Pieces captures
 282       b1 = (  (pos.piece_attacks<KNIGHT>(checksq) & pos.knights(us))
 283             | (pos.piece_attacks<BISHOP>(checksq) & pos.bishops_and_queens(us))
 284             | (pos.piece_attacks<ROOK>(checksq)   & pos.rooks_and_queens(us)) ) & ~pinned;
 285
 286       while (b1)
 287       {
 288           from = pop_1st_bit(&b1);
 289           (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 290       }
 291
 292       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
 293       // a slider.
 294       if (checkers & pos.sliders())
 295       {
 296           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 297
 298           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 299
 300           if (blockSquares != EmptyBoardBB)
 301           {
 302               // Pieces moves
 303               mlist = generate_piece_moves<PAWN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 304               mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 305               mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 306               mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 307               mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 308           }
 309       }
 310
 311       // Finally, the special case of en passant captures. An en passant
 312       // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 313       // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 314       // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 315       // an en passant check evasion may be possible.
 316       if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them)))
 317       {
 318           to = pos.ep_square();
 319           b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
 320
 321           // The checking pawn cannot be a discovered (bishop) check candidate
 322           // otherwise we were in check also before last double push move.
 323           assert(!bit_is_set(pos.discovered_check_candidates(them), checksq));
 324           assert(count_1s(b1) == 1 || count_1s(b1) == 2);
 325
 326           b1 &= ~pinned;
 327           while (b1)
 328           {
 329               from = pop_1st_bit(&b1);
 330               // Move is always legal because checking pawn is not a discovered
 331               // check candidate and our capturing pawn has been already tested
 332               // against pinned pieces.
 333               (*mlist++).move = make_ep_move(from, to);
 334           }
 335       }
 336   }
 337   return int(mlist - mlist_start);
 338 }
 339
 340
 341 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
 342 /// current position. This function is not very fast, and should be used
 343 /// only in situations where performance is unimportant. It wouldn't be
 344 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 345 /// we don't need it.
 346
 347 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 348
 349   assert(pos.is_ok());
 350
 351   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 352
 353   if (pos.is_check())
 354       return generate_evasions(pos, mlist, pinned);
 355
 356   // Generate pseudo-legal moves
 357   int n = generate_captures(pos, mlist);
 358   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
 359
 360   // Remove illegal moves from the list
 361   for (int i = 0; i < n; i++)
 362       if (!pos.pl_move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
 363           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
 364
 365   return n;
 366 }
 367
 368
 369 /// move_is_legal() takes a position and a (not necessarily pseudo-legal)
 370 /// move and a pinned pieces bitboard as input, and tests whether
 371 /// the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
 372 /// returned. If not, the function returns false.  This function must
 373 /// only be used when the side to move is not in check.
 374
 375 bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
 376
 377   assert(pos.is_ok());
 378   assert(!pos.is_check());
 379   assert(move_is_ok(m));
 380   assert(pinned == pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()));
 381
 382   Color us = pos.side_to_move();
 383   Color them = opposite_color(us);
 384   Square from = move_from(m);
 385   Piece pc = pos.piece_on(from);
 386
 387   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
 388   // move, the move is obviously not legal.
 389   if (color_of_piece(pc) != us)
 390       return false;
 391
 392   Square to = move_to(m);
 393
 394   // En passant moves
 395   if (move_is_ep(m))
 396   {
 397       // The piece must be a pawn and destination square must be the
 398       // en passant square.
 399       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
 400           || to != pos.ep_square())
 401           return false;
 402
 403       assert(pos.square_is_empty(to));
 404       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == pawn_of_color(them));
 405
 406       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 407       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 408   }
 409
 410   // Castling moves
 411   if (move_is_short_castle(m))
 412   {
 413       // The piece must be a king and side to move must still have
 414       // the right to castle kingside.
 415       if (   type_of_piece(pc) != KING
 416           ||!pos.can_castle_kingside(us))
 417           return false;
 418
 419       assert(from == pos.king_square(us));
 420       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
 421       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
 422
 423       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 424       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 425       Square s;
 426       bool illegal = false;
 427
 428       // Check if any of the squares between king and rook
 429       // is occupied or under attack.
 430       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
 431           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 432               || pos.square_is_attacked(s, them))
 433               illegal = true;
 434
 435       // Check if any of the squares between king and rook
 436       // is occupied.
 437       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
 438           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 439               illegal = true;
 440
 441       return !illegal;
 442   }
 443
 444   if (move_is_long_castle(m))
 445   {
 446       // The piece must be a king and side to move must still have
 447       // the right to castle kingside.
 448       if (   type_of_piece(pc) != KING
 449           ||!pos.can_castle_queenside(us))
 450           return false;
 451
 452       assert(from == pos.king_square(us));
 453       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
 454       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
 455
 456       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 457       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 458       Square s;
 459       bool illegal = false;
 460
 461       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
 462           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 463              || pos.square_is_attacked(s, them))
 464               illegal = true;
 465
 466       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
 467           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 468               illegal = true;
 469
 470       if (   square_file(to) == FILE_B
 471           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == rook_of_color(them)
 472               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == queen_of_color(them)))
 473           illegal = true;
 474
 475       return !illegal;
 476   }
 477
 478   // Normal moves
 479
 480   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
 481   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
 482       return false;
 483
 484   // Proceed according to the type of the moving piece.
 485   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
 486   {
 487       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
 488       // be a promotion.
 489       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
 490               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
 491            && !move_promotion(m))
 492           return false;
 493
 494       // Proceed according to the square delta between the source and
 495       // destionation squares.
 496       switch (to - from)
 497       {
 498       case DELTA_NW:
 499       case DELTA_NE:
 500       case DELTA_SW:
 501       case DELTA_SE:
 502       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
 503       // piece (en passant captures was handled earlier).
 504           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
 505               return false;
 506           break;
 507
 508       case DELTA_N:
 509       case DELTA_S:
 510       // Pawn push. The destination square must be empty.
 511           if (!pos.square_is_empty(to))
 512               return false;
 513           break;
 514
 515       case DELTA_NN:
 516       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
 517       // rank, and both the destination square and the square between the
 518       // source and destination squares must be empty.
 519       if (   square_rank(to) != RANK_4
 520           || !pos.square_is_empty(to)
 521           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
 522           return false;
 523           break;
 524
 525       case DELTA_SS:
 526       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
 527       // rank, and both the destination square and the square between the
 528       // source and destination squares must be empty.
 529           if (   square_rank(to) != RANK_5
 530               || !pos.square_is_empty(to)
 531               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
 532               return false;
 533           break;
 534
 535       default:
 536           return false;
 537       }
 538       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 539       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 540   }
 541
 542   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
 543   return (   pos.piece_attacks_square(from, to)
 544           && pos.pl_move_is_legal(m, pinned)
 545           && !move_promotion(m));
 546 }
 547
 548
 549 namespace {
 550
 551   template<PieceType Piece>
 552   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 553
 554     Square from;
 555     Bitboard b;
 556
 557     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 558     {
 559         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 560         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 561         SERIALIZE_MOVES(b);
 562     }
 563     return mlist;
 564   }
 565
 566   template<PieceType Piece>
 567   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist,
 568                                   Color us, Bitboard target, Bitboard pinned) {
 569     Square from;
 570     Bitboard b;
 571
 572     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 573     {
 574         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 575         if (pinned && bit_is_set(pinned, from))
 576             continue;
 577
 578         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 579         SERIALIZE_MOVES(b);
 580     }
 581     return mlist;
 582   }
 583
 584   template<>
 585   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 586
 587     Bitboard b;
 588     Square from = pos.king_square(us);
 589
 590     b = pos.piece_attacks<KING>(from) & target;
 591     SERIALIZE_MOVES(b);
 592     return mlist;
 593   }
 594
 595   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, SquareDelta TDELTA_NE,
 596            SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 597           >
 598   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 599
 600     Square to;
 601     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 602     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 603
 604     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 605     Bitboard b1 = (Us == WHITE ? pawns << 9 : pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces;
 606
 607     // Capturing promotions
 608     Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
 609     while (b2)
 610     {
 611         to = pop_1st_bit(&b2);
 612         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, QUEEN);
 613     }
 614
 615     // Capturing non-promotions
 616     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 617     while (b2)
 618     {
 619         to = pop_1st_bit(&b2);
 620         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NE, to);
 621     }
 622
 623     // Captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 624     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 7 : pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces;
 625
 626     // Capturing promotions
 627     b2 = b1 & TRank8BB;
 628     while (b2)
 629     {
 630         to = pop_1st_bit(&b2);
 631         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, QUEEN);
 632     }
 633
 634     // Capturing non-promotions
 635     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 636     while (b2)
 637     {
 638         to = pop_1st_bit(&b2);
 639         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NW, to);
 640     }
 641
 642     // Non-capturing promotions
 643     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 8 : pawns >> 8) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
 644     while (b1)
 645     {
 646         to = pop_1st_bit(&b1);
 647         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 648     }
 649
 650     // En passant captures
 651     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
 652     {
 653         assert(Us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 654         assert(Us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 655
 656         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(Them, pos.ep_square());
 657         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 658
 659         while (b1)
 660         {
 661             to = pop_1st_bit(&b1);
 662             (*mlist++).move = make_ep_move(to, pos.ep_square());
 663         }
 664     }
 665     return mlist;
 666   }
 667
 668   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB,
 669            SquareDelta TDELTA_NE, SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 670           >
 671   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 672
 673     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 674     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 675     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 676     Bitboard b1, b2;
 677     Square to;
 678
 679     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 680     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 9 : pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
 681     while (b1)
 682     {
 683         to = pop_1st_bit(&b1);
 684         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
 685         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
 686         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
 687     }
 688
 689     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 690     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 7 : pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
 691     while (b1)
 692     {
 693         to = pop_1st_bit(&b1);
 694         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
 695         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
 696         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
 697     }
 698
 699     // Single pawn pushes
 700     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 8 : pawns >> 8) & emptySquares;
 701     b2 = b1 & TRank8BB;
 702     while (b2)
 703     {
 704         to = pop_1st_bit(&b2);
 705         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 706         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 707         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 708     }
 709     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 710     while (b2)
 711     {
 712         to = pop_1st_bit(&b2);
 713         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 714     }
 715
 716     // Double pawn pushes
 717     b2 = (Us == WHITE ? (b1 & TRank3BB) << 8 : (b1 & TRank3BB) >> 8) & emptySquares;
 718     while (b2)
 719     {
 720         to = pop_1st_bit(&b2);
 721         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 722     }
 723     return mlist;
 724   }
 725
 726
 727   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 728   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
 729   {
 730     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
 731     Bitboard b1, b2, b3;
 732     Bitboard empty = pos.empty_squares();
 733
 734     if (dc != EmptyBoardBB)
 735     {
 736         // Pawn moves which gives discovered check. This is possible only if the
 737         // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 738         // generate captures.
 739         b1 = pos.pawns(Us) & ~file_bb(ksq);
 740
 741         // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
 742         b2 = b3 = (Us == WHITE ? (b1 & dc) << 8 : (b1 & dc) >> 8) & empty & ~TRank8BB;
 743         while (b3)
 744         {
 745             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 746             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 747         }
 748
 749         // Discovered checks, double pawn pushes
 750         b3 = (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8) & empty;
 751         while (b3)
 752         {
 753             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 754             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 755         }
 756     }
 757
 758     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
 759     // of the enemy king.
 760     b1 = pos.pawns(Us) & neighboring_files_bb(ksq) & ~dc;
 761
 762     // Direct checks, single pawn pushes
 763     b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & empty;
 764     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 765     while (b3)
 766     {
 767         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 768         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 769     }
 770
 771     // Direct checks, double pawn pushes
 772     b3 =  (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8)
 773         & empty
 774         & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 775     while (b3)
 776     {
 777         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 778         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 779     }
 780     return mlist;
 781   }
 782
 783   template<PieceType Piece>
 784   MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 785                                    Bitboard dc, Square ksq) {
 786
 787     Bitboard target = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece);
 788
 789     // Discovered checks
 790     Bitboard b = target & dc;
 791     while (b)
 792     {
 793         Square from = pop_1st_bit(&b);
 794         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
 795         if (Piece == KING)
 796             bb &= ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 797
 798         SERIALIZE_MOVES(bb);
 799     }
 800
 801     // Direct checks
 802     b = target & ~dc;
 803     if (Piece == KING || !b)
 804         return mlist;
 805
 806     Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
 807     while (b)
 808     {
 809         Square from = pop_1st_bit(&b);
 810         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
 811         SERIALIZE_MOVES(bb);
 812     }
 813     return mlist;
 814   }
 815
 816   template<Color Us, Rank TRANK_8, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 817   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard pinned,
 818                                              Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 819     Square to;
 820
 821     // Find non-pinned pawns
 822     Bitboard b1 = pos.pawns(Us) & ~pinned;
 823
 824     // Single pawn pushes. We don't have to AND with empty squares here,
 825     // because the blocking squares will always be empty.
 826     Bitboard b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & blockSquares;
 827     while (b2)
 828     {
 829         to = pop_1st_bit(&b2);
 830
 831         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 832
 833         if (square_rank(to) == TRANK_8)
 834         {
 835             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 836             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 837             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 838             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 839         } else
 840             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 841     }
 842
 843     // Double pawn pushes
 844     b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & pos.empty_squares() & TRank3BB;
 845     b2 = (Us == WHITE ? b2 << 8 : b2 >> 8) & blockSquares;
 846     while (b2)
 847     {
 848         to = pop_1st_bit(&b2);
 849
 850         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 851         assert(Us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
 852         assert(Us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
 853
 854         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 855     }
 856     return mlist;
 857   }
 858
 859   template<CastlingSide Side>
 860   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 861
 862     Color us = pos.side_to_move();
 863
 864     if (  (Side == KING_SIDE && pos.can_castle_kingside(us))
 865         ||(Side == QUEEN_SIDE && pos.can_castle_queenside(us)))
 866     {
 867         Color them = opposite_color(us);
 868         Square ksq = pos.king_square(us);
 869
 870         assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 871
 872         Square rsq = (Side == KING_SIDE ? pos.initial_kr_square(us) : pos.initial_qr_square(us));
 873         Square s1 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
 874         Square s2 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 875         Square s;
 876         bool illegal = false;
 877
 878         assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
 879
 880         // It is a bit complicated to correctly handle Chess960
 881         for (s = Min(ksq, s1); s <= Max(ksq, s1); s++)
 882             if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 883                 || pos.square_is_attacked(s, them))
 884                 illegal = true;
 885
 886         for (s = Min(rsq, s2); s <= Max(rsq, s2); s++)
 887             if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 888                 illegal = true;
 889
 890         if (   Side == QUEEN_SIDE
 891             && square_file(rsq) == FILE_B
 892             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == rook_of_color(them)
 893                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == queen_of_color(them)))
 894             illegal = true;
 895
 896         if (!illegal)
 897             (*mlist++).move = make_castle_move(ksq, rsq);
 898     }
 899     return mlist;
 900   }
 901
 902   bool castling_is_check(const Position& pos, CastlingSide side) {
 903
 904     // After castling opponent king is attacked by the castled rook?
 905     File rookFile = (side == QUEEN_SIDE ? FILE_D : FILE_F);
 906     Color us = pos.side_to_move();
 907     Square ksq = pos.king_square(us);
 908     Bitboard occ = pos.occupied_squares();
 909
 910     clear_bit(&occ, ksq); // Remove our king from the board
 911     Square rsq = make_square(rookFile, square_rank(ksq));
 912     return bit_is_set(rook_attacks_bb(rsq, occ), pos.king_square(opposite_color(us)));
 913   }
 914 }