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 and overloads
  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) {
 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   Bitboard dc = pos.discovered_check_candidates(us);
 177   MoveStack* mlist_start = mlist;
 178
 179   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(opposite_color(us), KING));
 180
 181   // Pieces moves
 182   mlist = generate_piece_checks<PAWN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 183   mlist = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 184   mlist = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 185   mlist = generate_piece_checks<ROOK>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 186   mlist = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 187   mlist = generate_piece_checks<KING>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 188
 189   // Castling moves that give check. Very rare but nice to have!
 190   if (   pos.can_castle_queenside(us)
 191       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_D)
 192       && castling_is_check(pos, QUEEN_SIDE))
 193       mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 194
 195   if (   pos.can_castle_kingside(us)
 196       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_F)
 197       && castling_is_check(pos, KING_SIDE))
 198       mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 199
 200   return int(mlist - mlist_start);
 201 }
 202
 203
 204 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
 205 /// in check. Unlike the other move generation functions, this one generates
 206 /// only legal moves. It returns the number of generated moves.
 207
 208 int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 209
 210   assert(pos.is_ok());
 211   assert(pos.is_check());
 212
 213   Square from, to;
 214   Color us = pos.side_to_move();
 215   Color them = opposite_color(us);
 216   Square ksq = pos.king_square(us);
 217   MoveStack* mlist_start = mlist;
 218
 219   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 220
 221   // The bitboard of occupied pieces without our king
 222   Bitboard b_noKing = pos.occupied_squares();
 223   clear_bit(&b_noKing, ksq);
 224
 225   // Find squares attacked by slider checkers, we will
 226   // remove them from king evasions set so to avoid a couple
 227   // of cycles in the slow king evasions legality check loop
 228   // and to be able to use square_is_attacked().
 229   Bitboard checkers = pos.checkers();
 230   Bitboard checkersAttacks = EmptyBoardBB;
 231   Bitboard b = checkers & (pos.queens() | pos.bishops());
 232   while (b)
 233   {
 234       from = pop_1st_bit(&b);
 235       checkersAttacks |= bishop_attacks_bb(from, b_noKing);
 236   }
 237
 238   b = checkers & (pos.queens() | pos.rooks());
 239   while (b)
 240   {
 241       from = pop_1st_bit(&b);
 242       checkersAttacks |= rook_attacks_bb(from, b_noKing);
 243   }
 244
 245   // Generate evasions for king
 246   Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us) & ~checkersAttacks;
 247   while (b1)
 248   {
 249       to = pop_1st_bit(&b1);
 250       // Note that we can use square_is_attacked() only because we
 251       // have already removed slider checkers.
 252       if (!pos.square_is_attacked(to, them))
 253           (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
 254   }
 255
 256   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
 257   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 258   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 259   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
 260   {
 261       Square checksq = first_1(checkers);
 262       Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(us);
 263
 264       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 265
 266       // Generate captures of the checking piece
 267
 268       // Pawn captures
 269       b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & ~pinned;
 270       while (b1)
 271       {
 272           from = pop_1st_bit(&b1);
 273           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
 274           {
 275               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 276               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 277               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 278               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 279           } else
 280               (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 281       }
 282
 283       // Pieces captures
 284       b1 = (  (pos.piece_attacks<KNIGHT>(checksq) & pos.knights(us))
 285             | (pos.piece_attacks<BISHOP>(checksq) & pos.bishops_and_queens(us))
 286             | (pos.piece_attacks<ROOK>(checksq)   & pos.rooks_and_queens(us)) ) & ~pinned;
 287
 288       while (b1)
 289       {
 290           from = pop_1st_bit(&b1);
 291           (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 292       }
 293
 294       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
 295       // a slider.
 296       if (checkers & pos.sliders())
 297       {
 298           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 299
 300           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 301
 302           if (blockSquares != EmptyBoardBB)
 303           {
 304               mlist = generate_piece_moves<PAWN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 305               mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 306               mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 307               mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 308               mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 309           }
 310       }
 311
 312       // Finally, the special case of en passant captures. An en passant
 313       // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 314       // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 315       // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 316       // an en passant check evasion may be possible.
 317       if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them)))
 318       {
 319           to = pos.ep_square();
 320           b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
 321
 322           // The checking pawn cannot be a discovered (bishop) check candidate
 323           // otherwise we were in check also before last double push move.
 324           assert(!bit_is_set(pos.discovered_check_candidates(them), checksq));
 325           assert(count_1s(b1) == 1 || count_1s(b1) == 2);
 326
 327           b1 &= ~pinned;
 328           while (b1)
 329           {
 330               from = pop_1st_bit(&b1);
 331               // Move is always legal because checking pawn is not a discovered
 332               // check candidate and our capturing pawn has been already tested
 333               // against pinned pieces.
 334               (*mlist++).move = make_ep_move(from, to);
 335           }
 336       }
 337   }
 338   return int(mlist - mlist_start);
 339 }
 340
 341
 342 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
 343 /// current position. This function is not very fast, and should be used
 344 /// only in situations where performance is unimportant. It wouldn't be
 345 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 346 /// we don't need it.
 347
 348 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 349
 350   assert(pos.is_ok());
 351
 352   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 353
 354   if (pos.is_check())
 355       return generate_evasions(pos, mlist);
 356
 357   // Generate pseudo-legal moves
 358   int n = generate_captures(pos, mlist);
 359   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
 360
 361   // Remove illegal moves from the list
 362   for (int i = 0; i < n; i++)
 363       if (!pos.pl_move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
 364           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
 365
 366   return n;
 367 }
 368
 369
 370 /// move_is_legal() takes a position and a (not necessarily pseudo-legal)
 371 /// move and a pinned pieces bitboard as input, and tests whether
 372 /// the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
 373 /// returned. If not, the function returns false.  This function must
 374 /// only be used when the side to move is not in check.
 375
 376 bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m) {
 377
 378   assert(pos.is_ok());
 379   assert(!pos.is_check());
 380   assert(move_is_ok(m));
 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   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(us);
 387
 388   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
 389   // move, the move is obviously not legal.
 390   if (color_of_piece(pc) != us)
 391       return false;
 392
 393   Square to = move_to(m);
 394
 395   // En passant moves
 396   if (move_is_ep(m))
 397   {
 398       // The piece must be a pawn and destination square must be the
 399       // en passant square.
 400       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
 401           || to != pos.ep_square())
 402           return false;
 403
 404       assert(pos.square_is_empty(to));
 405       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
 406
 407       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 408       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 409   }
 410
 411   // Castling moves
 412   if (move_is_short_castle(m))
 413   {
 414       // The piece must be a king and side to move must still have
 415       // the right to castle kingside.
 416       if (   type_of_piece(pc) != KING
 417           ||!pos.can_castle_kingside(us))
 418           return false;
 419
 420       assert(from == pos.king_square(us));
 421       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
 422       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 423
 424       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 425       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 426       Square s;
 427       bool illegal = false;
 428
 429       // Check if any of the squares between king and rook
 430       // is occupied or under attack.
 431       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
 432           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 433               || pos.square_is_attacked(s, them))
 434               illegal = true;
 435
 436       // Check if any of the squares between king and rook
 437       // is occupied.
 438       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
 439           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 440               illegal = true;
 441
 442       return !illegal;
 443   }
 444
 445   if (move_is_long_castle(m))
 446   {
 447       // The piece must be a king and side to move must still have
 448       // the right to castle kingside.
 449       if (   type_of_piece(pc) != KING
 450           ||!pos.can_castle_queenside(us))
 451           return false;
 452
 453       assert(from == pos.king_square(us));
 454       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
 455       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 456
 457       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 458       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 459       Square s;
 460       bool illegal = false;
 461
 462       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
 463           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 464              || pos.square_is_attacked(s, them))
 465               illegal = true;
 466
 467       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
 468           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 469               illegal = true;
 470
 471       if (   square_file(to) == FILE_B
 472           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 473               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 474           illegal = true;
 475
 476       return !illegal;
 477   }
 478
 479   // Normal moves
 480
 481   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
 482   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
 483       return false;
 484
 485   // Proceed according to the type of the moving piece.
 486   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
 487   {
 488       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
 489       // be a promotion.
 490       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
 491               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
 492            && !move_promotion(m))
 493           return false;
 494
 495       // Proceed according to the square delta between the source and
 496       // destionation squares.
 497       switch (to - from)
 498       {
 499       case DELTA_NW:
 500       case DELTA_NE:
 501       case DELTA_SW:
 502       case DELTA_SE:
 503       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
 504       // piece (en passant captures was handled earlier).
 505           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
 506               return false;
 507           break;
 508
 509       case DELTA_N:
 510       case DELTA_S:
 511       // Pawn push. The destination square must be empty.
 512           if (!pos.square_is_empty(to))
 513               return false;
 514           break;
 515
 516       case DELTA_NN:
 517       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
 518       // rank, and both the destination square and the square between the
 519       // source and destination squares must be empty.
 520       if (   square_rank(to) != RANK_4
 521           || !pos.square_is_empty(to)
 522           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
 523           return false;
 524           break;
 525
 526       case DELTA_SS:
 527       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
 528       // rank, and both the destination square and the square between the
 529       // source and destination squares must be empty.
 530           if (   square_rank(to) != RANK_5
 531               || !pos.square_is_empty(to)
 532               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
 533               return false;
 534           break;
 535
 536       default:
 537           return false;
 538       }
 539       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 540       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 541   }
 542
 543   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
 544   return (   pos.piece_attacks_square(pos.piece_on(from), from, to)
 545           && pos.pl_move_is_legal(m, pinned)
 546           && !move_promotion(m));
 547 }
 548
 549
 550 namespace {
 551
 552   template<PieceType Piece>
 553   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 554
 555     Square from;
 556     Bitboard b;
 557
 558     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 559     {
 560         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 561         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 562         SERIALIZE_MOVES(b);
 563     }
 564     return mlist;
 565   }
 566
 567   template<PieceType Piece>
 568   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist,
 569                                   Color us, Bitboard target, Bitboard pinned) {
 570     Square from;
 571     Bitboard b;
 572
 573     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 574     {
 575         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 576         if (pinned && bit_is_set(pinned, from))
 577             continue;
 578
 579         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 580         SERIALIZE_MOVES(b);
 581     }
 582     return mlist;
 583   }
 584
 585   template<>
 586   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 587
 588     Bitboard b;
 589     Square from = pos.king_square(us);
 590
 591     b = pos.piece_attacks<KING>(from) & target;
 592     SERIALIZE_MOVES(b);
 593     return mlist;
 594   }
 595
 596   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, SquareDelta TDELTA_NE,
 597            SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 598           >
 599   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 600
 601     Square to;
 602     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 603     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 604
 605     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 606     Bitboard b1 = (Us == WHITE ? pawns << 9 : pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces;
 607
 608     // Capturing promotions
 609     Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
 610     while (b2)
 611     {
 612         to = pop_1st_bit(&b2);
 613         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, QUEEN);
 614     }
 615
 616     // Capturing non-promotions
 617     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 618     while (b2)
 619     {
 620         to = pop_1st_bit(&b2);
 621         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NE, to);
 622     }
 623
 624     // Captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 625     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 7 : pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces;
 626
 627     // Capturing promotions
 628     b2 = b1 & TRank8BB;
 629     while (b2)
 630     {
 631         to = pop_1st_bit(&b2);
 632         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, QUEEN);
 633     }
 634
 635     // Capturing non-promotions
 636     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 637     while (b2)
 638     {
 639         to = pop_1st_bit(&b2);
 640         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NW, to);
 641     }
 642
 643     // Non-capturing promotions
 644     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 8 : pawns >> 8) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
 645     while (b1)
 646     {
 647         to = pop_1st_bit(&b1);
 648         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 649     }
 650
 651     // En passant captures
 652     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
 653     {
 654         assert(Us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 655         assert(Us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 656
 657         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(Them, pos.ep_square());
 658         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 659
 660         while (b1)
 661         {
 662             to = pop_1st_bit(&b1);
 663             (*mlist++).move = make_ep_move(to, pos.ep_square());
 664         }
 665     }
 666     return mlist;
 667   }
 668
 669   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB,
 670            SquareDelta TDELTA_NE, SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
 671           >
 672   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 673
 674     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 675     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 676     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 677     Bitboard b1, b2;
 678     Square to;
 679
 680     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 681     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 9 : pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
 682     while (b1)
 683     {
 684         to = pop_1st_bit(&b1);
 685         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
 686         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
 687         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
 688     }
 689
 690     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 691     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 7 : pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
 692     while (b1)
 693     {
 694         to = pop_1st_bit(&b1);
 695         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
 696         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
 697         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
 698     }
 699
 700     // Single pawn pushes
 701     b1 = (Us == WHITE ? pawns << 8 : pawns >> 8) & emptySquares;
 702     b2 = b1 & TRank8BB;
 703     while (b2)
 704     {
 705         to = pop_1st_bit(&b2);
 706         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 707         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 708         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 709     }
 710     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 711     while (b2)
 712     {
 713         to = pop_1st_bit(&b2);
 714         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 715     }
 716
 717     // Double pawn pushes
 718     b2 = (Us == WHITE ? (b1 & TRank3BB) << 8 : (b1 & TRank3BB) >> 8) & emptySquares;
 719     while (b2)
 720     {
 721         to = pop_1st_bit(&b2);
 722         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 723     }
 724     return mlist;
 725   }
 726
 727
 728   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 729   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
 730   {
 731     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
 732     Bitboard b1, b2, b3;
 733     Bitboard empty = pos.empty_squares();
 734
 735     if (dc != EmptyBoardBB)
 736     {
 737         // Pawn moves which gives discovered check. This is possible only if the
 738         // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 739         // generate captures.
 740         b1 = pos.pawns(Us) & ~file_bb(ksq);
 741
 742         // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
 743         b2 = b3 = (Us == WHITE ? (b1 & dc) << 8 : (b1 & dc) >> 8) & empty & ~TRank8BB;
 744         while (b3)
 745         {
 746             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 747             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 748         }
 749
 750         // Discovered checks, double pawn pushes
 751         b3 = (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8) & empty;
 752         while (b3)
 753         {
 754             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 755             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 756         }
 757     }
 758
 759     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
 760     // of the enemy king.
 761     b1 = pos.pawns(Us) & neighboring_files_bb(ksq) & ~dc;
 762
 763     // Direct checks, single pawn pushes
 764     b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & empty;
 765     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 766     while (b3)
 767     {
 768         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 769         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 770     }
 771
 772     // Direct checks, double pawn pushes
 773     b3 =  (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8)
 774         & empty
 775         & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 776     while (b3)
 777     {
 778         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 779         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 780     }
 781     return mlist;
 782   }
 783
 784   template<PieceType Piece>
 785   MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 786                                    Bitboard dc, Square ksq) {
 787
 788     Bitboard target = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece);
 789
 790     // Discovered checks
 791     Bitboard b = target & dc;
 792     while (b)
 793     {
 794         Square from = pop_1st_bit(&b);
 795         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
 796         if (Piece == KING)
 797             bb &= ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 798
 799         SERIALIZE_MOVES(bb);
 800     }
 801
 802     // Direct checks
 803     b = target & ~dc;
 804     if (Piece == KING || !b)
 805         return mlist;
 806
 807     Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
 808     while (b)
 809     {
 810         Square from = pop_1st_bit(&b);
 811         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
 812         SERIALIZE_MOVES(bb);
 813     }
 814     return mlist;
 815   }
 816
 817   template<Color Us, Rank TRANK_8, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
 818   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard pinned,
 819                                              Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 820     Square to;
 821
 822     // Find non-pinned pawns
 823     Bitboard b1 = pos.pawns(Us) & ~pinned;
 824
 825     // Single pawn pushes. We don't have to AND with empty squares here,
 826     // because the blocking squares will always be empty.
 827     Bitboard b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & blockSquares;
 828     while (b2)
 829     {
 830         to = pop_1st_bit(&b2);
 831
 832         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 833
 834         if (square_rank(to) == TRANK_8)
 835         {
 836             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 837             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 838             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 839             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 840         } else
 841             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 842     }
 843
 844     // Double pawn pushes
 845     b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & pos.empty_squares() & TRank3BB;
 846     b2 = (Us == WHITE ? b2 << 8 : b2 >> 8) & blockSquares;
 847     while (b2)
 848     {
 849         to = pop_1st_bit(&b2);
 850
 851         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 852         assert(Us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
 853         assert(Us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
 854
 855         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 856     }
 857     return mlist;
 858   }
 859
 860   template<CastlingSide Side>
 861   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 862
 863     Color us = pos.side_to_move();
 864
 865     if (  (Side == KING_SIDE && pos.can_castle_kingside(us))
 866         ||(Side == QUEEN_SIDE && pos.can_castle_queenside(us)))
 867     {
 868         Color them = opposite_color(us);
 869         Square ksq = pos.king_square(us);
 870
 871         assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 872
 873         Square rsq = (Side == KING_SIDE ? pos.initial_kr_square(us) : pos.initial_qr_square(us));
 874         Square s1 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
 875         Square s2 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 876         Square s;
 877         bool illegal = false;
 878
 879         assert(pos.piece_on(rsq) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 880
 881         // It is a bit complicated to correctly handle Chess960
 882         for (s = Min(ksq, s1); s <= Max(ksq, s1); s++)
 883             if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 884                 || pos.square_is_attacked(s, them))
 885                 illegal = true;
 886
 887         for (s = Min(rsq, s2); s <= Max(rsq, s2); s++)
 888             if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 889                 illegal = true;
 890
 891         if (   Side == QUEEN_SIDE
 892             && square_file(rsq) == FILE_B
 893             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 894                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 895             illegal = true;
 896
 897         if (!illegal)
 898             (*mlist++).move = make_castle_move(ksq, rsq);
 899     }
 900     return mlist;
 901   }
 902
 903   bool castling_is_check(const Position& pos, CastlingSide side) {
 904
 905     // After castling opponent king is attacked by the castled rook?
 906     File rookFile = (side == QUEEN_SIDE ? FILE_D : FILE_F);
 907     Color us = pos.side_to_move();
 908     Square ksq = pos.king_square(us);
 909     Bitboard occ = pos.occupied_squares();
 910
 911     clear_bit(&occ, ksq); // Remove our king from the board
 912     Square rsq = make_square(rookFile, square_rank(ksq));
 913     return bit_is_set(rook_attacks_bb(rsq, occ), pos.king_square(opposite_color(us)));
 914   }
 915 }