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

   1 /*
   2   Glaurung, a UCI chess playing engine.
   3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad
   4
   5   Glaurung is free software: you can redistribute it and/or modify
   6   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   8   (at your option) any later version.
   9
  10   Glaurung is distributed in the hope that it will be useful,
  11   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13   GNU General Public License for more details.
  14
  15   You should have received a copy of the GNU General Public License
  16   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17 */
  18
  19
  20 ////
  21 //// Includes
  22 ////
  23
  24 #include <cassert>
  25
  26 #include "movegen.h"
  27
  28
  29 ////
  30 //// Local definitions
  31 ////
  32
  33 namespace {
  34
  35   inline Bitboard forward_white(Bitboard b) { return b << 8; }
  36   inline Bitboard forward_right_white(Bitboard b) { return b << 9; }
  37   inline Bitboard forward_left_white(Bitboard b) { return b << 7; }
  38
  39   inline Bitboard forward_black(Bitboard b) { return b >> 8; }
  40   inline Bitboard forward_right_black(Bitboard b) { return b >> 7; }
  41   inline Bitboard forward_left_black(Bitboard b) { return b >> 9; }
  42
  43   struct PawnOffsets {
  44
  45       Bitboard Rank3BB, Rank8BB;
  46       Rank RANK_8;
  47       SquareDelta DELTA_N, DELTA_NE, DELTA_NW;
  48       Color us, them;
  49       typedef Bitboard (*Shift_fn)(Bitboard b);
  50       Shift_fn forward, forward_left, forward_right;
  51   };
  52
  53   const PawnOffsets WhitePawnOffsets = { Rank3BB, Rank8BB, RANK_8, DELTA_N, DELTA_NE, DELTA_NW, WHITE, BLACK,
  54                                          &forward_white, forward_left_white, forward_right_white };
  55
  56   const PawnOffsets BlackPawnOffsets = { Rank6BB, Rank1BB, RANK_1, DELTA_S, DELTA_SE, DELTA_SW, BLACK, WHITE,
  57                                          &forward_black, &forward_left_black, &forward_right_black };
  58
  59   int generate_castle_moves(const Position&, MoveStack*, Color);
  60
  61   template<Color>
  62   int generate_pawn_captures(const Position&, MoveStack*);
  63
  64   template<Color>
  65   int generate_pawn_noncaptures(const Position&, MoveStack*);
  66
  67   template<Color>
  68   int generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*, int);
  69
  70   template<Color>
  71   int generate_pawn_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*, int);
  72
  73   template<PieceType>
  74   int generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard);
  75
  76   template<PieceType>
  77   int generate_piece_checks(const Position&, Bitboard, Bitboard, Square, MoveStack*, int);
  78
  79   template<PieceType>
  80   int generate_piece_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*, int);
  81
  82
  83   /// Templates are defined here to avoid lookup issues with specializations
  84
  85   template<PieceType Piece>
  86   int generate_piece_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist,
  87                            Color side, Bitboard target) {
  88     int n = 0;
  89     for (int i = 0; i < pos.piece_count(side, Piece); i++)
  90     {
  91         Square from = pos.piece_list(side, Piece, i);
  92         Bitboard b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
  93         while (b)
  94         {
  95             Square to = pop_1st_bit(&b);
  96             mlist[n++].move = make_move(from, to);
  97         }
  98     }
  99     return n;
 100   }
 101
 102
 103   template<PieceType Piece>
 104   int generate_piece_checks(const Position& pos, Bitboard target, Bitboard dc,
 105                             Square ksq, MoveStack* mlist, int n) {
 106     // Discovered checks
 107     Bitboard b = target & dc;
 108     while (b)
 109     {
 110         Square from = pop_1st_bit(&b);
 111         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
 112         while (bb)
 113         {
 114             Square to = pop_1st_bit(&bb);
 115             mlist[n++].move = make_move(from, to);
 116         }
 117     }
 118     // Direct checks
 119     b = target & ~dc;
 120     Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
 121     while (b)
 122     {
 123         Square from = pop_1st_bit(&b);
 124         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
 125         while (bb)
 126         {
 127             Square to = pop_1st_bit(&bb);
 128             mlist[n++].move = make_move(from, to);
 129         }
 130     }
 131     return n;
 132   }
 133
 134
 135   template<> // Special case the King
 136   int generate_piece_checks<KING>(const Position& pos, Bitboard, Bitboard dc,
 137                                   Square ksq, MoveStack* mlist, int n) {
 138     if (bit_is_set(dc, ksq))
 139     {
 140         Bitboard bb =   pos.piece_attacks<KING>(ksq)
 141                       & pos.empty_squares()
 142                       & ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 143         while (bb)
 144         {
 145             Square to = pop_1st_bit(&bb);
 146             mlist[n++].move = make_move(ksq, to);
 147         }
 148     }
 149     return n;
 150   }
 151
 152
 153   template<PieceType Piece>
 154   int generate_piece_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard b,
 155                                        Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist, int n) {
 156     while (b)
 157     {
 158         Square from = pop_1st_bit(&b);
 159         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & blockSquares;
 160         while (bb)
 161         {
 162             Square to = pop_1st_bit(&bb);
 163             mlist[n++].move = make_move(from, to);
 164         }
 165     }
 166     return n;
 167   }
 168 }
 169
 170
 171 ////
 172 //// Functions
 173 ////
 174
 175
 176 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
 177 /// promotions.  The return value is the number of moves generated.
 178
 179 int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 180
 181   assert(pos.is_ok());
 182   assert(!pos.is_check());
 183
 184   Color us = pos.side_to_move();
 185   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
 186   int n;
 187
 188   if (us == WHITE)
 189       n = generate_pawn_captures<WHITE>(pos, mlist);
 190   else
 191       n = generate_pawn_captures<BLACK>(pos, mlist);
 192
 193   n += generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist+n, us, target);
 194   n += generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist+n, us, target);
 195   n += generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist+n, us, target);
 196   n += generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist+n, us, target);
 197   n += generate_piece_moves<KING>(pos, mlist+n, us, target);
 198   return n;
 199 }
 200
 201
 202 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
 203 /// underpromotions.  The return value is the number of moves generated.
 204
 205 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack *mlist) {
 206
 207   assert(pos.is_ok());
 208   assert(!pos.is_check());
 209
 210   Color us = pos.side_to_move();
 211   Bitboard target = pos.empty_squares();
 212   int n;
 213
 214   if (us == WHITE)
 215       n = generate_pawn_noncaptures<WHITE>(pos, mlist);
 216   else
 217       n = generate_pawn_noncaptures<BLACK>(pos, mlist);
 218
 219   n += generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist+n, us, target);
 220   n += generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist+n, us, target);
 221   n += generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist+n, us, target);
 222   n += generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist+n, us, target);
 223   n += generate_piece_moves<KING>(pos, mlist+n, us, target);
 224
 225   n += generate_castle_moves(pos, mlist+n, us);
 226   return n;
 227 }
 228
 229
 230 /// generate_checks() generates all pseudo-legal non-capturing, non-promoting
 231 /// checks, except castling moves (will add this later).  It returns the
 232 /// number of generated moves.
 233
 234 int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 235
 236   assert(pos.is_ok());
 237   assert(!pos.is_check());
 238
 239   int n;
 240   Color us = pos.side_to_move();
 241   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
 242
 243   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(opposite_color(us)));
 244
 245   dc = pos.discovered_check_candidates(us);
 246
 247   // Pawn moves
 248   if (us == WHITE)
 249      n = generate_pawn_checks<WHITE>(pos, dc, ksq, mlist, 0);
 250   else
 251      n = generate_pawn_checks<BLACK>(pos, dc, ksq, mlist, 0);
 252
 253   // Pieces moves
 254   Bitboard b = pos.knights(us);
 255   if (b)
 256       n = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
 257
 258   b = pos.bishops(us);
 259   if (b)
 260       n = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
 261
 262   b = pos.rooks(us);
 263   if (b)
 264       n = generate_piece_checks<ROOK>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
 265
 266   b = pos.queens(us);
 267   if (b)
 268       n = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
 269
 270   // Hopefully we always have a king ;-)
 271   n = generate_piece_checks<KING>(pos, b, dc, pos.king_square(us), mlist, n);
 272
 273   // TODO: Castling moves!
 274
 275   return n;
 276 }
 277
 278
 279 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
 280 /// in check.  Unlike the other move generation functions, this one generates
 281 /// only legal moves.  It returns the number of generated moves.  This
 282 /// function is very ugly, and needs cleaning up some time later.  FIXME
 283
 284 int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 285
 286   assert(pos.is_ok());
 287   assert(pos.is_check());
 288
 289   Color us = pos.side_to_move();
 290   Color them = opposite_color(us);
 291   Square ksq = pos.king_square(us);
 292   Square from, to;
 293   int n = 0;
 294
 295   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 296
 297   // Generate evasions for king
 298   Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us);
 299   Bitboard b2 = pos.occupied_squares();
 300   clear_bit(&b2, ksq);
 301
 302   while (b1)
 303   {
 304     Square to = pop_1st_bit(&b1);
 305
 306     // Make sure to is not attacked by the other side. This is a bit ugly,
 307     // because we can't use Position::square_is_attacked. Instead we use
 308     // the low-level bishop_attacks_bb and rook_attacks_bb with the bitboard
 309     // b2 (the occupied squares with the king removed) in order to test whether
 310     // the king will remain in check on the destination square.
 311     if (!(   (bishop_attacks_bb(to, b2)  & pos.bishops_and_queens(them))
 312           || (rook_attacks_bb(to, b2)    & pos.rooks_and_queens(them))
 313           || (pos.piece_attacks<KNIGHT>(to)     & pos.knights(them))
 314           || (pos.pawn_attacks(us, to)   & pos.pawns(them))
 315           || (pos.piece_attacks<KING>(to)       & pos.kings(them))))
 316
 317         mlist[n++].move = make_move(ksq, to);
 318   }
 319
 320   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
 321   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 322   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 323   Bitboard checkers = pos.checkers();
 324
 325   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
 326   {
 327       Square checksq = first_1(checkers);
 328
 329       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 330
 331       // Find pinned pieces
 332       Bitboard not_pinned = ~pos.pinned_pieces(us);
 333
 334       // Generate captures of the checking piece
 335
 336       // Pawn captures
 337       b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & not_pinned;
 338       while (b1)
 339       {
 340           from = pop_1st_bit(&b1);
 341           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
 342           {
 343               mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 344               mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 345               mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 346               mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 347           } else
 348               mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
 349       }
 350
 351       // Pieces captures
 352       b1 = (  (pos.piece_attacks<KNIGHT>(checksq) & pos.knights(us))
 353             | (pos.piece_attacks<BISHOP>(checksq) & pos.bishops_and_queens(us))
 354             | (pos.piece_attacks<ROOK>(checksq)   & pos.rooks_and_queens(us)) ) & not_pinned;
 355
 356       while (b1)
 357       {
 358           from = pop_1st_bit(&b1);
 359           mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
 360       }
 361
 362       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
 363       // a slider
 364       if (checkers & pos.sliders())
 365       {
 366           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 367
 368           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 369
 370           // Pawn moves. Because a blocking evasion can never be a capture, we
 371           // only generate pawn pushes.
 372           if (us == WHITE)
 373               n = generate_pawn_blocking_evasions<WHITE>(pos, not_pinned, blockSquares, mlist, n);
 374           else
 375               n = generate_pawn_blocking_evasions<BLACK>(pos, not_pinned, blockSquares, mlist, n);
 376
 377           // Pieces moves
 378           b1 = pos.knights(us) & not_pinned;
 379           if (b1)
 380               n = generate_piece_blocking_evasions<KNIGHT>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
 381
 382           b1 = pos.bishops(us) & not_pinned;
 383           if (b1)
 384               n = generate_piece_blocking_evasions<BISHOP>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
 385
 386           b1 = pos.rooks(us) & not_pinned;
 387           if (b1)
 388               n = generate_piece_blocking_evasions<ROOK>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
 389
 390           b1 = pos.queens(us) & not_pinned;
 391           if (b1)
 392               n = generate_piece_blocking_evasions<QUEEN>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
 393     }
 394
 395     // Finally, the ugly special case of en passant captures. An en passant
 396     // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 397     // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 398     // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 399     // an en passant check evasion may be possible.
 400     if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them)))
 401     {
 402         to = pos.ep_square();
 403         b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
 404
 405         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 406
 407         b1 &= not_pinned;
 408         while (b1)
 409         {
 410             from = pop_1st_bit(&b1);
 411
 412             // Before generating the move, we have to make sure it is legal.
 413             // This is somewhat tricky, because the two disappearing pawns may
 414             // cause new "discovered checks".  We test this by removing the
 415             // two relevant bits from the occupied squares bitboard, and using
 416             // the low-level bitboard functions for bishop and rook attacks.
 417             b2 = pos.occupied_squares();
 418             clear_bit(&b2, from);
 419             clear_bit(&b2, checksq);
 420             if (!(  (bishop_attacks_bb(ksq, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
 421                   ||(rook_attacks_bb(ksq, b2)   & pos.rooks_and_queens(them))))
 422
 423                  mlist[n++].move = make_ep_move(from, to);
 424         }
 425     }
 426   }
 427   return n;
 428 }
 429
 430
 431 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
 432 /// current position.  This function is not very fast, and should be used
 433 /// only in situations where performance is unimportant.  It wouldn't be
 434 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 435 /// we don't need it.
 436
 437 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 438
 439   assert(pos.is_ok());
 440
 441   if (pos.is_check())
 442       return generate_evasions(pos, mlist);
 443
 444   // Generate pseudo-legal moves:
 445   int n = generate_captures(pos, mlist);
 446   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
 447
 448   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 449
 450   // Remove illegal moves from the list:
 451   for (int i = 0; i < n; i++)
 452       if (!pos.move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
 453           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
 454
 455   return n;
 456 }
 457
 458
 459 /// generate_move_if_legal() takes a position and a (not necessarily
 460 /// pseudo-legal) move and a pinned pieces bitboard as input, and tests
 461 /// whether the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
 462 /// returned.  If not, the function returns MOVE_NONE.  This function must
 463 /// only be used when the side to move is not in check.
 464
 465 Move generate_move_if_legal(const Position &pos, Move m, Bitboard pinned) {
 466
 467   assert(pos.is_ok());
 468   assert(!pos.is_check());
 469   assert(move_is_ok(m));
 470
 471   Color us = pos.side_to_move();
 472   Color them = opposite_color(us);
 473   Square from = move_from(m);
 474   Piece pc = pos.piece_on(from);
 475
 476   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
 477   // move, the move is obviously not legal.
 478   if (color_of_piece(pc) != us)
 479       return MOVE_NONE;
 480
 481   Square to = move_to(m);
 482
 483   // En passant moves
 484   if (move_is_ep(m))
 485   {
 486       // The piece must be a pawn and destination square must be the
 487       // en passant square.
 488       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
 489           || to != pos.ep_square())
 490           return MOVE_NONE;
 491
 492       assert(pos.square_is_empty(to));
 493       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == pawn_of_color(them));
 494
 495       // The move is pseudo-legal.  If it is legal, return it.
 496       return (pos.move_is_legal(m) ? m : MOVE_NONE);
 497   }
 498
 499   // Castling moves
 500   if (move_is_short_castle(m))
 501   {
 502       // The piece must be a king and side to move must still have
 503       // the right to castle kingside.
 504       if (   type_of_piece(pc) != KING
 505           ||!pos.can_castle_kingside(us))
 506           return MOVE_NONE;
 507
 508       assert(from == pos.king_square(us));
 509       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
 510       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
 511
 512       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 513       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 514       Square s;
 515       bool illegal = false;
 516
 517       // Check if any of the squares between king and rook
 518       // is occupied or under attack.
 519       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
 520           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 521               || pos.square_is_attacked(s, them))
 522               illegal = true;
 523
 524       // Check if any of the squares between king and rook
 525       // is occupied.
 526       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
 527           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 528               illegal = true;
 529
 530       return (!illegal ? m : MOVE_NONE);
 531   }
 532
 533   if (move_is_long_castle(m))
 534   {
 535       // The piece must be a king and side to move must still have
 536       // the right to castle kingside.
 537       if (   type_of_piece(pc) != KING
 538           ||!pos.can_castle_queenside(us))
 539           return MOVE_NONE;
 540
 541       assert(from == pos.king_square(us));
 542       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
 543       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
 544
 545       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 546       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 547       Square s;
 548       bool illegal = false;
 549
 550       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
 551           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 552              || pos.square_is_attacked(s, them))
 553               illegal = true;
 554
 555       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
 556           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 557               illegal = true;
 558
 559       if (   square_file(to) == FILE_B
 560           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == rook_of_color(them)
 561               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == queen_of_color(them)))
 562           illegal = true;
 563
 564       return (!illegal ? m : MOVE_NONE);
 565   }
 566
 567   // Normal moves
 568
 569   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
 570   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
 571       return MOVE_NONE;
 572
 573   // Proceed according to the type of the moving piece.
 574   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
 575   {
 576       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
 577       // be a promotion.
 578       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
 579               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
 580            && !move_promotion(m))
 581           return MOVE_NONE;
 582
 583       // Proceed according to the square delta between the source and
 584       // destionation squares.
 585       switch (to - from)
 586       {
 587       case DELTA_NW:
 588       case DELTA_NE:
 589       case DELTA_SW:
 590       case DELTA_SE:
 591       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
 592       // piece (en passant captures was handled earlier).
 593           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
 594               return MOVE_NONE;
 595           break;
 596
 597       case DELTA_N:
 598       case DELTA_S:
 599       // Pawn push. The destination square must be empty.
 600           if (!pos.square_is_empty(to))
 601               return MOVE_NONE;
 602           break;
 603
 604       case DELTA_NN:
 605       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
 606       // rank, and both the destination square and the square between the
 607       // source and destination squares must be empty.
 608       if (   square_rank(to) != RANK_4
 609           || !pos.square_is_empty(to)
 610           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
 611           return MOVE_NONE;
 612           break;
 613
 614       case DELTA_SS:
 615       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
 616       // rank, and both the destination square and the square between the
 617       // source and destination squares must be empty.
 618           if (   square_rank(to) != RANK_5
 619               || !pos.square_is_empty(to)
 620               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
 621               return MOVE_NONE;
 622           break;
 623
 624       default:
 625           return MOVE_NONE;
 626       }
 627       // The move is pseudo-legal.  Return it if it is legal.
 628       return (pos.move_is_legal(m) ? m : MOVE_NONE);
 629   }
 630
 631   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
 632   return (   pos.piece_attacks_square(from, to)
 633           && pos.move_is_legal(m)
 634           && !move_promotion(m) ? m : MOVE_NONE);
 635 }
 636
 637
 638 namespace {
 639
 640   template<Color C>
 641   int generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 642
 643     static const PawnOffsets ofs = (C == WHITE ? WhitePawnOffsets : BlackPawnOffsets);
 644
 645     Bitboard pawns = pos.pawns(ofs.us);
 646     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(ofs.them);
 647     Square sq;
 648     int n = 0;
 649
 650     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 651     Bitboard b1 = (ofs.forward_right)(pawns) & ~FileABB & enemyPieces;
 652
 653     // Capturing promotions
 654     Bitboard b2 = b1 & ofs.Rank8BB;
 655     while (b2)
 656     {
 657         sq = pop_1st_bit(&b2);
 658         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, QUEEN);
 659     }
 660
 661     // Capturing non-promotions
 662     b2 = b1 & ~ofs.Rank8BB;
 663     while (b2)
 664     {
 665         sq = pop_1st_bit(&b2);
 666         mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq);
 667     }
 668
 669     // Captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 670     b1 = (ofs.forward_left)(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces;
 671
 672     // Capturing promotions
 673     b2 = b1 & ofs.Rank8BB;
 674     while (b2)
 675     {
 676         sq = pop_1st_bit(&b2);
 677         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, QUEEN);
 678     }
 679
 680     // Capturing non-promotions
 681     b2 = b1 & ~ofs.Rank8BB;
 682     while (b2)
 683     {
 684         sq = pop_1st_bit(&b2);
 685         mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq);
 686     }
 687
 688     // Non-capturing promotions
 689     b1 = (ofs.forward)(pawns) & pos.empty_squares() & Rank8BB;
 690     while (b1)
 691     {
 692         sq = pop_1st_bit(&b1);
 693         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, QUEEN);
 694     }
 695
 696     // En passant captures
 697     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
 698     {
 699         assert(ofs.us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 700         assert(ofs.us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 701
 702         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(ofs.them, pos.ep_square());
 703         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 704
 705         while (b1)
 706         {
 707             sq = pop_1st_bit(&b1);
 708             mlist[n++].move = make_ep_move(sq, pos.ep_square());
 709         }
 710     }
 711     return n;
 712   }
 713
 714
 715   template<Color C>
 716   int generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 717
 718     static const PawnOffsets ofs = (C == WHITE ? WhitePawnOffsets : BlackPawnOffsets);
 719
 720     Bitboard pawns = pos.pawns(ofs.us);
 721     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(ofs.them);
 722     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 723     Bitboard b1, b2;
 724     Square sq;
 725     int n = 0;
 726
 727     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 728     b1 = ofs.forward_right(pawns) & ~FileABB & enemyPieces & ofs.Rank8BB;
 729     while (b1)
 730     {
 731         sq = pop_1st_bit(&b1);
 732         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, ROOK);
 733         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, BISHOP);
 734         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NE, sq, KNIGHT);
 735     }
 736
 737     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 738     b1 = ofs.forward_left(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces & ofs.Rank8BB;
 739     while (b1)
 740     {
 741         sq = pop_1st_bit(&b1);
 742         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, ROOK);
 743         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, BISHOP);
 744         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_NW, sq, KNIGHT);
 745     }
 746
 747     // Single pawn pushes
 748     b1 = ofs.forward(pawns) & emptySquares;
 749     b2 = b1 & ofs.Rank8BB;
 750     while (b2)
 751     {
 752       sq = pop_1st_bit(&b2);
 753       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, ROOK);
 754       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, BISHOP);
 755       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - ofs.DELTA_N, sq, KNIGHT);
 756     }
 757     b2 = b1 & ~ofs.Rank8BB;
 758     while (b2)
 759     {
 760         sq = pop_1st_bit(&b2);
 761         mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_N, sq);
 762     }
 763
 764     // Double pawn pushes
 765     b2 = (ofs.forward(b1 & ofs.Rank3BB)) & emptySquares;
 766     while (b2)
 767     {
 768       sq = pop_1st_bit(&b2);
 769       mlist[n++].move = make_move(sq - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, sq);
 770     }
 771     return n;
 772   }
 773
 774
 775   int generate_castle_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist, Color us) {
 776
 777     int n = 0;
 778
 779     if (pos.can_castle(us))
 780     {
 781         Color them = opposite_color(us);
 782         Square ksq = pos.king_square(us);
 783
 784         assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 785
 786         if (pos.can_castle_kingside(us))
 787         {
 788             Square rsq = pos.initial_kr_square(us);
 789             Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 790             Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 791             Square s;
 792             bool illegal = false;
 793
 794             assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
 795
 796             for (s = Min(ksq, g1); s <= Max(ksq, g1); s++)
 797                 if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 798                     || pos.square_is_attacked(s, them))
 799                     illegal = true;
 800
 801             for (s = Min(rsq, f1); s <= Max(rsq, f1); s++)
 802                 if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 803                     illegal = true;
 804
 805             if (!illegal)
 806                 mlist[n++].move = make_castle_move(ksq, rsq);
 807       }
 808
 809       if (pos.can_castle_queenside(us))
 810       {
 811           Square rsq = pos.initial_qr_square(us);
 812           Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 813           Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 814           Square s;
 815           bool illegal = false;
 816
 817           assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
 818
 819           for (s = Min(ksq, c1); s <= Max(ksq, c1); s++)
 820               if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 821                   || pos.square_is_attacked(s, them))
 822                   illegal = true;
 823
 824           for (s = Min(rsq, d1); s <= Max(rsq, d1); s++)
 825               if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 826                   illegal = true;
 827
 828         if (   square_file(rsq) == FILE_B
 829             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == rook_of_color(them)
 830                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == queen_of_color(them)))
 831             illegal = true;
 832
 833         if (!illegal)
 834             mlist[n++].move = make_castle_move(ksq, rsq);
 835       }
 836     }
 837     return n;
 838   }
 839
 840
 841   template<Color C>
 842   int generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist, int n)
 843   {
 844     static const PawnOffsets ofs = (C == WHITE ? WhitePawnOffsets : BlackPawnOffsets);
 845
 846     // Pawn moves which give discovered check. This is possible only if the
 847     // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 848     // generate captures.
 849     Bitboard empty = pos.empty_squares();
 850
 851     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
 852     Bitboard b1 = pos.pawns(pos.side_to_move()) & ~file_bb(ksq), b2, b3;
 853
 854     // Discovered checks, single pawn pushes
 855     b2 = b3 = (ofs.forward)(b1 & dc) & ~ofs.Rank8BB & empty;
 856     while (b3)
 857     {
 858         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 859         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N, to);
 860     }
 861
 862     // Discovered checks, double pawn pushes
 863     b3 = (ofs.forward)(b2 & ofs.Rank3BB) & empty;
 864     while (b3)
 865     {
 866         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 867         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, to);
 868     }
 869
 870     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
 871     // of the enemy king
 872
 873     b1 &= (~dc & neighboring_files_bb(ksq)); // FIXME why ~dc ??
 874
 875     // Direct checks, single pawn pushes
 876     b2 = (ofs.forward)(b1) & empty;
 877     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(ofs.them, ksq);
 878     while (b3)
 879     {
 880         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 881         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N, to);
 882     }
 883
 884     // Direct checks, double pawn pushes
 885     b3 = (ofs.forward)(b2 & ofs.Rank3BB) & empty & pos.pawn_attacks(ofs.them, ksq);
 886     while (b3)
 887     {
 888         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 889         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, to);
 890     }
 891     return n;
 892   }
 893
 894   template<Color C>
 895   int generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard not_pinned,
 896                                       Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist, int n) {
 897
 898     static const PawnOffsets ofs = (C == WHITE ? WhitePawnOffsets : BlackPawnOffsets);
 899
 900     // Find non-pinned pawns
 901     Bitboard b1 = pos.pawns(ofs.us) & not_pinned;
 902
 903     // Single pawn pushes. We don't have to AND with empty squares here,
 904     // because the blocking squares will always be empty.
 905     Bitboard b2 = (ofs.forward)(b1) & blockSquares;
 906     while (b2)
 907     {
 908         Square to = pop_1st_bit(&b2);
 909
 910         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 911
 912         if (square_rank(to) == ofs.RANK_8)
 913         {
 914             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - ofs.DELTA_N, to, QUEEN);
 915             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - ofs.DELTA_N, to, ROOK);
 916             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - ofs.DELTA_N, to, BISHOP);
 917             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - ofs.DELTA_N, to, KNIGHT);
 918         } else
 919             mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N, to);
 920     }
 921
 922     // Double pawn pushes
 923     b2 = (ofs.forward)((ofs.forward)(b1) & pos.empty_squares() & ofs.Rank3BB) & blockSquares;
 924     while (b2)
 925     {
 926         Square to = pop_1st_bit(&b2);
 927
 928         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 929         assert(ofs.us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
 930         assert(ofs.us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
 931
 932         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, to);
 933     }
 934     return n;
 935   }
 936 }