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

   1 /*
   2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
   4   Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
   5
   6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9   (at your option) any later version.
  10
  11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
  12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14   GNU General Public License for more details.
  15
  16   You should have received a copy of the GNU General Public License
  17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18 */
  19
  20
  21 ////
  22 //// Includes
  23 ////
  24
  25 #include <cassert>
  26
  27 #include "bitcount.h"
  28 #include "movegen.h"
  29
  30 // Simple macro to wrap a very common while loop, no facny, no flexibility,
  31 // hardcoded list name 'mlist' and from square 'from'.
  32 #define SERIALIZE_MOVES(b) while (b) (*mlist++).move = make_move(from, pop_1st_bit(&b))
  33
  34 // Version used for pawns, where the 'from' square is given as a delta from the 'to' square
  35 #define SERIALIZE_MOVES_D(b, d) while (b) { to = pop_1st_bit(&b); (*mlist++).move = make_move(to + (d), to); }
  36
  37 ////
  38 //// Local definitions
  39 ////
  40
  41 namespace {
  42
  43   enum CastlingSide {
  44     KING_SIDE,
  45     QUEEN_SIDE
  46   };
  47
  48   enum MoveType {
  49     CAPTURE,
  50     NON_CAPTURE
  51   };
  52
  53   // Functions
  54   bool castling_is_check(const Position&, CastlingSide);
  55
  56   // Helper templates
  57   template<CastlingSide Side>
  58   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  59
  60   template<Color Us>
  61   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*);
  62
  63   template<Color Us>
  64   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  65
  66   template<Color Us, SquareDelta Diagonal>
  67   MoveStack* generate_pawn_captures_diagonal(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard enemyPieces, bool promotion);
  68
  69   template<Color Us, bool Checks>
  70   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc = EmptyBoardBB, Square ksq = SQ_NONE);
  71
  72   template<Color Us, SquareDelta Direction>
  73   inline Bitboard move_pawns(Bitboard p) {
  74
  75     if (Direction == DELTA_N)
  76         return Us == WHITE ? p << 8 : p >> 8;
  77     else if (Direction == DELTA_NE)
  78         return Us == WHITE ? p << 9 : p >> 7;
  79     else if (Direction == DELTA_NW)
  80         return Us == WHITE ? p << 7 : p >> 9;
  81     else
  82         return p;
  83   }
  84
  85   // Template generate_piece_checks() with specializations
  86   template<PieceType>
  87   MoveStack* generate_piece_checks(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard, Square);
  88
  89   template<>
  90   inline MoveStack* generate_piece_checks<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us, Bitboard dc, Square ksq) {
  91
  92     return (us == WHITE ? generate_pawn_noncaptures<WHITE, true>(p, m, dc, ksq)
  93                         : generate_pawn_noncaptures<BLACK, true>(p, m, dc, ksq));
  94   }
  95
  96   // Template generate_piece_moves() with specializations and overloads
  97   template<PieceType>
  98   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard);
  99
 100   template<>
 101   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard);
 102
 103   template<PieceType Piece, MoveType Type>
 104   inline MoveStack* generate_piece_moves(const Position& p, MoveStack* m, Color us) {
 105
 106       assert(Piece == PAWN);
 107
 108       if (Type == CAPTURE)
 109           return (us == WHITE ? generate_pawn_captures<WHITE>(p, m)
 110                               : generate_pawn_captures<BLACK>(p, m));
 111       else
 112           return (us == WHITE ? generate_pawn_noncaptures<WHITE, false>(p, m)
 113                               : generate_pawn_noncaptures<BLACK, false>(p, m));
 114   }
 115
 116   template<PieceType>
 117   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard, Bitboard);
 118
 119   template<>
 120   inline MoveStack* generate_piece_moves<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m,
 121                                                Color us, Bitboard t, Bitboard pnd) {
 122
 123     return (us == WHITE ? generate_pawn_blocking_evasions<WHITE>(p, pnd, t, m)
 124                         : generate_pawn_blocking_evasions<BLACK>(p, pnd, t, m));
 125   }
 126 }
 127
 128
 129 ////
 130 //// Functions
 131 ////
 132
 133
 134 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
 135 /// promotions. Returns a pointer to the end of the move list.
 136
 137 MoveStack* generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 138
 139   assert(pos.is_ok());
 140   assert(!pos.is_check());
 141
 142   Color us = pos.side_to_move();
 143   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
 144
 145   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 146   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 147   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 148   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 149   mlist = generate_piece_moves<PAWN, CAPTURE>(pos, mlist, us);
 150   return  generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 151 }
 152
 153
 154 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
 155 /// underpromotions. Returns a pointer to the end of the move list.
 156
 157 MoveStack* generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 158
 159   assert(pos.is_ok());
 160   assert(!pos.is_check());
 161
 162   Color us = pos.side_to_move();
 163   Bitboard target = pos.empty_squares();
 164
 165   mlist = generate_piece_moves<PAWN, NON_CAPTURE>(pos, mlist, us);
 166   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 167   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 168   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 169   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 170   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 171   mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 172   return  generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 173 }
 174
 175
 176 /// generate_non_capture_checks() generates all pseudo-legal non-capturing,
 177 /// non-promoting checks. Returns a pointer to the end of the move list.
 178
 179 MoveStack* generate_non_capture_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 180
 181   assert(pos.is_ok());
 182   assert(!pos.is_check());
 183
 184   Color us = pos.side_to_move();
 185   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
 186
 187   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(opposite_color(us), KING));
 188
 189   // Pieces moves
 190   mlist = generate_piece_checks<PAWN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 191   mlist = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 192   mlist = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 193   mlist = generate_piece_checks<ROOK>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 194   mlist = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 195   mlist = generate_piece_checks<KING>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 196
 197   // Castling moves that give check. Very rare but nice to have!
 198   if (   pos.can_castle_queenside(us)
 199       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_D)
 200       && castling_is_check(pos, QUEEN_SIDE))
 201       mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 202
 203   if (   pos.can_castle_kingside(us)
 204       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_F)
 205       && castling_is_check(pos, KING_SIDE))
 206       mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 207
 208   return mlist;
 209 }
 210
 211
 212 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
 213 /// in check. Unlike the other move generation functions, this one generates
 214 /// only legal moves. Returns a pointer to the end of the move list.
 215
 216 MoveStack* generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard pinned) {
 217
 218   assert(pos.is_ok());
 219   assert(pos.is_check());
 220
 221   Square from, to;
 222   Color us = pos.side_to_move();
 223   Color them = opposite_color(us);
 224   Square ksq = pos.king_square(us);
 225   Bitboard sliderAttacks = EmptyBoardBB;
 226   Bitboard checkers = pos.checkers();
 227
 228   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 229
 230   // The bitboard of occupied pieces without our king
 231   Bitboard b_noKing = pos.occupied_squares();
 232   clear_bit(&b_noKing, ksq);
 233
 234   // Find squares attacked by slider checkers, we will
 235   // remove them from king evasions set so to avoid a couple
 236   // of cycles in the slow king evasions legality check loop
 237   // and to be able to use attackers_to().
 238   Bitboard b = checkers & pos.pieces(BISHOP, QUEEN);
 239   while (b)
 240   {
 241       from = pop_1st_bit(&b);
 242       sliderAttacks |= bishop_attacks_bb(from, b_noKing);
 243   }
 244
 245   b = checkers & pos.pieces(ROOK, QUEEN);
 246   while (b)
 247   {
 248       from = pop_1st_bit(&b);
 249       sliderAttacks |= rook_attacks_bb(from, b_noKing);
 250   }
 251
 252   // Generate evasions for king, both captures and non captures
 253   Bitboard b1 = pos.attacks_from<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us) & ~sliderAttacks;
 254   Bitboard enemy = pos.pieces_of_color(them);
 255   while (b1)
 256   {
 257       to = pop_1st_bit(&b1);
 258       // Note that we can use attackers_to() only because we
 259       // have already removed slider checkers attacked squares.
 260       if (!(pos.attackers_to(to) & enemy))
 261           (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
 262   }
 263
 264   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
 265   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 266   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 267   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
 268   {
 269       Square checksq = first_1(checkers);
 270
 271       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 272
 273       // Generate captures of the checking piece
 274
 275       // Pawn captures
 276       b1 = pos.attacks_from<PAWN>(checksq, them) & pos.pieces(PAWN, us) & ~pinned;
 277       while (b1)
 278       {
 279           from = pop_1st_bit(&b1);
 280           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
 281           {
 282               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 283               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 284               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 285               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 286           } else
 287               (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 288       }
 289
 290       // Pieces captures
 291       b1 = (  (pos.attacks_from<KNIGHT>(checksq) & pos.pieces(KNIGHT, us))
 292             | (pos.attacks_from<BISHOP>(checksq) & pos.pieces(BISHOP, QUEEN, us))
 293             | (pos.attacks_from<ROOK>(checksq)   & pos.pieces(ROOK, QUEEN, us)) ) & ~pinned;
 294
 295       while (b1)
 296       {
 297           from = pop_1st_bit(&b1);
 298           (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 299       }
 300
 301       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is a slider
 302       if (sliderAttacks)
 303       {
 304           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 305
 306           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 307
 308           if (blockSquares)
 309           {
 310               mlist = generate_piece_moves<PAWN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 311               mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 312               mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 313               mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 314               mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 315           }
 316       }
 317
 318       // Finally, the special case of en passant captures. An en passant
 319       // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 320       // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 321       // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 322       // an en passant check evasion may be possible.
 323       if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pieces(PAWN, them)))
 324       {
 325           to = pos.ep_square();
 326           b1 = pos.attacks_from<PAWN>(to, them) & pos.pieces(PAWN, us);
 327
 328           // The checking pawn cannot be a discovered (bishop) check candidate
 329           // otherwise we were in check also before last double push move.
 330           assert(!bit_is_set(pos.discovered_check_candidates(them), checksq));
 331           assert(count_1s(b1) == 1 || count_1s(b1) == 2);
 332
 333           b1 &= ~pinned;
 334           while (b1)
 335           {
 336               from = pop_1st_bit(&b1);
 337               // Move is always legal because checking pawn is not a discovered
 338               // check candidate and our capturing pawn has been already tested
 339               // against pinned pieces.
 340               (*mlist++).move = make_ep_move(from, to);
 341           }
 342       }
 343   }
 344   return mlist;
 345 }
 346
 347
 348 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
 349 /// current position. This function is not very fast, and should be used
 350 /// only in situations where performance is unimportant. It wouldn't be
 351 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 352 /// we don't need it.
 353
 354 MoveStack* generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 355
 356   assert(pos.is_ok());
 357
 358   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 359
 360   if (pos.is_check())
 361       return generate_evasions(pos, mlist, pinned);
 362
 363   // Generate pseudo-legal moves
 364   MoveStack* last = generate_captures(pos, mlist);
 365   last = generate_noncaptures(pos, last);
 366
 367   // Remove illegal moves from the list
 368   for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
 369       if (!pos.pl_move_is_legal(cur->move, pinned))
 370       {
 371           cur->move = (--last)->move;
 372           cur--;
 373       }
 374   return last;
 375 }
 376
 377
 378 /// move_is_legal() takes a position and a (not necessarily pseudo-legal)
 379 /// move and a pinned pieces bitboard as input, and tests whether
 380 /// the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
 381 /// returned. If not, the function returns false.  This function must
 382 /// only be used when the side to move is not in check.
 383
 384 bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
 385
 386   assert(pos.is_ok());
 387   assert(!pos.is_check());
 388   assert(move_is_ok(m));
 389   assert(pinned == pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()));
 390
 391   Color us = pos.side_to_move();
 392   Square from = move_from(m);
 393   Piece pc = pos.piece_on(from);
 394
 395   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
 396   // move, the move is obviously not legal.
 397   if (color_of_piece(pc) != us)
 398       return false;
 399
 400   Color them = opposite_color(us);
 401   Square to = move_to(m);
 402
 403   // En passant moves
 404   if (move_is_ep(m))
 405   {
 406       // The piece must be a pawn and destination square must be the
 407       // en passant square.
 408       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
 409           || to != pos.ep_square())
 410           return false;
 411
 412       assert(pos.square_is_empty(to));
 413       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
 414
 415       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 416       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 417   }
 418
 419   // Castling moves
 420   if (move_is_short_castle(m))
 421   {
 422       // The piece must be a king and side to move must still have
 423       // the right to castle kingside.
 424       if (   type_of_piece(pc) != KING
 425           ||!pos.can_castle_kingside(us))
 426           return false;
 427
 428       assert(from == pos.king_square(us));
 429       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
 430       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 431
 432       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 433       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 434       Square s;
 435       bool illegal = false;
 436
 437       // Check if any of the squares between king and rook
 438       // is occupied or under attack.
 439       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
 440           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 441               ||(pos.attackers_to(s) & pos.pieces_of_color(them)))
 442               illegal = true;
 443
 444       // Check if any of the squares between king and rook
 445       // is occupied.
 446       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
 447           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 448               illegal = true;
 449
 450       return !illegal;
 451   }
 452
 453   if (move_is_long_castle(m))
 454   {
 455       // The piece must be a king and side to move must still have
 456       // the right to castle kingside.
 457       if (   type_of_piece(pc) != KING
 458           ||!pos.can_castle_queenside(us))
 459           return false;
 460
 461       assert(from == pos.king_square(us));
 462       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
 463       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 464
 465       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 466       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 467       Square s;
 468       bool illegal = false;
 469
 470       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
 471           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 472              ||(pos.attackers_to(s) & pos.pieces_of_color(them)))
 473               illegal = true;
 474
 475       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
 476           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 477               illegal = true;
 478
 479       if (   square_file(to) == FILE_B
 480           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 481               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 482           illegal = true;
 483
 484       return !illegal;
 485   }
 486
 487   // Normal moves
 488
 489   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
 490   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
 491       return false;
 492
 493   // Proceed according to the type of the moving piece.
 494   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
 495   {
 496       // Move direction must be compatible with pawn color
 497       int direction = to - from;
 498       if ((us == WHITE) != (direction > 0))
 499           return false;
 500
 501       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
 502       // be a promotion.
 503       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
 504               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
 505            && !move_is_promotion(m))
 506           return false;
 507
 508       // Proceed according to the square delta between the source and
 509       // destionation squares.
 510       switch (direction)
 511       {
 512       case DELTA_NW:
 513       case DELTA_NE:
 514       case DELTA_SW:
 515       case DELTA_SE:
 516       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
 517       // piece (en passant captures was handled earlier).
 518           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
 519               return false;
 520           break;
 521
 522       case DELTA_N:
 523       case DELTA_S:
 524       // Pawn push. The destination square must be empty.
 525           if (!pos.square_is_empty(to))
 526               return false;
 527           break;
 528
 529       case DELTA_NN:
 530       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
 531       // rank, and both the destination square and the square between the
 532       // source and destination squares must be empty.
 533       if (   square_rank(to) != RANK_4
 534           || !pos.square_is_empty(to)
 535           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
 536           return false;
 537           break;
 538
 539       case DELTA_SS:
 540       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
 541       // rank, and both the destination square and the square between the
 542       // source and destination squares must be empty.
 543           if (   square_rank(to) != RANK_5
 544               || !pos.square_is_empty(to)
 545               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
 546               return false;
 547           break;
 548
 549       default:
 550           return false;
 551       }
 552       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 553       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 554   }
 555
 556   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
 557   return (   bit_is_set(pos.attacks_from(pc, from), to)
 558           && pos.pl_move_is_legal(m, pinned)
 559           && !move_is_promotion(m));
 560 }
 561
 562
 563 /// Another version of move_is_legal(), which takes only a position and a move
 564 /// as input. This function does not require that the side to move is not in
 565 /// check. It is not optimized for speed, and is only used for verifying move
 566 /// legality when building a PV from the transposition table.
 567
 568 bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m) {
 569
 570   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 571   if (!pos.is_check())
 572       return move_is_legal(pos, m, pinned);
 573   else
 574   {
 575       Position p(pos);
 576       MoveStack mlist[64];
 577       MoveStack* last = generate_evasions(p, mlist, pinned);
 578       for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
 579           if (cur->move == m)
 580               return true;
 581
 582       return false;
 583   }
 584 }
 585
 586
 587 namespace {
 588
 589   template<PieceType Piece>
 590   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 591
 592     Square from;
 593     Bitboard b;
 594
 595     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 596     {
 597         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 598         b = pos.attacks_from<Piece>(from) & target;
 599         SERIALIZE_MOVES(b);
 600     }
 601     return mlist;
 602   }
 603
 604   template<PieceType Piece>
 605   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist,
 606                                   Color us, Bitboard target, Bitboard pinned) {
 607     Square from;
 608     Bitboard b;
 609
 610     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 611     {
 612         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 613         if (pinned && bit_is_set(pinned, from))
 614             continue;
 615
 616         b = pos.attacks_from<Piece>(from) & target;
 617         SERIALIZE_MOVES(b);
 618     }
 619     return mlist;
 620   }
 621
 622   template<>
 623   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 624
 625     Bitboard b;
 626     Square from = pos.king_square(us);
 627
 628     b = pos.attacks_from<KING>(from) & target;
 629     SERIALIZE_MOVES(b);
 630     return mlist;
 631   }
 632
 633   template<Color Us, SquareDelta Diagonal>
 634   MoveStack* generate_pawn_captures_diagonal(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard enemyPieces, bool promotion) {
 635
 636     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 637     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 638     const Bitboard TFileABB = (Diagonal == DELTA_NE ? FileABB : FileHBB);
 639     const SquareDelta TDELTA_NE = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SE);
 640     const SquareDelta TDELTA_NW = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SW);
 641     const SquareDelta TTDELTA_NE = (Diagonal == DELTA_NE ? TDELTA_NE : TDELTA_NW);
 642
 643     Square to;
 644
 645     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) diagonal or in the h1-a8 (h8-a1 for black)
 646     Bitboard b1 = move_pawns<Us, Diagonal>(pawns) & ~TFileABB & enemyPieces;
 647
 648     // Capturing promotions
 649     if (promotion)
 650     {
 651         Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
 652         b1 &= ~TRank8BB;
 653         while (b2)
 654         {
 655             to = pop_1st_bit(&b2);
 656             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TTDELTA_NE, to, QUEEN);
 657         }
 658     }
 659
 660     // Capturing non-promotions
 661     SERIALIZE_MOVES_D(b1, -TTDELTA_NE);
 662     return mlist;
 663   }
 664
 665   template<Color Us>
 666   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 667
 668     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 669     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 670     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 671     const Bitboard TRank7BB = (Us == WHITE ? Rank7BB : Rank2BB);
 672     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 673
 674     Square to;
 675     Bitboard pawns = pos.pieces(PAWN, Us);
 676     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(opposite_color(Us));
 677     bool possiblePromotion = (pawns & TRank7BB);
 678
 679     // Standard captures and capturing promotions in both directions
 680     mlist = generate_pawn_captures_diagonal<Us, DELTA_NE>(mlist, pawns, enemyPieces, possiblePromotion);
 681     mlist = generate_pawn_captures_diagonal<Us, DELTA_NW>(mlist, pawns, enemyPieces, possiblePromotion);
 682
 683     // Non-capturing promotions
 684     if (possiblePromotion)
 685     {
 686         Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
 687         while (b1)
 688         {
 689             to = pop_1st_bit(&b1);
 690             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 691         }
 692     }
 693
 694     // En passant captures
 695     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
 696     {
 697         assert(Us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 698         assert(Us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 699
 700         Bitboard b1 = pawns & pos.attacks_from<PAWN>(pos.ep_square(), Them);
 701         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 702
 703         while (b1)
 704         {
 705             to = pop_1st_bit(&b1);
 706             (*mlist++).move = make_ep_move(to, pos.ep_square());
 707         }
 708     }
 709     return mlist;
 710   }
 711
 712   template<Color Us, bool GenerateChecks>
 713   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc, Square ksq) {
 714
 715     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 716     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 717     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 718     const Bitboard TRank7BB = (Us == WHITE ? Rank7BB : Rank2BB);
 719     const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
 720     const SquareDelta TDELTA_NE = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SE);
 721     const SquareDelta TDELTA_NW = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SW);
 722     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 723
 724     Bitboard b1, b2, dcPawns1, dcPawns2;
 725     Square to;
 726     Bitboard pawns = pos.pieces(PAWN, Us);
 727     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 728
 729     if (pawns & TRank7BB) // There is some promotion candidate ?
 730     {
 731         // When generating checks consider under-promotion moves (both captures
 732         // and non captures) only if can give a discovery check.
 733         Bitboard pp = GenerateChecks ? pawns & dc & EmptyBoardBB: pawns;
 734         Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(opposite_color(Us));
 735
 736         // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 737         b1 = move_pawns<Us, DELTA_NE>(pp) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
 738         while (b1)
 739         {
 740             to = pop_1st_bit(&b1);
 741             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
 742             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
 743             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
 744         }
 745
 746         // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 747         b1 = move_pawns<Us, DELTA_NW>(pp) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
 748         while (b1)
 749         {
 750             to = pop_1st_bit(&b1);
 751             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
 752             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
 753             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
 754         }
 755
 756         // Underpromotion pawn pushes
 757         b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pp) & emptySquares & TRank8BB;
 758         while (b1)
 759         {
 760             to = pop_1st_bit(&b1);
 761             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 762             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 763             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 764         }
 765     }
 766
 767     dcPawns1 = dcPawns2 = EmptyBoardBB;
 768     if (GenerateChecks && (dc & pawns))
 769     {
 770         // Pawn moves which gives discovered check. This is possible only if the
 771         // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 772         // generate captures.
 773         dcPawns1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns & dc & ~file_bb(ksq)) & emptySquares & ~TRank8BB;
 774         dcPawns2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(dcPawns1 & TRank3BB) & emptySquares;
 775     }
 776
 777     // Single pawn pushes
 778     b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & emptySquares & ~TRank8BB;
 779     b2 = GenerateChecks ? (b1 & pos.attacks_from<PAWN>(ksq, Them)) | dcPawns1 : b1;
 780     SERIALIZE_MOVES_D(b2, -TDELTA_N);
 781
 782     // Double pawn pushes
 783     b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & TRank3BB) & emptySquares;
 784     b2 = GenerateChecks ? (b1 & pos.attacks_from<PAWN>(ksq, Them)) | dcPawns2 : b1;
 785     SERIALIZE_MOVES_D(b2, -TDELTA_N -TDELTA_N);
 786     return mlist;
 787   }
 788
 789   template<PieceType Piece>
 790   MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 791                                    Bitboard dc, Square ksq) {
 792
 793     Bitboard target = pos.pieces(Piece, us);
 794
 795     // Discovered checks
 796     Bitboard b = target & dc;
 797     while (b)
 798     {
 799         Square from = pop_1st_bit(&b);
 800         Bitboard bb = pos.attacks_from<Piece>(from) & pos.empty_squares();
 801         if (Piece == KING)
 802             bb &= ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 803
 804         SERIALIZE_MOVES(bb);
 805     }
 806
 807     // Direct checks
 808     b = target & ~dc;
 809     Bitboard checkSqs = pos.attacks_from<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
 810     if (Piece == KING || !checkSqs)
 811         return mlist;
 812
 813     while (b)
 814     {
 815         Square from = pop_1st_bit(&b);
 816         if (   (Piece == QUEEN  && !(QueenPseudoAttacks[from]  & checkSqs))
 817             || (Piece == ROOK   && !(RookPseudoAttacks[from]   & checkSqs))
 818             || (Piece == BISHOP && !(BishopPseudoAttacks[from] & checkSqs)))
 819             continue;
 820
 821         Bitboard bb = pos.attacks_from<Piece>(from) & checkSqs;
 822         SERIALIZE_MOVES(bb);
 823     }
 824     return mlist;
 825   }
 826
 827   template<Color Us>
 828   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard pinned,
 829                                              Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 830
 831     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 832     const Rank TRANK_8 = (Us == WHITE ? RANK_8 : RANK_1);
 833     const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
 834     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 835
 836     Square to;
 837
 838     // Find non-pinned pawns and push them one square
 839     Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pos.pieces(PAWN, Us) & ~pinned);
 840
 841     // We don't have to AND with empty squares here,
 842     // because the blocking squares will always be empty.
 843     Bitboard b2 = b1 & blockSquares;
 844     while (b2)
 845     {
 846         to = pop_1st_bit(&b2);
 847
 848         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 849
 850         if (square_rank(to) == TRANK_8)
 851         {
 852             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 853             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 854             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 855             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 856         } else
 857             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 858     }
 859
 860     // Double pawn pushes
 861     b2 = b1 & pos.empty_squares() & TRank3BB;
 862     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b2) & blockSquares;
 863     while (b2)
 864     {
 865         to = pop_1st_bit(&b2);
 866
 867         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 868         assert(Us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
 869         assert(Us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
 870
 871         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 872     }
 873     return mlist;
 874   }
 875
 876   template<CastlingSide Side>
 877   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 878
 879     Color us = pos.side_to_move();
 880
 881     if (  (Side == KING_SIDE && pos.can_castle_kingside(us))
 882         ||(Side == QUEEN_SIDE && pos.can_castle_queenside(us)))
 883     {
 884         Color them = opposite_color(us);
 885         Square ksq = pos.king_square(us);
 886
 887         assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 888
 889         Square rsq = (Side == KING_SIDE ? pos.initial_kr_square(us) : pos.initial_qr_square(us));
 890         Square s1 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
 891         Square s2 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 892         Square s;
 893         bool illegal = false;
 894
 895         assert(pos.piece_on(rsq) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 896
 897         // It is a bit complicated to correctly handle Chess960
 898         for (s = Min(ksq, s1); s <= Max(ksq, s1); s++)
 899             if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 900                 ||(pos.attackers_to(s) & pos.pieces_of_color(them)))
 901                 illegal = true;
 902
 903         for (s = Min(rsq, s2); s <= Max(rsq, s2); s++)
 904             if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 905                 illegal = true;
 906
 907         if (   Side == QUEEN_SIDE
 908             && square_file(rsq) == FILE_B
 909             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 910                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 911             illegal = true;
 912
 913         if (!illegal)
 914             (*mlist++).move = make_castle_move(ksq, rsq);
 915     }
 916     return mlist;
 917   }
 918
 919   bool castling_is_check(const Position& pos, CastlingSide side) {
 920
 921     // After castling opponent king is attacked by the castled rook?
 922     File rookFile = (side == QUEEN_SIDE ? FILE_D : FILE_F);
 923     Color us = pos.side_to_move();
 924     Square ksq = pos.king_square(us);
 925     Bitboard occ = pos.occupied_squares();
 926
 927     clear_bit(&occ, ksq); // Remove our king from the board
 928     Square rsq = make_square(rookFile, square_rank(ksq));
 929     return bit_is_set(rook_attacks_bb(rsq, occ), pos.king_square(opposite_color(us)));
 930   }
 931 }