movegen: Fix just introduced move counter bug
[stockfish] / 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   int generate_white_pawn_captures(const Position&, MoveStack*);
36   int generate_black_pawn_captures(const Position&, MoveStack*);
37   int generate_white_pawn_noncaptures(const Position&, MoveStack*);
38   int generate_black_pawn_noncaptures(const Position&, MoveStack*);
39   int generate_piece_moves(PieceType, const Position&, MoveStack*, Color side, Bitboard t);
40   int generate_castle_moves(const Position&, MoveStack*, Color us);
41
42   int generate_piece_checks(PieceType pce, const Position& pos, Bitboard target,
43                             Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist, int n);
44
45   inline Bitboard next_row_white(Bitboard b) { return b << 8; }
46   inline Bitboard next_row_black(Bitboard b) { return b >> 8; }
47
48   struct PawnOffsets {
49
50       Bitboard Rank3BB;
51       Bitboard Rank8BB;
52       SquareDelta DELTA_N;
53       Color them;
54       Bitboard (*next_row_fn)(Bitboard b);
55   };
56   const PawnOffsets WhitePawnOffsets = { Rank3BB, Rank8BB, DELTA_N, BLACK, &next_row_white };
57   const PawnOffsets BlackPawnOffsets = { Rank6BB, Rank1BB, DELTA_S, WHITE, &next_row_black };
58
59   int generate_pawn_checks(const PawnOffsets& ofs, const Position& pos, Bitboard dc,
60                            Square ksq, MoveStack* mlist, int n);
61 }
62
63
64 ////
65 //// Functions
66 ////
67
68
69 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
70 /// promotions.  The return value is the number of moves generated.
71
72 int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
73
74   assert(pos.is_ok());
75   assert(!pos.is_check());
76
77   Color us = pos.side_to_move();
78   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
79   int n;
80
81   if (us == WHITE)
82       n = generate_white_pawn_captures(pos, mlist);
83   else
84       n = generate_black_pawn_captures(pos, mlist);
85
86   for (PieceType pce = KNIGHT; pce <= KING; pce++)
87       n += generate_piece_moves(pce, pos, mlist+n, us, target);
88
89   return n;
90 }
91
92
93 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and 
94 /// underpromotions.  The return value is the number of moves generated.
95
96 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack *mlist) {
97
98   assert(pos.is_ok());
99   assert(!pos.is_check());
100
101   Color us = pos.side_to_move();
102   Bitboard target = pos.empty_squares();
103   int n;
104
105   if (us == WHITE)
106       n = generate_white_pawn_noncaptures(pos, mlist);
107   else
108       n = generate_black_pawn_noncaptures(pos, mlist);
109
110   for (PieceType pce = KNIGHT; pce <= KING; pce++)
111       n += generate_piece_moves(pce, pos, mlist+n, us, target);
112
113   n += generate_castle_moves(pos, mlist+n, us);
114   return n;
115 }
116
117
118 /// generate_checks() generates all pseudo-legal non-capturing, non-promoting
119 /// checks, except castling moves (will add this later).  It returns the
120 /// number of generated moves.  
121
122 int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
123
124   assert(pos.is_ok());
125   assert(!pos.is_check());
126
127   Color us = pos.side_to_move();
128   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
129   int n = 0;
130
131   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(opposite_color(us)));
132
133   dc = pos.discovered_check_candidates(us);
134
135   // Pawn moves
136   if (us == WHITE)    
137      n = generate_pawn_checks(WhitePawnOffsets, pos, dc, ksq, mlist, 0);
138   else
139      n = generate_pawn_checks(BlackPawnOffsets, pos, dc, ksq, mlist, 0);
140
141   // Pieces moves
142   Bitboard b = pos.knights(us);
143   if (b)
144       n = generate_piece_checks(KNIGHT, pos, b, dc, ksq, mlist, n);
145
146   b = pos.bishops(us);
147   if (b)
148       n = generate_piece_checks(BISHOP, pos, b, dc, ksq, mlist, n);
149
150   b = pos.rooks(us);
151   if (b)
152       n = generate_piece_checks(ROOK, pos, b, dc, ksq, mlist, n);
153
154   b = pos.queens(us);
155   if (b)
156       n = generate_piece_checks(QUEEN, pos, b, dc, ksq, mlist, n);
157
158   // King moves
159   Square from = pos.king_square(us);
160   if (bit_is_set(dc, from))
161   {
162       b = pos.king_attacks(from) & pos.empty_squares() & ~QueenPseudoAttacks[ksq];
163       while (b)
164       {
165           Square to = pop_1st_bit(&b);
166           mlist[n++].move = make_move(from, to);
167       }
168   }
169
170   // TODO: Castling moves!
171   
172   return n;
173 }
174
175
176 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
177 /// in check.  Unlike the other move generation functions, this one generates
178 /// only legal moves.  It returns the number of generated moves.  This
179 /// function is very ugly, and needs cleaning up some time later.  FIXME
180
181 int generate_evasions(const Position &pos, MoveStack *mlist) {
182
183   assert(pos.is_ok());
184   assert(pos.is_check());
185
186   Color us, them;
187   Bitboard checkers = pos.checkers();
188   Bitboard pinned, b1, b2;
189   Square ksq, from, to;
190   int n = 0;
191
192   us = pos.side_to_move();
193   them = opposite_color(us);
194
195   ksq = pos.king_square(us);
196   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
197   
198   // Generate evasions for king:
199   b1 = pos.king_attacks(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us);
200   b2 = pos.occupied_squares();
201   clear_bit(&b2, ksq);
202   while(b1) {
203     to = pop_1st_bit(&b1);
204
205     // Make sure to is not attacked by the other side.  This is a bit ugly,
206     // because we can't use Position::square_is_attacked.  Instead we use
207     // the low-level bishop_attacks_bb and rook_attacks_bb with the bitboard
208     // b2 (the occupied squares with the king removed) in order to test whether
209     // the king will remain in check on the destination square.
210     if(((pos.pawn_attacks(us, to) & pos.pawns(them)) == EmptyBoardBB) &&
211        ((pos.knight_attacks(to) & pos.knights(them)) == EmptyBoardBB) &&
212        ((pos.king_attacks(to) & pos.kings(them)) == EmptyBoardBB) &&
213        ((bishop_attacks_bb(to, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
214         == EmptyBoardBB) &&
215        ((rook_attacks_bb(to, b2) & pos.rooks_and_queens(them)) == EmptyBoardBB))
216       mlist[n++].move = make_move(ksq, to);
217   }
218
219
220   // Generate evasions for other pieces only if not double check.  We use a
221   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
222   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
223   if(!(checkers & (checkers - 1))) {
224     Square checksq = first_1(checkers);
225     assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
226
227     // Find pinned pieces:
228     pinned = pos.pinned_pieces(us);
229
230     // Generate captures of the checking piece:
231
232     // Pawn captures:
233     b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & ~pinned;
234     while(b1) {
235       from = pop_1st_bit(&b1);
236       if(relative_rank(us, checksq) == RANK_8) {
237         mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
238         mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
239         mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
240         mlist[n++].move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
241       }
242       else
243         mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
244     }
245
246     // Knight captures:
247     b1 = pos.knight_attacks(checksq) & pos.knights(us) & ~pinned;
248     while(b1) {
249       from = pop_1st_bit(&b1);
250       mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
251     }
252
253     // Bishop and queen captures:
254     b1 = pos.bishop_attacks(checksq) & pos.bishops_and_queens(us)
255       & ~pinned;
256     while(b1) {
257       from = pop_1st_bit(&b1);
258       mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
259     }
260
261     // Rook and queen captures:
262     b1 = pos.rook_attacks(checksq) & pos.rooks_and_queens(us)
263       & ~pinned;
264     while(b1) {
265       from = pop_1st_bit(&b1);
266       mlist[n++].move = make_move(from, checksq);
267     }
268
269     // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
270     // a slider:
271     if(checkers & pos.sliders()) {
272       Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
273       assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
274
275       // Pawn moves.  Because a blocking evasion can never be a capture, we
276       // only generate pawn pushes.  As so often, the code for pawns is a bit
277       // ugly, and uses separate clauses for white and black pawns. :-(
278       if(us == WHITE) {
279         // Find non-pinned pawns:
280         b1 = pos.pawns(WHITE) & ~pinned;
281
282         // Single pawn pushes.  We don't have to AND with empty squares here,
283         // because the blocking squares will always be empty.
284         b2 = (b1 << 8) & blockSquares;
285         while(b2) {
286           to = pop_1st_bit(&b2);
287           assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
288           if(square_rank(to) == RANK_8) {
289             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_N, to, QUEEN);
290             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_N, to, ROOK);
291             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_N, to, BISHOP);
292             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_N, to, KNIGHT);
293           }
294           else
295             mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_N, to);
296         }
297         // Double pawn pushes.
298         b2 = (((b1 << 8) & pos.empty_squares() & Rank3BB) << 8) & blockSquares;
299         while(b2) {
300           to = pop_1st_bit(&b2);
301           assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
302           assert(square_rank(to) == RANK_4);
303           mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_N - DELTA_N, to);
304         }
305       }
306       else { // (us == BLACK)
307         // Find non-pinned pawns:
308         b1 = pos.pawns(BLACK) & ~pinned;
309
310         // Single pawn pushes.  We don't have to AND with empty squares here,
311         // because the blocking squares will always be empty.
312         b2 = (b1 >> 8) & blockSquares;
313         while(b2) {
314           to = pop_1st_bit(&b2);
315           assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
316           if(square_rank(to) == RANK_1) {
317             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_S, to, QUEEN);
318             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_S, to, ROOK);
319             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_S, to, BISHOP);
320             mlist[n++].move = make_promotion_move(to - DELTA_S, to, KNIGHT);
321           }
322           else
323             mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_S, to);
324         }
325         // Double pawn pushes.
326         b2 = (((b1 >> 8) & pos.empty_squares() & Rank6BB) >> 8) & blockSquares;
327         while(b2) {
328           to = pop_1st_bit(&b2);
329           assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
330           assert(square_rank(to) == RANK_5);
331           mlist[n++].move = make_move(to - DELTA_S - DELTA_S, to);
332         }
333       }
334
335       // Knight moves
336       b1 = pos.knights(us) & ~pinned;
337       while(b1) {
338         from = pop_1st_bit(&b1);
339         b2 = pos.knight_attacks(from) & blockSquares;
340         while(b2) {
341           to = pop_1st_bit(&b2);
342           mlist[n++].move = make_move(from, to);
343         }
344       }
345       
346       // Bishop moves
347       b1 = pos.bishops(us) & ~pinned;
348       while(b1) {
349         from = pop_1st_bit(&b1);
350         b2 = pos.bishop_attacks(from) & blockSquares;
351         while(b2) {
352           to = pop_1st_bit(&b2);
353           mlist[n++].move = make_move(from, to);
354         }
355       }
356       
357       // Rook moves
358       b1 = pos.rooks(us) & ~pinned;
359       while(b1) {
360         from = pop_1st_bit(&b1);
361         b2 = pos.rook_attacks(from) & blockSquares;
362         while(b2) {
363           to = pop_1st_bit(&b2);
364           mlist[n++].move = make_move(from, to);
365         }
366       }
367       
368       // Queen moves
369       b1 = pos.queens(us) & ~pinned;
370       while(b1) {
371         from = pop_1st_bit(&b1);
372         b2 = pos.queen_attacks(from) & blockSquares;
373         while(b2) {
374           to = pop_1st_bit(&b2);
375           mlist[n++].move = make_move(from, to);
376         }
377       }
378     }
379
380     // Finally, the ugly special case of en passant captures.  An en passant
381     // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
382     // check.  If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
383     // a double pawn push.  If, furthermore, the checking piece is a pawn,
384     // an en passant check evasion may be possible.
385     if(pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them))) {
386       to = pos.ep_square();
387       b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
388       assert(b1 != EmptyBoardBB);
389       b1 &= ~pinned;
390       while(b1) {
391         from = pop_1st_bit(&b1);
392
393         // Before generating the move, we have to make sure it is legal.
394         // This is somewhat tricky, because the two disappearing pawns may
395         // cause new "discovered checks".  We test this by removing the
396         // two relevant bits from the occupied squares bitboard, and using
397         // the low-level bitboard functions for bishop and rook attacks.
398         b2 = pos.occupied_squares();
399         clear_bit(&b2, from);
400         clear_bit(&b2, checksq);
401         if(((bishop_attacks_bb(ksq, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
402             == EmptyBoardBB) &&
403            ((rook_attacks_bb(ksq, b2) & pos.rooks_and_queens(them))
404             == EmptyBoardBB))
405           mlist[n++].move = make_ep_move(from, to);
406       }
407     }
408   }
409
410   return n;
411 }
412
413
414 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
415 /// current position.  This function is not very fast, and should be used
416 /// only in situations where performance is unimportant.  It wouldn't be
417 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
418 /// we don't need it.
419
420 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
421
422   assert(pos.is_ok());
423
424   if (pos.is_check())
425       return generate_evasions(pos, mlist);
426
427   // Generate pseudo-legal moves:
428   int n = generate_captures(pos, mlist);
429   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
430
431   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
432
433   // Remove illegal moves from the list:
434   for (int i = 0; i < n; i++)
435       if (!pos.move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
436           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
437
438   return n;
439 }
440
441
442 /// generate_move_if_legal() takes a position and a (not necessarily
443 /// pseudo-legal) move and a pinned pieces bitboard as input, and tests
444 /// whether the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
445 /// returned.  If not, the function returns MOVE_NONE.  This function must
446 /// only be used when the side to move is not in check.
447
448 Move generate_move_if_legal(const Position &pos, Move m, Bitboard pinned) {
449
450   assert(pos.is_ok());
451   assert(!pos.is_check());
452   assert(move_is_ok(m));
453
454   Color us = pos.side_to_move();
455   Color them = opposite_color(us);
456   Square from = move_from(m);
457   Piece pc = pos.piece_on(from);
458
459   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
460   // move, the move is obviously not legal.
461   if (color_of_piece(pc) != us)
462       return MOVE_NONE;
463
464   Square to = move_to(m);
465
466   // En passant moves
467   if (move_is_ep(m))
468   {
469       // The piece must be a pawn and destination square must be the
470       // en passant square.
471       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
472           || to != pos.ep_square())
473           return MOVE_NONE;
474
475       assert(pos.square_is_empty(to));
476       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == pawn_of_color(them));
477
478       // The move is pseudo-legal.  If it is legal, return it.
479       return (pos.move_is_legal(m) ? m : MOVE_NONE);
480   }
481
482   // Castling moves
483   if (move_is_short_castle(m))
484   {
485       // The piece must be a king and side to move must still have
486       // the right to castle kingside.
487       if (   type_of_piece(pc) != KING
488           ||!pos.can_castle_kingside(us))
489           return MOVE_NONE;
490
491       assert(from == pos.king_square(us));
492       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
493       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
494
495       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
496       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
497       Square s;
498       bool illegal = false;
499
500       // Check if any of the squares between king and rook
501       // is occupied or under attack.
502       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
503           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
504               || pos.square_is_attacked(s, them))
505               illegal = true;
506
507       // Check if any of the squares between king and rook
508       // is occupied.
509       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
510           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
511               illegal = true;
512
513       return (!illegal ? m : MOVE_NONE);
514   }
515
516   if (move_is_long_castle(m))
517   {
518       // The piece must be a king and side to move must still have
519       // the right to castle kingside.
520       if (   type_of_piece(pc) != KING
521           ||!pos.can_castle_queenside(us))
522           return MOVE_NONE;
523
524       assert(from == pos.king_square(us));
525       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
526       assert(pos.piece_on(to) == rook_of_color(us));
527
528       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
529       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
530       Square s;
531       bool illegal = false;
532
533       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
534           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
535              || pos.square_is_attacked(s, them))
536               illegal = true;
537
538       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
539           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
540               illegal = true;
541
542       if (   square_file(to) == FILE_B
543           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == rook_of_color(them)
544               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == queen_of_color(them)))
545           illegal = true;
546
547       return (!illegal ? m : MOVE_NONE);
548   }
549
550   // Normal moves
551
552   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
553   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
554       return MOVE_NONE;
555
556   // Proceed according to the type of the moving piece.
557   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
558   {  
559       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
560       // be a promotion.
561       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
562               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
563            && !move_promotion(m))
564           return MOVE_NONE;
565
566       // Proceed according to the square delta between the source and
567       // destionation squares.
568       switch (to - from)
569       {
570       case DELTA_NW:
571       case DELTA_NE:
572       case DELTA_SW:
573       case DELTA_SE:
574       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
575       // piece (en passant captures was handled earlier).
576           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
577               return MOVE_NONE;
578           break;
579
580       case DELTA_N:
581       case DELTA_S:
582       // Pawn push. The destination square must be empty.
583           if (!pos.square_is_empty(to))
584               return MOVE_NONE;
585           break;
586
587       case DELTA_NN:
588       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
589       // rank, and both the destination square and the square between the
590       // source and destination squares must be empty.
591       if (   square_rank(to) != RANK_4
592           || !pos.square_is_empty(to)
593           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
594           return MOVE_NONE;
595           break;
596
597       case DELTA_SS:
598       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
599       // rank, and both the destination square and the square between the
600       // source and destination squares must be empty.
601           if (   square_rank(to) != RANK_5
602               || !pos.square_is_empty(to)
603               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
604               return MOVE_NONE;
605           break;
606
607       default:
608           return MOVE_NONE;
609       }
610       // The move is pseudo-legal.  Return it if it is legal.
611       return (pos.move_is_legal(m) ? m : MOVE_NONE);
612   }
613
614   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
615   return (   pos.piece_attacks_square(from, to)
616           && pos.move_is_legal(m)
617           && !move_promotion(m) ? m : MOVE_NONE);
618 }
619
620
621 namespace {
622
623   int generate_white_pawn_captures(const Position &pos, MoveStack *mlist) {
624
625     Bitboard pawns = pos.pawns(WHITE);
626     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(BLACK);
627     Square sq;
628     int n = 0;
629
630     // Captures in the a1-h8 direction
631     Bitboard b1 = (pawns << 9) & ~FileABB & enemyPieces;
632
633     // Capturing promotions
634     Bitboard b2 = b1 & Rank8BB;
635     while (b2)
636     {
637         sq = pop_1st_bit(&b2);
638         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NE, sq, QUEEN);
639     }
640
641     // Capturing non-promotions
642     b2 = b1 & ~Rank8BB;
643     while (b2)
644     {
645         sq = pop_1st_bit(&b2);
646         mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_NE, sq);
647     }
648
649     // Captures in the h1-a8 direction
650     b1 = (pawns << 7) & ~FileHBB & enemyPieces;
651
652     // Capturing promotions
653     b2 = b1 & Rank8BB;
654     while (b2)
655     {
656         sq = pop_1st_bit(&b2);
657         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NW, sq, QUEEN);
658     }
659
660     // Capturing non-promotions
661     b2 = b1 & ~Rank8BB;
662     while (b2)
663     {
664         sq = pop_1st_bit(&b2);
665         mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_NW, sq);
666     }
667
668     // Non-capturing promotions
669     b1 = (pawns << 8) & pos.empty_squares() & Rank8BB;
670     while (b1)
671     {
672         sq = pop_1st_bit(&b1);
673         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_N, sq, QUEEN);
674     }
675
676     // En passant captures
677     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
678     {
679         assert(square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
680         b1 = pawns & pos.black_pawn_attacks(pos.ep_square());
681         assert(b1 != EmptyBoardBB);
682         while (b1)
683         {
684             sq = pop_1st_bit(&b1);
685             mlist[n++].move = make_ep_move(sq, pos.ep_square());
686         }
687     }
688     return n;
689   }
690
691
692   int generate_black_pawn_captures(const Position &pos, MoveStack *mlist) {
693
694     Bitboard pawns = pos.pawns(BLACK);
695     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(WHITE);
696     Square sq;
697     int n = 0;
698
699     // Captures in the a8-h1 direction
700     Bitboard b1 = (pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces;
701
702     // Capturing promotions
703     Bitboard b2 = b1 & Rank1BB;
704     while (b2)
705     {
706         sq = pop_1st_bit(&b2);
707         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SE, sq, QUEEN);
708     }
709
710     // Capturing non-promotions
711     b2 = b1 & ~Rank1BB;
712     while (b2)
713     {
714         sq = pop_1st_bit(&b2);
715         mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_SE, sq);
716     }
717
718     // Captures in the h8-a1 direction
719     b1 = (pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces;
720
721     // Capturing promotions
722     b2 = b1 & Rank1BB;
723     while (b2)
724     {
725         sq = pop_1st_bit(&b2);
726         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SW, sq, QUEEN);
727     }
728
729     // Capturing Non-promotions
730     b2 = b1 & ~Rank1BB;
731     while (b2)
732     {
733         sq = pop_1st_bit(&b2);
734         mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_SW, sq);
735     }
736
737     // Non-capturing promotions
738     b1 = (pawns >> 8) & pos.empty_squares() & Rank1BB;
739     while (b1)
740     {
741         sq = pop_1st_bit(&b1);
742         mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_S, sq, QUEEN);
743     }
744
745     // En passant captures
746     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
747     {
748         assert(square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
749         b1 = pawns & pos.white_pawn_attacks(pos.ep_square());
750         assert(b1 != EmptyBoardBB);
751         while (b1)
752         {
753             sq = pop_1st_bit(&b1);
754             mlist[n++].move = make_ep_move(sq, pos.ep_square());
755         }
756     }
757     return n;
758   }
759
760
761   int generate_white_pawn_noncaptures(const Position &pos, MoveStack *mlist) {
762
763     Bitboard pawns = pos.pawns(WHITE);
764     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(BLACK);
765     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
766     Bitboard b1, b2;
767     Square sq;
768     int n = 0;
769
770     // Underpromotion captures in the a1-h8 direction:
771     b1 = (pawns << 9) & ~FileABB & enemyPieces & Rank8BB;
772     while(b1) {
773       sq = pop_1st_bit(&b1);
774       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NE, sq, ROOK);
775       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NE, sq, BISHOP);
776       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NE, sq, KNIGHT);
777     }
778
779     // Underpromotion captures in the h1-a8 direction:
780     b1 = (pawns << 7) & ~FileHBB & enemyPieces & Rank8BB;
781     while(b1) {
782       sq = pop_1st_bit(&b1);
783       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NW, sq, ROOK);
784       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NW, sq, BISHOP);
785       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_NW, sq, KNIGHT);
786     }
787
788     // Single pawn pushes:
789     b1 = (pawns << 8) & emptySquares;
790     b2 = b1 & Rank8BB;
791     while(b2) {
792       sq = pop_1st_bit(&b2);
793       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_N, sq, ROOK);
794       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_N, sq, BISHOP);
795       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_N, sq, KNIGHT);
796     }
797     b2 = b1 & ~Rank8BB;
798     while(b2) {
799       sq = pop_1st_bit(&b2);
800       mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_N, sq);
801     }
802
803     // Double pawn pushes:
804     b2 = ((b1 & Rank3BB) << 8) & emptySquares;
805     while(b2) {
806       sq = pop_1st_bit(&b2);
807       mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_N - DELTA_N, sq);
808     }
809
810     return n;
811   }
812
813
814   int generate_black_pawn_noncaptures(const Position &pos, MoveStack *mlist) {
815     Bitboard pawns = pos.pawns(BLACK);
816     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(WHITE);
817     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
818     Bitboard b1, b2;
819     Square sq;
820     int n = 0;
821
822     // Underpromotion captures in the a8-h1 direction:
823     b1 = (pawns >> 7) & ~FileABB & enemyPieces & Rank1BB;
824     while(b1) {
825       sq = pop_1st_bit(&b1);
826       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SE, sq, ROOK);
827       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SE, sq, BISHOP);
828       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SE, sq, KNIGHT);
829     }
830
831     // Underpromotion captures in the h8-a1 direction:
832     b1 = (pawns >> 9) & ~FileHBB & enemyPieces & Rank1BB;
833     while(b1) {
834       sq = pop_1st_bit(&b1);
835       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SW, sq, ROOK);
836       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SW, sq, BISHOP);
837       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_SW, sq, KNIGHT);
838     }
839
840     // Single pawn pushes:
841     b1 = (pawns >> 8) & emptySquares;
842     b2 = b1 & Rank1BB;
843     while(b2) {
844       sq = pop_1st_bit(&b2);
845       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_S, sq, ROOK);
846       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_S, sq, BISHOP);
847       mlist[n++].move = make_promotion_move(sq - DELTA_S, sq, KNIGHT);
848     }
849     b2 = b1 & ~Rank1BB;
850     while(b2) {
851       sq = pop_1st_bit(&b2);
852       mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_S, sq);
853     }
854     
855     // Double pawn pushes:
856     b2 = ((b1 & Rank6BB) >> 8) & emptySquares;
857     while(b2) {
858       sq = pop_1st_bit(&b2);
859       mlist[n++].move = make_move(sq - DELTA_S - DELTA_S, sq);
860     }
861
862     return n;
863   }
864
865
866   int generate_piece_moves(PieceType piece, const Position &pos, MoveStack *mlist, 
867                            Color side, Bitboard target) {
868
869     const Piece_attacks_fn mem_fn = piece_attacks_fn[piece];
870     Square from, to;
871     Bitboard b;
872     int n = 0;
873
874     for (int i = 0; i < pos.piece_count(side, piece); i++)
875     {
876         from = pos.piece_list(side, piece, i);
877         b = (pos.*mem_fn)(from) & target;
878         while (b)
879         {
880             to = pop_1st_bit(&b);
881             mlist[n++].move = make_move(from, to);
882         }
883     }
884     return n;
885   }
886
887
888   int generate_castle_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist, Color us) {
889
890     int n = 0;
891
892     if (pos.can_castle(us))
893     {
894         Color them = opposite_color(us);
895         Square ksq = pos.king_square(us);        
896
897         assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
898
899         if (pos.can_castle_kingside(us))
900         {
901             Square rsq = pos.initial_kr_square(us);
902             Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
903             Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
904             Square s;
905             bool illegal = false;
906
907             assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
908
909             for (s = Min(ksq, g1); s <= Max(ksq, g1); s++)
910                 if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
911                     || pos.square_is_attacked(s, them))
912                     illegal = true;
913
914             for (s = Min(rsq, f1); s <= Max(rsq, f1); s++)
915                 if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
916                     illegal = true;
917
918             if (!illegal)
919                 mlist[n++].move = make_castle_move(ksq, rsq);
920       }
921
922       if (pos.can_castle_queenside(us))
923       {
924           Square rsq = pos.initial_qr_square(us);
925           Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
926           Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
927           Square s;
928           bool illegal = false;        
929
930           assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
931
932           for (s = Min(ksq, c1); s <= Max(ksq, c1); s++)
933               if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
934                   || pos.square_is_attacked(s, them))
935                   illegal = true;
936
937           for (s = Min(rsq, d1); s <= Max(rsq, d1); s++)
938               if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
939                   illegal = true;
940
941         if (   square_file(rsq) == FILE_B
942             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == rook_of_color(them)
943                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == queen_of_color(them)))
944             illegal = true;
945                          
946         if (!illegal)
947             mlist[n++].move = make_castle_move(ksq, rsq);
948       }
949     }
950     return n;
951   }
952
953   int generate_piece_checks(PieceType pce, const Position& pos, Bitboard target,
954                           Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist, int n) {
955
956     const Piece_attacks_fn mem_fn = piece_attacks_fn[pce];
957
958     // Discovered checks
959     Bitboard b = target & dc;
960     while (b)
961     {
962         Square from = pop_1st_bit(&b);
963         Bitboard bb = (pos.*mem_fn)(from) & pos.empty_squares();
964         while (bb)
965         {
966             Square to = pop_1st_bit(&bb);
967             mlist[n++].move = make_move(from, to);
968         }
969     }
970
971     // Direct checks
972     b = target & ~dc;
973     Bitboard checkSqs = (pos.*mem_fn)(ksq) & pos.empty_squares();
974     while (b)
975     {
976         Square from = pop_1st_bit(&b);
977         Bitboard bb = (pos.*mem_fn)(from) & checkSqs;
978         while (bb)
979         {
980             Square to = pop_1st_bit(&bb);
981             mlist[n++].move = make_move(from, to);
982         }
983     }
984     return n;
985   }
986
987   int generate_pawn_checks(const PawnOffsets& ofs, const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist, int n)
988   {
989     // Pawn moves which give discovered check. This is possible only if the 
990     // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't 
991     // generate captures.
992     Bitboard empty = pos.empty_squares();
993
994     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
995     Bitboard b1 = pos.pawns(pos.side_to_move()) & ~file_bb(ksq), b2, b3;
996
997     // Discovered checks, single pawn pushes
998     b2 = b3 = (ofs.next_row_fn)(b1 & dc) & ~ofs.Rank8BB & empty;
999     while (b3)
1000     {
1001         Square to = pop_1st_bit(&b3);
1002         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N, to);
1003     }
1004
1005     // Discovered checks, double pawn pushes
1006     b3 = (ofs.next_row_fn)(b2 & ofs.Rank3BB) & empty;
1007     while (b3)
1008     {
1009         Square to = pop_1st_bit(&b3);
1010         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, to);
1011     }
1012
1013     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
1014     // of the enemy king
1015
1016     b1 &= (~dc & neighboring_files_bb(ksq)); // FIXME why ~dc ??
1017
1018     // Direct checks, single pawn pushes
1019     b2 = (ofs.next_row_fn)(b1) & empty;
1020     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(ofs.them, ksq);
1021     while (b3)
1022     {
1023         Square to = pop_1st_bit(&b3);
1024         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N, to);
1025     }
1026
1027     // Direct checks, double pawn pushes
1028     b3 = (ofs.next_row_fn)(b2 & ofs.Rank3BB) & empty & pos.pawn_attacks(ofs.them, ksq);
1029     while (b3)
1030     {
1031         Square to = pop_1st_bit(&b3);
1032         mlist[n++].move = make_move(to - ofs.DELTA_N - ofs.DELTA_N, to);
1033     }
1034     return n;
1035   }
1036 }