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<false>(&b))
  33
  34 ////
  35 //// Local definitions
  36 ////
  37
  38 namespace {
  39
  40   enum CastlingSide {
  41     KING_SIDE,
  42     QUEEN_SIDE
  43   };
  44
  45   enum MoveType {
  46     CAPTURE,
  47     NON_CAPTURE
  48   };
  49
  50   // Functions
  51   bool castling_is_check(const Position&, CastlingSide);
  52
  53   // Helper templates
  54   template<CastlingSide Side>
  55   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  56
  57   template<Color Us>
  58   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*);
  59
  60   template<Color Us>
  61   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  62
  63   template<Color Us, SquareDelta Diagonal>
  64   MoveStack* generate_pawn_captures_diagonal(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard enemyPieces);
  65
  66   template<Color Us>
  67   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
  68
  69   template<Color Us>
  70   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*);
  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_checks<WHITE>(p, dc, ksq, m)
  93                         : generate_pawn_checks<BLACK>(p, dc, ksq, m));
  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>(p, m)
 113                               : generate_pawn_noncaptures<BLACK>(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.  The return value is the number of moves generated.
 136
 137 int 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   MoveStack* mlist_start = mlist;
 145
 146   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 147   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 148   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 149   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 150   mlist = generate_piece_moves<PAWN, CAPTURE>(pos, mlist, us);
 151   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 152   return int(mlist - mlist_start);
 153 }
 154
 155
 156 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
 157 /// underpromotions. The return value is the number of moves generated.
 158
 159 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 160
 161   assert(pos.is_ok());
 162   assert(!pos.is_check());
 163
 164   Color us = pos.side_to_move();
 165   Bitboard target = pos.empty_squares();
 166   MoveStack* mlist_start = mlist;
 167
 168   mlist = generate_piece_moves<PAWN, NON_CAPTURE>(pos, mlist, us);
 169   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
 170   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
 171   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
 172   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
 173   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 174   mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 175   mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 176   return int(mlist - mlist_start);
 177 }
 178
 179
 180 /// generate_non_capture_checks() generates all pseudo-legal non-capturing,
 181 /// non-promoting checks. It returns the number of generated moves.
 182
 183 int generate_non_capture_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 184
 185   assert(pos.is_ok());
 186   assert(!pos.is_check());
 187
 188   Color us = pos.side_to_move();
 189   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
 190   MoveStack* mlist_start = mlist;
 191
 192   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(opposite_color(us), KING));
 193
 194   // Pieces moves
 195   mlist = generate_piece_checks<PAWN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 196   mlist = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 197   mlist = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 198   mlist = generate_piece_checks<ROOK>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 199   mlist = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 200   mlist = generate_piece_checks<KING>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 201
 202   // Castling moves that give check. Very rare but nice to have!
 203   if (   pos.can_castle_queenside(us)
 204       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_D)
 205       && castling_is_check(pos, QUEEN_SIDE))
 206       mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 207
 208   if (   pos.can_castle_kingside(us)
 209       && (square_rank(ksq) == square_rank(pos.king_square(us)) || square_file(ksq) == FILE_F)
 210       && castling_is_check(pos, KING_SIDE))
 211       mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 212
 213   return int(mlist - mlist_start);
 214 }
 215
 216
 217 /// generate_evasions() generates all check evasions when the side to move is
 218 /// in check. Unlike the other move generation functions, this one generates
 219 /// only legal moves. It returns the number of generated moves.
 220
 221 int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard pinned) {
 222
 223   assert(pos.is_ok());
 224   assert(pos.is_check());
 225
 226   Square from, to;
 227   Color us = pos.side_to_move();
 228   Color them = opposite_color(us);
 229   Square ksq = pos.king_square(us);
 230   MoveStack* mlist_start = mlist;
 231
 232   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 233
 234   // The bitboard of occupied pieces without our king
 235   Bitboard b_noKing = pos.occupied_squares();
 236   clear_bit(&b_noKing, ksq);
 237
 238   // Find squares attacked by slider checkers, we will
 239   // remove them from king evasions set so to avoid a couple
 240   // of cycles in the slow king evasions legality check loop
 241   // and to be able to use square_is_attacked().
 242   Bitboard checkers = pos.checkers();
 243   Bitboard checkersAttacks = EmptyBoardBB;
 244   Bitboard b = checkers & (pos.queens() | pos.bishops());
 245   while (b)
 246   {
 247       from = pop_1st_bit(&b);
 248       checkersAttacks |= bishop_attacks_bb(from, b_noKing);
 249   }
 250
 251   b = checkers & (pos.queens() | pos.rooks());
 252   while (b)
 253   {
 254       from = pop_1st_bit(&b);
 255       checkersAttacks |= rook_attacks_bb(from, b_noKing);
 256   }
 257
 258   // Generate evasions for king
 259   Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us) & ~checkersAttacks;
 260   while (b1)
 261   {
 262       to = pop_1st_bit(&b1);
 263       // Note that we can use square_is_attacked() only because we
 264       // have already removed slider checkers.
 265       if (!pos.square_is_attacked(to, them))
 266           (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
 267   }
 268
 269   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
 270   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
 271   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
 272   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
 273   {
 274       Square checksq = first_1(checkers);
 275
 276       assert(pos.color_of_piece_on(checksq) == them);
 277
 278       // Generate captures of the checking piece
 279
 280       // Pawn captures
 281       b1 = pos.pawn_attacks(them, checksq) & pos.pawns(us) & ~pinned;
 282       while (b1)
 283       {
 284           from = pop_1st_bit(&b1);
 285           if (relative_rank(us, checksq) == RANK_8)
 286           {
 287               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, QUEEN);
 288               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, ROOK);
 289               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, BISHOP);
 290               (*mlist++).move = make_promotion_move(from, checksq, KNIGHT);
 291           } else
 292               (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 293       }
 294
 295       // Pieces captures
 296       b1 = (  (pos.piece_attacks<KNIGHT>(checksq) & pos.knights(us))
 297             | (pos.piece_attacks<BISHOP>(checksq) & pos.bishops_and_queens(us))
 298             | (pos.piece_attacks<ROOK>(checksq)   & pos.rooks_and_queens(us)) ) & ~pinned;
 299
 300       while (b1)
 301       {
 302           from = pop_1st_bit(&b1);
 303           (*mlist++).move = make_move(from, checksq);
 304       }
 305
 306       // Blocking check evasions are possible only if the checking piece is
 307       // a slider.
 308       if (checkers & pos.sliders())
 309       {
 310           Bitboard blockSquares = squares_between(checksq, ksq);
 311
 312           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 313
 314           if (blockSquares != EmptyBoardBB)
 315           {
 316               mlist = generate_piece_moves<PAWN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 317               mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 318               mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 319               mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 320               mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, blockSquares, pinned);
 321           }
 322       }
 323
 324       // Finally, the special case of en passant captures. An en passant
 325       // capture can only be a check evasion if the check is not a discovered
 326       // check. If pos.ep_square() is set, the last move made must have been
 327       // a double pawn push. If, furthermore, the checking piece is a pawn,
 328       // an en passant check evasion may be possible.
 329       if (pos.ep_square() != SQ_NONE && (checkers & pos.pawns(them)))
 330       {
 331           to = pos.ep_square();
 332           b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
 333
 334           // The checking pawn cannot be a discovered (bishop) check candidate
 335           // otherwise we were in check also before last double push move.
 336           assert(!bit_is_set(pos.discovered_check_candidates(them), checksq));
 337           assert(count_1s<false>(b1) == 1 || count_1s<false>(b1) == 2);
 338
 339           b1 &= ~pinned;
 340           while (b1)
 341           {
 342               from = pop_1st_bit(&b1);
 343               // Move is always legal because checking pawn is not a discovered
 344               // check candidate and our capturing pawn has been already tested
 345               // against pinned pieces.
 346               (*mlist++).move = make_ep_move(from, to);
 347           }
 348       }
 349   }
 350   return int(mlist - mlist_start);
 351 }
 352
 353
 354 /// generate_legal_moves() computes a complete list of legal moves in the
 355 /// current position. This function is not very fast, and should be used
 356 /// only in situations where performance is unimportant. It wouldn't be
 357 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 358 /// we don't need it.
 359
 360 int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 361
 362   assert(pos.is_ok());
 363
 364   Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 365
 366   if (pos.is_check())
 367       return generate_evasions(pos, mlist, pinned);
 368
 369   // Generate pseudo-legal moves
 370   int n = generate_captures(pos, mlist);
 371   n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
 372
 373   // Remove illegal moves from the list
 374   for (int i = 0; i < n; i++)
 375       if (!pos.pl_move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
 376           mlist[i--].move = mlist[--n].move;
 377
 378   return n;
 379 }
 380
 381
 382 /// move_is_legal() takes a position and a (not necessarily pseudo-legal)
 383 /// move and a pinned pieces bitboard as input, and tests whether
 384 /// the move is legal.  If the move is legal, the move itself is
 385 /// returned. If not, the function returns false.  This function must
 386 /// only be used when the side to move is not in check.
 387
 388 bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
 389
 390   assert(pos.is_ok());
 391   assert(!pos.is_check());
 392   assert(move_is_ok(m));
 393   assert(pinned == pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()));
 394
 395   Color us = pos.side_to_move();
 396   Color them = opposite_color(us);
 397   Square from = move_from(m);
 398   Piece pc = pos.piece_on(from);
 399
 400   // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
 401   // move, the move is obviously not legal.
 402   if (color_of_piece(pc) != us)
 403       return false;
 404
 405   Square to = move_to(m);
 406
 407   // En passant moves
 408   if (move_is_ep(m))
 409   {
 410       // The piece must be a pawn and destination square must be the
 411       // en passant square.
 412       if (   type_of_piece(pc) != PAWN
 413           || to != pos.ep_square())
 414           return false;
 415
 416       assert(pos.square_is_empty(to));
 417       assert(pos.piece_on(to - pawn_push(us)) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
 418
 419       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 420       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 421   }
 422
 423   // Castling moves
 424   if (move_is_short_castle(m))
 425   {
 426       // The piece must be a king and side to move must still have
 427       // the right to castle kingside.
 428       if (   type_of_piece(pc) != KING
 429           ||!pos.can_castle_kingside(us))
 430           return false;
 431
 432       assert(from == pos.king_square(us));
 433       assert(to == pos.initial_kr_square(us));
 434       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 435
 436       Square g1 = relative_square(us, SQ_G1);
 437       Square f1 = relative_square(us, SQ_F1);
 438       Square s;
 439       bool illegal = false;
 440
 441       // Check if any of the squares between king and rook
 442       // is occupied or under attack.
 443       for (s = Min(from, g1); s <= Max(from, g1); s++)
 444           if (  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 445               || pos.square_is_attacked(s, them))
 446               illegal = true;
 447
 448       // Check if any of the squares between king and rook
 449       // is occupied.
 450       for (s = Min(to, f1); s <= Max(to, f1); s++)
 451           if (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 452               illegal = true;
 453
 454       return !illegal;
 455   }
 456
 457   if (move_is_long_castle(m))
 458   {
 459       // The piece must be a king and side to move must still have
 460       // the right to castle kingside.
 461       if (   type_of_piece(pc) != KING
 462           ||!pos.can_castle_queenside(us))
 463           return false;
 464
 465       assert(from == pos.king_square(us));
 466       assert(to == pos.initial_qr_square(us));
 467       assert(pos.piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 468
 469       Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
 470       Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
 471       Square s;
 472       bool illegal = false;
 473
 474       for (s = Min(from, c1); s <= Max(from, c1); s++)
 475           if(  (s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 476              || pos.square_is_attacked(s, them))
 477               illegal = true;
 478
 479       for (s = Min(to, d1); s <= Max(to, d1); s++)
 480           if(s != from && s != to && !pos.square_is_empty(s))
 481               illegal = true;
 482
 483       if (   square_file(to) == FILE_B
 484           && (   pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 485               || pos.piece_on(to + DELTA_W) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 486           illegal = true;
 487
 488       return !illegal;
 489   }
 490
 491   // Normal moves
 492
 493   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
 494   if (pos.color_of_piece_on(to) == us)
 495       return false;
 496
 497   // Proceed according to the type of the moving piece.
 498   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
 499   {
 500       // Move direction must be compatible with pawn color
 501       int direction = to - from;
 502       if ((us == WHITE) != (direction > 0))
 503           return false;
 504
 505       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
 506       // be a promotion.
 507       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
 508               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
 509            && !move_promotion(m))
 510           return false;
 511
 512       // Proceed according to the square delta between the source and
 513       // destionation squares.
 514       switch (direction)
 515       {
 516       case DELTA_NW:
 517       case DELTA_NE:
 518       case DELTA_SW:
 519       case DELTA_SE:
 520       // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
 521       // piece (en passant captures was handled earlier).
 522           if (pos.color_of_piece_on(to) != them)
 523               return false;
 524           break;
 525
 526       case DELTA_N:
 527       case DELTA_S:
 528       // Pawn push. The destination square must be empty.
 529           if (!pos.square_is_empty(to))
 530               return false;
 531           break;
 532
 533       case DELTA_NN:
 534       // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
 535       // rank, and both the destination square and the square between the
 536       // source and destination squares must be empty.
 537       if (   square_rank(to) != RANK_4
 538           || !pos.square_is_empty(to)
 539           || !pos.square_is_empty(from + DELTA_N))
 540           return false;
 541           break;
 542
 543       case DELTA_SS:
 544       // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
 545       // rank, and both the destination square and the square between the
 546       // source and destination squares must be empty.
 547           if (   square_rank(to) != RANK_5
 548               || !pos.square_is_empty(to)
 549               || !pos.square_is_empty(from + DELTA_S))
 550               return false;
 551           break;
 552
 553       default:
 554           return false;
 555       }
 556       // The move is pseudo-legal, check if it is also legal
 557       return pos.pl_move_is_legal(m, pinned);
 558   }
 559
 560   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
 561   return (   pos.piece_attacks_square(pos.piece_on(from), from, to)
 562           && pos.pl_move_is_legal(m, pinned)
 563           && !move_promotion(m));
 564 }
 565
 566
 567 namespace {
 568
 569   template<PieceType Piece>
 570   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 571
 572     Square from;
 573     Bitboard b;
 574
 575     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 576     {
 577         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 578         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 579         SERIALIZE_MOVES(b);
 580     }
 581     return mlist;
 582   }
 583
 584   template<PieceType Piece>
 585   MoveStack* generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist,
 586                                   Color us, Bitboard target, Bitboard pinned) {
 587     Square from;
 588     Bitboard b;
 589
 590     for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
 591     {
 592         from = pos.piece_list(us, Piece, i);
 593         if (pinned && bit_is_set(pinned, from))
 594             continue;
 595
 596         b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
 597         SERIALIZE_MOVES(b);
 598     }
 599     return mlist;
 600   }
 601
 602   template<>
 603   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 604
 605     Bitboard b;
 606     Square from = pos.king_square(us);
 607
 608     b = pos.piece_attacks<KING>(from) & target;
 609     SERIALIZE_MOVES(b);
 610     return mlist;
 611   }
 612
 613   template<Color Us, SquareDelta Diagonal>
 614   MoveStack* generate_pawn_captures_diagonal(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard enemyPieces) {
 615
 616     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 617     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 618     const Bitboard TFileABB = (Diagonal == DELTA_NE ? FileABB : FileHBB);
 619     const SquareDelta TDELTA_NE = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SE);
 620     const SquareDelta TDELTA_NW = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SW);
 621     const SquareDelta TTDELTA_NE = (Diagonal == DELTA_NE ? TDELTA_NE : TDELTA_NW);
 622
 623     Square to;
 624
 625     // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) diagonal or in the h1-a8 (h8-a1 for black)
 626     Bitboard b1 = move_pawns<Us, Diagonal>(pawns) & ~TFileABB & enemyPieces;
 627
 628     // Capturing promotions
 629     Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
 630     while (b2)
 631     {
 632         to = pop_1st_bit(&b2);
 633         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TTDELTA_NE, to, QUEEN);
 634     }
 635
 636     // Capturing non-promotions
 637     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 638     while (b2)
 639     {
 640         to = pop_1st_bit(&b2);
 641         (*mlist++).move = make_move(to - TTDELTA_NE, to);
 642     }
 643     return mlist;
 644   }
 645
 646   template<Color Us>
 647   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 648
 649     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 650     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 651     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 652     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 653
 654     Square to;
 655     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 656     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(opposite_color(Us));
 657
 658     // Standard captures and capturing promotions in both directions
 659     mlist = generate_pawn_captures_diagonal<Us, DELTA_NE>(mlist, pawns, enemyPieces);
 660     mlist = generate_pawn_captures_diagonal<Us, DELTA_NW>(mlist, pawns, enemyPieces);
 661
 662     // Non-capturing promotions
 663     Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
 664     while (b1)
 665     {
 666         to = pop_1st_bit(&b1);
 667         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 668     }
 669
 670     // En passant captures
 671     if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
 672     {
 673         assert(Us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
 674         assert(Us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 675
 676         b1 = pawns & pos.pawn_attacks(Them, pos.ep_square());
 677         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 678
 679         while (b1)
 680         {
 681             to = pop_1st_bit(&b1);
 682             (*mlist++).move = make_ep_move(to, pos.ep_square());
 683         }
 684     }
 685     return mlist;
 686   }
 687
 688   template<Color Us>
 689   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 690
 691     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 692     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 693     const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
 694     const SquareDelta TDELTA_NE = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SE);
 695     const SquareDelta TDELTA_NW = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SW);
 696     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 697
 698     Bitboard b1, b2;
 699     Square to;
 700     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 701     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(opposite_color(Us));
 702     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 703
 704     // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
 705     b1 = move_pawns<Us, DELTA_NE>(pawns) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
 706     while (b1)
 707     {
 708         to = pop_1st_bit(&b1);
 709         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
 710         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
 711         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
 712     }
 713
 714     // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
 715     b1 = move_pawns<Us, DELTA_NW>(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
 716     while (b1)
 717     {
 718         to = pop_1st_bit(&b1);
 719         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
 720         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
 721         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
 722     }
 723
 724     // Single pawn pushes
 725     b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & emptySquares;
 726     b2 = b1 & TRank8BB;
 727     while (b2)
 728     {
 729         to = pop_1st_bit(&b2);
 730         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 731         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 732         (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 733     }
 734     b2 = b1 & ~TRank8BB;
 735     while (b2)
 736     {
 737         to = pop_1st_bit(&b2);
 738         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 739     }
 740
 741     // Double pawn pushes
 742     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & TRank3BB) & emptySquares;
 743     while (b2)
 744     {
 745         to = pop_1st_bit(&b2);
 746         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 747     }
 748     return mlist;
 749   }
 750
 751
 752   template<Color Us>
 753   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
 754   {
 755     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 756     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 757     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 758     const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
 759     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 760     const SquareDelta TDELTA_S = (Us == WHITE ? DELTA_S : DELTA_N);
 761
 762     Bitboard b1, b2, b3;
 763     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 764
 765     if (dc & pawns)
 766     {
 767          Bitboard empty = pos.empty_squares();
 768
 769         // Pawn moves which gives discovered check. This is possible only if the
 770         // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
 771         // generate captures.
 772         b1 = pawns & ~file_bb(ksq);
 773
 774         // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
 775         b2 = b3 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & dc) & empty & ~TRank8BB;
 776         while (b3)
 777         {
 778             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 779             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 780         }
 781
 782         // Discovered checks, double pawn pushes
 783         b3 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b2 & TRank3BB) & empty;
 784         while (b3)
 785         {
 786             Square to = pop_1st_bit(&b3);
 787             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 788         }
 789     }
 790
 791     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
 792     // and in the two ranks that, after the push, are in front of the enemy king.
 793     b1 = pawns & neighboring_files_bb(ksq) & ~dc;
 794     b2 = rank_bb(ksq + 2 * TDELTA_S) | rank_bb(ksq + 3 * TDELTA_S);
 795     b1 &= b2;
 796     if (!b1)
 797         return mlist;
 798
 799     // Direct checks, single pawn pushes
 800     Bitboard empty = pos.empty_squares();
 801     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1) & empty;
 802     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 803     while (b3)
 804     {
 805         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 806         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 807     }
 808
 809     // Direct checks, double pawn pushes
 810     b3 =  move_pawns<Us, DELTA_N>(b2 & TRank3BB) & empty & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
 811     while (b3)
 812     {
 813         Square to = pop_1st_bit(&b3);
 814         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 815     }
 816     return mlist;
 817   }
 818
 819   template<PieceType Piece>
 820   MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
 821                                    Bitboard dc, Square ksq) {
 822
 823     Bitboard target = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece);
 824
 825     // Discovered checks
 826     Bitboard b = target & dc;
 827     while (b)
 828     {
 829         Square from = pop_1st_bit(&b);
 830         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
 831         if (Piece == KING)
 832             bb &= ~QueenPseudoAttacks[ksq];
 833
 834         SERIALIZE_MOVES(bb);
 835     }
 836
 837     // Direct checks
 838     b = target & ~dc;
 839     if (Piece != KING || b)
 840     {
 841         Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
 842         if (!checkSqs)
 843             return mlist;
 844
 845         while (b)
 846         {
 847             Square from = pop_1st_bit(&b);
 848             if (   (Piece == QUEEN  && !(QueenPseudoAttacks[from]  & checkSqs))
 849                 || (Piece == ROOK   && !(RookPseudoAttacks[from]   & checkSqs))
 850                 || (Piece == BISHOP && !(BishopPseudoAttacks[from] & checkSqs)))
 851                 continue;
 852
 853             Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
 854             SERIALIZE_MOVES(bb);
 855         }
 856     }
 857     return mlist;
 858   }
 859
 860   template<Color Us>
 861   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard pinned,
 862                                              Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 863
 864     // Calculate our parametrized parameters at compile time
 865     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
 866     const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
 867     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 868
 869     Square to;
 870
 871     // Find non-pinned pawns and push them one square
 872     Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pos.pawns(Us) & ~pinned);
 873
 874     // We don't have to AND with empty squares here,
 875     // because the blocking squares will always be empty.
 876     Bitboard b2 = b1 & blockSquares;
 877     while (b2)
 878     {
 879         to = pop_1st_bit(&b2);
 880
 881         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 882
 883         if (square_rank(to) == TRank8BB)
 884         {
 885             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
 886             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
 887             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
 888             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
 889         } else
 890             (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
 891     }
 892
 893     // Double pawn pushes
 894     b2 = b1 & pos.empty_squares() & TRank3BB;
 895     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b2) & blockSquares;
 896     while (b2)
 897     {
 898         to = pop_1st_bit(&b2);
 899
 900         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 901         assert(Us != WHITE || square_rank(to) == RANK_4);
 902         assert(Us != BLACK || square_rank(to) == RANK_5);
 903
 904         (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
 905     }
 906     return mlist;
 907   }
 908
 909   template<CastlingSide Side>
 910   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 911
 912     Color us = pos.side_to_move();
 913
 914     if (  (Side == KING_SIDE && pos.can_castle_kingside(us))
 915         ||(Side == QUEEN_SIDE && pos.can_castle_queenside(us)))
 916     {
 917         Color them = opposite_color(us);
 918         Square ksq = pos.king_square(us);
 919
 920         assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 921
 922         Square rsq = (Side == KING_SIDE ? pos.initial_kr_square(us) : pos.initial_qr_square(us));
 923         Square s1 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
 924         Square s2 = relative_square(us, Side == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 925         Square s;
 926         bool illegal = false;
 927
 928         assert(pos.piece_on(rsq) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
 929
 930         // It is a bit complicated to correctly handle Chess960
 931         for (s = Min(ksq, s1); s <= Max(ksq, s1); s++)
 932             if (  (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 933                 || pos.square_is_attacked(s, them))
 934                 illegal = true;
 935
 936         for (s = Min(rsq, s2); s <= Max(rsq, s2); s++)
 937             if (s != ksq && s != rsq && pos.square_is_occupied(s))
 938                 illegal = true;
 939
 940         if (   Side == QUEEN_SIDE
 941             && square_file(rsq) == FILE_B
 942             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, ROOK)
 943                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == piece_of_color_and_type(them, QUEEN)))
 944             illegal = true;
 945
 946         if (!illegal)
 947             (*mlist++).move = make_castle_move(ksq, rsq);
 948     }
 949     return mlist;
 950   }
 951
 952   bool castling_is_check(const Position& pos, CastlingSide side) {
 953
 954     // After castling opponent king is attacked by the castled rook?
 955     File rookFile = (side == QUEEN_SIDE ? FILE_D : FILE_F);
 956     Color us = pos.side_to_move();
 957     Square ksq = pos.king_square(us);
 958     Bitboard occ = pos.occupied_squares();
 959
 960     clear_bit(&occ, ksq); // Remove our king from the board
 961     Square rsq = make_square(rookFile, square_rank(ksq));
 962     return bit_is_set(rook_attacks_bb(rsq, occ), pos.king_square(opposite_color(us)));
 963   }
 964 }