13010c1a43f49571193d745a144ad92a4867bb9d
[stockfish] / src / position.cpp
1 /*
2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
3   Copyright (C) 2004-2020 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
4
5   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
6   it under the terms of the GNU General Public License as published by
7   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
8   (at your option) any later version.
9
10   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
11   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13   GNU General Public License for more details.
14
15   You should have received a copy of the GNU General Public License
16   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
17 */
18
19 #include <algorithm>
20 #include <cassert>
21 #include <cstddef> // For offsetof()
22 #include <cstring> // For std::memset, std::memcmp
23 #include <iomanip>
24 #include <sstream>
25
26 #include "bitboard.h"
27 #include "misc.h"
28 #include "movegen.h"
29 #include "position.h"
30 #include "thread.h"
31 #include "tt.h"
32 #include "uci.h"
33 #include "syzygy/tbprobe.h"
34
35 using std::string;
36
37 namespace Zobrist {
38
39   Key psq[PIECE_NB][SQUARE_NB];
40   Key enpassant[FILE_NB];
41   Key castling[CASTLING_RIGHT_NB];
42   Key side, noPawns;
43 }
44
45 namespace {
46
47 const string PieceToChar(" PNBRQK  pnbrqk");
48
49 constexpr Piece Pieces[] = { W_PAWN, W_KNIGHT, W_BISHOP, W_ROOK, W_QUEEN, W_KING,
50                              B_PAWN, B_KNIGHT, B_BISHOP, B_ROOK, B_QUEEN, B_KING };
51 } // namespace
52
53
54 /// operator<<(Position) returns an ASCII representation of the position
55
56 std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Position& pos) {
57
58   os << "\n +---+---+---+---+---+---+---+---+\n";
59
60   for (Rank r = RANK_8; r >= RANK_1; --r)
61   {
62       for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; ++f)
63           os << " | " << PieceToChar[pos.piece_on(make_square(f, r))];
64
65       os << " | " << (1 + r) << "\n +---+---+---+---+---+---+---+---+\n";
66   }
67
68   os << "   a   b   c   d   e   f   g   h\n"
69      << "\nFen: " << pos.fen() << "\nKey: " << std::hex << std::uppercase
70      << std::setfill('0') << std::setw(16) << pos.key()
71      << std::setfill(' ') << std::dec << "\nCheckers: ";
72
73   for (Bitboard b = pos.checkers(); b; )
74       os << UCI::square(pop_lsb(&b)) << " ";
75
76   if (    int(Tablebases::MaxCardinality) >= popcount(pos.pieces())
77       && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
78   {
79       StateInfo st;
80       ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::kCacheLineSize);
81
82       Position p;
83       p.set(pos.fen(), pos.is_chess960(), &st, pos.this_thread());
84       Tablebases::ProbeState s1, s2;
85       Tablebases::WDLScore wdl = Tablebases::probe_wdl(p, &s1);
86       int dtz = Tablebases::probe_dtz(p, &s2);
87       os << "\nTablebases WDL: " << std::setw(4) << wdl << " (" << s1 << ")"
88          << "\nTablebases DTZ: " << std::setw(4) << dtz << " (" << s2 << ")";
89   }
90
91   return os;
92 }
93
94
95 // Marcel van Kervinck's cuckoo algorithm for fast detection of "upcoming repetition"
96 // situations. Description of the algorithm in the following paper:
97 // https://marcelk.net/2013-04-06/paper/upcoming-rep-v2.pdf
98
99 // First and second hash functions for indexing the cuckoo tables
100 inline int H1(Key h) { return h & 0x1fff; }
101 inline int H2(Key h) { return (h >> 16) & 0x1fff; }
102
103 // Cuckoo tables with Zobrist hashes of valid reversible moves, and the moves themselves
104 Key cuckoo[8192];
105 Move cuckooMove[8192];
106
107
108 /// Position::init() initializes at startup the various arrays used to compute hash keys
109
110 void Position::init() {
111
112   PRNG rng(1070372);
113
114   for (Piece pc : Pieces)
115       for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
116           Zobrist::psq[pc][s] = rng.rand<Key>();
117
118   for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; ++f)
119       Zobrist::enpassant[f] = rng.rand<Key>();
120
121   for (int cr = NO_CASTLING; cr <= ANY_CASTLING; ++cr)
122       Zobrist::castling[cr] = rng.rand<Key>();
123
124   Zobrist::side = rng.rand<Key>();
125   Zobrist::noPawns = rng.rand<Key>();
126
127   // Prepare the cuckoo tables
128   std::memset(cuckoo, 0, sizeof(cuckoo));
129   std::memset(cuckooMove, 0, sizeof(cuckooMove));
130   int count = 0;
131   for (Piece pc : Pieces)
132       for (Square s1 = SQ_A1; s1 <= SQ_H8; ++s1)
133           for (Square s2 = Square(s1 + 1); s2 <= SQ_H8; ++s2)
134               if ((type_of(pc) != PAWN) && (attacks_bb(type_of(pc), s1, 0) & s2))
135               {
136                   Move move = make_move(s1, s2);
137                   Key key = Zobrist::psq[pc][s1] ^ Zobrist::psq[pc][s2] ^ Zobrist::side;
138                   int i = H1(key);
139                   while (true)
140                   {
141                       std::swap(cuckoo[i], key);
142                       std::swap(cuckooMove[i], move);
143                       if (move == MOVE_NONE) // Arrived at empty slot?
144                           break;
145                       i = (i == H1(key)) ? H2(key) : H1(key); // Push victim to alternative slot
146                   }
147                   count++;
148              }
149   assert(count == 3668);
150 }
151
152
153 /// Position::set() initializes the position object with the given FEN string.
154 /// This function is not very robust - make sure that input FENs are correct,
155 /// this is assumed to be the responsibility of the GUI.
156
157 Position& Position::set(const string& fenStr, bool isChess960, StateInfo* si, Thread* th) {
158 /*
159    A FEN string defines a particular position using only the ASCII character set.
160
161    A FEN string contains six fields separated by a space. The fields are:
162
163    1) Piece placement (from white's perspective). Each rank is described, starting
164       with rank 8 and ending with rank 1. Within each rank, the contents of each
165       square are described from file A through file H. Following the Standard
166       Algebraic Notation (SAN), each piece is identified by a single letter taken
167       from the standard English names. White pieces are designated using upper-case
168       letters ("PNBRQK") whilst Black uses lowercase ("pnbrqk"). Blank squares are
169       noted using digits 1 through 8 (the number of blank squares), and "/"
170       separates ranks.
171
172    2) Active color. "w" means white moves next, "b" means black.
173
174    3) Castling availability. If neither side can castle, this is "-". Otherwise,
175       this has one or more letters: "K" (White can castle kingside), "Q" (White
176       can castle queenside), "k" (Black can castle kingside), and/or "q" (Black
177       can castle queenside).
178
179    4) En passant target square (in algebraic notation). If there's no en passant
180       target square, this is "-". If a pawn has just made a 2-square move, this
181       is the position "behind" the pawn. Following X-FEN standard, this is recorded only
182       if there is a pawn in position to make an en passant capture, and if there really
183       is a pawn that might have advanced two squares.
184
185    5) Halfmove clock. This is the number of halfmoves since the last pawn advance
186       or capture. This is used to determine if a draw can be claimed under the
187       fifty-move rule.
188
189    6) Fullmove number. The number of the full move. It starts at 1, and is
190       incremented after Black's move.
191 */
192
193   unsigned char col, row, token;
194   size_t idx;
195   Square sq = SQ_A8;
196   std::istringstream ss(fenStr);
197
198   std::memset(this, 0, sizeof(Position));
199   std::memset(si, 0, sizeof(StateInfo));
200   st = si;
201
202   ss >> std::noskipws;
203
204   // 1. Piece placement
205   while ((ss >> token) && !isspace(token))
206   {
207       if (isdigit(token))
208           sq += (token - '0') * EAST; // Advance the given number of files
209
210       else if (token == '/')
211           sq += 2 * SOUTH;
212
213       else if ((idx = PieceToChar.find(token)) != string::npos) {
214           put_piece(Piece(idx), sq);
215           ++sq;
216       }
217   }
218
219   // 2. Active color
220   ss >> token;
221   sideToMove = (token == 'w' ? WHITE : BLACK);
222   ss >> token;
223
224   // 3. Castling availability. Compatible with 3 standards: Normal FEN standard,
225   // Shredder-FEN that uses the letters of the columns on which the rooks began
226   // the game instead of KQkq and also X-FEN standard that, in case of Chess960,
227   // if an inner rook is associated with the castling right, the castling tag is
228   // replaced by the file letter of the involved rook, as for the Shredder-FEN.
229   while ((ss >> token) && !isspace(token))
230   {
231       Square rsq;
232       Color c = islower(token) ? BLACK : WHITE;
233       Piece rook = make_piece(c, ROOK);
234
235       token = char(toupper(token));
236
237       if (token == 'K')
238           for (rsq = relative_square(c, SQ_H1); piece_on(rsq) != rook; --rsq) {}
239
240       else if (token == 'Q')
241           for (rsq = relative_square(c, SQ_A1); piece_on(rsq) != rook; ++rsq) {}
242
243       else if (token >= 'A' && token <= 'H')
244           rsq = make_square(File(token - 'A'), relative_rank(c, RANK_1));
245
246       else
247           continue;
248
249       set_castling_right(c, rsq);
250   }
251
252   // 4. En passant square.
253   // Ignore if square is invalid or not on side to move relative rank 6.
254   bool enpassant = false;
255
256   if (   ((ss >> col) && (col >= 'a' && col <= 'h'))
257       && ((ss >> row) && (row == (sideToMove == WHITE ? '6' : '3'))))
258   {
259       st->epSquare = make_square(File(col - 'a'), Rank(row - '1'));
260
261       // En passant square will be considered only if
262       // a) side to move have a pawn threatening epSquare
263       // b) there is an enemy pawn in front of epSquare
264       // c) there is no piece on epSquare or behind epSquare
265       enpassant = pawn_attacks_bb(~sideToMove, st->epSquare) & pieces(sideToMove, PAWN)
266                && (pieces(~sideToMove, PAWN) & (st->epSquare + pawn_push(~sideToMove)))
267                && !(pieces() & (st->epSquare | (st->epSquare + pawn_push(sideToMove))));
268   }
269
270   if (!enpassant)
271       st->epSquare = SQ_NONE;
272
273   // 5-6. Halfmove clock and fullmove number
274   ss >> std::skipws >> st->rule50 >> gamePly;
275
276   // Convert from fullmove starting from 1 to gamePly starting from 0,
277   // handle also common incorrect FEN with fullmove = 0.
278   gamePly = std::max(2 * (gamePly - 1), 0) + (sideToMove == BLACK);
279
280   chess960 = isChess960;
281   thisThread = th;
282   set_state(st);
283   st->accumulator.state[WHITE] = Eval::NNUE::INIT;
284   st->accumulator.state[BLACK] = Eval::NNUE::INIT;
285
286   return *this;
287 }
288
289
290 /// Position::set_castling_right() is a helper function used to set castling
291 /// rights given the corresponding color and the rook starting square.
292
293 void Position::set_castling_right(Color c, Square rfrom) {
294
295   Square kfrom = square<KING>(c);
296   CastlingRights cr = c & (kfrom < rfrom ? KING_SIDE: QUEEN_SIDE);
297
298   st->castlingRights |= cr;
299   castlingRightsMask[kfrom] |= cr;
300   castlingRightsMask[rfrom] |= cr;
301   castlingRookSquare[cr] = rfrom;
302
303   Square kto = relative_square(c, cr & KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
304   Square rto = relative_square(c, cr & KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
305
306   castlingPath[cr] =   (between_bb(rfrom, rto) | between_bb(kfrom, kto) | rto | kto)
307                     & ~(kfrom | rfrom);
308 }
309
310
311 /// Position::set_check_info() sets king attacks to detect if a move gives check
312
313 void Position::set_check_info(StateInfo* si) const {
314
315   si->blockersForKing[WHITE] = slider_blockers(pieces(BLACK), square<KING>(WHITE), si->pinners[BLACK]);
316   si->blockersForKing[BLACK] = slider_blockers(pieces(WHITE), square<KING>(BLACK), si->pinners[WHITE]);
317
318   Square ksq = square<KING>(~sideToMove);
319
320   si->checkSquares[PAWN]   = pawn_attacks_bb(~sideToMove, ksq);
321   si->checkSquares[KNIGHT] = attacks_bb<KNIGHT>(ksq);
322   si->checkSquares[BISHOP] = attacks_bb<BISHOP>(ksq, pieces());
323   si->checkSquares[ROOK]   = attacks_bb<ROOK>(ksq, pieces());
324   si->checkSquares[QUEEN]  = si->checkSquares[BISHOP] | si->checkSquares[ROOK];
325   si->checkSquares[KING]   = 0;
326 }
327
328
329 /// Position::set_state() computes the hash keys of the position, and other
330 /// data that once computed is updated incrementally as moves are made.
331 /// The function is only used when a new position is set up, and to verify
332 /// the correctness of the StateInfo data when running in debug mode.
333
334 void Position::set_state(StateInfo* si) const {
335
336   si->key = si->materialKey = 0;
337   si->pawnKey = Zobrist::noPawns;
338   si->nonPawnMaterial[WHITE] = si->nonPawnMaterial[BLACK] = VALUE_ZERO;
339   si->checkersBB = attackers_to(square<KING>(sideToMove)) & pieces(~sideToMove);
340
341   set_check_info(si);
342
343   for (Bitboard b = pieces(); b; )
344   {
345       Square s = pop_lsb(&b);
346       Piece pc = piece_on(s);
347       si->key ^= Zobrist::psq[pc][s];
348
349       if (type_of(pc) == PAWN)
350           si->pawnKey ^= Zobrist::psq[pc][s];
351
352       else if (type_of(pc) != KING)
353           si->nonPawnMaterial[color_of(pc)] += PieceValue[MG][pc];
354   }
355
356   if (si->epSquare != SQ_NONE)
357       si->key ^= Zobrist::enpassant[file_of(si->epSquare)];
358
359   if (sideToMove == BLACK)
360       si->key ^= Zobrist::side;
361
362   si->key ^= Zobrist::castling[si->castlingRights];
363
364   for (Piece pc : Pieces)
365       for (int cnt = 0; cnt < pieceCount[pc]; ++cnt)
366           si->materialKey ^= Zobrist::psq[pc][cnt];
367 }
368
369
370 /// Position::set() is an overload to initialize the position object with
371 /// the given endgame code string like "KBPKN". It is mainly a helper to
372 /// get the material key out of an endgame code.
373
374 Position& Position::set(const string& code, Color c, StateInfo* si) {
375
376   assert(code[0] == 'K');
377
378   string sides[] = { code.substr(code.find('K', 1)),      // Weak
379                      code.substr(0, std::min(code.find('v'), code.find('K', 1))) }; // Strong
380
381   assert(sides[0].length() > 0 && sides[0].length() < 8);
382   assert(sides[1].length() > 0 && sides[1].length() < 8);
383
384   std::transform(sides[c].begin(), sides[c].end(), sides[c].begin(), tolower);
385
386   string fenStr = "8/" + sides[0] + char(8 - sides[0].length() + '0') + "/8/8/8/8/"
387                        + sides[1] + char(8 - sides[1].length() + '0') + "/8 w - - 0 10";
388
389   return set(fenStr, false, si, nullptr);
390 }
391
392
393 /// Position::fen() returns a FEN representation of the position. In case of
394 /// Chess960 the Shredder-FEN notation is used. This is mainly a debugging function.
395
396 const string Position::fen() const {
397
398   int emptyCnt;
399   std::ostringstream ss;
400
401   for (Rank r = RANK_8; r >= RANK_1; --r)
402   {
403       for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; ++f)
404       {
405           for (emptyCnt = 0; f <= FILE_H && empty(make_square(f, r)); ++f)
406               ++emptyCnt;
407
408           if (emptyCnt)
409               ss << emptyCnt;
410
411           if (f <= FILE_H)
412               ss << PieceToChar[piece_on(make_square(f, r))];
413       }
414
415       if (r > RANK_1)
416           ss << '/';
417   }
418
419   ss << (sideToMove == WHITE ? " w " : " b ");
420
421   if (can_castle(WHITE_OO))
422       ss << (chess960 ? char('A' + file_of(castling_rook_square(WHITE_OO ))) : 'K');
423
424   if (can_castle(WHITE_OOO))
425       ss << (chess960 ? char('A' + file_of(castling_rook_square(WHITE_OOO))) : 'Q');
426
427   if (can_castle(BLACK_OO))
428       ss << (chess960 ? char('a' + file_of(castling_rook_square(BLACK_OO ))) : 'k');
429
430   if (can_castle(BLACK_OOO))
431       ss << (chess960 ? char('a' + file_of(castling_rook_square(BLACK_OOO))) : 'q');
432
433   if (!can_castle(ANY_CASTLING))
434       ss << '-';
435
436   ss << (ep_square() == SQ_NONE ? " - " : " " + UCI::square(ep_square()) + " ")
437      << st->rule50 << " " << 1 + (gamePly - (sideToMove == BLACK)) / 2;
438
439   return ss.str();
440 }
441
442
443 /// Position::slider_blockers() returns a bitboard of all the pieces (both colors)
444 /// that are blocking attacks on the square 's' from 'sliders'. A piece blocks a
445 /// slider if removing that piece from the board would result in a position where
446 /// square 's' is attacked. For example, a king-attack blocking piece can be either
447 /// a pinned or a discovered check piece, according if its color is the opposite
448 /// or the same of the color of the slider.
449
450 Bitboard Position::slider_blockers(Bitboard sliders, Square s, Bitboard& pinners) const {
451
452   Bitboard blockers = 0;
453   pinners = 0;
454
455   // Snipers are sliders that attack 's' when a piece and other snipers are removed
456   Bitboard snipers = (  (attacks_bb<  ROOK>(s) & pieces(QUEEN, ROOK))
457                       | (attacks_bb<BISHOP>(s) & pieces(QUEEN, BISHOP))) & sliders;
458   Bitboard occupancy = pieces() ^ snipers;
459
460   while (snipers)
461   {
462     Square sniperSq = pop_lsb(&snipers);
463     Bitboard b = between_bb(s, sniperSq) & occupancy;
464
465     if (b && !more_than_one(b))
466     {
467         blockers |= b;
468         if (b & pieces(color_of(piece_on(s))))
469             pinners |= sniperSq;
470     }
471   }
472   return blockers;
473 }
474
475
476 /// Position::attackers_to() computes a bitboard of all pieces which attack a
477 /// given square. Slider attacks use the occupied bitboard to indicate occupancy.
478
479 Bitboard Position::attackers_to(Square s, Bitboard occupied) const {
480
481   return  (pawn_attacks_bb(BLACK, s)       & pieces(WHITE, PAWN))
482         | (pawn_attacks_bb(WHITE, s)       & pieces(BLACK, PAWN))
483         | (attacks_bb<KNIGHT>(s)           & pieces(KNIGHT))
484         | (attacks_bb<  ROOK>(s, occupied) & pieces(  ROOK, QUEEN))
485         | (attacks_bb<BISHOP>(s, occupied) & pieces(BISHOP, QUEEN))
486         | (attacks_bb<KING>(s)             & pieces(KING));
487 }
488
489
490 /// Position::legal() tests whether a pseudo-legal move is legal
491
492 bool Position::legal(Move m) const {
493
494   assert(is_ok(m));
495
496   Color us = sideToMove;
497   Square from = from_sq(m);
498   Square to = to_sq(m);
499
500   assert(color_of(moved_piece(m)) == us);
501   assert(piece_on(square<KING>(us)) == make_piece(us, KING));
502
503   // En passant captures are a tricky special case. Because they are rather
504   // uncommon, we do it simply by testing whether the king is attacked after
505   // the move is made.
506   if (type_of(m) == ENPASSANT)
507   {
508       Square ksq = square<KING>(us);
509       Square capsq = to - pawn_push(us);
510       Bitboard occupied = (pieces() ^ from ^ capsq) | to;
511
512       assert(to == ep_square());
513       assert(moved_piece(m) == make_piece(us, PAWN));
514       assert(piece_on(capsq) == make_piece(~us, PAWN));
515       assert(piece_on(to) == NO_PIECE);
516
517       return   !(attacks_bb<  ROOK>(ksq, occupied) & pieces(~us, QUEEN, ROOK))
518             && !(attacks_bb<BISHOP>(ksq, occupied) & pieces(~us, QUEEN, BISHOP));
519   }
520
521   // Castling moves generation does not check if the castling path is clear of
522   // enemy attacks, it is delayed at a later time: now!
523   if (type_of(m) == CASTLING)
524   {
525       // After castling, the rook and king final positions are the same in
526       // Chess960 as they would be in standard chess.
527       to = relative_square(us, to > from ? SQ_G1 : SQ_C1);
528       Direction step = to > from ? WEST : EAST;
529
530       for (Square s = to; s != from; s += step)
531           if (attackers_to(s) & pieces(~us))
532               return false;
533
534       // In case of Chess960, verify that when moving the castling rook we do
535       // not discover some hidden checker.
536       // For instance an enemy queen in SQ_A1 when castling rook is in SQ_B1.
537       return   !chess960
538             || !(attacks_bb<ROOK>(to, pieces() ^ to_sq(m)) & pieces(~us, ROOK, QUEEN));
539   }
540
541   // If the moving piece is a king, check whether the destination square is
542   // attacked by the opponent.
543   if (type_of(piece_on(from)) == KING)
544       return !(attackers_to(to) & pieces(~us));
545
546   // A non-king move is legal if and only if it is not pinned or it
547   // is moving along the ray towards or away from the king.
548   return   !(blockers_for_king(us) & from)
549         ||  aligned(from, to, square<KING>(us));
550 }
551
552
553 /// Position::pseudo_legal() takes a random move and tests whether the move is
554 /// pseudo legal. It is used to validate moves from TT that can be corrupted
555 /// due to SMP concurrent access or hash position key aliasing.
556
557 bool Position::pseudo_legal(const Move m) const {
558
559   Color us = sideToMove;
560   Square from = from_sq(m);
561   Square to = to_sq(m);
562   Piece pc = moved_piece(m);
563
564   // Use a slower but simpler function for uncommon cases
565   if (type_of(m) != NORMAL)
566       return MoveList<LEGAL>(*this).contains(m);
567
568   // Is not a promotion, so promotion piece must be empty
569   if (promotion_type(m) - KNIGHT != NO_PIECE_TYPE)
570       return false;
571
572   // If the 'from' square is not occupied by a piece belonging to the side to
573   // move, the move is obviously not legal.
574   if (pc == NO_PIECE || color_of(pc) != us)
575       return false;
576
577   // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
578   if (pieces(us) & to)
579       return false;
580
581   // Handle the special case of a pawn move
582   if (type_of(pc) == PAWN)
583   {
584       // We have already handled promotion moves, so destination
585       // cannot be on the 8th/1st rank.
586       if ((Rank8BB | Rank1BB) & to)
587           return false;
588
589       if (   !(pawn_attacks_bb(us, from) & pieces(~us) & to) // Not a capture
590           && !((from + pawn_push(us) == to) && empty(to))       // Not a single push
591           && !(   (from + 2 * pawn_push(us) == to)              // Not a double push
592                && (relative_rank(us, from) == RANK_2)
593                && empty(to)
594                && empty(to - pawn_push(us))))
595           return false;
596   }
597   else if (!(attacks_bb(type_of(pc), from, pieces()) & to))
598       return false;
599
600   // Evasions generator already takes care to avoid some kind of illegal moves
601   // and legal() relies on this. We therefore have to take care that the same
602   // kind of moves are filtered out here.
603   if (checkers())
604   {
605       if (type_of(pc) != KING)
606       {
607           // Double check? In this case a king move is required
608           if (more_than_one(checkers()))
609               return false;
610
611           // Our move must be a blocking evasion or a capture of the checking piece
612           if (!((between_bb(lsb(checkers()), square<KING>(us)) | checkers()) & to))
613               return false;
614       }
615       // In case of king moves under check we have to remove king so as to catch
616       // invalid moves like b1a1 when opposite queen is on c1.
617       else if (attackers_to(to, pieces() ^ from) & pieces(~us))
618           return false;
619   }
620
621   return true;
622 }
623
624
625 /// Position::gives_check() tests whether a pseudo-legal move gives a check
626
627 bool Position::gives_check(Move m) const {
628
629   assert(is_ok(m));
630   assert(color_of(moved_piece(m)) == sideToMove);
631
632   Square from = from_sq(m);
633   Square to = to_sq(m);
634
635   // Is there a direct check?
636   if (check_squares(type_of(piece_on(from))) & to)
637       return true;
638
639   // Is there a discovered check?
640   if (   (blockers_for_king(~sideToMove) & from)
641       && !aligned(from, to, square<KING>(~sideToMove)))
642       return true;
643
644   switch (type_of(m))
645   {
646   case NORMAL:
647       return false;
648
649   case PROMOTION:
650       return attacks_bb(promotion_type(m), to, pieces() ^ from) & square<KING>(~sideToMove);
651
652   // En passant capture with check? We have already handled the case
653   // of direct checks and ordinary discovered check, so the only case we
654   // need to handle is the unusual case of a discovered check through
655   // the captured pawn.
656   case ENPASSANT:
657   {
658       Square capsq = make_square(file_of(to), rank_of(from));
659       Bitboard b = (pieces() ^ from ^ capsq) | to;
660
661       return  (attacks_bb<  ROOK>(square<KING>(~sideToMove), b) & pieces(sideToMove, QUEEN, ROOK))
662             | (attacks_bb<BISHOP>(square<KING>(~sideToMove), b) & pieces(sideToMove, QUEEN, BISHOP));
663   }
664   case CASTLING:
665   {
666       Square kfrom = from;
667       Square rfrom = to; // Castling is encoded as 'king captures the rook'
668       Square kto = relative_square(sideToMove, rfrom > kfrom ? SQ_G1 : SQ_C1);
669       Square rto = relative_square(sideToMove, rfrom > kfrom ? SQ_F1 : SQ_D1);
670
671       return   (attacks_bb<ROOK>(rto) & square<KING>(~sideToMove))
672             && (attacks_bb<ROOK>(rto, (pieces() ^ kfrom ^ rfrom) | rto | kto) & square<KING>(~sideToMove));
673   }
674   default:
675       assert(false);
676       return false;
677   }
678 }
679
680
681 /// Position::do_move() makes a move, and saves all information necessary
682 /// to a StateInfo object. The move is assumed to be legal. Pseudo-legal
683 /// moves should be filtered out before this function is called.
684
685 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck) {
686
687   assert(is_ok(m));
688   assert(&newSt != st);
689
690   thisThread->nodes.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
691   Key k = st->key ^ Zobrist::side;
692
693   // Copy some fields of the old state to our new StateInfo object except the
694   // ones which are going to be recalculated from scratch anyway and then switch
695   // our state pointer to point to the new (ready to be updated) state.
696   std::memcpy(&newSt, st, offsetof(StateInfo, key));
697   newSt.previous = st;
698   st = &newSt;
699
700   // Increment ply counters. In particular, rule50 will be reset to zero later on
701   // in case of a capture or a pawn move.
702   ++gamePly;
703   ++st->rule50;
704   ++st->pliesFromNull;
705
706   // Used by NNUE
707   st->accumulator.state[WHITE] = Eval::NNUE::EMPTY;
708   st->accumulator.state[BLACK] = Eval::NNUE::EMPTY;
709   auto& dp = st->dirtyPiece;
710   dp.dirty_num = 1;
711
712   Color us = sideToMove;
713   Color them = ~us;
714   Square from = from_sq(m);
715   Square to = to_sq(m);
716   Piece pc = piece_on(from);
717   Piece captured = type_of(m) == ENPASSANT ? make_piece(them, PAWN) : piece_on(to);
718
719   assert(color_of(pc) == us);
720   assert(captured == NO_PIECE || color_of(captured) == (type_of(m) != CASTLING ? them : us));
721   assert(type_of(captured) != KING);
722
723   if (type_of(m) == CASTLING)
724   {
725       assert(pc == make_piece(us, KING));
726       assert(captured == make_piece(us, ROOK));
727
728       Square rfrom, rto;
729       do_castling<true>(us, from, to, rfrom, rto);
730
731       k ^= Zobrist::psq[captured][rfrom] ^ Zobrist::psq[captured][rto];
732       captured = NO_PIECE;
733   }
734
735   if (captured)
736   {
737       Square capsq = to;
738
739       // If the captured piece is a pawn, update pawn hash key, otherwise
740       // update non-pawn material.
741       if (type_of(captured) == PAWN)
742       {
743           if (type_of(m) == ENPASSANT)
744           {
745               capsq -= pawn_push(us);
746
747               assert(pc == make_piece(us, PAWN));
748               assert(to == st->epSquare);
749               assert(relative_rank(us, to) == RANK_6);
750               assert(piece_on(to) == NO_PIECE);
751               assert(piece_on(capsq) == make_piece(them, PAWN));
752           }
753
754           st->pawnKey ^= Zobrist::psq[captured][capsq];
755       }
756       else
757           st->nonPawnMaterial[them] -= PieceValue[MG][captured];
758
759       if (Eval::useNNUE)
760       {
761           dp.dirty_num = 2;  // 1 piece moved, 1 piece captured
762           dp.piece[1] = captured;
763           dp.from[1] = capsq;
764           dp.to[1] = SQ_NONE;
765       }
766
767       // Update board and piece lists
768       remove_piece(capsq);
769
770       if (type_of(m) == ENPASSANT)
771           board[capsq] = NO_PIECE;
772
773       // Update material hash key and prefetch access to materialTable
774       k ^= Zobrist::psq[captured][capsq];
775       st->materialKey ^= Zobrist::psq[captured][pieceCount[captured]];
776       prefetch(thisThread->materialTable[st->materialKey]);
777
778       // Reset rule 50 counter
779       st->rule50 = 0;
780   }
781
782   // Update hash key
783   k ^= Zobrist::psq[pc][from] ^ Zobrist::psq[pc][to];
784
785   // Reset en passant square
786   if (st->epSquare != SQ_NONE)
787   {
788       k ^= Zobrist::enpassant[file_of(st->epSquare)];
789       st->epSquare = SQ_NONE;
790   }
791
792   // Update castling rights if needed
793   if (st->castlingRights && (castlingRightsMask[from] | castlingRightsMask[to]))
794   {
795       k ^= Zobrist::castling[st->castlingRights];
796       st->castlingRights &= ~(castlingRightsMask[from] | castlingRightsMask[to]);
797       k ^= Zobrist::castling[st->castlingRights];
798   }
799
800   // Move the piece. The tricky Chess960 castling is handled earlier
801   if (type_of(m) != CASTLING)
802   {
803       if (Eval::useNNUE)
804       {
805           dp.piece[0] = pc;
806           dp.from[0] = from;
807           dp.to[0] = to;
808       }
809
810       move_piece(from, to);
811   }
812
813   // If the moving piece is a pawn do some special extra work
814   if (type_of(pc) == PAWN)
815   {
816       // Set en-passant square if the moved pawn can be captured
817       if (   (int(to) ^ int(from)) == 16
818           && (pawn_attacks_bb(us, to - pawn_push(us)) & pieces(them, PAWN)))
819       {
820           st->epSquare = to - pawn_push(us);
821           k ^= Zobrist::enpassant[file_of(st->epSquare)];
822       }
823
824       else if (type_of(m) == PROMOTION)
825       {
826           Piece promotion = make_piece(us, promotion_type(m));
827
828           assert(relative_rank(us, to) == RANK_8);
829           assert(type_of(promotion) >= KNIGHT && type_of(promotion) <= QUEEN);
830
831           remove_piece(to);
832           put_piece(promotion, to);
833
834           if (Eval::useNNUE)
835           {
836               // Promoting pawn to SQ_NONE, promoted piece from SQ_NONE
837               dp.to[0] = SQ_NONE;
838               dp.piece[dp.dirty_num] = promotion;
839               dp.from[dp.dirty_num] = SQ_NONE;
840               dp.to[dp.dirty_num] = to;
841               dp.dirty_num++;
842           }
843
844           // Update hash keys
845           k ^= Zobrist::psq[pc][to] ^ Zobrist::psq[promotion][to];
846           st->pawnKey ^= Zobrist::psq[pc][to];
847           st->materialKey ^=  Zobrist::psq[promotion][pieceCount[promotion]-1]
848                             ^ Zobrist::psq[pc][pieceCount[pc]];
849
850           // Update material
851           st->nonPawnMaterial[us] += PieceValue[MG][promotion];
852       }
853
854       // Update pawn hash key
855       st->pawnKey ^= Zobrist::psq[pc][from] ^ Zobrist::psq[pc][to];
856
857       // Reset rule 50 draw counter
858       st->rule50 = 0;
859   }
860
861   // Set capture piece
862   st->capturedPiece = captured;
863
864   // Update the key with the final value
865   st->key = k;
866
867   // Calculate checkers bitboard (if move gives check)
868   st->checkersBB = givesCheck ? attackers_to(square<KING>(them)) & pieces(us) : 0;
869
870   sideToMove = ~sideToMove;
871
872   // Update king attacks used for fast check detection
873   set_check_info(st);
874
875   // Calculate the repetition info. It is the ply distance from the previous
876   // occurrence of the same position, negative in the 3-fold case, or zero
877   // if the position was not repeated.
878   st->repetition = 0;
879   int end = std::min(st->rule50, st->pliesFromNull);
880   if (end >= 4)
881   {
882       StateInfo* stp = st->previous->previous;
883       for (int i = 4; i <= end; i += 2)
884       {
885           stp = stp->previous->previous;
886           if (stp->key == st->key)
887           {
888               st->repetition = stp->repetition ? -i : i;
889               break;
890           }
891       }
892   }
893
894   assert(pos_is_ok());
895 }
896
897
898 /// Position::undo_move() unmakes a move. When it returns, the position should
899 /// be restored to exactly the same state as before the move was made.
900
901 void Position::undo_move(Move m) {
902
903   assert(is_ok(m));
904
905   sideToMove = ~sideToMove;
906
907   Color us = sideToMove;
908   Square from = from_sq(m);
909   Square to = to_sq(m);
910   Piece pc = piece_on(to);
911
912   assert(empty(from) || type_of(m) == CASTLING);
913   assert(type_of(st->capturedPiece) != KING);
914
915   if (type_of(m) == PROMOTION)
916   {
917       assert(relative_rank(us, to) == RANK_8);
918       assert(type_of(pc) == promotion_type(m));
919       assert(type_of(pc) >= KNIGHT && type_of(pc) <= QUEEN);
920
921       remove_piece(to);
922       pc = make_piece(us, PAWN);
923       put_piece(pc, to);
924   }
925
926   if (type_of(m) == CASTLING)
927   {
928       Square rfrom, rto;
929       do_castling<false>(us, from, to, rfrom, rto);
930   }
931   else
932   {
933       move_piece(to, from); // Put the piece back at the source square
934
935       if (st->capturedPiece)
936       {
937           Square capsq = to;
938
939           if (type_of(m) == ENPASSANT)
940           {
941               capsq -= pawn_push(us);
942
943               assert(type_of(pc) == PAWN);
944               assert(to == st->previous->epSquare);
945               assert(relative_rank(us, to) == RANK_6);
946               assert(piece_on(capsq) == NO_PIECE);
947               assert(st->capturedPiece == make_piece(~us, PAWN));
948           }
949
950           put_piece(st->capturedPiece, capsq); // Restore the captured piece
951       }
952   }
953
954   // Finally point our state pointer back to the previous state
955   st = st->previous;
956   --gamePly;
957
958   assert(pos_is_ok());
959 }
960
961
962 /// Position::do_castling() is a helper used to do/undo a castling move. This
963 /// is a bit tricky in Chess960 where from/to squares can overlap.
964 template<bool Do>
965 void Position::do_castling(Color us, Square from, Square& to, Square& rfrom, Square& rto) {
966
967   bool kingSide = to > from;
968   rfrom = to; // Castling is encoded as "king captures friendly rook"
969   rto = relative_square(us, kingSide ? SQ_F1 : SQ_D1);
970   to = relative_square(us, kingSide ? SQ_G1 : SQ_C1);
971
972   if (Do && Eval::useNNUE)
973   {
974       auto& dp = st->dirtyPiece;
975       dp.piece[0] = make_piece(us, KING);
976       dp.from[0] = from;
977       dp.to[0] = to;
978       dp.piece[1] = make_piece(us, ROOK);
979       dp.from[1] = rfrom;
980       dp.to[1] = rto;
981       dp.dirty_num = 2;
982   }
983
984   // Remove both pieces first since squares could overlap in Chess960
985   remove_piece(Do ? from : to);
986   remove_piece(Do ? rfrom : rto);
987   board[Do ? from : to] = board[Do ? rfrom : rto] = NO_PIECE; // Since remove_piece doesn't do this for us
988   put_piece(make_piece(us, KING), Do ? to : from);
989   put_piece(make_piece(us, ROOK), Do ? rto : rfrom);
990 }
991
992
993 /// Position::do(undo)_null_move() is used to do(undo) a "null move": it flips
994 /// the side to move without executing any move on the board.
995
996 void Position::do_null_move(StateInfo& newSt) {
997
998   assert(!checkers());
999   assert(&newSt != st);
1000
1001   std::memcpy(&newSt, st, offsetof(StateInfo, accumulator));
1002
1003   newSt.previous = st;
1004   st = &newSt;
1005
1006   st->dirtyPiece.dirty_num = 0;
1007   st->dirtyPiece.piece[0] = NO_PIECE; // Avoid checks in UpdateAccumulator()
1008   st->accumulator.state[WHITE] = Eval::NNUE::EMPTY;
1009   st->accumulator.state[BLACK] = Eval::NNUE::EMPTY;
1010
1011   if (st->epSquare != SQ_NONE)
1012   {
1013       st->key ^= Zobrist::enpassant[file_of(st->epSquare)];
1014       st->epSquare = SQ_NONE;
1015   }
1016
1017   st->key ^= Zobrist::side;
1018   prefetch(TT.first_entry(st->key));
1019
1020   ++st->rule50;
1021   st->pliesFromNull = 0;
1022
1023   sideToMove = ~sideToMove;
1024
1025   set_check_info(st);
1026
1027   st->repetition = 0;
1028
1029   assert(pos_is_ok());
1030 }
1031
1032 void Position::undo_null_move() {
1033
1034   assert(!checkers());
1035
1036   st = st->previous;
1037   sideToMove = ~sideToMove;
1038 }
1039
1040
1041 /// Position::key_after() computes the new hash key after the given move. Needed
1042 /// for speculative prefetch. It doesn't recognize special moves like castling,
1043 /// en-passant and promotions.
1044
1045 Key Position::key_after(Move m) const {
1046
1047   Square from = from_sq(m);
1048   Square to = to_sq(m);
1049   Piece pc = piece_on(from);
1050   Piece captured = piece_on(to);
1051   Key k = st->key ^ Zobrist::side;
1052
1053   if (captured)
1054       k ^= Zobrist::psq[captured][to];
1055
1056   return k ^ Zobrist::psq[pc][to] ^ Zobrist::psq[pc][from];
1057 }
1058
1059
1060 /// Position::see_ge (Static Exchange Evaluation Greater or Equal) tests if the
1061 /// SEE value of move is greater or equal to the given threshold. We'll use an
1062 /// algorithm similar to alpha-beta pruning with a null window.
1063
1064 bool Position::see_ge(Move m, Value threshold) const {
1065
1066   assert(is_ok(m));
1067
1068   // Only deal with normal moves, assume others pass a simple see
1069   if (type_of(m) != NORMAL)
1070       return VALUE_ZERO >= threshold;
1071
1072   Square from = from_sq(m), to = to_sq(m);
1073
1074   int swap = PieceValue[MG][piece_on(to)] - threshold;
1075   if (swap < 0)
1076       return false;
1077
1078   swap = PieceValue[MG][piece_on(from)] - swap;
1079   if (swap <= 0)
1080       return true;
1081
1082   Bitboard occupied = pieces() ^ from ^ to;
1083   Color stm = color_of(piece_on(from));
1084   Bitboard attackers = attackers_to(to, occupied);
1085   Bitboard stmAttackers, bb;
1086   int res = 1;
1087
1088   while (true)
1089   {
1090       stm = ~stm;
1091       attackers &= occupied;
1092
1093       // If stm has no more attackers then give up: stm loses
1094       if (!(stmAttackers = attackers & pieces(stm)))
1095           break;
1096
1097       // Don't allow pinned pieces to attack (except the king) as long as
1098       // there are pinners on their original square.
1099       if (pinners(~stm) & occupied)
1100           stmAttackers &= ~blockers_for_king(stm);
1101
1102       if (!stmAttackers)
1103           break;
1104
1105       res ^= 1;
1106
1107       // Locate and remove the next least valuable attacker, and add to
1108       // the bitboard 'attackers' any X-ray attackers behind it.
1109       if ((bb = stmAttackers & pieces(PAWN)))
1110       {
1111           if ((swap = PawnValueMg - swap) < res)
1112               break;
1113
1114           occupied ^= lsb(bb);
1115           attackers |= attacks_bb<BISHOP>(to, occupied) & pieces(BISHOP, QUEEN);
1116       }
1117
1118       else if ((bb = stmAttackers & pieces(KNIGHT)))
1119       {
1120           if ((swap = KnightValueMg - swap) < res)
1121               break;
1122
1123           occupied ^= lsb(bb);
1124       }
1125
1126       else if ((bb = stmAttackers & pieces(BISHOP)))
1127       {
1128           if ((swap = BishopValueMg - swap) < res)
1129               break;
1130
1131           occupied ^= lsb(bb);
1132           attackers |= attacks_bb<BISHOP>(to, occupied) & pieces(BISHOP, QUEEN);
1133       }
1134
1135       else if ((bb = stmAttackers & pieces(ROOK)))
1136       {
1137           if ((swap = RookValueMg - swap) < res)
1138               break;
1139
1140           occupied ^= lsb(bb);
1141           attackers |= attacks_bb<ROOK>(to, occupied) & pieces(ROOK, QUEEN);
1142       }
1143
1144       else if ((bb = stmAttackers & pieces(QUEEN)))
1145       {
1146           if ((swap = QueenValueMg - swap) < res)
1147               break;
1148
1149           occupied ^= lsb(bb);
1150           attackers |=  (attacks_bb<BISHOP>(to, occupied) & pieces(BISHOP, QUEEN))
1151                       | (attacks_bb<ROOK  >(to, occupied) & pieces(ROOK  , QUEEN));
1152       }
1153
1154       else // KING
1155            // If we "capture" with the king but opponent still has attackers,
1156            // reverse the result.
1157           return (attackers & ~pieces(stm)) ? res ^ 1 : res;
1158   }
1159
1160   return bool(res);
1161 }
1162
1163
1164 /// Position::is_draw() tests whether the position is drawn by 50-move rule
1165 /// or by repetition. It does not detect stalemates.
1166
1167 bool Position::is_draw(int ply) const {
1168
1169   if (st->rule50 > 99 && (!checkers() || MoveList<LEGAL>(*this).size()))
1170       return true;
1171
1172   // Return a draw score if a position repeats once earlier but strictly
1173   // after the root, or repeats twice before or at the root.
1174   return st->repetition && st->repetition < ply;
1175 }
1176
1177
1178 // Position::has_repeated() tests whether there has been at least one repetition
1179 // of positions since the last capture or pawn move.
1180
1181 bool Position::has_repeated() const {
1182
1183     StateInfo* stc = st;
1184     int end = std::min(st->rule50, st->pliesFromNull);
1185     while (end-- >= 4)
1186     {
1187         if (stc->repetition)
1188             return true;
1189
1190         stc = stc->previous;
1191     }
1192     return false;
1193 }
1194
1195
1196 /// Position::has_game_cycle() tests if the position has a move which draws by repetition,
1197 /// or an earlier position has a move that directly reaches the current position.
1198
1199 bool Position::has_game_cycle(int ply) const {
1200
1201   int j;
1202
1203   int end = std::min(st->rule50, st->pliesFromNull);
1204
1205   if (end < 3)
1206     return false;
1207
1208   Key originalKey = st->key;
1209   StateInfo* stp = st->previous;
1210
1211   for (int i = 3; i <= end; i += 2)
1212   {
1213       stp = stp->previous->previous;
1214
1215       Key moveKey = originalKey ^ stp->key;
1216       if (   (j = H1(moveKey), cuckoo[j] == moveKey)
1217           || (j = H2(moveKey), cuckoo[j] == moveKey))
1218       {
1219           Move move = cuckooMove[j];
1220           Square s1 = from_sq(move);
1221           Square s2 = to_sq(move);
1222
1223           if (!(between_bb(s1, s2) & pieces()))
1224           {
1225               if (ply > i)
1226                   return true;
1227
1228               // For nodes before or at the root, check that the move is a
1229               // repetition rather than a move to the current position.
1230               // In the cuckoo table, both moves Rc1c5 and Rc5c1 are stored in
1231               // the same location, so we have to select which square to check.
1232               if (color_of(piece_on(empty(s1) ? s2 : s1)) != side_to_move())
1233                   continue;
1234
1235               // For repetitions before or at the root, require one more
1236               if (stp->repetition)
1237                   return true;
1238           }
1239       }
1240   }
1241   return false;
1242 }
1243
1244
1245 /// Position::flip() flips position with the white and black sides reversed. This
1246 /// is only useful for debugging e.g. for finding evaluation symmetry bugs.
1247
1248 void Position::flip() {
1249
1250   string f, token;
1251   std::stringstream ss(fen());
1252
1253   for (Rank r = RANK_8; r >= RANK_1; --r) // Piece placement
1254   {
1255       std::getline(ss, token, r > RANK_1 ? '/' : ' ');
1256       f.insert(0, token + (f.empty() ? " " : "/"));
1257   }
1258
1259   ss >> token; // Active color
1260   f += (token == "w" ? "B " : "W "); // Will be lowercased later
1261
1262   ss >> token; // Castling availability
1263   f += token + " ";
1264
1265   std::transform(f.begin(), f.end(), f.begin(),
1266                  [](char c) { return char(islower(c) ? toupper(c) : tolower(c)); });
1267
1268   ss >> token; // En passant square
1269   f += (token == "-" ? token : token.replace(1, 1, token[1] == '3' ? "6" : "3"));
1270
1271   std::getline(ss, token); // Half and full moves
1272   f += token;
1273
1274   set(f, is_chess960(), st, this_thread());
1275
1276   assert(pos_is_ok());
1277 }
1278
1279
1280 /// Position::pos_is_ok() performs some consistency checks for the
1281 /// position object and raises an asserts if something wrong is detected.
1282 /// This is meant to be helpful when debugging.
1283
1284 bool Position::pos_is_ok() const {
1285
1286   constexpr bool Fast = true; // Quick (default) or full check?
1287
1288   if (   (sideToMove != WHITE && sideToMove != BLACK)
1289       || piece_on(square<KING>(WHITE)) != W_KING
1290       || piece_on(square<KING>(BLACK)) != B_KING
1291       || (   ep_square() != SQ_NONE
1292           && relative_rank(sideToMove, ep_square()) != RANK_6))
1293       assert(0 && "pos_is_ok: Default");
1294
1295   if (Fast)
1296       return true;
1297
1298   if (   pieceCount[W_KING] != 1
1299       || pieceCount[B_KING] != 1
1300       || attackers_to(square<KING>(~sideToMove)) & pieces(sideToMove))
1301       assert(0 && "pos_is_ok: Kings");
1302
1303   if (   (pieces(PAWN) & (Rank1BB | Rank8BB))
1304       || pieceCount[W_PAWN] > 8
1305       || pieceCount[B_PAWN] > 8)
1306       assert(0 && "pos_is_ok: Pawns");
1307
1308   if (   (pieces(WHITE) & pieces(BLACK))
1309       || (pieces(WHITE) | pieces(BLACK)) != pieces()
1310       || popcount(pieces(WHITE)) > 16
1311       || popcount(pieces(BLACK)) > 16)
1312       assert(0 && "pos_is_ok: Bitboards");
1313
1314   for (PieceType p1 = PAWN; p1 <= KING; ++p1)
1315       for (PieceType p2 = PAWN; p2 <= KING; ++p2)
1316           if (p1 != p2 && (pieces(p1) & pieces(p2)))
1317               assert(0 && "pos_is_ok: Bitboards");
1318
1319   StateInfo si = *st;
1320   ASSERT_ALIGNED(&si, Eval::NNUE::kCacheLineSize);
1321
1322   set_state(&si);
1323   if (std::memcmp(&si, st, sizeof(StateInfo)))
1324       assert(0 && "pos_is_ok: State");
1325
1326   for (Piece pc : Pieces)
1327       if (   pieceCount[pc] != popcount(pieces(color_of(pc), type_of(pc)))
1328           || pieceCount[pc] != std::count(board, board + SQUARE_NB, pc))
1329           assert(0 && "pos_is_ok: Pieces");
1330
1331   for (Color c : { WHITE, BLACK })
1332       for (CastlingRights cr : {c & KING_SIDE, c & QUEEN_SIDE})
1333       {
1334           if (!can_castle(cr))
1335               continue;
1336
1337           if (   piece_on(castlingRookSquare[cr]) != make_piece(c, ROOK)
1338               || castlingRightsMask[castlingRookSquare[cr]] != cr
1339               || (castlingRightsMask[square<KING>(c)] & cr) != cr)
1340               assert(0 && "pos_is_ok: Castling");
1341       }
1342
1343   return true;
1344 }