]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/position.cpp
Cleanup Position::to_fen()
[stockfish] / src / position.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) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
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 <algorithm>
26 #include <cassert>
27 #include <cstring>
28 #include <fstream>
29 #include <map>
30 #include <iostream>
31 #include <sstream>
32
33 #include "bitcount.h"
34 #include "mersenne.h"
35 #include "movegen.h"
36 #include "movepick.h"
37 #include "position.h"
38 #include "psqtab.h"
39 #include "san.h"
40 #include "tt.h"
41 #include "ucioption.h"
42
43 using std::string;
44 using std::cout;
45 using std::endl;
46
47 static inline bool isZero(char c) { return c == '0'; }
48
49 struct PieceLetters : std::map<char, Piece> {
50
51     PieceLetters() {
52
53       operator[]('K') = WK; operator[]('k') = BK;
54       operator[]('Q') = WQ; operator[]('q') = BQ;
55       operator[]('R') = WR; operator[]('r') = BR;
56       operator[]('B') = WB; operator[]('b') = BB;
57       operator[]('N') = WN; operator[]('n') = BN;
58       operator[]('P') = WP; operator[]('p') = BP;
59     }
60
61     char from_piece(Piece p) const {
62
63         map<char, Piece>::const_iterator it;
64         for (it = begin(); it != end(); ++it)
65             if (it->second == p)
66                 return it->first;
67
68         assert(false);
69         return 0;
70     }
71 };
72
73 ////
74 //// Variables
75 ////
76
77 Key Position::zobrist[2][8][64];
78 Key Position::zobEp[64];
79 Key Position::zobCastle[16];
80 Key Position::zobSideToMove;
81 Key Position::zobExclusion;
82
83 Score Position::PieceSquareTable[16][64];
84
85 static bool RequestPending = false;
86 static PieceLetters pieceLetters;
87
88
89 /// Constructors
90
91 CheckInfo::CheckInfo(const Position& pos) {
92
93   Color us = pos.side_to_move();
94   Color them = opposite_color(us);
95
96   ksq = pos.king_square(them);
97   dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(us);
98
99   checkSq[PAWN] = pos.attacks_from<PAWN>(ksq, them);
100   checkSq[KNIGHT] = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq);
101   checkSq[BISHOP] = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq);
102   checkSq[ROOK] = pos.attacks_from<ROOK>(ksq);
103   checkSq[QUEEN] = checkSq[BISHOP] | checkSq[ROOK];
104   checkSq[KING] = EmptyBoardBB;
105 }
106
107
108 /// Position c'tors. Here we always create a copy of the original position
109 /// or the FEN string, we want the new born Position object do not depend
110 /// on any external data so we detach state pointer from the source one.
111
112 Position::Position(int th) : threadID(th) {}
113
114 Position::Position(const Position& pos, int th) {
115
116   memcpy(this, &pos, sizeof(Position));
117   detach(); // Always detach() in copy c'tor to avoid surprises
118   threadID = th;
119 }
120
121 Position::Position(const string& fen, int th) {
122
123   from_fen(fen);
124   threadID = th;
125 }
126
127
128 /// Position::detach() copies the content of the current state and castling
129 /// masks inside the position itself. This is needed when the st pointee could
130 /// become stale, as example because the caller is about to going out of scope.
131
132 void Position::detach() {
133
134   startState = *st;
135   st = &startState;
136   st->previous = NULL; // as a safe guard
137 }
138
139
140 /// Position::from_fen() initializes the position object with the given FEN
141 /// string. This function is not very robust - make sure that input FENs are
142 /// correct (this is assumed to be the responsibility of the GUI).
143
144 void Position::from_fen(const string& fen) {
145 /*
146    A FEN string defines a particular position using only the ASCII character set.
147
148    A FEN string contains six fields. The separator between fields is a space. The fields are:
149
150    1) Piece placement (from white's perspective). Each rank is described, starting with rank 8 and ending
151       with rank 1; within each rank, the contents of each square are described from file a through file h.
152       Following the Standard Algebraic Notation (SAN), each piece is identified by a single letter taken
153       from the standard English names. White pieces are designated using upper-case letters ("PNBRQK")
154       while Black take lowercase ("pnbrqk"). Blank squares are noted using digits 1 through 8 (the number
155       of blank squares), and "/" separate ranks.
156
157    2) Active color. "w" means white moves next, "b" means black.
158
159    3) Castling availability. If neither side can castle, this is "-". Otherwise, this has one or more
160       letters: "K" (White can castle kingside), "Q" (White can castle queenside), "k" (Black can castle
161       kingside), and/or "q" (Black can castle queenside).
162
163    4) En passant target square in algebraic notation. If there's no en passant target square, this is "-".
164       If a pawn has just made a 2-square move, this is the position "behind" the pawn. This is recorded
165       regardless of whether there is a pawn in position to make an en passant capture.
166
167    5) Halfmove clock: This is the number of halfmoves since the last pawn advance or capture. This is used
168       to determine if a draw can be claimed under the fifty-move rule.
169
170    6) Fullmove number: The number of the full move. It starts at 1, and is incremented after Black's move.
171 */
172
173   char token;
174   std::istringstream ss(fen);
175   Rank rank = RANK_8;
176   File file = FILE_A;
177
178   clear();
179
180   // 1. Piece placement field
181   while (ss.get(token) && token != ' ')
182   {
183       if (isdigit(token))
184       {
185           file += token - '0'; // Skip the given number of files
186           continue;
187       }
188       else if (token == '/')
189       {
190           file = FILE_A;
191           rank--;
192           continue;
193       }
194
195       if (pieceLetters.find(token) == pieceLetters.end())
196           goto incorrect_fen;
197
198       put_piece(pieceLetters[token], make_square(file, rank));
199       file++;
200   }
201
202   // 2. Active color
203   if (!ss.get(token) || (token != 'w' && token != 'b'))
204       goto incorrect_fen;
205
206   sideToMove = (token == 'w' ? WHITE : BLACK);
207
208   if (!ss.get(token) || token != ' ')
209       goto incorrect_fen;
210
211   // 3. Castling availability
212   while (ss.get(token) && token != ' ')
213   {
214       if (token == '-')
215           continue;
216
217       if (!set_castling_rights(token))
218           goto incorrect_fen;
219   }
220
221   // 4. En passant square -- ignore if no capture is possible
222   char col, row;
223   if (   (ss.get(col) && (col >= 'a' && col <= 'h'))
224       && (ss.get(row) && (row == '3' || row == '6')))
225   {
226       Square fenEpSquare = make_square(file_from_char(col), rank_from_char(row));
227       Color them = opposite_color(sideToMove);
228
229       if (attacks_from<PAWN>(fenEpSquare, them) & pieces(PAWN, sideToMove))
230           st->epSquare = fenEpSquare;
231   }
232
233   // 5-6. Halfmove clock and fullmove number are not parsed
234
235   // Various initialisations
236   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_1)] ^= WHITE_OO | WHITE_OOO;
237   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_8)] ^= BLACK_OO | BLACK_OOO;
238   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_1)] ^= WHITE_OO;
239   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_8)] ^= BLACK_OO;
240   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_1)] ^= WHITE_OOO;
241   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_8)] ^= BLACK_OOO;
242
243   find_checkers();
244
245   st->key = compute_key();
246   st->pawnKey = compute_pawn_key();
247   st->materialKey = compute_material_key();
248   st->value = compute_value();
249   st->npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
250   st->npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
251   return;
252
253 incorrect_fen:
254   cout << "Error in FEN string: " << fen << endl;
255 }
256
257
258 /// Position::set_castling_rights() sets castling parameters castling avaiability.
259 /// This function is compatible with 3 standards: Normal FEN standard, Shredder-FEN
260 /// that uses the letters of the columns on which the rooks began the game instead
261 /// of KQkq and also X-FEN standard that, in case of Chess960, if an inner Rook is
262 /// associated with the castling right, the traditional castling tag will be replaced
263 /// by the file letter of the involved rook as for the Shredder-FEN.
264
265 bool Position::set_castling_rights(char token) {
266
267     Color c = token >= 'a' ? BLACK : WHITE;
268     Square sqA = (c == WHITE ? SQ_A1 : SQ_A8);
269     Square sqH = (c == WHITE ? SQ_H1 : SQ_H8);
270     Piece rook = (c == WHITE ? WR : BR);
271
272     initialKFile = square_file(king_square(c));
273     token = char(toupper(token));
274
275     if (token == 'K')
276     {
277         for (Square sq = sqH; sq >= sqA; sq--)
278             if (piece_on(sq) == rook)
279             {
280                 allow_oo(c);
281                 initialKRFile = square_file(sq);
282                 break;
283             }
284     }
285     else if (token == 'Q')
286     {
287         for (Square sq = sqA; sq <= sqH; sq++)
288             if (piece_on(sq) == rook)
289             {
290                 allow_ooo(c);
291                 initialQRFile = square_file(sq);
292                 break;
293             }
294     }
295     else if (token >= 'A' && token <= 'H')
296     {
297         File rookFile = File(token - 'A') + FILE_A;
298         if (rookFile < initialKFile)
299         {
300             allow_ooo(c);
301             initialQRFile = rookFile;
302         }
303         else
304         {
305             allow_oo(c);
306             initialKRFile = rookFile;
307         }
308     }
309     else return false;
310
311   return true;
312 }
313
314
315 /// Position::to_fen() returns a FEN representation of the position. In case
316 /// of Chess960 the Shredder-FEN notation is used. Mainly a debugging function.
317
318 const string Position::to_fen() const {
319
320   string fen;
321   Square sq;
322   char emptyCnt = '0';
323
324   for (Rank rank = RANK_8; rank >= RANK_1; rank--)
325   {
326       for (File file = FILE_A; file <= FILE_H; file++)
327       {
328           sq = make_square(file, rank);
329
330           if (square_is_occupied(sq))
331           {
332               fen += emptyCnt;
333               fen += pieceLetters.from_piece(piece_on(sq));
334               emptyCnt = '0';
335           } else
336               emptyCnt++;
337       }
338       fen += emptyCnt;
339       fen += '/';
340       emptyCnt = '0';
341   }
342
343   fen.erase(std::remove_if(fen.begin(), fen.end(), isZero), fen.end());
344   fen.erase(--fen.end());
345   fen += (sideToMove == WHITE ? " w " : " b ");
346
347   if (st->castleRights != NO_CASTLES)
348   {
349       const bool Chess960 =   initialKFile  != FILE_E
350                            || initialQRFile != FILE_A
351                            || initialKRFile != FILE_H;
352
353       if (can_castle_kingside(WHITE))
354           fen += Chess960 ? char(toupper(file_to_char(initialKRFile))) : 'K';
355
356       if (can_castle_queenside(WHITE))
357           fen += Chess960 ? char(toupper(file_to_char(initialQRFile))) : 'Q';
358
359       if (can_castle_kingside(BLACK))
360           fen += Chess960 ? file_to_char(initialKRFile) : 'k';
361
362       if (can_castle_queenside(BLACK))
363           fen += Chess960 ? file_to_char(initialQRFile) : 'q';
364   } else
365       fen += '-';
366
367   fen += (ep_square() == SQ_NONE ? " -" : " " + square_to_string(ep_square()));
368   return fen;
369 }
370
371
372 /// Position::print() prints an ASCII representation of the position to
373 /// the standard output. If a move is given then also the san is print.
374
375 void Position::print(Move m) const {
376
377   static const string pieceLetters = " PNBRQK  PNBRQK .";
378
379   // Check for reentrancy, as example when called from inside
380   // MovePicker that is used also here in move_to_san()
381   if (RequestPending)
382       return;
383
384   RequestPending = true;
385
386   cout << endl;
387   if (m != MOVE_NONE)
388   {
389       Position p(*this, thread());
390       string col = (color_of_piece_on(move_from(m)) == BLACK ? ".." : "");
391       cout << "Move is: " << col << move_to_san(p, m) << endl;
392   }
393   for (Rank rank = RANK_8; rank >= RANK_1; rank--)
394   {
395       cout << "+---+---+---+---+---+---+---+---+" << endl;
396       for (File file = FILE_A; file <= FILE_H; file++)
397       {
398           Square sq = make_square(file, rank);
399           Piece piece = piece_on(sq);
400           if (piece == EMPTY && square_color(sq) == WHITE)
401               piece = NO_PIECE;
402
403           char col = (color_of_piece_on(sq) == BLACK ? '=' : ' ');
404           cout << '|' << col << pieceLetters[piece] << col;
405       }
406       cout << '|' << endl;
407   }
408   cout << "+---+---+---+---+---+---+---+---+" << endl
409        << "Fen is: " << to_fen() << endl
410        << "Key is: " << st->key << endl;
411
412   RequestPending = false;
413 }
414
415
416 /// Position:hidden_checkers<>() returns a bitboard of all pinned (against the
417 /// king) pieces for the given color and for the given pinner type. Or, when
418 /// template parameter FindPinned is false, the pieces of the given color
419 /// candidate for a discovery check against the enemy king.
420 /// Bitboard checkersBB must be already updated when looking for pinners.
421
422 template<bool FindPinned>
423 Bitboard Position::hidden_checkers(Color c) const {
424
425   Bitboard result = EmptyBoardBB;
426   Bitboard pinners = pieces_of_color(FindPinned ? opposite_color(c) : c);
427
428   // Pinned pieces protect our king, dicovery checks attack
429   // the enemy king.
430   Square ksq = king_square(FindPinned ? c : opposite_color(c));
431
432   // Pinners are sliders, not checkers, that give check when candidate pinned is removed
433   pinners &= (pieces(ROOK, QUEEN) & RookPseudoAttacks[ksq]) | (pieces(BISHOP, QUEEN) & BishopPseudoAttacks[ksq]);
434
435   if (FindPinned && pinners)
436       pinners &= ~st->checkersBB;
437
438   while (pinners)
439   {
440       Square s = pop_1st_bit(&pinners);
441       Bitboard b = squares_between(s, ksq) & occupied_squares();
442
443       assert(b);
444
445       if (  !(b & (b - 1)) // Only one bit set?
446           && (b & pieces_of_color(c))) // Is an our piece?
447           result |= b;
448   }
449   return result;
450 }
451
452
453 /// Position:pinned_pieces() returns a bitboard of all pinned (against the
454 /// king) pieces for the given color. Note that checkersBB bitboard must
455 /// be already updated.
456
457 Bitboard Position::pinned_pieces(Color c) const {
458
459   return hidden_checkers<true>(c);
460 }
461
462
463 /// Position:discovered_check_candidates() returns a bitboard containing all
464 /// pieces for the given side which are candidates for giving a discovered
465 /// check. Contrary to pinned_pieces() here there is no need of checkersBB
466 /// to be already updated.
467
468 Bitboard Position::discovered_check_candidates(Color c) const {
469
470   return hidden_checkers<false>(c);
471 }
472
473 /// Position::attackers_to() computes a bitboard containing all pieces which
474 /// attacks a given square.
475
476 Bitboard Position::attackers_to(Square s) const {
477
478   return  (attacks_from<PAWN>(s, BLACK) & pieces(PAWN, WHITE))
479         | (attacks_from<PAWN>(s, WHITE) & pieces(PAWN, BLACK))
480         | (attacks_from<KNIGHT>(s)      & pieces(KNIGHT))
481         | (attacks_from<ROOK>(s)        & pieces(ROOK, QUEEN))
482         | (attacks_from<BISHOP>(s)      & pieces(BISHOP, QUEEN))
483         | (attacks_from<KING>(s)        & pieces(KING));
484 }
485
486 /// Position::attacks_from() computes a bitboard of all attacks
487 /// of a given piece put in a given square.
488
489 Bitboard Position::attacks_from(Piece p, Square s) const {
490
491   assert(square_is_ok(s));
492
493   switch (p)
494   {
495   case WP:          return attacks_from<PAWN>(s, WHITE);
496   case BP:          return attacks_from<PAWN>(s, BLACK);
497   case WN: case BN: return attacks_from<KNIGHT>(s);
498   case WB: case BB: return attacks_from<BISHOP>(s);
499   case WR: case BR: return attacks_from<ROOK>(s);
500   case WQ: case BQ: return attacks_from<QUEEN>(s);
501   case WK: case BK: return attacks_from<KING>(s);
502   default: break;
503   }
504   return false;
505 }
506
507
508 /// Position::move_attacks_square() tests whether a move from the current
509 /// position attacks a given square.
510
511 bool Position::move_attacks_square(Move m, Square s) const {
512
513   assert(move_is_ok(m));
514   assert(square_is_ok(s));
515
516   Square f = move_from(m), t = move_to(m);
517
518   assert(square_is_occupied(f));
519
520   if (bit_is_set(attacks_from(piece_on(f), t), s))
521       return true;
522
523   // Move the piece and scan for X-ray attacks behind it
524   Bitboard occ = occupied_squares();
525   Color us = color_of_piece_on(f);
526   clear_bit(&occ, f);
527   set_bit(&occ, t);
528   Bitboard xray = ( (rook_attacks_bb(s, occ) &  pieces(ROOK, QUEEN))
529                    |(bishop_attacks_bb(s, occ) & pieces(BISHOP, QUEEN))) & pieces_of_color(us);
530
531   // If we have attacks we need to verify that are caused by our move
532   // and are not already existent ones.
533   return xray && (xray ^ (xray & attacks_from<QUEEN>(s)));
534 }
535
536
537 /// Position::find_checkers() computes the checkersBB bitboard, which
538 /// contains a nonzero bit for each checking piece (0, 1 or 2). It
539 /// currently works by calling Position::attackers_to, which is probably
540 /// inefficient. Consider rewriting this function to use the last move
541 /// played, like in non-bitboard versions of Glaurung.
542
543 void Position::find_checkers() {
544
545   Color us = side_to_move();
546   st->checkersBB = attackers_to(king_square(us)) & pieces_of_color(opposite_color(us));
547 }
548
549
550 /// Position::pl_move_is_legal() tests whether a pseudo-legal move is legal
551
552 bool Position::pl_move_is_legal(Move m, Bitboard pinned) const {
553
554   assert(is_ok());
555   assert(move_is_ok(m));
556   assert(pinned == pinned_pieces(side_to_move()));
557
558   // Castling moves are checked for legality during move generation.
559   if (move_is_castle(m))
560       return true;
561
562   Color us = side_to_move();
563   Square from = move_from(m);
564
565   assert(color_of_piece_on(from) == us);
566   assert(piece_on(king_square(us)) == piece_of_color_and_type(us, KING));
567
568   // En passant captures are a tricky special case. Because they are
569   // rather uncommon, we do it simply by testing whether the king is attacked
570   // after the move is made
571   if (move_is_ep(m))
572   {
573       Color them = opposite_color(us);
574       Square to = move_to(m);
575       Square capsq = make_square(square_file(to), square_rank(from));
576       Bitboard b = occupied_squares();
577       Square ksq = king_square(us);
578
579       assert(to == ep_square());
580       assert(piece_on(from) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
581       assert(piece_on(capsq) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
582       assert(piece_on(to) == EMPTY);
583
584       clear_bit(&b, from);
585       clear_bit(&b, capsq);
586       set_bit(&b, to);
587
588       return   !(rook_attacks_bb(ksq, b) & pieces(ROOK, QUEEN, them))
589             && !(bishop_attacks_bb(ksq, b) & pieces(BISHOP, QUEEN, them));
590   }
591
592   // If the moving piece is a king, check whether the destination
593   // square is attacked by the opponent.
594   if (type_of_piece_on(from) == KING)
595       return !(attackers_to(move_to(m)) & pieces_of_color(opposite_color(us)));
596
597   // A non-king move is legal if and only if it is not pinned or it
598   // is moving along the ray towards or away from the king.
599   return (   !pinned
600           || !bit_is_set(pinned, from)
601           || (direction_between_squares(from, king_square(us)) == direction_between_squares(move_to(m), king_square(us))));
602 }
603
604
605 /// Position::pl_move_is_evasion() tests whether a pseudo-legal move is a legal evasion
606
607 bool Position::pl_move_is_evasion(Move m, Bitboard pinned) const
608 {
609   assert(is_check());
610
611   Color us = side_to_move();
612   Square from = move_from(m);
613   Square to = move_to(m);
614
615   // King moves and en-passant captures are verified in pl_move_is_legal()
616   if (type_of_piece_on(from) == KING || move_is_ep(m))
617       return pl_move_is_legal(m, pinned);
618
619   Bitboard target = checkers();
620   Square checksq = pop_1st_bit(&target);
621
622   if (target) // double check ?
623       return false;
624
625   // Our move must be a blocking evasion or a capture of the checking piece
626   target = squares_between(checksq, king_square(us)) | checkers();
627   return bit_is_set(target, to) && pl_move_is_legal(m, pinned);
628 }
629
630
631 /// Position::move_is_check() tests whether a pseudo-legal move is a check
632
633 bool Position::move_is_check(Move m) const {
634
635   return move_is_check(m, CheckInfo(*this));
636 }
637
638 bool Position::move_is_check(Move m, const CheckInfo& ci) const {
639
640   assert(is_ok());
641   assert(move_is_ok(m));
642   assert(ci.dcCandidates == discovered_check_candidates(side_to_move()));
643   assert(color_of_piece_on(move_from(m)) == side_to_move());
644   assert(piece_on(ci.ksq) == piece_of_color_and_type(opposite_color(side_to_move()), KING));
645
646   Square from = move_from(m);
647   Square to = move_to(m);
648   PieceType pt = type_of_piece_on(from);
649
650   // Direct check ?
651   if (bit_is_set(ci.checkSq[pt], to))
652       return true;
653
654   // Discovery check ?
655   if (ci.dcCandidates && bit_is_set(ci.dcCandidates, from))
656   {
657       // For pawn and king moves we need to verify also direction
658       if (  (pt != PAWN && pt != KING)
659           ||(direction_between_squares(from, ci.ksq) != direction_between_squares(to, ci.ksq)))
660           return true;
661   }
662
663   // Can we skip the ugly special cases ?
664   if (!move_is_special(m))
665       return false;
666
667   Color us = side_to_move();
668   Bitboard b = occupied_squares();
669
670   // Promotion with check ?
671   if (move_is_promotion(m))
672   {
673       clear_bit(&b, from);
674
675       switch (move_promotion_piece(m))
676       {
677       case KNIGHT:
678           return bit_is_set(attacks_from<KNIGHT>(to), ci.ksq);
679       case BISHOP:
680           return bit_is_set(bishop_attacks_bb(to, b), ci.ksq);
681       case ROOK:
682           return bit_is_set(rook_attacks_bb(to, b), ci.ksq);
683       case QUEEN:
684           return bit_is_set(queen_attacks_bb(to, b), ci.ksq);
685       default:
686           assert(false);
687       }
688   }
689
690   // En passant capture with check ? We have already handled the case
691   // of direct checks and ordinary discovered check, the only case we
692   // need to handle is the unusual case of a discovered check through
693   // the captured pawn.
694   if (move_is_ep(m))
695   {
696       Square capsq = make_square(square_file(to), square_rank(from));
697       clear_bit(&b, from);
698       clear_bit(&b, capsq);
699       set_bit(&b, to);
700       return  (rook_attacks_bb(ci.ksq, b) & pieces(ROOK, QUEEN, us))
701             ||(bishop_attacks_bb(ci.ksq, b) & pieces(BISHOP, QUEEN, us));
702   }
703
704   // Castling with check ?
705   if (move_is_castle(m))
706   {
707       Square kfrom, kto, rfrom, rto;
708       kfrom = from;
709       rfrom = to;
710
711       if (rfrom > kfrom)
712       {
713           kto = relative_square(us, SQ_G1);
714           rto = relative_square(us, SQ_F1);
715       } else {
716           kto = relative_square(us, SQ_C1);
717           rto = relative_square(us, SQ_D1);
718       }
719       clear_bit(&b, kfrom);
720       clear_bit(&b, rfrom);
721       set_bit(&b, rto);
722       set_bit(&b, kto);
723       return bit_is_set(rook_attacks_bb(rto, b), ci.ksq);
724   }
725
726   return false;
727 }
728
729
730 /// Position::do_move() makes a move, and saves all information necessary
731 /// to a StateInfo object. The move is assumed to be legal.
732 /// Pseudo-legal moves should be filtered out before this function is called.
733
734 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt) {
735
736   CheckInfo ci(*this);
737   do_move(m, newSt, ci, move_is_check(m, ci));
738 }
739
740 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, const CheckInfo& ci, bool moveIsCheck) {
741
742   assert(is_ok());
743   assert(move_is_ok(m));
744
745   Key key = st->key;
746
747   // Copy some fields of old state to our new StateInfo object except the
748   // ones which are recalculated from scratch anyway, then switch our state
749   // pointer to point to the new, ready to be updated, state.
750   struct ReducedStateInfo {
751     Key pawnKey, materialKey;
752     int castleRights, rule50, gamePly, pliesFromNull;
753     Square epSquare;
754     Score value;
755     Value npMaterial[2];
756   };
757
758   memcpy(&newSt, st, sizeof(ReducedStateInfo));
759   newSt.previous = st;
760   st = &newSt;
761
762   // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
763   // detect repetition draws.
764   history[st->gamePly++] = key;
765
766   // Update side to move
767   key ^= zobSideToMove;
768
769   // Increment the 50 moves rule draw counter. Resetting it to zero in the
770   // case of non-reversible moves is taken care of later.
771   st->rule50++;
772   st->pliesFromNull++;
773
774   if (move_is_castle(m))
775   {
776       st->key = key;
777       do_castle_move(m);
778       return;
779   }
780
781   Color us = side_to_move();
782   Color them = opposite_color(us);
783   Square from = move_from(m);
784   Square to = move_to(m);
785   bool ep = move_is_ep(m);
786   bool pm = move_is_promotion(m);
787
788   Piece piece = piece_on(from);
789   PieceType pt = type_of_piece(piece);
790   PieceType capture = ep ? PAWN : type_of_piece_on(to);
791
792   assert(color_of_piece_on(from) == us);
793   assert(color_of_piece_on(to) == them || square_is_empty(to));
794   assert(!(ep || pm) || piece == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
795   assert(!pm || relative_rank(us, to) == RANK_8);
796
797   if (capture)
798       do_capture_move(key, capture, them, to, ep);
799
800   // Update hash key
801   key ^= zobrist[us][pt][from] ^ zobrist[us][pt][to];
802
803   // Reset en passant square
804   if (st->epSquare != SQ_NONE)
805   {
806       key ^= zobEp[st->epSquare];
807       st->epSquare = SQ_NONE;
808   }
809
810   // Update castle rights, try to shortcut a common case
811   int cm = castleRightsMask[from] & castleRightsMask[to];
812   if (cm != ALL_CASTLES && ((cm & st->castleRights) != st->castleRights))
813   {
814       key ^= zobCastle[st->castleRights];
815       st->castleRights &= castleRightsMask[from];
816       st->castleRights &= castleRightsMask[to];
817       key ^= zobCastle[st->castleRights];
818   }
819
820   // Prefetch TT access as soon as we know key is updated
821   prefetch((char*)TT.first_entry(key));
822
823   // Move the piece
824   Bitboard move_bb = make_move_bb(from, to);
825   do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
826   do_move_bb(&(byTypeBB[pt]), move_bb);
827   do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
828
829   board[to] = board[from];
830   board[from] = EMPTY;
831
832   // Update piece lists, note that index[from] is not updated and
833   // becomes stale. This works as long as index[] is accessed just
834   // by known occupied squares.
835   index[to] = index[from];
836   pieceList[us][pt][index[to]] = to;
837
838   // If the moving piece was a pawn do some special extra work
839   if (pt == PAWN)
840   {
841       // Reset rule 50 draw counter
842       st->rule50 = 0;
843
844       // Update pawn hash key
845       st->pawnKey ^= zobrist[us][PAWN][from] ^ zobrist[us][PAWN][to];
846
847       // Set en passant square, only if moved pawn can be captured
848       if ((to ^ from) == 16)
849       {
850           if (attacks_from<PAWN>(from + (us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S), us) & pieces(PAWN, them))
851           {
852               st->epSquare = Square((int(from) + int(to)) / 2);
853               key ^= zobEp[st->epSquare];
854           }
855       }
856
857       if (pm) // promotion ?
858       {
859           PieceType promotion = move_promotion_piece(m);
860
861           assert(promotion >= KNIGHT && promotion <= QUEEN);
862
863           // Insert promoted piece instead of pawn
864           clear_bit(&(byTypeBB[PAWN]), to);
865           set_bit(&(byTypeBB[promotion]), to);
866           board[to] = piece_of_color_and_type(us, promotion);
867
868           // Update piece counts
869           pieceCount[us][promotion]++;
870           pieceCount[us][PAWN]--;
871
872           // Update material key
873           st->materialKey ^= zobrist[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]];
874           st->materialKey ^= zobrist[us][promotion][pieceCount[us][promotion]-1];
875
876           // Update piece lists, move the last pawn at index[to] position
877           // and shrink the list. Add a new promotion piece to the list.
878           Square lastPawnSquare = pieceList[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]];
879           index[lastPawnSquare] = index[to];
880           pieceList[us][PAWN][index[lastPawnSquare]] = lastPawnSquare;
881           pieceList[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]] = SQ_NONE;
882           index[to] = pieceCount[us][promotion] - 1;
883           pieceList[us][promotion][index[to]] = to;
884
885           // Partially revert hash keys update
886           key ^= zobrist[us][PAWN][to] ^ zobrist[us][promotion][to];
887           st->pawnKey ^= zobrist[us][PAWN][to];
888
889           // Partially revert and update incremental scores
890           st->value -= pst(us, PAWN, to);
891           st->value += pst(us, promotion, to);
892
893           // Update material
894           st->npMaterial[us] += piece_value_midgame(promotion);
895       }
896   }
897
898   // Update incremental scores
899   st->value += pst_delta(piece, from, to);
900
901   // Set capture piece
902   st->capture = capture;
903
904   // Update the key with the final value
905   st->key = key;
906
907   // Update checkers bitboard, piece must be already moved
908   st->checkersBB = EmptyBoardBB;
909
910   if (moveIsCheck)
911   {
912       if (ep | pm)
913           st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces_of_color(us);
914       else
915       {
916           // Direct checks
917           if (bit_is_set(ci.checkSq[pt], to))
918               st->checkersBB = SetMaskBB[to];
919
920           // Discovery checks
921           if (ci.dcCandidates && bit_is_set(ci.dcCandidates, from))
922           {
923               if (pt != ROOK)
924                   st->checkersBB |= (attacks_from<ROOK>(ci.ksq) & pieces(ROOK, QUEEN, us));
925
926               if (pt != BISHOP)
927                   st->checkersBB |= (attacks_from<BISHOP>(ci.ksq) & pieces(BISHOP, QUEEN, us));
928           }
929       }
930   }
931
932   // Finish
933   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
934   st->value += (sideToMove == WHITE ?  TempoValue : -TempoValue);
935
936   assert(is_ok());
937 }
938
939
940 /// Position::do_capture_move() is a private method used to update captured
941 /// piece info. It is called from the main Position::do_move function.
942
943 void Position::do_capture_move(Key& key, PieceType capture, Color them, Square to, bool ep) {
944
945     assert(capture != KING);
946
947     Square capsq = to;
948
949     // If the captured piece was a pawn, update pawn hash key,
950     // otherwise update non-pawn material.
951     if (capture == PAWN)
952     {
953         if (ep) // en passant ?
954         {
955             capsq = (them == BLACK)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
956
957             assert(to == st->epSquare);
958             assert(relative_rank(opposite_color(them), to) == RANK_6);
959             assert(piece_on(to) == EMPTY);
960             assert(piece_on(capsq) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
961
962             board[capsq] = EMPTY;
963         }
964         st->pawnKey ^= zobrist[them][PAWN][capsq];
965     }
966     else
967         st->npMaterial[them] -= piece_value_midgame(capture);
968
969     // Remove captured piece
970     clear_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
971     clear_bit(&(byTypeBB[capture]), capsq);
972     clear_bit(&(byTypeBB[0]), capsq);
973
974     // Update hash key
975     key ^= zobrist[them][capture][capsq];
976
977     // Update incremental scores
978     st->value -= pst(them, capture, capsq);
979
980     // Update piece count
981     pieceCount[them][capture]--;
982
983     // Update material hash key
984     st->materialKey ^= zobrist[them][capture][pieceCount[them][capture]];
985
986     // Update piece list, move the last piece at index[capsq] position
987     //
988     // WARNING: This is a not perfectly revresible operation. When we
989     // will reinsert the captured piece in undo_move() we will put it
990     // at the end of the list and not in its original place, it means
991     // index[] and pieceList[] are not guaranteed to be invariant to a
992     // do_move() + undo_move() sequence.
993     Square lastPieceSquare = pieceList[them][capture][pieceCount[them][capture]];
994     index[lastPieceSquare] = index[capsq];
995     pieceList[them][capture][index[lastPieceSquare]] = lastPieceSquare;
996     pieceList[them][capture][pieceCount[them][capture]] = SQ_NONE;
997
998     // Reset rule 50 counter
999     st->rule50 = 0;
1000 }
1001
1002
1003 /// Position::do_castle_move() is a private method used to make a castling
1004 /// move. It is called from the main Position::do_move function. Note that
1005 /// castling moves are encoded as "king captures friendly rook" moves, for
1006 /// instance white short castling in a non-Chess960 game is encoded as e1h1.
1007
1008 void Position::do_castle_move(Move m) {
1009
1010   assert(move_is_ok(m));
1011   assert(move_is_castle(m));
1012
1013   Color us = side_to_move();
1014   Color them = opposite_color(us);
1015
1016   // Reset capture field
1017   st->capture = NO_PIECE_TYPE;
1018
1019   // Find source squares for king and rook
1020   Square kfrom = move_from(m);
1021   Square rfrom = move_to(m);  // HACK: See comment at beginning of function
1022   Square kto, rto;
1023
1024   assert(piece_on(kfrom) == piece_of_color_and_type(us, KING));
1025   assert(piece_on(rfrom) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
1026
1027   // Find destination squares for king and rook
1028   if (rfrom > kfrom) // O-O
1029   {
1030       kto = relative_square(us, SQ_G1);
1031       rto = relative_square(us, SQ_F1);
1032   } else { // O-O-O
1033       kto = relative_square(us, SQ_C1);
1034       rto = relative_square(us, SQ_D1);
1035   }
1036
1037   // Remove pieces from source squares:
1038   clear_bit(&(byColorBB[us]), kfrom);
1039   clear_bit(&(byTypeBB[KING]), kfrom);
1040   clear_bit(&(byTypeBB[0]), kfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1041   clear_bit(&(byColorBB[us]), rfrom);
1042   clear_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rfrom);
1043   clear_bit(&(byTypeBB[0]), rfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1044
1045   // Put pieces on destination squares:
1046   set_bit(&(byColorBB[us]), kto);
1047   set_bit(&(byTypeBB[KING]), kto);
1048   set_bit(&(byTypeBB[0]), kto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1049   set_bit(&(byColorBB[us]), rto);
1050   set_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rto);
1051   set_bit(&(byTypeBB[0]), rto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1052
1053   // Update board array
1054   Piece king = piece_of_color_and_type(us, KING);
1055   Piece rook = piece_of_color_and_type(us, ROOK);
1056   board[kfrom] = board[rfrom] = EMPTY;
1057   board[kto] = king;
1058   board[rto] = rook;
1059
1060   // Update piece lists
1061   pieceList[us][KING][index[kfrom]] = kto;
1062   pieceList[us][ROOK][index[rfrom]] = rto;
1063   int tmp = index[rfrom]; // In Chess960 could be rto == kfrom
1064   index[kto] = index[kfrom];
1065   index[rto] = tmp;
1066
1067   // Update incremental scores
1068   st->value += pst_delta(king, kfrom, kto);
1069   st->value += pst_delta(rook, rfrom, rto);
1070
1071   // Update hash key
1072   st->key ^= zobrist[us][KING][kfrom] ^ zobrist[us][KING][kto];
1073   st->key ^= zobrist[us][ROOK][rfrom] ^ zobrist[us][ROOK][rto];
1074
1075   // Clear en passant square
1076   if (st->epSquare != SQ_NONE)
1077   {
1078       st->key ^= zobEp[st->epSquare];
1079       st->epSquare = SQ_NONE;
1080   }
1081
1082   // Update castling rights
1083   st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
1084   st->castleRights &= castleRightsMask[kfrom];
1085   st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
1086
1087   // Reset rule 50 counter
1088   st->rule50 = 0;
1089
1090   // Update checkers BB
1091   st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces_of_color(us);
1092
1093   // Finish
1094   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1095   st->value += (sideToMove == WHITE ?  TempoValue : -TempoValue);
1096
1097   assert(is_ok());
1098 }
1099
1100
1101 /// Position::undo_move() unmakes a move. When it returns, the position should
1102 /// be restored to exactly the same state as before the move was made.
1103
1104 void Position::undo_move(Move m) {
1105
1106   assert(is_ok());
1107   assert(move_is_ok(m));
1108
1109   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1110
1111   if (move_is_castle(m))
1112   {
1113       undo_castle_move(m);
1114       return;
1115   }
1116
1117   Color us = side_to_move();
1118   Color them = opposite_color(us);
1119   Square from = move_from(m);
1120   Square to = move_to(m);
1121   bool ep = move_is_ep(m);
1122   bool pm = move_is_promotion(m);
1123
1124   PieceType pt = type_of_piece_on(to);
1125
1126   assert(square_is_empty(from));
1127   assert(color_of_piece_on(to) == us);
1128   assert(!pm || relative_rank(us, to) == RANK_8);
1129   assert(!ep || to == st->previous->epSquare);
1130   assert(!ep || relative_rank(us, to) == RANK_6);
1131   assert(!ep || piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
1132
1133   if (pm) // promotion ?
1134   {
1135       PieceType promotion = move_promotion_piece(m);
1136       pt = PAWN;
1137
1138       assert(promotion >= KNIGHT && promotion <= QUEEN);
1139       assert(piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, promotion));
1140
1141       // Replace promoted piece with a pawn
1142       clear_bit(&(byTypeBB[promotion]), to);
1143       set_bit(&(byTypeBB[PAWN]), to);
1144
1145       // Update piece counts
1146       pieceCount[us][promotion]--;
1147       pieceCount[us][PAWN]++;
1148
1149       // Update piece list replacing promotion piece with a pawn
1150       Square lastPromotionSquare = pieceList[us][promotion][pieceCount[us][promotion]];
1151       index[lastPromotionSquare] = index[to];
1152       pieceList[us][promotion][index[lastPromotionSquare]] = lastPromotionSquare;
1153       pieceList[us][promotion][pieceCount[us][promotion]] = SQ_NONE;
1154       index[to] = pieceCount[us][PAWN] - 1;
1155       pieceList[us][PAWN][index[to]] = to;
1156   }
1157
1158   // Put the piece back at the source square
1159   Bitboard move_bb = make_move_bb(to, from);
1160   do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
1161   do_move_bb(&(byTypeBB[pt]), move_bb);
1162   do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1163
1164   board[from] = piece_of_color_and_type(us, pt);
1165   board[to] = EMPTY;
1166
1167   // Update piece list
1168   index[from] = index[to];
1169   pieceList[us][pt][index[from]] = from;
1170
1171   if (st->capture)
1172   {
1173       Square capsq = to;
1174
1175       if (ep)
1176           capsq = (us == WHITE)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
1177
1178       assert(st->capture != KING);
1179       assert(!ep || square_is_empty(capsq));
1180
1181       // Restore the captured piece
1182       set_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
1183       set_bit(&(byTypeBB[st->capture]), capsq);
1184       set_bit(&(byTypeBB[0]), capsq);
1185
1186       board[capsq] = piece_of_color_and_type(them, st->capture);
1187
1188       // Update piece count
1189       pieceCount[them][st->capture]++;
1190
1191       // Update piece list, add a new captured piece in capsq square
1192       index[capsq] = pieceCount[them][st->capture] - 1;
1193       pieceList[them][st->capture][index[capsq]] = capsq;
1194   }
1195
1196   // Finally point our state pointer back to the previous state
1197   st = st->previous;
1198
1199   assert(is_ok());
1200 }
1201
1202
1203 /// Position::undo_castle_move() is a private method used to unmake a castling
1204 /// move. It is called from the main Position::undo_move function. Note that
1205 /// castling moves are encoded as "king captures friendly rook" moves, for
1206 /// instance white short castling in a non-Chess960 game is encoded as e1h1.
1207
1208 void Position::undo_castle_move(Move m) {
1209
1210   assert(move_is_ok(m));
1211   assert(move_is_castle(m));
1212
1213   // When we have arrived here, some work has already been done by
1214   // Position::undo_move.  In particular, the side to move has been switched,
1215   // so the code below is correct.
1216   Color us = side_to_move();
1217
1218   // Find source squares for king and rook
1219   Square kfrom = move_from(m);
1220   Square rfrom = move_to(m);  // HACK: See comment at beginning of function
1221   Square kto, rto;
1222
1223   // Find destination squares for king and rook
1224   if (rfrom > kfrom) // O-O
1225   {
1226       kto = relative_square(us, SQ_G1);
1227       rto = relative_square(us, SQ_F1);
1228   } else { // O-O-O
1229       kto = relative_square(us, SQ_C1);
1230       rto = relative_square(us, SQ_D1);
1231   }
1232
1233   assert(piece_on(kto) == piece_of_color_and_type(us, KING));
1234   assert(piece_on(rto) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
1235
1236   // Remove pieces from destination squares:
1237   clear_bit(&(byColorBB[us]), kto);
1238   clear_bit(&(byTypeBB[KING]), kto);
1239   clear_bit(&(byTypeBB[0]), kto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1240   clear_bit(&(byColorBB[us]), rto);
1241   clear_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rto);
1242   clear_bit(&(byTypeBB[0]), rto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1243
1244   // Put pieces on source squares:
1245   set_bit(&(byColorBB[us]), kfrom);
1246   set_bit(&(byTypeBB[KING]), kfrom);
1247   set_bit(&(byTypeBB[0]), kfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1248   set_bit(&(byColorBB[us]), rfrom);
1249   set_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rfrom);
1250   set_bit(&(byTypeBB[0]), rfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1251
1252   // Update board
1253   board[rto] = board[kto] = EMPTY;
1254   board[rfrom] = piece_of_color_and_type(us, ROOK);
1255   board[kfrom] = piece_of_color_and_type(us, KING);
1256
1257   // Update piece lists
1258   pieceList[us][KING][index[kto]] = kfrom;
1259   pieceList[us][ROOK][index[rto]] = rfrom;
1260   int tmp = index[rto];  // In Chess960 could be rto == kfrom
1261   index[kfrom] = index[kto];
1262   index[rfrom] = tmp;
1263
1264   // Finally point our state pointer back to the previous state
1265   st = st->previous;
1266
1267   assert(is_ok());
1268 }
1269
1270
1271 /// Position::do_null_move makes() a "null move": It switches the side to move
1272 /// and updates the hash key without executing any move on the board.
1273
1274 void Position::do_null_move(StateInfo& backupSt) {
1275
1276   assert(is_ok());
1277   assert(!is_check());
1278
1279   // Back up the information necessary to undo the null move to the supplied
1280   // StateInfo object.
1281   // Note that differently from normal case here backupSt is actually used as
1282   // a backup storage not as a new state to be used.
1283   backupSt.key      = st->key;
1284   backupSt.epSquare = st->epSquare;
1285   backupSt.value    = st->value;
1286   backupSt.previous = st->previous;
1287   backupSt.pliesFromNull = st->pliesFromNull;
1288   st->previous = &backupSt;
1289
1290   // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
1291   // detect repetition draws.
1292   history[st->gamePly++] = st->key;
1293
1294   // Update the necessary information
1295   if (st->epSquare != SQ_NONE)
1296       st->key ^= zobEp[st->epSquare];
1297
1298   st->key ^= zobSideToMove;
1299   prefetch((char*)TT.first_entry(st->key));
1300
1301   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1302   st->epSquare = SQ_NONE;
1303   st->rule50++;
1304   st->pliesFromNull = 0;
1305   st->value += (sideToMove == WHITE) ?  TempoValue : -TempoValue;
1306 }
1307
1308
1309 /// Position::undo_null_move() unmakes a "null move".
1310
1311 void Position::undo_null_move() {
1312
1313   assert(is_ok());
1314   assert(!is_check());
1315
1316   // Restore information from the our backup StateInfo object
1317   StateInfo* backupSt = st->previous;
1318   st->key      = backupSt->key;
1319   st->epSquare = backupSt->epSquare;
1320   st->value    = backupSt->value;
1321   st->previous = backupSt->previous;
1322   st->pliesFromNull = backupSt->pliesFromNull;
1323
1324   // Update the necessary information
1325   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1326   st->rule50--;
1327   st->gamePly--;
1328 }
1329
1330
1331 /// Position::see() is a static exchange evaluator: It tries to estimate the
1332 /// material gain or loss resulting from a move. There are three versions of
1333 /// this function: One which takes a destination square as input, one takes a
1334 /// move, and one which takes a 'from' and a 'to' square. The function does
1335 /// not yet understand promotions captures.
1336
1337 int Position::see(Square to) const {
1338
1339   assert(square_is_ok(to));
1340   return see(SQ_NONE, to);
1341 }
1342
1343 int Position::see(Move m) const {
1344
1345   assert(move_is_ok(m));
1346   return see(move_from(m), move_to(m));
1347 }
1348
1349 int Position::see_sign(Move m) const {
1350
1351   assert(move_is_ok(m));
1352
1353   Square from = move_from(m);
1354   Square to = move_to(m);
1355
1356   // Early return if SEE cannot be negative because captured piece value
1357   // is not less then capturing one. Note that king moves always return
1358   // here because king midgame value is set to 0.
1359   if (midgame_value_of_piece_on(to) >= midgame_value_of_piece_on(from))
1360       return 1;
1361
1362   return see(from, to);
1363 }
1364
1365 int Position::see(Square from, Square to) const {
1366
1367   // Material values
1368   static const int seeValues[18] = {
1369     0, PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
1370        RookValueMidgame, QueenValueMidgame, QueenValueMidgame*10, 0,
1371     0, PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
1372        RookValueMidgame, QueenValueMidgame, QueenValueMidgame*10, 0,
1373     0, 0
1374   };
1375
1376   Bitboard attackers, stmAttackers, b;
1377
1378   assert(square_is_ok(from) || from == SQ_NONE);
1379   assert(square_is_ok(to));
1380
1381   // Initialize colors
1382   Color us = (from != SQ_NONE ? color_of_piece_on(from) : opposite_color(color_of_piece_on(to)));
1383   Color them = opposite_color(us);
1384
1385   // Initialize pieces
1386   Piece piece = piece_on(from);
1387   Piece capture = piece_on(to);
1388   Bitboard occ = occupied_squares();
1389
1390   // King cannot be recaptured
1391   if (type_of_piece(piece) == KING)
1392       return seeValues[capture];
1393
1394   // Handle en passant moves
1395   if (st->epSquare == to && type_of_piece_on(from) == PAWN)
1396   {
1397       assert(capture == EMPTY);
1398
1399       Square capQq = (side_to_move() == WHITE)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
1400       capture = piece_on(capQq);
1401       assert(type_of_piece_on(capQq) == PAWN);
1402
1403       // Remove the captured pawn
1404       clear_bit(&occ, capQq);
1405   }
1406
1407   while (true)
1408   {
1409       // Find all attackers to the destination square, with the moving piece
1410       // removed, but possibly an X-ray attacker added behind it.
1411       clear_bit(&occ, from);
1412       attackers =  (rook_attacks_bb(to, occ)      & pieces(ROOK, QUEEN))
1413                  | (bishop_attacks_bb(to, occ)    & pieces(BISHOP, QUEEN))
1414                  | (attacks_from<KNIGHT>(to)      & pieces(KNIGHT))
1415                  | (attacks_from<KING>(to)        & pieces(KING))
1416                  | (attacks_from<PAWN>(to, WHITE) & pieces(PAWN, BLACK))
1417                  | (attacks_from<PAWN>(to, BLACK) & pieces(PAWN, WHITE));
1418
1419       if (from != SQ_NONE)
1420           break;
1421
1422       // If we don't have any attacker we are finished
1423       if ((attackers & pieces_of_color(us)) == EmptyBoardBB)
1424           return 0;
1425
1426       // Locate the least valuable attacker to the destination square
1427       // and use it to initialize from square.
1428       stmAttackers = attackers & pieces_of_color(us);
1429       PieceType pt;
1430       for (pt = PAWN; !(stmAttackers & pieces(pt)); pt++)
1431           assert(pt < KING);
1432
1433       from = first_1(stmAttackers & pieces(pt));
1434       piece = piece_on(from);
1435   }
1436
1437   // If the opponent has no attackers we are finished
1438   stmAttackers = attackers & pieces_of_color(them);
1439   if (!stmAttackers)
1440       return seeValues[capture];
1441
1442   attackers &= occ; // Remove the moving piece
1443
1444   // The destination square is defended, which makes things rather more
1445   // difficult to compute. We proceed by building up a "swap list" containing
1446   // the material gain or loss at each stop in a sequence of captures to the
1447   // destination square, where the sides alternately capture, and always
1448   // capture with the least valuable piece. After each capture, we look for
1449   // new X-ray attacks from behind the capturing piece.
1450   int lastCapturingPieceValue = seeValues[piece];
1451   int swapList[32], n = 1;
1452   Color c = them;
1453   PieceType pt;
1454
1455   swapList[0] = seeValues[capture];
1456
1457   do {
1458       // Locate the least valuable attacker for the side to move. The loop
1459       // below looks like it is potentially infinite, but it isn't. We know
1460       // that the side to move still has at least one attacker left.
1461       for (pt = PAWN; !(stmAttackers & pieces(pt)); pt++)
1462           assert(pt < KING);
1463
1464       // Remove the attacker we just found from the 'attackers' bitboard,
1465       // and scan for new X-ray attacks behind the attacker.
1466       b = stmAttackers & pieces(pt);
1467       occ ^= (b & (~b + 1));
1468       attackers |=  (rook_attacks_bb(to, occ) &  pieces(ROOK, QUEEN))
1469                   | (bishop_attacks_bb(to, occ) & pieces(BISHOP, QUEEN));
1470
1471       attackers &= occ;
1472
1473       // Add the new entry to the swap list
1474       assert(n < 32);
1475       swapList[n] = -swapList[n - 1] + lastCapturingPieceValue;
1476       n++;
1477
1478       // Remember the value of the capturing piece, and change the side to move
1479       // before beginning the next iteration
1480       lastCapturingPieceValue = seeValues[pt];
1481       c = opposite_color(c);
1482       stmAttackers = attackers & pieces_of_color(c);
1483
1484       // Stop after a king capture
1485       if (pt == KING && stmAttackers)
1486       {
1487           assert(n < 32);
1488           swapList[n++] = QueenValueMidgame*10;
1489           break;
1490       }
1491   } while (stmAttackers);
1492
1493   // Having built the swap list, we negamax through it to find the best
1494   // achievable score from the point of view of the side to move
1495   while (--n)
1496       swapList[n-1] = Min(-swapList[n], swapList[n-1]);
1497
1498   return swapList[0];
1499 }
1500
1501
1502 /// Position::clear() erases the position object to a pristine state, with an
1503 /// empty board, white to move, and no castling rights.
1504
1505 void Position::clear() {
1506
1507   st = &startState;
1508   memset(st, 0, sizeof(StateInfo));
1509   st->epSquare = SQ_NONE;
1510
1511   memset(byColorBB,  0, sizeof(Bitboard) * 2);
1512   memset(byTypeBB,   0, sizeof(Bitboard) * 8);
1513   memset(pieceCount, 0, sizeof(int) * 2 * 8);
1514   memset(index,      0, sizeof(int) * 64);
1515
1516   for (int i = 0; i < 64; i++)
1517       board[i] = EMPTY;
1518
1519   for (int i = 0; i < 8; i++)
1520       for (int j = 0; j < 16; j++)
1521           pieceList[0][i][j] = pieceList[1][i][j] = SQ_NONE;
1522
1523   for (Square sq = SQ_A1; sq <= SQ_H8; sq++)
1524       castleRightsMask[sq] = ALL_CASTLES;
1525
1526   sideToMove = WHITE;
1527   initialKFile = FILE_E;
1528   initialKRFile = FILE_H;
1529   initialQRFile = FILE_A;
1530 }
1531
1532
1533 /// Position::reset_game_ply() simply sets gamePly to 0. It is used from the
1534 /// UCI interface code, whenever a non-reversible move is made in a
1535 /// 'position fen <fen> moves m1 m2 ...' command.  This makes it possible
1536 /// for the program to handle games of arbitrary length, as long as the GUI
1537 /// handles draws by the 50 move rule correctly.
1538
1539 void Position::reset_game_ply() {
1540
1541   st->gamePly = 0;
1542 }
1543
1544
1545 /// Position::put_piece() puts a piece on the given square of the board,
1546 /// updating the board array, bitboards, and piece counts.
1547
1548 void Position::put_piece(Piece p, Square s) {
1549
1550   Color c = color_of_piece(p);
1551   PieceType pt = type_of_piece(p);
1552
1553   board[s] = p;
1554   index[s] = pieceCount[c][pt];
1555   pieceList[c][pt][index[s]] = s;
1556
1557   set_bit(&(byTypeBB[pt]), s);
1558   set_bit(&(byColorBB[c]), s);
1559   set_bit(&byTypeBB[0], s); // HACK: byTypeBB[0] contains all occupied squares.
1560
1561   pieceCount[c][pt]++;
1562 }
1563
1564
1565 /// Position::allow_oo() gives the given side the right to castle kingside.
1566 /// Used when setting castling rights during parsing of FEN strings.
1567
1568 void Position::allow_oo(Color c) {
1569
1570   st->castleRights |= (1 + int(c));
1571 }
1572
1573
1574 /// Position::allow_ooo() gives the given side the right to castle queenside.
1575 /// Used when setting castling rights during parsing of FEN strings.
1576
1577 void Position::allow_ooo(Color c) {
1578
1579   st->castleRights |= (4 + 4*int(c));
1580 }
1581
1582
1583 /// Position::compute_key() computes the hash key of the position. The hash
1584 /// key is usually updated incrementally as moves are made and unmade, the
1585 /// compute_key() function is only used when a new position is set up, and
1586 /// to verify the correctness of the hash key when running in debug mode.
1587
1588 Key Position::compute_key() const {
1589
1590   Key result = Key(0ULL);
1591
1592   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1593       if (square_is_occupied(s))
1594           result ^= zobrist[color_of_piece_on(s)][type_of_piece_on(s)][s];
1595
1596   if (ep_square() != SQ_NONE)
1597       result ^= zobEp[ep_square()];
1598
1599   result ^= zobCastle[st->castleRights];
1600   if (side_to_move() == BLACK)
1601       result ^= zobSideToMove;
1602
1603   return result;
1604 }
1605
1606
1607 /// Position::compute_pawn_key() computes the hash key of the position. The
1608 /// hash key is usually updated incrementally as moves are made and unmade,
1609 /// the compute_pawn_key() function is only used when a new position is set
1610 /// up, and to verify the correctness of the pawn hash key when running in
1611 /// debug mode.
1612
1613 Key Position::compute_pawn_key() const {
1614
1615   Key result = Key(0ULL);
1616   Bitboard b;
1617   Square s;
1618
1619   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1620   {
1621       b = pieces(PAWN, c);
1622       while (b)
1623       {
1624           s = pop_1st_bit(&b);
1625           result ^= zobrist[c][PAWN][s];
1626       }
1627   }
1628   return result;
1629 }
1630
1631
1632 /// Position::compute_material_key() computes the hash key of the position.
1633 /// The hash key is usually updated incrementally as moves are made and unmade,
1634 /// the compute_material_key() function is only used when a new position is set
1635 /// up, and to verify the correctness of the material hash key when running in
1636 /// debug mode.
1637
1638 Key Position::compute_material_key() const {
1639
1640   Key result = Key(0ULL);
1641   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1642       for (PieceType pt = PAWN; pt <= QUEEN; pt++)
1643       {
1644           int count = piece_count(c, pt);
1645           for (int i = 0; i < count; i++)
1646               result ^= zobrist[c][pt][i];
1647       }
1648   return result;
1649 }
1650
1651
1652 /// Position::compute_value() compute the incremental scores for the middle
1653 /// game and the endgame. These functions are used to initialize the incremental
1654 /// scores when a new position is set up, and to verify that the scores are correctly
1655 /// updated by do_move and undo_move when the program is running in debug mode.
1656 Score Position::compute_value() const {
1657
1658   Score result = make_score(0, 0);
1659   Bitboard b;
1660   Square s;
1661
1662   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1663       for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
1664       {
1665           b = pieces(pt, c);
1666           while (b)
1667           {
1668               s = pop_1st_bit(&b);
1669               assert(piece_on(s) == piece_of_color_and_type(c, pt));
1670               result += pst(c, pt, s);
1671           }
1672       }
1673
1674   result += (side_to_move() == WHITE ? TempoValue / 2 : -TempoValue / 2);
1675   return result;
1676 }
1677
1678
1679 /// Position::compute_non_pawn_material() computes the total non-pawn middle
1680 /// game material score for the given side. Material scores are updated
1681 /// incrementally during the search, this function is only used while
1682 /// initializing a new Position object.
1683
1684 Value Position::compute_non_pawn_material(Color c) const {
1685
1686   Value result = Value(0);
1687
1688   for (PieceType pt = KNIGHT; pt <= QUEEN; pt++)
1689   {
1690       Bitboard b = pieces(pt, c);
1691       while (b)
1692       {
1693           assert(piece_on(first_1(b)) == piece_of_color_and_type(c, pt));
1694           pop_1st_bit(&b);
1695           result += piece_value_midgame(pt);
1696       }
1697   }
1698   return result;
1699 }
1700
1701
1702 /// Position::is_draw() tests whether the position is drawn by material,
1703 /// repetition, or the 50 moves rule. It does not detect stalemates, this
1704 /// must be done by the search.
1705 // FIXME: Currently we are not handling 50 move rule correctly when in check
1706
1707 bool Position::is_draw() const {
1708
1709   // Draw by material?
1710   if (   !pieces(PAWN)
1711       && (non_pawn_material(WHITE) + non_pawn_material(BLACK) <= BishopValueMidgame))
1712       return true;
1713
1714   // Draw by the 50 moves rule?
1715   if (st->rule50 > 100 || (st->rule50 == 100 && !is_check()))
1716       return true;
1717
1718   // Draw by repetition?
1719   for (int i = 4, e = Min(Min(st->gamePly, st->rule50), st->pliesFromNull); i <= e; i += 2)
1720       if (history[st->gamePly - i] == st->key)
1721           return true;
1722
1723   return false;
1724 }
1725
1726
1727 /// Position::is_mate() returns true or false depending on whether the
1728 /// side to move is checkmated.
1729
1730 bool Position::is_mate() const {
1731
1732   MoveStack moves[256];
1733   return is_check() && (generate_moves(*this, moves, false) == moves);
1734 }
1735
1736
1737 /// Position::has_mate_threat() tests whether a given color has a mate in one
1738 /// from the current position.
1739
1740 bool Position::has_mate_threat(Color c) {
1741
1742   StateInfo st1, st2;
1743   Color stm = side_to_move();
1744
1745   if (is_check())
1746       return false;
1747
1748   // If the input color is not equal to the side to move, do a null move
1749   if (c != stm)
1750       do_null_move(st1);
1751
1752   MoveStack mlist[120];
1753   bool result = false;
1754   Bitboard pinned = pinned_pieces(sideToMove);
1755
1756   // Generate pseudo-legal non-capture and capture check moves
1757   MoveStack* last = generate_non_capture_checks(*this, mlist);
1758   last = generate_captures(*this, last);
1759
1760   // Loop through the moves, and see if one of them is mate
1761   for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
1762   {
1763       Move move = cur->move;
1764       if (!pl_move_is_legal(move, pinned))
1765           continue;
1766
1767       do_move(move, st2);
1768       if (is_mate())
1769           result = true;
1770
1771       undo_move(move);
1772   }
1773
1774   // Undo null move, if necessary
1775   if (c != stm)
1776       undo_null_move();
1777
1778   return result;
1779 }
1780
1781
1782 /// Position::init_zobrist() is a static member function which initializes the
1783 /// various arrays used to compute hash keys.
1784
1785 void Position::init_zobrist() {
1786
1787   for (int i = 0; i < 2; i++)
1788       for (int j = 0; j < 8; j++)
1789           for (int k = 0; k < 64; k++)
1790               zobrist[i][j][k] = Key(genrand_int64());
1791
1792   for (int i = 0; i < 64; i++)
1793       zobEp[i] = Key(genrand_int64());
1794
1795   for (int i = 0; i < 16; i++)
1796       zobCastle[i] = genrand_int64();
1797
1798   zobSideToMove = genrand_int64();
1799   zobExclusion = genrand_int64();
1800 }
1801
1802
1803 /// Position::init_piece_square_tables() initializes the piece square tables.
1804 /// This is a two-step operation:
1805 /// First, the white halves of the tables are
1806 /// copied from the MgPST[][] and EgPST[][] arrays.
1807 /// Second, the black halves of the tables are initialized by mirroring
1808 /// and changing the sign of the corresponding white scores.
1809
1810 void Position::init_piece_square_tables() {
1811
1812   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1813       for (Piece p = WP; p <= WK; p++)
1814           PieceSquareTable[p][s] = make_score(MgPST[p][s], EgPST[p][s]);
1815
1816   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1817       for (Piece p = BP; p <= BK; p++)
1818           PieceSquareTable[p][s] = -PieceSquareTable[p-8][flip_square(s)];
1819 }
1820
1821
1822 /// Position::flipped_copy() makes a copy of the input position, but with
1823 /// the white and black sides reversed. This is only useful for debugging,
1824 /// especially for finding evaluation symmetry bugs.
1825
1826 void Position::flipped_copy(const Position& pos) {
1827
1828   assert(pos.is_ok());
1829
1830   clear();
1831   threadID = pos.thread();
1832
1833   // Board
1834   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1835       if (!pos.square_is_empty(s))
1836           put_piece(Piece(int(pos.piece_on(s)) ^ 8), flip_square(s));
1837
1838   // Side to move
1839   sideToMove = opposite_color(pos.side_to_move());
1840
1841   // Castling rights
1842   if (pos.can_castle_kingside(WHITE))  allow_oo(BLACK);
1843   if (pos.can_castle_queenside(WHITE)) allow_ooo(BLACK);
1844   if (pos.can_castle_kingside(BLACK))  allow_oo(WHITE);
1845   if (pos.can_castle_queenside(BLACK)) allow_ooo(WHITE);
1846
1847   initialKFile  = pos.initialKFile;
1848   initialKRFile = pos.initialKRFile;
1849   initialQRFile = pos.initialQRFile;
1850
1851   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_1)] ^= (WHITE_OO | WHITE_OOO);
1852   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_8)] ^= (BLACK_OO | BLACK_OOO);
1853   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_1)] ^=  WHITE_OO;
1854   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_8)] ^=  BLACK_OO;
1855   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_1)] ^=  WHITE_OOO;
1856   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_8)] ^=  BLACK_OOO;
1857
1858   // En passant square
1859   if (pos.st->epSquare != SQ_NONE)
1860       st->epSquare = flip_square(pos.st->epSquare);
1861
1862   // Checkers
1863   find_checkers();
1864
1865   // Hash keys
1866   st->key = compute_key();
1867   st->pawnKey = compute_pawn_key();
1868   st->materialKey = compute_material_key();
1869
1870   // Incremental scores
1871   st->value = compute_value();
1872
1873   // Material
1874   st->npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
1875   st->npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
1876
1877   assert(is_ok());
1878 }
1879
1880
1881 /// Position::is_ok() performs some consitency checks for the position object.
1882 /// This is meant to be helpful when debugging.
1883
1884 bool Position::is_ok(int* failedStep) const {
1885
1886   // What features of the position should be verified?
1887   static const bool debugBitboards = false;
1888   static const bool debugKingCount = false;
1889   static const bool debugKingCapture = false;
1890   static const bool debugCheckerCount = false;
1891   static const bool debugKey = false;
1892   static const bool debugMaterialKey = false;
1893   static const bool debugPawnKey = false;
1894   static const bool debugIncrementalEval = false;
1895   static const bool debugNonPawnMaterial = false;
1896   static const bool debugPieceCounts = false;
1897   static const bool debugPieceList = false;
1898   static const bool debugCastleSquares = false;
1899
1900   if (failedStep) *failedStep = 1;
1901
1902   // Side to move OK?
1903   if (!color_is_ok(side_to_move()))
1904       return false;
1905
1906   // Are the king squares in the position correct?
1907   if (failedStep) (*failedStep)++;
1908   if (piece_on(king_square(WHITE)) != WK)
1909       return false;
1910
1911   if (failedStep) (*failedStep)++;
1912   if (piece_on(king_square(BLACK)) != BK)
1913       return false;
1914
1915   // Castle files OK?
1916   if (failedStep) (*failedStep)++;
1917   if (!file_is_ok(initialKRFile))
1918       return false;
1919
1920   if (!file_is_ok(initialQRFile))
1921       return false;
1922
1923   // Do both sides have exactly one king?
1924   if (failedStep) (*failedStep)++;
1925   if (debugKingCount)
1926   {
1927       int kingCount[2] = {0, 0};
1928       for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1929           if (type_of_piece_on(s) == KING)
1930               kingCount[color_of_piece_on(s)]++;
1931
1932       if (kingCount[0] != 1 || kingCount[1] != 1)
1933           return false;
1934   }
1935
1936   // Can the side to move capture the opponent's king?
1937   if (failedStep) (*failedStep)++;
1938   if (debugKingCapture)
1939   {
1940       Color us = side_to_move();
1941       Color them = opposite_color(us);
1942       Square ksq = king_square(them);
1943       if (attackers_to(ksq) & pieces_of_color(us))
1944           return false;
1945   }
1946
1947   // Is there more than 2 checkers?
1948   if (failedStep) (*failedStep)++;
1949   if (debugCheckerCount && count_1s(st->checkersBB) > 2)
1950       return false;
1951
1952   // Bitboards OK?
1953   if (failedStep) (*failedStep)++;
1954   if (debugBitboards)
1955   {
1956       // The intersection of the white and black pieces must be empty
1957       if ((pieces_of_color(WHITE) & pieces_of_color(BLACK)) != EmptyBoardBB)
1958           return false;
1959
1960       // The union of the white and black pieces must be equal to all
1961       // occupied squares
1962       if ((pieces_of_color(WHITE) | pieces_of_color(BLACK)) != occupied_squares())
1963           return false;
1964
1965       // Separate piece type bitboards must have empty intersections
1966       for (PieceType p1 = PAWN; p1 <= KING; p1++)
1967           for (PieceType p2 = PAWN; p2 <= KING; p2++)
1968               if (p1 != p2 && (pieces(p1) & pieces(p2)))
1969                   return false;
1970   }
1971
1972   // En passant square OK?
1973   if (failedStep) (*failedStep)++;
1974   if (ep_square() != SQ_NONE)
1975   {
1976       // The en passant square must be on rank 6, from the point of view of the
1977       // side to move.
1978       if (relative_rank(side_to_move(), ep_square()) != RANK_6)
1979           return false;
1980   }
1981
1982   // Hash key OK?
1983   if (failedStep) (*failedStep)++;
1984   if (debugKey && st->key != compute_key())
1985       return false;
1986
1987   // Pawn hash key OK?
1988   if (failedStep) (*failedStep)++;
1989   if (debugPawnKey && st->pawnKey != compute_pawn_key())
1990       return false;
1991
1992   // Material hash key OK?
1993   if (failedStep) (*failedStep)++;
1994   if (debugMaterialKey && st->materialKey != compute_material_key())
1995       return false;
1996
1997   // Incremental eval OK?
1998   if (failedStep) (*failedStep)++;
1999   if (debugIncrementalEval && st->value != compute_value())
2000       return false;
2001
2002   // Non-pawn material OK?
2003   if (failedStep) (*failedStep)++;
2004   if (debugNonPawnMaterial)
2005   {
2006       if (st->npMaterial[WHITE] != compute_non_pawn_material(WHITE))
2007           return false;
2008
2009       if (st->npMaterial[BLACK] != compute_non_pawn_material(BLACK))
2010           return false;
2011   }
2012
2013   // Piece counts OK?
2014   if (failedStep) (*failedStep)++;
2015   if (debugPieceCounts)
2016       for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
2017           for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
2018               if (pieceCount[c][pt] != count_1s(pieces(pt, c)))
2019                   return false;
2020
2021   if (failedStep) (*failedStep)++;
2022   if (debugPieceList)
2023   {
2024       for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
2025           for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
2026               for (int i = 0; i < pieceCount[c][pt]; i++)
2027               {
2028                   if (piece_on(piece_list(c, pt, i)) != piece_of_color_and_type(c, pt))
2029                       return false;
2030
2031                   if (index[piece_list(c, pt, i)] != i)
2032                       return false;
2033               }
2034   }
2035
2036   if (failedStep) (*failedStep)++;
2037   if (debugCastleSquares) {
2038       for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++) {
2039           if (can_castle_kingside(c) && piece_on(initial_kr_square(c)) != piece_of_color_and_type(c, ROOK))
2040               return false;
2041           if (can_castle_queenside(c) && piece_on(initial_qr_square(c)) != piece_of_color_and_type(c, ROOK))
2042               return false;
2043       }
2044       if (castleRightsMask[initial_kr_square(WHITE)] != (ALL_CASTLES ^ WHITE_OO))
2045           return false;
2046       if (castleRightsMask[initial_qr_square(WHITE)] != (ALL_CASTLES ^ WHITE_OOO))
2047           return false;
2048       if (castleRightsMask[initial_kr_square(BLACK)] != (ALL_CASTLES ^ BLACK_OO))
2049           return false;
2050       if (castleRightsMask[initial_qr_square(BLACK)] != (ALL_CASTLES ^ BLACK_OOO))
2051           return false;
2052   }
2053
2054   if (failedStep) *failedStep = 0;
2055   return true;
2056 }