]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/position.cpp
306cebfc75f0947f55f8bcc5bef18392a90b87da
[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) 2008-2009 Marco Costalba
5
6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9   (at your option) any later version.
10
11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14   GNU General Public License for more details.
15
16   You should have received a copy of the GNU General Public License
17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20
21 ////
22 //// Includes
23 ////
24
25 #include <cassert>
26 #include <cstring>
27 #include <fstream>
28 #include <iostream>
29
30 #include "bitcount.h"
31 #include "mersenne.h"
32 #include "movegen.h"
33 #include "movepick.h"
34 #include "position.h"
35 #include "psqtab.h"
36 #include "san.h"
37 #include "tt.h"
38 #include "ucioption.h"
39
40 using std::string;
41
42
43 ////
44 //// Variables
45 ////
46
47 int Position::castleRightsMask[64];
48
49 Key Position::zobrist[2][8][64];
50 Key Position::zobEp[64];
51 Key Position::zobCastle[16];
52 Key Position::zobMaterial[2][8][16];
53 Key Position::zobSideToMove;
54
55 Value Position::MgPieceSquareTable[16][64];
56 Value Position::EgPieceSquareTable[16][64];
57
58 static bool RequestPending = false;
59
60 ////
61 //// Functions
62 ////
63
64 /// Constructors
65
66 Position::Position(const Position& pos) {
67   copy(pos);
68 }
69
70 Position::Position(const string& fen) {
71   from_fen(fen);
72 }
73
74
75 /// Position::from_fen() initializes the position object with the given FEN
76 /// string. This function is not very robust - make sure that input FENs are
77 /// correct (this is assumed to be the responsibility of the GUI).
78
79 void Position::from_fen(const string& fen) {
80
81   static const string pieceLetters = "KQRBNPkqrbnp";
82   static const Piece pieces[] = { WK, WQ, WR, WB, WN, WP, BK, BQ, BR, BB, BN, BP };
83
84   clear();
85
86   // Board
87   Rank rank = RANK_8;
88   File file = FILE_A;
89   size_t i = 0;
90   for ( ; fen[i] != ' '; i++)
91   {
92       if (isdigit(fen[i]))
93       {
94           // Skip the given number of files
95           file += (fen[i] - '1' + 1);
96           continue;
97       }
98       else if (fen[i] == '/')
99       {
100           file = FILE_A;
101           rank--;
102           continue;
103       }
104       size_t idx = pieceLetters.find(fen[i]);
105       if (idx == string::npos)
106       {
107            std::cout << "Error in FEN at character " << i << std::endl;
108            return;
109       }
110       Square square = make_square(file, rank);
111       put_piece(pieces[idx], square);
112       file++;
113   }
114
115   // Side to move
116   i++;
117   if (fen[i] != 'w' && fen[i] != 'b')
118   {
119       std::cout << "Error in FEN at character " << i << std::endl;
120       return;
121   }
122   sideToMove = (fen[i] == 'w' ? WHITE : BLACK);
123
124   // Castling rights
125   i++;
126   if (fen[i] != ' ')
127   {
128       std::cout << "Error in FEN at character " << i << std::endl;
129       return;
130   }
131
132   i++;
133   while(strchr("KQkqabcdefghABCDEFGH-", fen[i])) {
134     if (fen[i] == '-')
135     {
136       i++;
137       break;
138     }
139     else if(fen[i] == 'K') allow_oo(WHITE);
140     else if(fen[i] == 'Q') allow_ooo(WHITE);
141     else if(fen[i] == 'k') allow_oo(BLACK);
142     else if(fen[i] == 'q') allow_ooo(BLACK);
143     else if(fen[i] >= 'A' && fen[i] <= 'H') {
144       File rookFile, kingFile = FILE_NONE;
145       for(Square square = SQ_B1; square <= SQ_G1; square++)
146         if(piece_on(square) == WK)
147           kingFile = square_file(square);
148       if(kingFile == FILE_NONE) {
149         std::cout << "Error in FEN at character " << i << std::endl;
150         return;
151       }
152       initialKFile = kingFile;
153       rookFile = File(fen[i] - 'A') + FILE_A;
154       if(rookFile < initialKFile) {
155         allow_ooo(WHITE);
156         initialQRFile = rookFile;
157       }
158       else {
159         allow_oo(WHITE);
160         initialKRFile = rookFile;
161       }
162     }
163     else if(fen[i] >= 'a' && fen[i] <= 'h') {
164       File rookFile, kingFile = FILE_NONE;
165       for(Square square = SQ_B8; square <= SQ_G8; square++)
166         if(piece_on(square) == BK)
167           kingFile = square_file(square);
168       if(kingFile == FILE_NONE) {
169         std::cout << "Error in FEN at character " << i << std::endl;
170         return;
171       }
172       initialKFile = kingFile;
173       rookFile = File(fen[i] - 'a') + FILE_A;
174       if(rookFile < initialKFile) {
175         allow_ooo(BLACK);
176         initialQRFile = rookFile;
177       }
178       else {
179         allow_oo(BLACK);
180         initialKRFile = rookFile;
181       }
182     }
183     else {
184       std::cout << "Error in FEN at character " << i << std::endl;
185       return;
186     }
187     i++;
188   }
189
190   // Skip blanks
191   while (fen[i] == ' ')
192       i++;
193
194   // En passant square
195   if (    i <= fen.length() - 2
196       && (fen[i] >= 'a' && fen[i] <= 'h')
197       && (fen[i+1] == '3' || fen[i+1] == '6'))
198       st->epSquare = square_from_string(fen.substr(i, 2));
199
200   // Various initialisation
201   for (Square sq = SQ_A1; sq <= SQ_H8; sq++)
202       castleRightsMask[sq] = ALL_CASTLES;
203
204   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_1)] ^= (WHITE_OO|WHITE_OOO);
205   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_8)] ^= (BLACK_OO|BLACK_OOO);
206   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_1)] ^= WHITE_OO;
207   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_8)] ^= BLACK_OO;
208   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_1)] ^= WHITE_OOO;
209   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_8)] ^= BLACK_OOO;
210
211   find_checkers();
212
213   st->key = compute_key();
214   st->pawnKey = compute_pawn_key();
215   st->materialKey = compute_material_key();
216   st->mgValue = compute_value<MidGame>();
217   st->egValue = compute_value<EndGame>();
218   st->npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
219   st->npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
220 }
221
222
223 /// Position::to_fen() converts the position object to a FEN string. This is
224 /// probably only useful for debugging.
225
226 const string Position::to_fen() const {
227
228   static const string pieceLetters = " PNBRQK  pnbrqk";
229   string fen;
230   int skip;
231
232   for (Rank rank = RANK_8; rank >= RANK_1; rank--)
233   {
234       skip = 0;
235       for (File file = FILE_A; file <= FILE_H; file++)
236       {
237           Square sq = make_square(file, rank);
238           if (!square_is_occupied(sq))
239           {   skip++;
240               continue;
241           }
242           if (skip > 0)
243           {
244               fen += (char)skip + '0';
245               skip = 0;
246           }
247           fen += pieceLetters[piece_on(sq)];
248       }
249       if (skip > 0)
250           fen += (char)skip + '0';
251
252       fen += (rank > RANK_1 ? '/' : ' ');
253   }
254   fen += (sideToMove == WHITE ? "w " : "b ");
255   if (st->castleRights != NO_CASTLES)
256   {
257     if (can_castle_kingside(WHITE))  fen += 'K';
258     if (can_castle_queenside(WHITE)) fen += 'Q';
259     if (can_castle_kingside(BLACK))  fen += 'k';
260     if (can_castle_queenside(BLACK)) fen += 'q';
261   } else
262       fen += '-';
263
264   fen += ' ';
265   if (ep_square() != SQ_NONE)
266       fen += square_to_string(ep_square());
267   else
268       fen += '-';
269
270   return fen;
271 }
272
273
274 /// Position::print() prints an ASCII representation of the position to
275 /// the standard output. If a move is given then also the san is print.
276
277 void Position::print(Move m) const {
278
279   static const string pieceLetters = " PNBRQK  PNBRQK .";
280
281   // Check for reentrancy, as example when called from inside
282   // MovePicker that is used also here in move_to_san()
283   if (RequestPending)
284       return;
285
286   RequestPending = true;
287
288   std::cout << std::endl;
289   if (m != MOVE_NONE)
290   {
291       string col = (color_of_piece_on(move_from(m)) == BLACK ? ".." : "");
292       std::cout << "Move is: " << col << move_to_san(*this, m) << std::endl;
293   }
294   for (Rank rank = RANK_8; rank >= RANK_1; rank--)
295   {
296       std::cout << "+---+---+---+---+---+---+---+---+" << std::endl;
297       for (File file = FILE_A; file <= FILE_H; file++)
298       {
299           Square sq = make_square(file, rank);
300           Piece piece = piece_on(sq);
301           if (piece == EMPTY && square_color(sq) == WHITE)
302               piece = NO_PIECE;
303
304           char col = (color_of_piece_on(sq) == BLACK ? '=' : ' ');
305           std::cout << '|' << col << pieceLetters[piece] << col;
306       }
307       std::cout << '|' << std::endl;
308   }
309   std::cout << "+---+---+---+---+---+---+---+---+" << std::endl
310             << "Fen is: " << to_fen() << std::endl
311             << "Key is: " << st->key << std::endl;
312
313   RequestPending = false;
314 }
315
316
317 /// Position::copy() creates a copy of the input position.
318
319 void Position::copy(const Position& pos) {
320
321   memcpy(this, &pos, sizeof(Position));
322   saveState(); // detach and copy state info
323 }
324
325
326 /// Position:hidden_checkers<>() returns a bitboard of all pinned (against the
327 /// king) pieces for the given color and for the given pinner type. Or, when
328 /// template parameter FindPinned is false, the pieces of the given color
329 /// candidate for a discovery check against the enemy king.
330 /// Note that checkersBB bitboard must be already updated.
331
332 template<bool FindPinned>
333 Bitboard Position::hidden_checkers(Color c) const {
334
335   Bitboard pinners, result = EmptyBoardBB;
336
337   // Pinned pieces protect our king, dicovery checks attack
338   // the enemy king.
339   Square ksq = king_square(FindPinned ? c : opposite_color(c));
340
341   // Pinners are sliders, not checkers, that give check when
342   // candidate pinned is removed.
343   pinners =  (pieces(ROOK, QUEEN, FindPinned ? opposite_color(c) : c) & RookPseudoAttacks[ksq])
344            | (pieces(BISHOP, QUEEN, FindPinned ? opposite_color(c) : c) & BishopPseudoAttacks[ksq]);
345
346   if (FindPinned && pinners)
347       pinners &= ~st->checkersBB;
348
349   while (pinners)
350   {
351       Square s = pop_1st_bit(&pinners);
352       Bitboard b = squares_between(s, ksq) & occupied_squares();
353
354       assert(b);
355
356       if (  !(b & (b - 1)) // Only one bit set?
357           && (b & pieces_of_color(c))) // Is an our piece?
358           result |= b;
359   }
360   return result;
361 }
362
363
364 /// Position:pinned_pieces() returns a bitboard of all pinned (against the
365 /// king) pieces for the given color.
366
367 Bitboard Position::pinned_pieces(Color c) const {
368
369   return hidden_checkers<true>(c);
370 }
371
372
373 /// Position:discovered_check_candidates() returns a bitboard containing all
374 /// pieces for the given side which are candidates for giving a discovered
375 /// check.
376
377 Bitboard Position::discovered_check_candidates(Color c) const {
378
379   return hidden_checkers<false>(c);
380 }
381
382 /// Position::attackers_to() computes a bitboard containing all pieces which
383 /// attacks a given square.
384
385 Bitboard Position::attackers_to(Square s) const {
386
387   return  (attacks_from<PAWN>(s, BLACK) & pieces(PAWN, WHITE))
388         | (attacks_from<PAWN>(s, WHITE) & pieces(PAWN, BLACK))
389         | (attacks_from<KNIGHT>(s)      & pieces(KNIGHT))
390         | (attacks_from<ROOK>(s)        & pieces(ROOK, QUEEN))
391         | (attacks_from<BISHOP>(s)      & pieces(BISHOP, QUEEN))
392         | (attacks_from<KING>(s)        & pieces(KING));
393 }
394
395 /// Position::attacks_from() computes a bitboard of all attacks
396 /// of a given piece put in a given square.
397
398 Bitboard Position::attacks_from(Piece p, Square s) const {
399
400   assert(square_is_ok(s));
401
402   switch (p)
403   {
404   case WP:          return attacks_from<PAWN>(s, WHITE);
405   case BP:          return attacks_from<PAWN>(s, BLACK);
406   case WN: case BN: return attacks_from<KNIGHT>(s);
407   case WB: case BB: return attacks_from<BISHOP>(s);
408   case WR: case BR: return attacks_from<ROOK>(s);
409   case WQ: case BQ: return attacks_from<QUEEN>(s);
410   case WK: case BK: return attacks_from<KING>(s);
411   default: break;
412   }
413   return false;
414 }
415
416
417 /// Position::move_attacks_square() tests whether a move from the current
418 /// position attacks a given square.
419
420 bool Position::move_attacks_square(Move m, Square s) const {
421
422   assert(move_is_ok(m));
423   assert(square_is_ok(s));
424
425   Square f = move_from(m), t = move_to(m);
426
427   assert(square_is_occupied(f));
428
429   if (bit_is_set(attacks_from(piece_on(f), t), s))
430       return true;
431
432   // Move the piece and scan for X-ray attacks behind it
433   Bitboard occ = occupied_squares();
434   Color us = color_of_piece_on(f);
435   clear_bit(&occ, f);
436   set_bit(&occ, t);
437   Bitboard xray = ( (rook_attacks_bb(s, occ) &  pieces(ROOK, QUEEN))
438                    |(bishop_attacks_bb(s, occ) & pieces(BISHOP, QUEEN))) & pieces_of_color(us);
439
440   // If we have attacks we need to verify that are caused by our move
441   // and are not already existent ones.
442   return xray && (xray ^ (xray & attacks_from<QUEEN>(s)));
443 }
444
445
446 /// Position::find_checkers() computes the checkersBB bitboard, which
447 /// contains a nonzero bit for each checking piece (0, 1 or 2). It
448 /// currently works by calling Position::attackers_to, which is probably
449 /// inefficient. Consider rewriting this function to use the last move
450 /// played, like in non-bitboard versions of Glaurung.
451
452 void Position::find_checkers() {
453
454   Color us = side_to_move();
455   st->checkersBB = attackers_to(king_square(us)) & pieces_of_color(opposite_color(us));
456 }
457
458
459 /// Position::pl_move_is_legal() tests whether a pseudo-legal move is legal
460
461 bool Position::pl_move_is_legal(Move m, Bitboard pinned) const {
462
463   assert(is_ok());
464   assert(move_is_ok(m));
465   assert(pinned == pinned_pieces(side_to_move()));
466
467   // Castling moves are checked for legality during move generation.
468   if (move_is_castle(m))
469       return true;
470
471   Color us = side_to_move();
472   Square from = move_from(m);
473
474   assert(color_of_piece_on(from) == us);
475   assert(piece_on(king_square(us)) == piece_of_color_and_type(us, KING));
476
477   // En passant captures are a tricky special case. Because they are
478   // rather uncommon, we do it simply by testing whether the king is attacked
479   // after the move is made
480   if (move_is_ep(m))
481   {
482       Color them = opposite_color(us);
483       Square to = move_to(m);
484       Square capsq = make_square(square_file(to), square_rank(from));
485       Bitboard b = occupied_squares();
486       Square ksq = king_square(us);
487
488       assert(to == ep_square());
489       assert(piece_on(from) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
490       assert(piece_on(capsq) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
491       assert(piece_on(to) == EMPTY);
492
493       clear_bit(&b, from);
494       clear_bit(&b, capsq);
495       set_bit(&b, to);
496
497       return   !(rook_attacks_bb(ksq, b) & pieces(ROOK, QUEEN, them))
498             && !(bishop_attacks_bb(ksq, b) & pieces(BISHOP, QUEEN, them));
499   }
500
501   // If the moving piece is a king, check whether the destination
502   // square is attacked by the opponent.
503   if (type_of_piece_on(from) == KING)
504       return !(attackers_to(move_to(m)) & pieces_of_color(opposite_color(us)));
505
506   // A non-king move is legal if and only if it is not pinned or it
507   // is moving along the ray towards or away from the king.
508   return (   !pinned
509           || !bit_is_set(pinned, from)
510           || (direction_between_squares(from, king_square(us)) == direction_between_squares(move_to(m), king_square(us))));
511 }
512
513
514 /// Position::move_is_check() tests whether a pseudo-legal move is a check
515
516 bool Position::move_is_check(Move m) const {
517
518   Bitboard dc = discovered_check_candidates(side_to_move());
519   return move_is_check(m, dc);
520 }
521
522 bool Position::move_is_check(Move m, Bitboard dcCandidates) const {
523
524   assert(is_ok());
525   assert(move_is_ok(m));
526   assert(dcCandidates == discovered_check_candidates(side_to_move()));
527
528   Color us = side_to_move();
529   Color them = opposite_color(us);
530   Square from = move_from(m);
531   Square to = move_to(m);
532   Square ksq = king_square(them);
533
534   assert(color_of_piece_on(from) == us);
535   assert(piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(them, KING));
536
537   // Proceed according to the type of the moving piece
538   switch (type_of_piece_on(from))
539   {
540   case PAWN:
541
542       if (bit_is_set(attacks_from<PAWN>(ksq, them), to)) // Normal check?
543           return true;
544
545       if (   dcCandidates // Discovered check?
546           && bit_is_set(dcCandidates, from)
547           && (direction_between_squares(from, ksq) != direction_between_squares(to, ksq)))
548           return true;
549
550       if (move_is_promotion(m)) // Promotion with check?
551       {
552           Bitboard b = occupied_squares();
553           clear_bit(&b, from);
554
555           switch (move_promotion_piece(m))
556           {
557           case KNIGHT:
558               return bit_is_set(attacks_from<KNIGHT>(to), ksq);
559           case BISHOP:
560               return bit_is_set(bishop_attacks_bb(to, b), ksq);
561           case ROOK:
562               return bit_is_set(rook_attacks_bb(to, b), ksq);
563           case QUEEN:
564               return bit_is_set(queen_attacks_bb(to, b), ksq);
565           default:
566               assert(false);
567           }
568       }
569       // En passant capture with check?  We have already handled the case
570       // of direct checks and ordinary discovered check, the only case we
571       // need to handle is the unusual case of a discovered check through the
572       // captured pawn.
573       else if (move_is_ep(m))
574       {
575           Square capsq = make_square(square_file(to), square_rank(from));
576           Bitboard b = occupied_squares();
577           clear_bit(&b, from);
578           clear_bit(&b, capsq);
579           set_bit(&b, to);
580           return  (rook_attacks_bb(ksq, b) & pieces(ROOK, QUEEN, us))
581                 ||(bishop_attacks_bb(ksq, b) & pieces(BISHOP, QUEEN, us));
582       }
583       return false;
584
585   // Test discovered check and normal check according to piece type
586   case KNIGHT:
587     return   (dcCandidates && bit_is_set(dcCandidates, from))
588           || bit_is_set(attacks_from<KNIGHT>(ksq), to);
589
590   case BISHOP:
591     return   (dcCandidates && bit_is_set(dcCandidates, from))
592           || (direction_is_diagonal(ksq, to) && bit_is_set(attacks_from<BISHOP>(ksq), to));
593
594   case ROOK:
595     return   (dcCandidates && bit_is_set(dcCandidates, from))
596           || (direction_is_straight(ksq, to) && bit_is_set(attacks_from<ROOK>(ksq), to));
597
598   case QUEEN:
599       // Discovered checks are impossible!
600       assert(!bit_is_set(dcCandidates, from));
601       return (   (direction_is_straight(ksq, to) && bit_is_set(attacks_from<ROOK>(ksq), to))
602               || (direction_is_diagonal(ksq, to) && bit_is_set(attacks_from<BISHOP>(ksq), to)));
603
604   case KING:
605       // Discovered check?
606       if (   bit_is_set(dcCandidates, from)
607           && (direction_between_squares(from, ksq) != direction_between_squares(to, ksq)))
608           return true;
609
610       // Castling with check?
611       if (move_is_castle(m))
612       {
613           Square kfrom, kto, rfrom, rto;
614           Bitboard b = occupied_squares();
615           kfrom = from;
616           rfrom = to;
617
618           if (rfrom > kfrom)
619           {
620               kto = relative_square(us, SQ_G1);
621               rto = relative_square(us, SQ_F1);
622           } else {
623               kto = relative_square(us, SQ_C1);
624               rto = relative_square(us, SQ_D1);
625           }
626           clear_bit(&b, kfrom);
627           clear_bit(&b, rfrom);
628           set_bit(&b, rto);
629           set_bit(&b, kto);
630           return bit_is_set(rook_attacks_bb(rto, b), ksq);
631       }
632       return false;
633
634   default: // NO_PIECE_TYPE
635       break;
636   }
637   assert(false);
638   return false;
639 }
640
641
642 /// Position::update_checkers() udpates chekers info given the move. It is called
643 /// in do_move() and is faster then find_checkers().
644
645 template<PieceType Piece>
646 inline void Position::update_checkers(Bitboard* pCheckersBB, Square ksq, Square from,
647                                       Square to, Bitboard dcCandidates) {
648
649   const bool Bishop = (Piece == QUEEN || Piece == BISHOP);
650   const bool Rook   = (Piece == QUEEN || Piece == ROOK);
651   const bool Slider = Bishop || Rook;
652
653   // Direct checks
654   if (  (   (Bishop && bit_is_set(BishopPseudoAttacks[ksq], to))
655          || (Rook   && bit_is_set(RookPseudoAttacks[ksq], to)))
656       && bit_is_set(attacks_from<Piece>(ksq), to)) // slow, try to early skip
657       set_bit(pCheckersBB, to);
658
659   else if (   Piece != KING
660            && !Slider
661            && bit_is_set(Piece == PAWN ? attacks_from<PAWN>(ksq, opposite_color(sideToMove))
662                                        : attacks_from<Piece>(ksq), to))
663       set_bit(pCheckersBB, to);
664
665   // Discovery checks
666   if (Piece != QUEEN && bit_is_set(dcCandidates, from))
667   {
668       if (Piece != ROOK)
669           (*pCheckersBB) |= (attacks_from<ROOK>(ksq) & pieces(ROOK, QUEEN, side_to_move()));
670
671       if (Piece != BISHOP)
672           (*pCheckersBB) |= (attacks_from<BISHOP>(ksq) & pieces(BISHOP, QUEEN, side_to_move()));
673   }
674 }
675
676
677 /// Position::do_move() makes a move, and saves all information necessary
678 /// to a StateInfo object. The move is assumed to be legal.
679 /// Pseudo-legal moves should be filtered out before this function is called.
680
681 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt) {
682
683   do_move(m, newSt, discovered_check_candidates(side_to_move()));
684 }
685
686 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, Bitboard dcCandidates) {
687
688   assert(is_ok());
689   assert(move_is_ok(m));
690
691   Bitboard key = st->key;
692
693   // Copy some fields of old state to our new StateInfo object except the
694   // ones which are recalculated from scratch anyway, then switch our state
695   // pointer to point to the new, ready to be updated, state.
696   struct ReducedStateInfo {
697     Key key, pawnKey, materialKey;
698     int castleRights, rule50, pliesFromNull;
699     Square epSquare;
700     Value mgValue, egValue;
701     Value npMaterial[2];
702   };
703
704   memcpy(&newSt, st, sizeof(ReducedStateInfo));
705   newSt.previous = st;
706   st = &newSt;
707
708   // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
709   // detect repetition draws.
710   history[gamePly] = key;
711   gamePly++;
712
713   // Update side to move
714   key ^= zobSideToMove;
715
716   // Increment the 50 moves rule draw counter. Resetting it to zero in the
717   // case of non-reversible moves is taken care of later.
718   st->rule50++;
719   st->pliesFromNull++;
720
721   if (move_is_castle(m))
722   {
723       st->key = key;
724       do_castle_move(m);
725       return;
726   }
727
728   Color us = side_to_move();
729   Color them = opposite_color(us);
730   Square from = move_from(m);
731   Square to = move_to(m);
732   bool ep = move_is_ep(m);
733   bool pm = move_is_promotion(m);
734
735   Piece piece = piece_on(from);
736   PieceType pt = type_of_piece(piece);
737
738   assert(color_of_piece_on(from) == us);
739   assert(color_of_piece_on(to) == them || square_is_empty(to));
740   assert(!(ep || pm) || piece == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
741   assert(!pm || relative_rank(us, to) == RANK_8);
742
743   st->capture = ep ? PAWN : type_of_piece_on(to);
744
745   if (st->capture)
746       do_capture_move(key, st->capture, them, to, ep);
747
748   // Update hash key
749   key ^= zobrist[us][pt][from] ^ zobrist[us][pt][to];
750
751   // Reset en passant square
752   if (st->epSquare != SQ_NONE)
753   {
754       key ^= zobEp[st->epSquare];
755       st->epSquare = SQ_NONE;
756   }
757
758   // Update castle rights, try to shortcut a common case
759   int cm = castleRightsMask[from] & castleRightsMask[to];
760   if (cm != ALL_CASTLES && ((cm & st->castleRights) != st->castleRights))
761   {
762       key ^= zobCastle[st->castleRights];
763       st->castleRights &= castleRightsMask[from];
764       st->castleRights &= castleRightsMask[to];
765       key ^= zobCastle[st->castleRights];
766   }
767
768   // Prefetch TT access as soon as we know key is updated
769   TT.prefetch(key);
770
771   // Move the piece
772   Bitboard move_bb = make_move_bb(from, to);
773   do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
774   do_move_bb(&(byTypeBB[pt]), move_bb);
775   do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
776
777   board[to] = board[from];
778   board[from] = EMPTY;
779
780   // Update piece lists, note that index[from] is not updated and
781   // becomes stale. This works as long as index[] is accessed just
782   // by known occupied squares.
783   index[to] = index[from];
784   pieceList[us][pt][index[to]] = to;
785
786   // If the moving piece was a pawn do some special extra work
787   if (pt == PAWN)
788   {
789       // Reset rule 50 draw counter
790       st->rule50 = 0;
791
792       // Update pawn hash key
793       st->pawnKey ^= zobrist[us][PAWN][from] ^ zobrist[us][PAWN][to];
794
795       // Set en passant square, only if moved pawn can be captured
796       if (abs(int(to) - int(from)) == 16)
797       {
798           if (attacks_from<PAWN>(from + (us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S), us) & pieces(PAWN, them))
799           {
800               st->epSquare = Square((int(from) + int(to)) / 2);
801               key ^= zobEp[st->epSquare];
802           }
803       }
804   }
805
806   // Update incremental scores
807   st->mgValue += pst_delta<MidGame>(piece, from, to);
808   st->egValue += pst_delta<EndGame>(piece, from, to);
809
810   if (pm) // promotion ?
811   {
812       PieceType promotion = move_promotion_piece(m);
813
814       assert(promotion >= KNIGHT && promotion <= QUEEN);
815
816       // Insert promoted piece instead of pawn
817       clear_bit(&(byTypeBB[PAWN]), to);
818       set_bit(&(byTypeBB[promotion]), to);
819       board[to] = piece_of_color_and_type(us, promotion);
820
821       // Update material key
822       st->materialKey ^= zobMaterial[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]];
823       st->materialKey ^= zobMaterial[us][promotion][pieceCount[us][promotion]+1];
824
825       // Update piece counts
826       pieceCount[us][PAWN]--;
827       pieceCount[us][promotion]++;
828
829       // Update piece lists, move the last pawn at index[to] position
830       // and shrink the list. Add a new promotion piece to the list.
831       Square lastPawnSquare = pieceList[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]];
832       index[lastPawnSquare] = index[to];
833       pieceList[us][PAWN][index[lastPawnSquare]] = lastPawnSquare;
834       pieceList[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]] = SQ_NONE;
835       index[to] = pieceCount[us][promotion] - 1;
836       pieceList[us][promotion][index[to]] = to;
837
838       // Partially revert hash keys update
839       key ^= zobrist[us][PAWN][to] ^ zobrist[us][promotion][to];
840       st->pawnKey ^= zobrist[us][PAWN][to];
841
842       // Partially revert and update incremental scores
843       st->mgValue -= pst<MidGame>(us, PAWN, to);
844       st->mgValue += pst<MidGame>(us, promotion, to);
845       st->egValue -= pst<EndGame>(us, PAWN, to);
846       st->egValue += pst<EndGame>(us, promotion, to);
847
848       // Update material
849       st->npMaterial[us] += piece_value_midgame(promotion);
850   }
851
852   // Update the key with the final value
853   st->key = key;
854
855   // Update checkers bitboard, piece must be already moved
856   if (ep | pm)
857       st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces_of_color(us);
858   else
859   {
860       st->checkersBB = EmptyBoardBB;
861       Square ksq = king_square(them);
862       switch (pt)
863       {
864       case PAWN:   update_checkers<PAWN>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);   break;
865       case KNIGHT: update_checkers<KNIGHT>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates); break;
866       case BISHOP: update_checkers<BISHOP>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates); break;
867       case ROOK:   update_checkers<ROOK>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);   break;
868       case QUEEN:  update_checkers<QUEEN>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);  break;
869       case KING:   update_checkers<KING>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);   break;
870       default: assert(false); break;
871       }
872   }
873
874   // Finish
875   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
876
877   st->mgValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueMidgame : -TempoValueMidgame;
878   st->egValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueEndgame : -TempoValueEndgame;
879
880   assert(is_ok());
881 }
882
883
884 /// Position::do_capture_move() is a private method used to update captured
885 /// piece info. It is called from the main Position::do_move function.
886
887 void Position::do_capture_move(Bitboard& key, PieceType capture, Color them, Square to, bool ep) {
888
889     assert(capture != KING);
890
891     Square capsq = to;
892
893     if (ep) // en passant ?
894     {
895         capsq = (them == BLACK)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
896
897         assert(to == st->epSquare);
898         assert(relative_rank(opposite_color(them), to) == RANK_6);
899         assert(piece_on(to) == EMPTY);
900         assert(piece_on(capsq) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
901
902         board[capsq] = EMPTY;
903     }
904
905     // Remove captured piece
906     clear_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
907     clear_bit(&(byTypeBB[capture]), capsq);
908     clear_bit(&(byTypeBB[0]), capsq);
909
910     // Update hash key
911     key ^= zobrist[them][capture][capsq];
912
913     // Update incremental scores
914     st->mgValue -= pst<MidGame>(them, capture, capsq);
915     st->egValue -= pst<EndGame>(them, capture, capsq);
916
917     // If the captured piece was a pawn, update pawn hash key,
918     // otherwise update non-pawn material.
919     if (capture == PAWN)
920         st->pawnKey ^= zobrist[them][PAWN][capsq];
921     else
922         st->npMaterial[them] -= piece_value_midgame(capture);
923
924     // Update material hash key
925     st->materialKey ^= zobMaterial[them][capture][pieceCount[them][capture]];
926
927     // Update piece count
928     pieceCount[them][capture]--;
929
930     // Update piece list, move the last piece at index[capsq] position
931     //
932     // WARNING: This is a not perfectly revresible operation. When we
933     // will reinsert the captured piece in undo_move() we will put it
934     // at the end of the list and not in its original place, it means
935     // index[] and pieceList[] are not guaranteed to be invariant to a
936     // do_move() + undo_move() sequence.
937     Square lastPieceSquare = pieceList[them][capture][pieceCount[them][capture]];
938     index[lastPieceSquare] = index[capsq];
939     pieceList[them][capture][index[lastPieceSquare]] = lastPieceSquare;
940     pieceList[them][capture][pieceCount[them][capture]] = SQ_NONE;
941
942     // Reset rule 50 counter
943     st->rule50 = 0;
944 }
945
946
947 /// Position::do_castle_move() is a private method used to make a castling
948 /// move. It is called from the main Position::do_move function. Note that
949 /// castling moves are encoded as "king captures friendly rook" moves, for
950 /// instance white short castling in a non-Chess960 game is encoded as e1h1.
951
952 void Position::do_castle_move(Move m) {
953
954   assert(move_is_ok(m));
955   assert(move_is_castle(m));
956
957   Color us = side_to_move();
958   Color them = opposite_color(us);
959
960   // Reset capture field
961   st->capture = NO_PIECE_TYPE;
962
963   // Find source squares for king and rook
964   Square kfrom = move_from(m);
965   Square rfrom = move_to(m);  // HACK: See comment at beginning of function
966   Square kto, rto;
967
968   assert(piece_on(kfrom) == piece_of_color_and_type(us, KING));
969   assert(piece_on(rfrom) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
970
971   // Find destination squares for king and rook
972   if (rfrom > kfrom) // O-O
973   {
974       kto = relative_square(us, SQ_G1);
975       rto = relative_square(us, SQ_F1);
976   } else { // O-O-O
977       kto = relative_square(us, SQ_C1);
978       rto = relative_square(us, SQ_D1);
979   }
980
981   // Remove pieces from source squares:
982   clear_bit(&(byColorBB[us]), kfrom);
983   clear_bit(&(byTypeBB[KING]), kfrom);
984   clear_bit(&(byTypeBB[0]), kfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
985   clear_bit(&(byColorBB[us]), rfrom);
986   clear_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rfrom);
987   clear_bit(&(byTypeBB[0]), rfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
988
989   // Put pieces on destination squares:
990   set_bit(&(byColorBB[us]), kto);
991   set_bit(&(byTypeBB[KING]), kto);
992   set_bit(&(byTypeBB[0]), kto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
993   set_bit(&(byColorBB[us]), rto);
994   set_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rto);
995   set_bit(&(byTypeBB[0]), rto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
996   
997   // Update board array
998   Piece king = piece_of_color_and_type(us, KING);
999   Piece rook = piece_of_color_and_type(us, ROOK);
1000   board[kfrom] = board[rfrom] = EMPTY;
1001   board[kto] = king;
1002   board[rto] = rook;
1003
1004   // Update piece lists
1005   pieceList[us][KING][index[kfrom]] = kto;
1006   pieceList[us][ROOK][index[rfrom]] = rto;
1007   int tmp = index[rfrom]; // In Chess960 could be rto == kfrom
1008   index[kto] = index[kfrom];
1009   index[rto] = tmp;
1010
1011   // Update incremental scores
1012   st->mgValue += pst_delta<MidGame>(king, kfrom, kto);
1013   st->egValue += pst_delta<EndGame>(king, kfrom, kto);
1014   st->mgValue += pst_delta<MidGame>(rook, rfrom, rto);
1015   st->egValue += pst_delta<EndGame>(rook, rfrom, rto);
1016
1017   // Update hash key
1018   st->key ^= zobrist[us][KING][kfrom] ^ zobrist[us][KING][kto];
1019   st->key ^= zobrist[us][ROOK][rfrom] ^ zobrist[us][ROOK][rto];
1020
1021   // Clear en passant square
1022   if (st->epSquare != SQ_NONE)
1023   {
1024       st->key ^= zobEp[st->epSquare];
1025       st->epSquare = SQ_NONE;
1026   }
1027
1028   // Update castling rights
1029   st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
1030   st->castleRights &= castleRightsMask[kfrom];
1031   st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
1032
1033   // Reset rule 50 counter
1034   st->rule50 = 0;
1035
1036   // Update checkers BB
1037   st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces_of_color(us);
1038
1039   // Finish
1040   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1041
1042   st->mgValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueMidgame : -TempoValueMidgame;
1043   st->egValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueEndgame : -TempoValueEndgame;
1044
1045   assert(is_ok());
1046 }
1047
1048
1049 /// Position::undo_move() unmakes a move. When it returns, the position should
1050 /// be restored to exactly the same state as before the move was made.
1051
1052 void Position::undo_move(Move m) {
1053
1054   assert(is_ok());
1055   assert(move_is_ok(m));
1056
1057   gamePly--;
1058   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1059
1060   if (move_is_castle(m))
1061   {
1062       undo_castle_move(m);
1063       return;
1064   }
1065
1066   Color us = side_to_move();
1067   Color them = opposite_color(us);
1068   Square from = move_from(m);
1069   Square to = move_to(m);
1070   bool ep = move_is_ep(m);
1071   bool pm = move_is_promotion(m);
1072
1073   PieceType pt = type_of_piece_on(to);
1074
1075   assert(square_is_empty(from));
1076   assert(color_of_piece_on(to) == us);
1077   assert(!pm || relative_rank(us, to) == RANK_8);
1078   assert(!ep || to == st->previous->epSquare);
1079   assert(!ep || relative_rank(us, to) == RANK_6);
1080   assert(!ep || piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
1081
1082   if (pm) // promotion ?
1083   {
1084       PieceType promotion = move_promotion_piece(m);
1085       pt = PAWN;
1086
1087       assert(promotion >= KNIGHT && promotion <= QUEEN);
1088       assert(piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, promotion));
1089
1090       // Replace promoted piece with a pawn
1091       clear_bit(&(byTypeBB[promotion]), to);
1092       set_bit(&(byTypeBB[PAWN]), to);
1093
1094       // Update piece counts
1095       pieceCount[us][promotion]--;
1096       pieceCount[us][PAWN]++;
1097
1098       // Update piece list replacing promotion piece with a pawn
1099       Square lastPromotionSquare = pieceList[us][promotion][pieceCount[us][promotion]];
1100       index[lastPromotionSquare] = index[to];
1101       pieceList[us][promotion][index[lastPromotionSquare]] = lastPromotionSquare;
1102       pieceList[us][promotion][pieceCount[us][promotion]] = SQ_NONE;
1103       index[to] = pieceCount[us][PAWN] - 1;
1104       pieceList[us][PAWN][index[to]] = to;
1105   }
1106
1107
1108   // Put the piece back at the source square
1109   Bitboard move_bb = make_move_bb(to, from);
1110   do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
1111   do_move_bb(&(byTypeBB[pt]), move_bb);
1112   do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1113
1114   board[from] = piece_of_color_and_type(us, pt);
1115   board[to] = EMPTY;
1116
1117   // Update piece list
1118   index[from] = index[to];
1119   pieceList[us][pt][index[from]] = from;
1120
1121   if (st->capture)
1122   {
1123       Square capsq = to;
1124
1125       if (ep)
1126           capsq = (us == WHITE)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
1127
1128       assert(st->capture != KING);
1129       assert(!ep || square_is_empty(capsq));
1130
1131       // Restore the captured piece
1132       set_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
1133       set_bit(&(byTypeBB[st->capture]), capsq);
1134       set_bit(&(byTypeBB[0]), capsq);
1135
1136       board[capsq] = piece_of_color_and_type(them, st->capture);
1137
1138       // Update piece count
1139       pieceCount[them][st->capture]++;
1140
1141       // Update piece list, add a new captured piece in capsq square
1142       index[capsq] = pieceCount[them][st->capture] - 1;
1143       pieceList[them][st->capture][index[capsq]] = capsq;
1144   }
1145
1146   // Finally point our state pointer back to the previous state
1147   st = st->previous;
1148
1149   assert(is_ok());
1150 }
1151
1152
1153 /// Position::undo_castle_move() is a private method used to unmake a castling
1154 /// move. It is called from the main Position::undo_move function. Note that
1155 /// castling moves are encoded as "king captures friendly rook" moves, for
1156 /// instance white short castling in a non-Chess960 game is encoded as e1h1.
1157
1158 void Position::undo_castle_move(Move m) {
1159
1160   assert(move_is_ok(m));
1161   assert(move_is_castle(m));
1162
1163   // When we have arrived here, some work has already been done by
1164   // Position::undo_move.  In particular, the side to move has been switched,
1165   // so the code below is correct.
1166   Color us = side_to_move();
1167
1168   // Find source squares for king and rook
1169   Square kfrom = move_from(m);
1170   Square rfrom = move_to(m);  // HACK: See comment at beginning of function
1171   Square kto, rto;
1172
1173   // Find destination squares for king and rook
1174   if (rfrom > kfrom) // O-O
1175   {
1176       kto = relative_square(us, SQ_G1);
1177       rto = relative_square(us, SQ_F1);
1178   } else { // O-O-O
1179       kto = relative_square(us, SQ_C1);
1180       rto = relative_square(us, SQ_D1);
1181   }
1182
1183   assert(piece_on(kto) == piece_of_color_and_type(us, KING));
1184   assert(piece_on(rto) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
1185   
1186   // Remove pieces from destination squares:
1187   clear_bit(&(byColorBB[us]), kto);
1188   clear_bit(&(byTypeBB[KING]), kto);
1189   clear_bit(&(byTypeBB[0]), kto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1190   clear_bit(&(byColorBB[us]), rto);
1191   clear_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rto);
1192   clear_bit(&(byTypeBB[0]), rto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1193  
1194   // Put pieces on source squares:
1195   set_bit(&(byColorBB[us]), kfrom);
1196   set_bit(&(byTypeBB[KING]), kfrom);
1197   set_bit(&(byTypeBB[0]), kfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1198   set_bit(&(byColorBB[us]), rfrom);
1199   set_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rfrom);
1200   set_bit(&(byTypeBB[0]), rfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1201
1202   // Update board
1203   board[rto] = board[kto] = EMPTY;
1204   board[rfrom] = piece_of_color_and_type(us, ROOK);
1205   board[kfrom] = piece_of_color_and_type(us, KING);
1206
1207   // Update piece lists
1208   pieceList[us][KING][index[kto]] = kfrom;
1209   pieceList[us][ROOK][index[rto]] = rfrom;
1210   int tmp = index[rto];  // In Chess960 could be rto == kfrom
1211   index[kfrom] = index[kto];
1212   index[rfrom] = tmp;
1213
1214   // Finally point our state pointer back to the previous state
1215   st = st->previous;
1216
1217   assert(is_ok());
1218 }
1219
1220
1221 /// Position::do_null_move makes() a "null move": It switches the side to move
1222 /// and updates the hash key without executing any move on the board.
1223
1224 void Position::do_null_move(StateInfo& backupSt) {
1225
1226   assert(is_ok());
1227   assert(!is_check());
1228
1229   // Back up the information necessary to undo the null move to the supplied
1230   // StateInfo object.
1231   // Note that differently from normal case here backupSt is actually used as
1232   // a backup storage not as a new state to be used.
1233   backupSt.key      = st->key;
1234   backupSt.epSquare = st->epSquare;
1235   backupSt.mgValue  = st->mgValue;
1236   backupSt.egValue  = st->egValue;
1237   backupSt.previous = st->previous;
1238   backupSt.pliesFromNull = st->pliesFromNull;
1239   st->previous = &backupSt;
1240
1241   // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
1242   // detect repetition draws.
1243   history[gamePly] = st->key;
1244
1245   // Update the necessary information
1246   if (st->epSquare != SQ_NONE)
1247       st->key ^= zobEp[st->epSquare];
1248
1249   st->key ^= zobSideToMove;
1250   TT.prefetch(st->key);
1251
1252   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1253   st->epSquare = SQ_NONE;
1254   st->rule50++;
1255   st->pliesFromNull = 0;
1256   gamePly++;
1257
1258   st->mgValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueMidgame : -TempoValueMidgame;
1259   st->egValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueEndgame : -TempoValueEndgame;
1260 }
1261
1262
1263 /// Position::undo_null_move() unmakes a "null move".
1264
1265 void Position::undo_null_move() {
1266
1267   assert(is_ok());
1268   assert(!is_check());
1269
1270   // Restore information from the our backup StateInfo object
1271   StateInfo* backupSt = st->previous;
1272   st->key      = backupSt->key;
1273   st->epSquare = backupSt->epSquare;
1274   st->mgValue  = backupSt->mgValue;
1275   st->egValue  = backupSt->egValue;
1276   st->previous = backupSt->previous;
1277   st->pliesFromNull = backupSt->pliesFromNull;
1278
1279   // Update the necessary information
1280   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1281   st->rule50--;
1282   gamePly--;
1283 }
1284
1285
1286 /// Position::see() is a static exchange evaluator: It tries to estimate the
1287 /// material gain or loss resulting from a move. There are three versions of
1288 /// this function: One which takes a destination square as input, one takes a
1289 /// move, and one which takes a 'from' and a 'to' square. The function does
1290 /// not yet understand promotions captures.
1291
1292 int Position::see(Square to) const {
1293
1294   assert(square_is_ok(to));
1295   return see(SQ_NONE, to);
1296 }
1297
1298 int Position::see(Move m) const {
1299
1300   assert(move_is_ok(m));
1301   return see(move_from(m), move_to(m));
1302 }
1303
1304 int Position::see_sign(Move m) const {
1305
1306   assert(move_is_ok(m));
1307
1308   Square from = move_from(m);
1309   Square to = move_to(m);
1310
1311   // Early return if SEE cannot be negative because capturing piece value
1312   // is not bigger then captured one.
1313   if (   midgame_value_of_piece_on(from) <= midgame_value_of_piece_on(to)
1314       && type_of_piece_on(from) != KING)
1315          return 1;
1316
1317   return see(from, to);
1318 }
1319
1320 int Position::see(Square from, Square to) const {
1321
1322   // Material values
1323   static const int seeValues[18] = {
1324     0, PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
1325        RookValueMidgame, QueenValueMidgame, QueenValueMidgame*10, 0,
1326     0, PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
1327        RookValueMidgame, QueenValueMidgame, QueenValueMidgame*10, 0,
1328     0, 0
1329   };
1330
1331   Bitboard attackers, stmAttackers, b;
1332
1333   assert(square_is_ok(from) || from == SQ_NONE);
1334   assert(square_is_ok(to));
1335
1336   // Initialize colors
1337   Color us = (from != SQ_NONE ? color_of_piece_on(from) : opposite_color(color_of_piece_on(to)));
1338   Color them = opposite_color(us);
1339
1340   // Initialize pieces
1341   Piece piece = piece_on(from);
1342   Piece capture = piece_on(to);
1343   Bitboard occ = occupied_squares();
1344
1345   // King cannot be recaptured
1346   if (type_of_piece(piece) == KING)
1347       return seeValues[capture];
1348
1349   // Handle en passant moves
1350   if (st->epSquare == to && type_of_piece_on(from) == PAWN)
1351   {
1352       assert(capture == EMPTY);
1353
1354       Square capQq = (side_to_move() == WHITE)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
1355       capture = piece_on(capQq);
1356       assert(type_of_piece_on(capQq) == PAWN);
1357
1358       // Remove the captured pawn
1359       clear_bit(&occ, capQq);
1360   }
1361
1362   while (true)
1363   {
1364       // Find all attackers to the destination square, with the moving piece
1365       // removed, but possibly an X-ray attacker added behind it.
1366       clear_bit(&occ, from);
1367       attackers =  (rook_attacks_bb(to, occ)      & pieces(ROOK, QUEEN))
1368                  | (bishop_attacks_bb(to, occ)    & pieces(BISHOP, QUEEN))
1369                  | (attacks_from<KNIGHT>(to)      & pieces(KNIGHT))
1370                  | (attacks_from<KING>(to)        & pieces(KING))
1371                  | (attacks_from<PAWN>(to, WHITE) & pieces(PAWN, BLACK))
1372                  | (attacks_from<PAWN>(to, BLACK) & pieces(PAWN, WHITE));
1373
1374       if (from != SQ_NONE)
1375           break;
1376
1377       // If we don't have any attacker we are finished
1378       if ((attackers & pieces_of_color(us)) == EmptyBoardBB)
1379           return 0;
1380
1381       // Locate the least valuable attacker to the destination square
1382       // and use it to initialize from square.
1383       stmAttackers = attackers & pieces_of_color(us);
1384       PieceType pt;
1385       for (pt = PAWN; !(stmAttackers & pieces(pt)); pt++)
1386           assert(pt < KING);
1387
1388       from = first_1(stmAttackers & pieces(pt));
1389       piece = piece_on(from);
1390   }
1391
1392   // If the opponent has no attackers we are finished
1393   stmAttackers = attackers & pieces_of_color(them);
1394   if (!stmAttackers)
1395       return seeValues[capture];
1396
1397   attackers &= occ; // Remove the moving piece
1398
1399   // The destination square is defended, which makes things rather more
1400   // difficult to compute. We proceed by building up a "swap list" containing
1401   // the material gain or loss at each stop in a sequence of captures to the
1402   // destination square, where the sides alternately capture, and always
1403   // capture with the least valuable piece. After each capture, we look for
1404   // new X-ray attacks from behind the capturing piece.
1405   int lastCapturingPieceValue = seeValues[piece];
1406   int swapList[32], n = 1;
1407   Color c = them;
1408   PieceType pt;
1409
1410   swapList[0] = seeValues[capture];
1411
1412   do {
1413       // Locate the least valuable attacker for the side to move. The loop
1414       // below looks like it is potentially infinite, but it isn't. We know
1415       // that the side to move still has at least one attacker left.
1416       for (pt = PAWN; !(stmAttackers & pieces(pt)); pt++)
1417           assert(pt < KING);
1418
1419       // Remove the attacker we just found from the 'attackers' bitboard,
1420       // and scan for new X-ray attacks behind the attacker.
1421       b = stmAttackers & pieces(pt);
1422       occ ^= (b & (~b + 1));
1423       attackers |=  (rook_attacks_bb(to, occ) &  pieces(ROOK, QUEEN))
1424                   | (bishop_attacks_bb(to, occ) & pieces(BISHOP, QUEEN));
1425
1426       attackers &= occ;
1427
1428       // Add the new entry to the swap list
1429       assert(n < 32);
1430       swapList[n] = -swapList[n - 1] + lastCapturingPieceValue;
1431       n++;
1432
1433       // Remember the value of the capturing piece, and change the side to move
1434       // before beginning the next iteration
1435       lastCapturingPieceValue = seeValues[pt];
1436       c = opposite_color(c);
1437       stmAttackers = attackers & pieces_of_color(c);
1438
1439       // Stop after a king capture
1440       if (pt == KING && stmAttackers)
1441       {
1442           assert(n < 32);
1443           swapList[n++] = QueenValueMidgame*10;
1444           break;
1445       }
1446   } while (stmAttackers);
1447
1448   // Having built the swap list, we negamax through it to find the best
1449   // achievable score from the point of view of the side to move
1450   while (--n)
1451       swapList[n-1] = Min(-swapList[n], swapList[n-1]);
1452
1453   return swapList[0];
1454 }
1455
1456
1457 /// Position::saveState() copies the content of the current state
1458 /// inside startState and makes st point to it. This is needed
1459 /// when the st pointee could become stale, as example because
1460 /// the caller is about to going out of scope.
1461
1462 void Position::saveState() {
1463
1464   startState = *st;
1465   st = &startState;
1466   st->previous = NULL; // as a safe guard
1467 }
1468
1469
1470 /// Position::clear() erases the position object to a pristine state, with an
1471 /// empty board, white to move, and no castling rights.
1472
1473 void Position::clear() {
1474
1475   st = &startState;
1476   memset(st, 0, sizeof(StateInfo));
1477   st->epSquare = SQ_NONE;
1478
1479   memset(byColorBB,  0, sizeof(Bitboard) * 2);
1480   memset(byTypeBB,   0, sizeof(Bitboard) * 8);
1481   memset(pieceCount, 0, sizeof(int) * 2 * 8);
1482   memset(index,      0, sizeof(int) * 64);
1483
1484   for (int i = 0; i < 64; i++)
1485       board[i] = EMPTY;
1486
1487   for (int i = 0; i < 8; i++)
1488       for (int j = 0; j < 16; j++)
1489           pieceList[0][i][j] = pieceList[1][i][j] = SQ_NONE;
1490
1491   sideToMove = WHITE;
1492   gamePly = 0;
1493   initialKFile = FILE_E;
1494   initialKRFile = FILE_H;
1495   initialQRFile = FILE_A;
1496 }
1497
1498
1499 /// Position::reset_game_ply() simply sets gamePly to 0. It is used from the
1500 /// UCI interface code, whenever a non-reversible move is made in a
1501 /// 'position fen <fen> moves m1 m2 ...' command.  This makes it possible
1502 /// for the program to handle games of arbitrary length, as long as the GUI
1503 /// handles draws by the 50 move rule correctly.
1504
1505 void Position::reset_game_ply() {
1506
1507   gamePly = 0;
1508 }
1509
1510
1511 /// Position::put_piece() puts a piece on the given square of the board,
1512 /// updating the board array, bitboards, and piece counts.
1513
1514 void Position::put_piece(Piece p, Square s) {
1515
1516   Color c = color_of_piece(p);
1517   PieceType pt = type_of_piece(p);
1518
1519   board[s] = p;
1520   index[s] = pieceCount[c][pt];
1521   pieceList[c][pt][index[s]] = s;
1522
1523   set_bit(&(byTypeBB[pt]), s);
1524   set_bit(&(byColorBB[c]), s);
1525   set_bit(&byTypeBB[0], s); // HACK: byTypeBB[0] contains all occupied squares.
1526
1527   pieceCount[c][pt]++;
1528 }
1529
1530
1531 /// Position::allow_oo() gives the given side the right to castle kingside.
1532 /// Used when setting castling rights during parsing of FEN strings.
1533
1534 void Position::allow_oo(Color c) {
1535
1536   st->castleRights |= (1 + int(c));
1537 }
1538
1539
1540 /// Position::allow_ooo() gives the given side the right to castle queenside.
1541 /// Used when setting castling rights during parsing of FEN strings.
1542
1543 void Position::allow_ooo(Color c) {
1544
1545   st->castleRights |= (4 + 4*int(c));
1546 }
1547
1548
1549 /// Position::compute_key() computes the hash key of the position. The hash
1550 /// key is usually updated incrementally as moves are made and unmade, the
1551 /// compute_key() function is only used when a new position is set up, and
1552 /// to verify the correctness of the hash key when running in debug mode.
1553
1554 Key Position::compute_key() const {
1555
1556   Key result = Key(0ULL);
1557
1558   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1559       if (square_is_occupied(s))
1560           result ^= zobrist[color_of_piece_on(s)][type_of_piece_on(s)][s];
1561
1562   if (ep_square() != SQ_NONE)
1563       result ^= zobEp[ep_square()];
1564
1565   result ^= zobCastle[st->castleRights];
1566   if (side_to_move() == BLACK)
1567       result ^= zobSideToMove;
1568
1569   return result;
1570 }
1571
1572
1573 /// Position::compute_pawn_key() computes the hash key of the position. The
1574 /// hash key is usually updated incrementally as moves are made and unmade,
1575 /// the compute_pawn_key() function is only used when a new position is set
1576 /// up, and to verify the correctness of the pawn hash key when running in
1577 /// debug mode.
1578
1579 Key Position::compute_pawn_key() const {
1580
1581   Key result = Key(0ULL);
1582   Bitboard b;
1583   Square s;
1584
1585   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1586   {
1587       b = pieces(PAWN, c);
1588       while(b)
1589       {
1590           s = pop_1st_bit(&b);
1591           result ^= zobrist[c][PAWN][s];
1592       }
1593   }
1594   return result;
1595 }
1596
1597
1598 /// Position::compute_material_key() computes the hash key of the position.
1599 /// The hash key is usually updated incrementally as moves are made and unmade,
1600 /// the compute_material_key() function is only used when a new position is set
1601 /// up, and to verify the correctness of the material hash key when running in
1602 /// debug mode.
1603
1604 Key Position::compute_material_key() const {
1605
1606   Key result = Key(0ULL);
1607   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1608       for (PieceType pt = PAWN; pt <= QUEEN; pt++)
1609       {
1610           int count = piece_count(c, pt);
1611           for (int i = 0; i <= count; i++)
1612               result ^= zobMaterial[c][pt][i];
1613       }
1614   return result;
1615 }
1616
1617
1618 /// Position::compute_value() compute the incremental scores for the middle
1619 /// game and the endgame. These functions are used to initialize the incremental
1620 /// scores when a new position is set up, and to verify that the scores are correctly
1621 /// updated by do_move and undo_move when the program is running in debug mode.
1622 template<Position::GamePhase Phase>
1623 Value Position::compute_value() const {
1624
1625   Value result = Value(0);
1626   Bitboard b;
1627   Square s;
1628
1629   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1630       for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
1631       {
1632           b = pieces(pt, c);
1633           while(b)
1634           {
1635               s = pop_1st_bit(&b);
1636               assert(piece_on(s) == piece_of_color_and_type(c, pt));
1637               result += pst<Phase>(c, pt, s);
1638           }
1639       }
1640
1641   const Value TempoValue = (Phase == MidGame ? TempoValueMidgame : TempoValueEndgame);
1642   result += (side_to_move() == WHITE)? TempoValue / 2 : -TempoValue / 2;
1643   return result;
1644 }
1645
1646
1647 /// Position::compute_non_pawn_material() computes the total non-pawn middle
1648 /// game material score for the given side. Material scores are updated
1649 /// incrementally during the search, this function is only used while
1650 /// initializing a new Position object.
1651
1652 Value Position::compute_non_pawn_material(Color c) const {
1653
1654   Value result = Value(0);
1655
1656   for (PieceType pt = KNIGHT; pt <= QUEEN; pt++)
1657   {
1658       Bitboard b = pieces(pt, c);
1659       while (b)
1660       {
1661           assert(piece_on(first_1(b)) == piece_of_color_and_type(c, pt));
1662           pop_1st_bit(&b);
1663           result += piece_value_midgame(pt);
1664       }
1665   }
1666   return result;
1667 }
1668
1669
1670 /// Position::is_draw() tests whether the position is drawn by material,
1671 /// repetition, or the 50 moves rule. It does not detect stalemates, this
1672 /// must be done by the search.
1673
1674 bool Position::is_draw() const {
1675
1676   // Draw by material?
1677   if (   !pieces(PAWN)
1678       && (non_pawn_material(WHITE) + non_pawn_material(BLACK) <= BishopValueMidgame))
1679       return true;
1680
1681   // Draw by the 50 moves rule?
1682   if (st->rule50 > 100 || (st->rule50 == 100 && !is_check()))
1683       return true;
1684
1685   // Draw by repetition?
1686   for (int i = 2; i < Min(Min(gamePly, st->rule50), st->pliesFromNull); i += 2)
1687       if (history[gamePly - i] == st->key)
1688           return true;
1689
1690   return false;
1691 }
1692
1693
1694 /// Position::is_mate() returns true or false depending on whether the
1695 /// side to move is checkmated.
1696
1697 bool Position::is_mate() const {
1698
1699   MoveStack moves[256];
1700   return is_check() && (generate_moves(*this, moves, false) == moves);
1701 }
1702
1703
1704 /// Position::has_mate_threat() tests whether a given color has a mate in one
1705 /// from the current position.
1706
1707 bool Position::has_mate_threat(Color c) {
1708
1709   StateInfo st1, st2;
1710   Color stm = side_to_move();
1711
1712   if (is_check())
1713       return false;
1714
1715   // If the input color is not equal to the side to move, do a null move
1716   if (c != stm)
1717       do_null_move(st1);
1718
1719   MoveStack mlist[120];
1720   bool result = false;
1721   Bitboard dc = discovered_check_candidates(sideToMove);
1722   Bitboard pinned = pinned_pieces(sideToMove);
1723
1724   // Generate pseudo-legal non-capture and capture check moves
1725   MoveStack* last = generate_non_capture_checks(*this, mlist, dc);
1726   last = generate_captures(*this, last);
1727
1728   // Loop through the moves, and see if one of them is mate
1729   for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
1730   {
1731       Move move = cur->move;
1732       if (!pl_move_is_legal(move, pinned))
1733           continue;
1734
1735       do_move(move, st2);
1736       if (is_mate())
1737           result = true;
1738
1739       undo_move(move);
1740   }
1741
1742   // Undo null move, if necessary
1743   if (c != stm)
1744       undo_null_move();
1745
1746   return result;
1747 }
1748
1749
1750 /// Position::init_zobrist() is a static member function which initializes the
1751 /// various arrays used to compute hash keys.
1752
1753 void Position::init_zobrist() {
1754
1755   for (int i = 0; i < 2; i++)
1756       for (int j = 0; j < 8; j++)
1757           for (int k = 0; k < 64; k++)
1758               zobrist[i][j][k] = Key(genrand_int64());
1759
1760   for (int i = 0; i < 64; i++)
1761       zobEp[i] = Key(genrand_int64());
1762
1763   for (int i = 0; i < 16; i++)
1764       zobCastle[i] = genrand_int64();
1765
1766   zobSideToMove = genrand_int64();
1767
1768   for (int i = 0; i < 2; i++)
1769       for (int j = 0; j < 8; j++)
1770           for (int k = 0; k < 16; k++)
1771               zobMaterial[i][j][k] = (k > 0)? Key(genrand_int64()) : Key(0LL);
1772
1773   for (int i = 0; i < 16; i++)
1774       zobMaterial[0][KING][i] = zobMaterial[1][KING][i] = Key(0ULL);
1775 }
1776
1777
1778 /// Position::init_piece_square_tables() initializes the piece square tables.
1779 /// This is a two-step operation:  First, the white halves of the tables are
1780 /// copied from the MgPST[][] and EgPST[][] arrays, with a small random number
1781 /// added to each entry if the "Randomness" UCI parameter is non-zero.
1782 /// Second, the black halves of the tables are initialized by mirroring
1783 /// and changing the sign of the corresponding white scores.
1784
1785 void Position::init_piece_square_tables() {
1786
1787   int r = get_option_value_int("Randomness"), i;
1788   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1789       for (Piece p = WP; p <= WK; p++)
1790       {
1791           i = (r == 0)? 0 : (genrand_int32() % (r*2) - r);
1792           MgPieceSquareTable[p][s] = Value(MgPST[p][s] + i);
1793           EgPieceSquareTable[p][s] = Value(EgPST[p][s] + i);
1794       }
1795
1796   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1797       for (Piece p = BP; p <= BK; p++)
1798       {
1799           MgPieceSquareTable[p][s] = -MgPieceSquareTable[p-8][flip_square(s)];
1800           EgPieceSquareTable[p][s] = -EgPieceSquareTable[p-8][flip_square(s)];
1801       }
1802 }
1803
1804
1805 /// Position::flipped_copy() makes a copy of the input position, but with
1806 /// the white and black sides reversed. This is only useful for debugging,
1807 /// especially for finding evaluation symmetry bugs.
1808
1809 void Position::flipped_copy(const Position& pos) {
1810
1811   assert(pos.is_ok());
1812
1813   clear();
1814
1815   // Board
1816   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1817       if (!pos.square_is_empty(s))
1818           put_piece(Piece(int(pos.piece_on(s)) ^ 8), flip_square(s));
1819
1820   // Side to move
1821   sideToMove = opposite_color(pos.side_to_move());
1822
1823   // Castling rights
1824   if (pos.can_castle_kingside(WHITE))  allow_oo(BLACK);
1825   if (pos.can_castle_queenside(WHITE)) allow_ooo(BLACK);
1826   if (pos.can_castle_kingside(BLACK))  allow_oo(WHITE);
1827   if (pos.can_castle_queenside(BLACK)) allow_ooo(WHITE);
1828
1829   initialKFile  = pos.initialKFile;
1830   initialKRFile = pos.initialKRFile;
1831   initialQRFile = pos.initialQRFile;
1832
1833   for (Square sq = SQ_A1; sq <= SQ_H8; sq++)
1834       castleRightsMask[sq] = ALL_CASTLES;
1835
1836   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_1)] ^= (WHITE_OO | WHITE_OOO);
1837   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_8)] ^= (BLACK_OO | BLACK_OOO);
1838   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_1)] ^=  WHITE_OO;
1839   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_8)] ^=  BLACK_OO;
1840   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_1)] ^=  WHITE_OOO;
1841   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_8)] ^=  BLACK_OOO;
1842
1843   // En passant square
1844   if (pos.st->epSquare != SQ_NONE)
1845       st->epSquare = flip_square(pos.st->epSquare);
1846
1847   // Checkers
1848   find_checkers();
1849
1850   // Hash keys
1851   st->key = compute_key();
1852   st->pawnKey = compute_pawn_key();
1853   st->materialKey = compute_material_key();
1854
1855   // Incremental scores
1856   st->mgValue = compute_value<MidGame>();
1857   st->egValue = compute_value<EndGame>();
1858
1859   // Material
1860   st->npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
1861   st->npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
1862
1863   assert(is_ok());
1864 }
1865
1866
1867 /// Position::is_ok() performs some consitency checks for the position object.
1868 /// This is meant to be helpful when debugging.
1869
1870 bool Position::is_ok(int* failedStep) const {
1871
1872   // What features of the position should be verified?
1873   static const bool debugBitboards = false;
1874   static const bool debugKingCount = false;
1875   static const bool debugKingCapture = false;
1876   static const bool debugCheckerCount = false;
1877   static const bool debugKey = false;
1878   static const bool debugMaterialKey = false;
1879   static const bool debugPawnKey = false;
1880   static const bool debugIncrementalEval = false;
1881   static const bool debugNonPawnMaterial = false;
1882   static const bool debugPieceCounts = false;
1883   static const bool debugPieceList = false;
1884
1885   if (failedStep) *failedStep = 1;
1886
1887   // Side to move OK?
1888   if (!color_is_ok(side_to_move()))
1889       return false;
1890
1891   // Are the king squares in the position correct?
1892   if (failedStep) (*failedStep)++;
1893   if (piece_on(king_square(WHITE)) != WK)
1894       return false;
1895
1896   if (failedStep) (*failedStep)++;
1897   if (piece_on(king_square(BLACK)) != BK)
1898       return false;
1899
1900   // Castle files OK?
1901   if (failedStep) (*failedStep)++;
1902   if (!file_is_ok(initialKRFile))
1903       return false;
1904
1905   if (!file_is_ok(initialQRFile))
1906       return false;
1907
1908   // Do both sides have exactly one king?
1909   if (failedStep) (*failedStep)++;
1910   if (debugKingCount)
1911   {
1912       int kingCount[2] = {0, 0};
1913       for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1914           if (type_of_piece_on(s) == KING)
1915               kingCount[color_of_piece_on(s)]++;
1916
1917       if (kingCount[0] != 1 || kingCount[1] != 1)
1918           return false;
1919   }
1920
1921   // Can the side to move capture the opponent's king?
1922   if (failedStep) (*failedStep)++;
1923   if (debugKingCapture)
1924   {
1925       Color us = side_to_move();
1926       Color them = opposite_color(us);
1927       Square ksq = king_square(them);
1928       if (attackers_to(ksq) & pieces_of_color(us))
1929           return false;
1930   }
1931
1932   // Is there more than 2 checkers?
1933   if (failedStep) (*failedStep)++;
1934   if (debugCheckerCount && count_1s(st->checkersBB) > 2)
1935       return false;
1936
1937   // Bitboards OK?
1938   if (failedStep) (*failedStep)++;
1939   if (debugBitboards)
1940   {
1941       // The intersection of the white and black pieces must be empty
1942       if ((pieces_of_color(WHITE) & pieces_of_color(BLACK)) != EmptyBoardBB)
1943           return false;
1944
1945       // The union of the white and black pieces must be equal to all
1946       // occupied squares
1947       if ((pieces_of_color(WHITE) | pieces_of_color(BLACK)) != occupied_squares())
1948           return false;
1949
1950       // Separate piece type bitboards must have empty intersections
1951       for (PieceType p1 = PAWN; p1 <= KING; p1++)
1952           for (PieceType p2 = PAWN; p2 <= KING; p2++)
1953               if (p1 != p2 && (pieces(p1) & pieces(p2)))
1954                   return false;
1955   }
1956
1957   // En passant square OK?
1958   if (failedStep) (*failedStep)++;
1959   if (ep_square() != SQ_NONE)
1960   {
1961       // The en passant square must be on rank 6, from the point of view of the
1962       // side to move.
1963       if (relative_rank(side_to_move(), ep_square()) != RANK_6)
1964           return false;
1965   }
1966
1967   // Hash key OK?
1968   if (failedStep) (*failedStep)++;
1969   if (debugKey && st->key != compute_key())
1970       return false;
1971
1972   // Pawn hash key OK?
1973   if (failedStep) (*failedStep)++;
1974   if (debugPawnKey && st->pawnKey != compute_pawn_key())
1975       return false;
1976
1977   // Material hash key OK?
1978   if (failedStep) (*failedStep)++;
1979   if (debugMaterialKey && st->materialKey != compute_material_key())
1980       return false;
1981
1982   // Incremental eval OK?
1983   if (failedStep) (*failedStep)++;
1984   if (debugIncrementalEval)
1985   {
1986       if (st->mgValue != compute_value<MidGame>())
1987           return false;
1988
1989       if (st->egValue != compute_value<EndGame>())
1990           return false;
1991   }
1992
1993   // Non-pawn material OK?
1994   if (failedStep) (*failedStep)++;
1995   if (debugNonPawnMaterial)
1996   {
1997       if (st->npMaterial[WHITE] != compute_non_pawn_material(WHITE))
1998           return false;
1999
2000       if (st->npMaterial[BLACK] != compute_non_pawn_material(BLACK))
2001           return false;
2002   }
2003
2004   // Piece counts OK?
2005   if (failedStep) (*failedStep)++;
2006   if (debugPieceCounts)
2007       for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
2008           for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
2009               if (pieceCount[c][pt] != count_1s(pieces(pt, c)))
2010                   return false;
2011
2012   if (failedStep) (*failedStep)++;
2013   if (debugPieceList)
2014   {
2015       for(Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
2016           for(PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
2017               for(int i = 0; i < pieceCount[c][pt]; i++)
2018               {
2019                   if (piece_on(piece_list(c, pt, i)) != piece_of_color_and_type(c, pt))
2020                       return false;
2021
2022                   if (index[piece_list(c, pt, i)] != i)
2023                       return false;
2024               }
2025   }
2026   if (failedStep) *failedStep = 0;
2027   return true;
2028 }