Unify move generation
[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 "movegen.h"
35 #include "movepick.h"
36 #include "position.h"
37 #include "psqtab.h"
38 #include "rkiss.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
48 ////
49 //// Position's static data definitions
50 ////
51
52 Key Position::zobrist[2][8][64];
53 Key Position::zobEp[64];
54 Key Position::zobCastle[16];
55 Key Position::zobSideToMove;
56 Key Position::zobExclusion;
57
58 Score Position::PieceSquareTable[16][64];
59
60 // Material values arrays, indexed by Piece
61 const Value Position::PieceValueMidgame[17] = {
62   VALUE_ZERO,
63   PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
64   RookValueMidgame, QueenValueMidgame, VALUE_ZERO,
65   VALUE_ZERO, VALUE_ZERO,
66   PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
67   RookValueMidgame, QueenValueMidgame
68 };
69
70 const Value Position::PieceValueEndgame[17] = {
71   VALUE_ZERO,
72   PawnValueEndgame, KnightValueEndgame, BishopValueEndgame,
73   RookValueEndgame, QueenValueEndgame, VALUE_ZERO,
74   VALUE_ZERO, VALUE_ZERO,
75   PawnValueEndgame, KnightValueEndgame, BishopValueEndgame,
76   RookValueEndgame, QueenValueEndgame
77 };
78
79 // Material values array used by SEE, indexed by PieceType
80 const Value Position::seeValues[] = {
81     VALUE_ZERO,
82     PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
83     RookValueMidgame, QueenValueMidgame, QueenValueMidgame*10
84 };
85
86
87 namespace {
88
89   // Bonus for having the side to move (modified by Joona Kiiski)
90   const Score TempoValue = make_score(48, 22);
91
92   bool isZero(char c) { return c == '0'; }
93
94   struct PieceLetters : public std::map<char, Piece> {
95
96     PieceLetters() {
97
98       operator[]('K') = WK; operator[]('k') = BK;
99       operator[]('Q') = WQ; operator[]('q') = BQ;
100       operator[]('R') = WR; operator[]('r') = BR;
101       operator[]('B') = WB; operator[]('b') = BB;
102       operator[]('N') = WN; operator[]('n') = BN;
103       operator[]('P') = WP; operator[]('p') = BP;
104       operator[](' ') = PIECE_NONE;
105       operator[]('.') = PIECE_NONE_DARK_SQ;
106     }
107
108     char from_piece(Piece p) const {
109
110       std::map<char, Piece>::const_iterator it;
111       for (it = begin(); it != end(); ++it)
112           if (it->second == p)
113               return it->first;
114
115       assert(false);
116       return 0;
117     }
118   };
119
120   PieceLetters pieceLetters;
121 }
122
123
124 /// CheckInfo c'tor
125
126 CheckInfo::CheckInfo(const Position& pos) {
127
128   Color us = pos.side_to_move();
129   Color them = opposite_color(us);
130
131   ksq = pos.king_square(them);
132   dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(us);
133
134   checkSq[PAWN] = pos.attacks_from<PAWN>(ksq, them);
135   checkSq[KNIGHT] = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq);
136   checkSq[BISHOP] = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq);
137   checkSq[ROOK] = pos.attacks_from<ROOK>(ksq);
138   checkSq[QUEEN] = checkSq[BISHOP] | checkSq[ROOK];
139   checkSq[KING] = EmptyBoardBB;
140 }
141
142
143 /// Position c'tors. Here we always create a copy of the original position
144 /// or the FEN string, we want the new born Position object do not depend
145 /// on any external data so we detach state pointer from the source one.
146
147 Position::Position(const Position& pos, int th) {
148
149   memcpy(this, &pos, sizeof(Position));
150   detach(); // Always detach() in copy c'tor to avoid surprises
151   threadID = th;
152   nodes = 0;
153 }
154
155 Position::Position(const string& fen, bool isChess960, int th) {
156
157   from_fen(fen, isChess960);
158   threadID = th;
159 }
160
161
162 /// Position::detach() copies the content of the current state and castling
163 /// masks inside the position itself. This is needed when the st pointee could
164 /// become stale, as example because the caller is about to going out of scope.
165
166 void Position::detach() {
167
168   startState = *st;
169   st = &startState;
170   st->previous = NULL; // as a safe guard
171 }
172
173
174 /// Position::from_fen() initializes the position object with the given FEN
175 /// string. This function is not very robust - make sure that input FENs are
176 /// correct (this is assumed to be the responsibility of the GUI).
177
178 void Position::from_fen(const string& fen, bool c960) {
179 /*
180    A FEN string defines a particular position using only the ASCII character set.
181
182    A FEN string contains six fields. The separator between fields is a space. The fields are:
183
184    1) Piece placement (from white's perspective). Each rank is described, starting with rank 8 and ending
185       with rank 1; within each rank, the contents of each square are described from file a through file h.
186       Following the Standard Algebraic Notation (SAN), each piece is identified by a single letter taken
187       from the standard English names. White pieces are designated using upper-case letters ("PNBRQK")
188       while Black take lowercase ("pnbrqk"). Blank squares are noted using digits 1 through 8 (the number
189       of blank squares), and "/" separate ranks.
190
191    2) Active color. "w" means white moves next, "b" means black.
192
193    3) Castling availability. If neither side can castle, this is "-". Otherwise, this has one or more
194       letters: "K" (White can castle kingside), "Q" (White can castle queenside), "k" (Black can castle
195       kingside), and/or "q" (Black can castle queenside).
196
197    4) En passant target square in algebraic notation. If there's no en passant target square, this is "-".
198       If a pawn has just made a 2-square move, this is the position "behind" the pawn. This is recorded
199       regardless of whether there is a pawn in position to make an en passant capture.
200
201    5) Halfmove clock: This is the number of halfmoves since the last pawn advance or capture. This is used
202       to determine if a draw can be claimed under the fifty-move rule.
203
204    6) Fullmove number: The number of the full move. It starts at 1, and is incremented after Black's move.
205 */
206
207   char token;
208   int hmc, fmn;
209   std::istringstream ss(fen);
210   Rank rank = RANK_8;
211   File file = FILE_A;
212
213   clear();
214
215   // 1. Piece placement field
216   while (ss.get(token) && token != ' ')
217   {
218       if (isdigit(token))
219       {
220           file += File(token - '0'); // Skip the given number of files
221           continue;
222       }
223       else if (token == '/')
224       {
225           file = FILE_A;
226           rank--;
227           continue;
228       }
229
230       if (pieceLetters.find(token) == pieceLetters.end())
231           goto incorrect_fen;
232
233       put_piece(pieceLetters[token], make_square(file, rank));
234       file++;
235   }
236
237   // 2. Active color
238   if (!ss.get(token) || (token != 'w' && token != 'b'))
239       goto incorrect_fen;
240
241   sideToMove = (token == 'w' ? WHITE : BLACK);
242
243   if (!ss.get(token) || token != ' ')
244       goto incorrect_fen;
245
246   // 3. Castling availability
247   while (ss.get(token) && token != ' ')
248   {
249       if (token == '-')
250           continue;
251
252       if (!set_castling_rights(token))
253           goto incorrect_fen;
254   }
255
256   // 4. En passant square -- ignore if no capture is possible
257   char col, row;
258   if (   (ss.get(col) && (col >= 'a' && col <= 'h'))
259       && (ss.get(row) && (row == '3' || row == '6')))
260   {
261       Square fenEpSquare = make_square(file_from_char(col), rank_from_char(row));
262       Color them = opposite_color(sideToMove);
263
264       if (attacks_from<PAWN>(fenEpSquare, them) & pieces(PAWN, sideToMove))
265           st->epSquare = fenEpSquare;
266   }
267
268   // 5. Halfmove clock
269   if (ss >> hmc)
270       st->rule50 = hmc;
271
272   // 6. Fullmove number
273   if (ss >> fmn)
274       startPosPlyCounter = (fmn - 1) * 2 + int(sideToMove == BLACK);
275
276   // Various initialisations
277   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_1)] ^= WHITE_OO | WHITE_OOO;
278   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_8)] ^= BLACK_OO | BLACK_OOO;
279   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_1)] ^= WHITE_OO;
280   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_8)] ^= BLACK_OO;
281   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_1)] ^= WHITE_OOO;
282   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_8)] ^= BLACK_OOO;
283
284   isChess960 = c960;
285   find_checkers();
286
287   st->key = compute_key();
288   st->pawnKey = compute_pawn_key();
289   st->materialKey = compute_material_key();
290   st->value = compute_value();
291   st->npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
292   st->npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
293   return;
294
295 incorrect_fen:
296   cout << "Error in FEN string: " << fen << endl;
297 }
298
299
300 /// Position::set_castling_rights() sets castling parameters castling avaiability.
301 /// This function is compatible with 3 standards: Normal FEN standard, Shredder-FEN
302 /// that uses the letters of the columns on which the rooks began the game instead
303 /// of KQkq and also X-FEN standard that, in case of Chess960, if an inner Rook is
304 /// associated with the castling right, the traditional castling tag will be replaced
305 /// by the file letter of the involved rook as for the Shredder-FEN.
306
307 bool Position::set_castling_rights(char token) {
308
309     Color c = token >= 'a' ? BLACK : WHITE;
310     Square sqA = (c == WHITE ? SQ_A1 : SQ_A8);
311     Square sqH = (c == WHITE ? SQ_H1 : SQ_H8);
312     Piece rook = (c == WHITE ? WR : BR);
313
314     initialKFile = square_file(king_square(c));
315     token = char(toupper(token));
316
317     if (token == 'K')
318     {
319         for (Square sq = sqH; sq >= sqA; sq--)
320             if (piece_on(sq) == rook)
321             {
322                 do_allow_oo(c);
323                 initialKRFile = square_file(sq);
324                 break;
325             }
326     }
327     else if (token == 'Q')
328     {
329         for (Square sq = sqA; sq <= sqH; sq++)
330             if (piece_on(sq) == rook)
331             {
332                 do_allow_ooo(c);
333                 initialQRFile = square_file(sq);
334                 break;
335             }
336     }
337     else if (token >= 'A' && token <= 'H')
338     {
339         File rookFile = File(token - 'A') + FILE_A;
340         if (rookFile < initialKFile)
341         {
342             do_allow_ooo(c);
343             initialQRFile = rookFile;
344         }
345         else
346         {
347             do_allow_oo(c);
348             initialKRFile = rookFile;
349         }
350     }
351     else return false;
352
353   return true;
354 }
355
356
357 /// Position::to_fen() returns a FEN representation of the position. In case
358 /// of Chess960 the Shredder-FEN notation is used. Mainly a debugging function.
359
360 const string Position::to_fen() const {
361
362   string fen;
363   Square sq;
364   char emptyCnt = '0';
365
366   for (Rank rank = RANK_8; rank >= RANK_1; rank--)
367   {
368       for (File file = FILE_A; file <= FILE_H; file++)
369       {
370           sq = make_square(file, rank);
371
372           if (square_is_occupied(sq))
373           {
374               fen += emptyCnt;
375               fen += pieceLetters.from_piece(piece_on(sq));
376               emptyCnt = '0';
377           } else
378               emptyCnt++;
379       }
380       fen += emptyCnt;
381       fen += '/';
382       emptyCnt = '0';
383   }
384
385   fen.erase(std::remove_if(fen.begin(), fen.end(), isZero), fen.end());
386   fen.erase(--fen.end());
387   fen += (sideToMove == WHITE ? " w " : " b ");
388
389   if (st->castleRights != CASTLES_NONE)
390   {
391       if (can_castle_kingside(WHITE))
392           fen += isChess960 ? char(toupper(file_to_char(initialKRFile))) : 'K';
393
394       if (can_castle_queenside(WHITE))
395           fen += isChess960 ? char(toupper(file_to_char(initialQRFile))) : 'Q';
396
397       if (can_castle_kingside(BLACK))
398           fen += isChess960 ? file_to_char(initialKRFile) : 'k';
399
400       if (can_castle_queenside(BLACK))
401           fen += isChess960 ? file_to_char(initialQRFile) : 'q';
402   } else
403       fen += '-';
404
405   fen += (ep_square() == SQ_NONE ? " -" : " " + square_to_string(ep_square()));
406   return fen;
407 }
408
409
410 /// Position::print() prints an ASCII representation of the position to
411 /// the standard output. If a move is given then also the san is printed.
412
413 void Position::print(Move move) const {
414
415   const char* dottedLine = "\n+---+---+---+---+---+---+---+---+\n";
416   static bool requestPending = false;
417
418   // Check for reentrancy, as example when called from inside
419   // MovePicker that is used also here in move_to_san()
420   if (requestPending)
421       return;
422
423   requestPending = true;
424
425   if (move)
426   {
427       Position p(*this, thread());
428       string dd = (color_of_piece_on(move_from(move)) == BLACK ? ".." : "");
429       cout << "\nMove is: " << dd << move_to_san(p, move);
430   }
431
432   for (Rank rank = RANK_8; rank >= RANK_1; rank--)
433   {
434       cout << dottedLine << '|';
435       for (File file = FILE_A; file <= FILE_H; file++)
436       {
437           Square sq = make_square(file, rank);
438           char c = (color_of_piece_on(sq) == BLACK ? '=' : ' ');
439           Piece piece = piece_on(sq);
440
441           if (piece == PIECE_NONE && square_color(sq) == DARK)
442               piece = PIECE_NONE_DARK_SQ;
443
444           cout << c << pieceLetters.from_piece(piece) << c << '|';
445       }
446   }
447   cout << dottedLine << "Fen is: " << to_fen() << "\nKey is: " << st->key << endl;
448   requestPending = false;
449 }
450
451
452 /// Position:hidden_checkers<>() returns a bitboard of all pinned (against the
453 /// king) pieces for the given color and for the given pinner type. Or, when
454 /// template parameter FindPinned is false, the pieces of the given color
455 /// candidate for a discovery check against the enemy king.
456 /// Bitboard checkersBB must be already updated when looking for pinners.
457
458 template<bool FindPinned>
459 Bitboard Position::hidden_checkers(Color c) const {
460
461   Bitboard result = EmptyBoardBB;
462   Bitboard pinners = pieces_of_color(FindPinned ? opposite_color(c) : c);
463
464   // Pinned pieces protect our king, dicovery checks attack
465   // the enemy king.
466   Square ksq = king_square(FindPinned ? c : opposite_color(c));
467
468   // Pinners are sliders, not checkers, that give check when candidate pinned is removed
469   pinners &= (pieces(ROOK, QUEEN) & RookPseudoAttacks[ksq]) | (pieces(BISHOP, QUEEN) & BishopPseudoAttacks[ksq]);
470
471   if (FindPinned && pinners)
472       pinners &= ~st->checkersBB;
473
474   while (pinners)
475   {
476       Square s = pop_1st_bit(&pinners);
477       Bitboard b = squares_between(s, ksq) & occupied_squares();
478
479       assert(b);
480
481       if (  !(b & (b - 1)) // Only one bit set?
482           && (b & pieces_of_color(c))) // Is an our piece?
483           result |= b;
484   }
485   return result;
486 }
487
488
489 /// Position:pinned_pieces() returns a bitboard of all pinned (against the
490 /// king) pieces for the given color. Note that checkersBB bitboard must
491 /// be already updated.
492
493 Bitboard Position::pinned_pieces(Color c) const {
494
495   return hidden_checkers<true>(c);
496 }
497
498
499 /// Position:discovered_check_candidates() returns a bitboard containing all
500 /// pieces for the given side which are candidates for giving a discovered
501 /// check. Contrary to pinned_pieces() here there is no need of checkersBB
502 /// to be already updated.
503
504 Bitboard Position::discovered_check_candidates(Color c) const {
505
506   return hidden_checkers<false>(c);
507 }
508
509 /// Position::attackers_to() computes a bitboard containing all pieces which
510 /// attacks a given square.
511
512 Bitboard Position::attackers_to(Square s) const {
513
514   return  (attacks_from<PAWN>(s, BLACK) & pieces(PAWN, WHITE))
515         | (attacks_from<PAWN>(s, WHITE) & pieces(PAWN, BLACK))
516         | (attacks_from<KNIGHT>(s)      & pieces(KNIGHT))
517         | (attacks_from<ROOK>(s)        & pieces(ROOK, QUEEN))
518         | (attacks_from<BISHOP>(s)      & pieces(BISHOP, QUEEN))
519         | (attacks_from<KING>(s)        & pieces(KING));
520 }
521
522 /// Position::attacks_from() computes a bitboard of all attacks
523 /// of a given piece put in a given square.
524
525 Bitboard Position::attacks_from(Piece p, Square s) const {
526
527   assert(square_is_ok(s));
528
529   switch (p)
530   {
531   case WB: case BB: return attacks_from<BISHOP>(s);
532   case WR: case BR: return attacks_from<ROOK>(s);
533   case WQ: case BQ: return attacks_from<QUEEN>(s);
534   default: return NonSlidingAttacksBB[p][s];
535   }
536 }
537
538 Bitboard Position::attacks_from(Piece p, Square s, Bitboard occ) {
539
540   assert(square_is_ok(s));
541
542   switch (p)
543   {
544   case WB: case BB: return bishop_attacks_bb(s, occ);
545   case WR: case BR: return rook_attacks_bb(s, occ);
546   case WQ: case BQ: return bishop_attacks_bb(s, occ) | rook_attacks_bb(s, occ);
547   default: return NonSlidingAttacksBB[p][s];
548   }
549 }
550
551
552 /// Position::move_attacks_square() tests whether a move from the current
553 /// position attacks a given square.
554
555 bool Position::move_attacks_square(Move m, Square s) const {
556
557   assert(move_is_ok(m));
558   assert(square_is_ok(s));
559
560   Bitboard occ, xray;
561   Square f = move_from(m), t = move_to(m);
562
563   assert(square_is_occupied(f));
564
565   if (bit_is_set(attacks_from(piece_on(f), t), s))
566       return true;
567
568   // Move the piece and scan for X-ray attacks behind it
569   occ = occupied_squares();
570   do_move_bb(&occ, make_move_bb(f, t));
571   xray = ( (rook_attacks_bb(s, occ)   & pieces(ROOK, QUEEN))
572           |(bishop_attacks_bb(s, occ) & pieces(BISHOP, QUEEN)))
573          & pieces_of_color(color_of_piece_on(f));
574
575   // If we have attacks we need to verify that are caused by our move
576   // and are not already existent ones.
577   return xray && (xray ^ (xray & attacks_from<QUEEN>(s)));
578 }
579
580
581 /// Position::find_checkers() computes the checkersBB bitboard, which
582 /// contains a nonzero bit for each checking piece (0, 1 or 2). It
583 /// currently works by calling Position::attackers_to, which is probably
584 /// inefficient. Consider rewriting this function to use the last move
585 /// played, like in non-bitboard versions of Glaurung.
586
587 void Position::find_checkers() {
588
589   Color us = side_to_move();
590   st->checkersBB = attackers_to(king_square(us)) & pieces_of_color(opposite_color(us));
591 }
592
593
594 /// Position::pl_move_is_legal() tests whether a pseudo-legal move is legal
595
596 bool Position::pl_move_is_legal(Move m, Bitboard pinned) const {
597
598   assert(is_ok());
599   assert(move_is_ok(m));
600   assert(pinned == pinned_pieces(side_to_move()));
601
602   // Castling moves are checked for legality during move generation.
603   if (move_is_castle(m))
604       return true;
605
606   // En passant captures are a tricky special case. Because they are
607   // rather uncommon, we do it simply by testing whether the king is attacked
608   // after the move is made
609   if (move_is_ep(m))
610   {
611       Color us = side_to_move();
612       Color them = opposite_color(us);
613       Square from = move_from(m);
614       Square to = move_to(m);
615       Square capsq = make_square(square_file(to), square_rank(from));
616       Square ksq = king_square(us);
617       Bitboard b = occupied_squares();
618
619       assert(to == ep_square());
620       assert(piece_on(from) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
621       assert(piece_on(capsq) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
622       assert(piece_on(to) == PIECE_NONE);
623
624       clear_bit(&b, from);
625       clear_bit(&b, capsq);
626       set_bit(&b, to);
627
628       return   !(rook_attacks_bb(ksq, b) & pieces(ROOK, QUEEN, them))
629             && !(bishop_attacks_bb(ksq, b) & pieces(BISHOP, QUEEN, them));
630   }
631
632   Color us = side_to_move();
633   Square from = move_from(m);
634
635   assert(color_of_piece_on(from) == us);
636   assert(piece_on(king_square(us)) == piece_of_color_and_type(us, KING));
637
638   // If the moving piece is a king, check whether the destination
639   // square is attacked by the opponent.
640   if (type_of_piece_on(from) == KING)
641       return !(attackers_to(move_to(m)) & pieces_of_color(opposite_color(us)));
642
643   // A non-king move is legal if and only if it is not pinned or it
644   // is moving along the ray towards or away from the king.
645   return   !pinned
646         || !bit_is_set(pinned, from)
647         ||  squares_aligned(from, move_to(m), king_square(us));
648 }
649
650
651 /// Position::pl_move_is_evasion() tests whether a pseudo-legal move is a legal evasion
652
653 bool Position::pl_move_is_evasion(Move m, Bitboard pinned) const
654 {
655   assert(is_check());
656
657   Color us = side_to_move();
658   Square from = move_from(m);
659   Square to = move_to(m);
660
661   // King moves and en-passant captures are verified in pl_move_is_legal()
662   if (type_of_piece_on(from) == KING || move_is_ep(m))
663       return pl_move_is_legal(m, pinned);
664
665   Bitboard target = checkers();
666   Square checksq = pop_1st_bit(&target);
667
668   if (target) // double check ?
669       return false;
670
671   // Our move must be a blocking evasion or a capture of the checking piece
672   target = squares_between(checksq, king_square(us)) | checkers();
673   return bit_is_set(target, to) && pl_move_is_legal(m, pinned);
674 }
675
676
677 /// Position::move_is_check() tests whether a pseudo-legal move is a check
678
679 bool Position::move_is_check(Move m) const {
680
681   return move_is_check(m, CheckInfo(*this));
682 }
683
684 bool Position::move_is_check(Move m, const CheckInfo& ci) const {
685
686   assert(is_ok());
687   assert(move_is_ok(m));
688   assert(ci.dcCandidates == discovered_check_candidates(side_to_move()));
689   assert(color_of_piece_on(move_from(m)) == side_to_move());
690   assert(piece_on(ci.ksq) == piece_of_color_and_type(opposite_color(side_to_move()), KING));
691
692   Square from = move_from(m);
693   Square to = move_to(m);
694   PieceType pt = type_of_piece_on(from);
695
696   // Direct check ?
697   if (bit_is_set(ci.checkSq[pt], to))
698       return true;
699
700   // Discovery check ?
701   if (ci.dcCandidates && bit_is_set(ci.dcCandidates, from))
702   {
703       // For pawn and king moves we need to verify also direction
704       if (  (pt != PAWN && pt != KING)
705           || !squares_aligned(from, to, ci.ksq))
706           return true;
707   }
708
709   // Can we skip the ugly special cases ?
710   if (!move_is_special(m))
711       return false;
712
713   Color us = side_to_move();
714   Bitboard b = occupied_squares();
715
716   // Promotion with check ?
717   if (move_is_promotion(m))
718   {
719       clear_bit(&b, from);
720
721       switch (move_promotion_piece(m))
722       {
723       case KNIGHT:
724           return bit_is_set(attacks_from<KNIGHT>(to), ci.ksq);
725       case BISHOP:
726           return bit_is_set(bishop_attacks_bb(to, b), ci.ksq);
727       case ROOK:
728           return bit_is_set(rook_attacks_bb(to, b), ci.ksq);
729       case QUEEN:
730           return bit_is_set(queen_attacks_bb(to, b), ci.ksq);
731       default:
732           assert(false);
733       }
734   }
735
736   // En passant capture with check ? We have already handled the case
737   // of direct checks and ordinary discovered check, the only case we
738   // need to handle is the unusual case of a discovered check through
739   // the captured pawn.
740   if (move_is_ep(m))
741   {
742       Square capsq = make_square(square_file(to), square_rank(from));
743       clear_bit(&b, from);
744       clear_bit(&b, capsq);
745       set_bit(&b, to);
746       return  (rook_attacks_bb(ci.ksq, b) & pieces(ROOK, QUEEN, us))
747             ||(bishop_attacks_bb(ci.ksq, b) & pieces(BISHOP, QUEEN, us));
748   }
749
750   // Castling with check ?
751   if (move_is_castle(m))
752   {
753       Square kfrom, kto, rfrom, rto;
754       kfrom = from;
755       rfrom = to;
756
757       if (rfrom > kfrom)
758       {
759           kto = relative_square(us, SQ_G1);
760           rto = relative_square(us, SQ_F1);
761       } else {
762           kto = relative_square(us, SQ_C1);
763           rto = relative_square(us, SQ_D1);
764       }
765       clear_bit(&b, kfrom);
766       clear_bit(&b, rfrom);
767       set_bit(&b, rto);
768       set_bit(&b, kto);
769       return bit_is_set(rook_attacks_bb(rto, b), ci.ksq);
770   }
771
772   return false;
773 }
774
775
776 /// Position::do_setup_move() makes a permanent move on the board.
777 /// It should be used when setting up a position on board.
778 /// You can't undo the move.
779
780 void Position::do_setup_move(Move m, StateInfo& newSt) {
781
782   do_move(m, newSt);
783
784   // Reset "game ply" in case we made a non-reversible move.
785   // "game ply" is used for repetition detection.
786   if (st->rule50 == 0)
787       st->gamePly = 0;
788
789   // Update the number of plies played from the starting position
790   startPosPlyCounter++;
791 }
792
793 /// Position::do_move() makes a move, and saves all information necessary
794 /// to a StateInfo object. The move is assumed to be legal.
795 /// Pseudo-legal moves should be filtered out before this function is called.
796
797 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt) {
798
799   CheckInfo ci(*this);
800   do_move(m, newSt, ci, move_is_check(m, ci));
801 }
802
803 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, const CheckInfo& ci, bool moveIsCheck) {
804
805   assert(is_ok());
806   assert(move_is_ok(m));
807
808   nodes++;
809   Key key = st->key;
810
811   // Copy some fields of old state to our new StateInfo object except the
812   // ones which are recalculated from scratch anyway, then switch our state
813   // pointer to point to the new, ready to be updated, state.
814   struct ReducedStateInfo {
815     Key pawnKey, materialKey;
816     int castleRights, rule50, gamePly, pliesFromNull;
817     Square epSquare;
818     Score value;
819     Value npMaterial[2];
820   };
821
822   if (&newSt != st)
823       memcpy(&newSt, st, sizeof(ReducedStateInfo));
824
825   newSt.previous = st;
826   st = &newSt;
827
828   // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
829   // detect repetition draws.
830   history[st->gamePly++] = key;
831
832   // Update side to move
833   key ^= zobSideToMove;
834
835   // Increment the 50 moves rule draw counter. Resetting it to zero in the
836   // case of non-reversible moves is taken care of later.
837   st->rule50++;
838   st->pliesFromNull++;
839
840   if (move_is_castle(m))
841   {
842       st->key = key;
843       do_castle_move(m);
844       return;
845   }
846
847   Color us = side_to_move();
848   Color them = opposite_color(us);
849   Square from = move_from(m);
850   Square to = move_to(m);
851   bool ep = move_is_ep(m);
852   bool pm = move_is_promotion(m);
853
854   Piece piece = piece_on(from);
855   PieceType pt = type_of_piece(piece);
856   PieceType capture = ep ? PAWN : type_of_piece_on(to);
857
858   assert(color_of_piece_on(from) == us);
859   assert(color_of_piece_on(to) == them || square_is_empty(to));
860   assert(!(ep || pm) || piece == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
861   assert(!pm || relative_rank(us, to) == RANK_8);
862
863   if (capture)
864       do_capture_move(key, capture, them, to, ep);
865
866   // Update hash key
867   key ^= zobrist[us][pt][from] ^ zobrist[us][pt][to];
868
869   // Reset en passant square
870   if (st->epSquare != SQ_NONE)
871   {
872       key ^= zobEp[st->epSquare];
873       st->epSquare = SQ_NONE;
874   }
875
876   // Update castle rights, try to shortcut a common case
877   int cm = castleRightsMask[from] & castleRightsMask[to];
878   if (cm != ALL_CASTLES && ((cm & st->castleRights) != st->castleRights))
879   {
880       key ^= zobCastle[st->castleRights];
881       st->castleRights &= castleRightsMask[from];
882       st->castleRights &= castleRightsMask[to];
883       key ^= zobCastle[st->castleRights];
884   }
885
886   // Prefetch TT access as soon as we know key is updated
887   prefetch((char*)TT.first_entry(key));
888
889   // Move the piece
890   Bitboard move_bb = make_move_bb(from, to);
891   do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
892   do_move_bb(&(byTypeBB[pt]), move_bb);
893   do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
894
895   board[to] = board[from];
896   board[from] = PIECE_NONE;
897
898   // Update piece lists, note that index[from] is not updated and
899   // becomes stale. This works as long as index[] is accessed just
900   // by known occupied squares.
901   index[to] = index[from];
902   pieceList[us][pt][index[to]] = to;
903
904   // If the moving piece was a pawn do some special extra work
905   if (pt == PAWN)
906   {
907       // Reset rule 50 draw counter
908       st->rule50 = 0;
909
910       // Update pawn hash key and prefetch in L1/L2 cache
911       st->pawnKey ^= zobrist[us][PAWN][from] ^ zobrist[us][PAWN][to];
912       prefetchPawn(st->pawnKey, threadID);
913
914       // Set en passant square, only if moved pawn can be captured
915       if ((to ^ from) == 16)
916       {
917           if (attacks_from<PAWN>(from + (us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S), us) & pieces(PAWN, them))
918           {
919               st->epSquare = Square((int(from) + int(to)) / 2);
920               key ^= zobEp[st->epSquare];
921           }
922       }
923
924       if (pm) // promotion ?
925       {
926           PieceType promotion = move_promotion_piece(m);
927
928           assert(promotion >= KNIGHT && promotion <= QUEEN);
929
930           // Insert promoted piece instead of pawn
931           clear_bit(&(byTypeBB[PAWN]), to);
932           set_bit(&(byTypeBB[promotion]), to);
933           board[to] = piece_of_color_and_type(us, promotion);
934
935           // Update piece counts
936           pieceCount[us][promotion]++;
937           pieceCount[us][PAWN]--;
938
939           // Update material key
940           st->materialKey ^= zobrist[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]];
941           st->materialKey ^= zobrist[us][promotion][pieceCount[us][promotion]-1];
942
943           // Update piece lists, move the last pawn at index[to] position
944           // and shrink the list. Add a new promotion piece to the list.
945           Square lastPawnSquare = pieceList[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]];
946           index[lastPawnSquare] = index[to];
947           pieceList[us][PAWN][index[lastPawnSquare]] = lastPawnSquare;
948           pieceList[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]] = SQ_NONE;
949           index[to] = pieceCount[us][promotion] - 1;
950           pieceList[us][promotion][index[to]] = to;
951
952           // Partially revert hash keys update
953           key ^= zobrist[us][PAWN][to] ^ zobrist[us][promotion][to];
954           st->pawnKey ^= zobrist[us][PAWN][to];
955
956           // Partially revert and update incremental scores
957           st->value -= pst(us, PAWN, to);
958           st->value += pst(us, promotion, to);
959
960           // Update material
961           st->npMaterial[us] += PieceValueMidgame[promotion];
962       }
963   }
964
965   // Update incremental scores
966   st->value += pst_delta(piece, from, to);
967
968   // Set capture piece
969   st->capturedType = capture;
970
971   // Update the key with the final value
972   st->key = key;
973
974   // Update checkers bitboard, piece must be already moved
975   st->checkersBB = EmptyBoardBB;
976
977   if (moveIsCheck)
978   {
979       if (ep | pm)
980           st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces_of_color(us);
981       else
982       {
983           // Direct checks
984           if (bit_is_set(ci.checkSq[pt], to))
985               st->checkersBB = SetMaskBB[to];
986
987           // Discovery checks
988           if (ci.dcCandidates && bit_is_set(ci.dcCandidates, from))
989           {
990               if (pt != ROOK)
991                   st->checkersBB |= (attacks_from<ROOK>(ci.ksq) & pieces(ROOK, QUEEN, us));
992
993               if (pt != BISHOP)
994                   st->checkersBB |= (attacks_from<BISHOP>(ci.ksq) & pieces(BISHOP, QUEEN, us));
995           }
996       }
997   }
998
999   // Finish
1000   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1001   st->value += (sideToMove == WHITE ?  TempoValue : -TempoValue);
1002
1003   assert(is_ok());
1004 }
1005
1006
1007 /// Position::do_capture_move() is a private method used to update captured
1008 /// piece info. It is called from the main Position::do_move function.
1009
1010 void Position::do_capture_move(Key& key, PieceType capture, Color them, Square to, bool ep) {
1011
1012     assert(capture != KING);
1013
1014     Square capsq = to;
1015
1016     // If the captured piece was a pawn, update pawn hash key,
1017     // otherwise update non-pawn material.
1018     if (capture == PAWN)
1019     {
1020         if (ep) // en passant ?
1021         {
1022             capsq = (them == BLACK)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
1023
1024             assert(to == st->epSquare);
1025             assert(relative_rank(opposite_color(them), to) == RANK_6);
1026             assert(piece_on(to) == PIECE_NONE);
1027             assert(piece_on(capsq) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
1028
1029             board[capsq] = PIECE_NONE;
1030         }
1031         st->pawnKey ^= zobrist[them][PAWN][capsq];
1032     }
1033     else
1034         st->npMaterial[them] -= PieceValueMidgame[capture];
1035
1036     // Remove captured piece
1037     clear_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
1038     clear_bit(&(byTypeBB[capture]), capsq);
1039     clear_bit(&(byTypeBB[0]), capsq);
1040
1041     // Update hash key
1042     key ^= zobrist[them][capture][capsq];
1043
1044     // Update incremental scores
1045     st->value -= pst(them, capture, capsq);
1046
1047     // Update piece count
1048     pieceCount[them][capture]--;
1049
1050     // Update material hash key
1051     st->materialKey ^= zobrist[them][capture][pieceCount[them][capture]];
1052
1053     // Update piece list, move the last piece at index[capsq] position
1054     //
1055     // WARNING: This is a not perfectly revresible operation. When we
1056     // will reinsert the captured piece in undo_move() we will put it
1057     // at the end of the list and not in its original place, it means
1058     // index[] and pieceList[] are not guaranteed to be invariant to a
1059     // do_move() + undo_move() sequence.
1060     Square lastPieceSquare = pieceList[them][capture][pieceCount[them][capture]];
1061     index[lastPieceSquare] = index[capsq];
1062     pieceList[them][capture][index[lastPieceSquare]] = lastPieceSquare;
1063     pieceList[them][capture][pieceCount[them][capture]] = SQ_NONE;
1064
1065     // Reset rule 50 counter
1066     st->rule50 = 0;
1067 }
1068
1069
1070 /// Position::do_castle_move() is a private method used to make a castling
1071 /// move. It is called from the main Position::do_move function. Note that
1072 /// castling moves are encoded as "king captures friendly rook" moves, for
1073 /// instance white short castling in a non-Chess960 game is encoded as e1h1.
1074
1075 void Position::do_castle_move(Move m) {
1076
1077   assert(move_is_ok(m));
1078   assert(move_is_castle(m));
1079
1080   Color us = side_to_move();
1081   Color them = opposite_color(us);
1082
1083   // Reset capture field
1084   st->capturedType = PIECE_TYPE_NONE;
1085
1086   // Find source squares for king and rook
1087   Square kfrom = move_from(m);
1088   Square rfrom = move_to(m);  // HACK: See comment at beginning of function
1089   Square kto, rto;
1090
1091   assert(piece_on(kfrom) == piece_of_color_and_type(us, KING));
1092   assert(piece_on(rfrom) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
1093
1094   // Find destination squares for king and rook
1095   if (rfrom > kfrom) // O-O
1096   {
1097       kto = relative_square(us, SQ_G1);
1098       rto = relative_square(us, SQ_F1);
1099   } else { // O-O-O
1100       kto = relative_square(us, SQ_C1);
1101       rto = relative_square(us, SQ_D1);
1102   }
1103
1104   // Remove pieces from source squares:
1105   clear_bit(&(byColorBB[us]), kfrom);
1106   clear_bit(&(byTypeBB[KING]), kfrom);
1107   clear_bit(&(byTypeBB[0]), kfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1108   clear_bit(&(byColorBB[us]), rfrom);
1109   clear_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rfrom);
1110   clear_bit(&(byTypeBB[0]), rfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1111
1112   // Put pieces on destination squares:
1113   set_bit(&(byColorBB[us]), kto);
1114   set_bit(&(byTypeBB[KING]), kto);
1115   set_bit(&(byTypeBB[0]), kto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1116   set_bit(&(byColorBB[us]), rto);
1117   set_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rto);
1118   set_bit(&(byTypeBB[0]), rto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1119
1120   // Update board array
1121   Piece king = piece_of_color_and_type(us, KING);
1122   Piece rook = piece_of_color_and_type(us, ROOK);
1123   board[kfrom] = board[rfrom] = PIECE_NONE;
1124   board[kto] = king;
1125   board[rto] = rook;
1126
1127   // Update piece lists
1128   pieceList[us][KING][index[kfrom]] = kto;
1129   pieceList[us][ROOK][index[rfrom]] = rto;
1130   int tmp = index[rfrom]; // In Chess960 could be rto == kfrom
1131   index[kto] = index[kfrom];
1132   index[rto] = tmp;
1133
1134   // Update incremental scores
1135   st->value += pst_delta(king, kfrom, kto);
1136   st->value += pst_delta(rook, rfrom, rto);
1137
1138   // Update hash key
1139   st->key ^= zobrist[us][KING][kfrom] ^ zobrist[us][KING][kto];
1140   st->key ^= zobrist[us][ROOK][rfrom] ^ zobrist[us][ROOK][rto];
1141
1142   // Clear en passant square
1143   if (st->epSquare != SQ_NONE)
1144   {
1145       st->key ^= zobEp[st->epSquare];
1146       st->epSquare = SQ_NONE;
1147   }
1148
1149   // Update castling rights
1150   st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
1151   st->castleRights &= castleRightsMask[kfrom];
1152   st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
1153
1154   // Reset rule 50 counter
1155   st->rule50 = 0;
1156
1157   // Update checkers BB
1158   st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces_of_color(us);
1159
1160   // Finish
1161   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1162   st->value += (sideToMove == WHITE ?  TempoValue : -TempoValue);
1163
1164   assert(is_ok());
1165 }
1166
1167
1168 /// Position::undo_move() unmakes a move. When it returns, the position should
1169 /// be restored to exactly the same state as before the move was made.
1170
1171 void Position::undo_move(Move m) {
1172
1173   assert(is_ok());
1174   assert(move_is_ok(m));
1175
1176   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1177
1178   if (move_is_castle(m))
1179   {
1180       undo_castle_move(m);
1181       return;
1182   }
1183
1184   Color us = side_to_move();
1185   Color them = opposite_color(us);
1186   Square from = move_from(m);
1187   Square to = move_to(m);
1188   bool ep = move_is_ep(m);
1189   bool pm = move_is_promotion(m);
1190
1191   PieceType pt = type_of_piece_on(to);
1192
1193   assert(square_is_empty(from));
1194   assert(color_of_piece_on(to) == us);
1195   assert(!pm || relative_rank(us, to) == RANK_8);
1196   assert(!ep || to == st->previous->epSquare);
1197   assert(!ep || relative_rank(us, to) == RANK_6);
1198   assert(!ep || piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
1199
1200   if (pm) // promotion ?
1201   {
1202       PieceType promotion = move_promotion_piece(m);
1203       pt = PAWN;
1204
1205       assert(promotion >= KNIGHT && promotion <= QUEEN);
1206       assert(piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, promotion));
1207
1208       // Replace promoted piece with a pawn
1209       clear_bit(&(byTypeBB[promotion]), to);
1210       set_bit(&(byTypeBB[PAWN]), to);
1211
1212       // Update piece counts
1213       pieceCount[us][promotion]--;
1214       pieceCount[us][PAWN]++;
1215
1216       // Update piece list replacing promotion piece with a pawn
1217       Square lastPromotionSquare = pieceList[us][promotion][pieceCount[us][promotion]];
1218       index[lastPromotionSquare] = index[to];
1219       pieceList[us][promotion][index[lastPromotionSquare]] = lastPromotionSquare;
1220       pieceList[us][promotion][pieceCount[us][promotion]] = SQ_NONE;
1221       index[to] = pieceCount[us][PAWN] - 1;
1222       pieceList[us][PAWN][index[to]] = to;
1223   }
1224
1225   // Put the piece back at the source square
1226   Bitboard move_bb = make_move_bb(to, from);
1227   do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
1228   do_move_bb(&(byTypeBB[pt]), move_bb);
1229   do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1230
1231   board[from] = piece_of_color_and_type(us, pt);
1232   board[to] = PIECE_NONE;
1233
1234   // Update piece list
1235   index[from] = index[to];
1236   pieceList[us][pt][index[from]] = from;
1237
1238   if (st->capturedType)
1239   {
1240       Square capsq = to;
1241
1242       if (ep)
1243           capsq = (us == WHITE)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
1244
1245       assert(st->capturedType != KING);
1246       assert(!ep || square_is_empty(capsq));
1247
1248       // Restore the captured piece
1249       set_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
1250       set_bit(&(byTypeBB[st->capturedType]), capsq);
1251       set_bit(&(byTypeBB[0]), capsq);
1252
1253       board[capsq] = piece_of_color_and_type(them, st->capturedType);
1254
1255       // Update piece count
1256       pieceCount[them][st->capturedType]++;
1257
1258       // Update piece list, add a new captured piece in capsq square
1259       index[capsq] = pieceCount[them][st->capturedType] - 1;
1260       pieceList[them][st->capturedType][index[capsq]] = capsq;
1261   }
1262
1263   // Finally point our state pointer back to the previous state
1264   st = st->previous;
1265
1266   assert(is_ok());
1267 }
1268
1269
1270 /// Position::undo_castle_move() is a private method used to unmake a castling
1271 /// move. It is called from the main Position::undo_move function. Note that
1272 /// castling moves are encoded as "king captures friendly rook" moves, for
1273 /// instance white short castling in a non-Chess960 game is encoded as e1h1.
1274
1275 void Position::undo_castle_move(Move m) {
1276
1277   assert(move_is_ok(m));
1278   assert(move_is_castle(m));
1279
1280   // When we have arrived here, some work has already been done by
1281   // Position::undo_move.  In particular, the side to move has been switched,
1282   // so the code below is correct.
1283   Color us = side_to_move();
1284
1285   // Find source squares for king and rook
1286   Square kfrom = move_from(m);
1287   Square rfrom = move_to(m);  // HACK: See comment at beginning of function
1288   Square kto, rto;
1289
1290   // Find destination squares for king and rook
1291   if (rfrom > kfrom) // O-O
1292   {
1293       kto = relative_square(us, SQ_G1);
1294       rto = relative_square(us, SQ_F1);
1295   } else { // O-O-O
1296       kto = relative_square(us, SQ_C1);
1297       rto = relative_square(us, SQ_D1);
1298   }
1299
1300   assert(piece_on(kto) == piece_of_color_and_type(us, KING));
1301   assert(piece_on(rto) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
1302
1303   // Remove pieces from destination squares:
1304   clear_bit(&(byColorBB[us]), kto);
1305   clear_bit(&(byTypeBB[KING]), kto);
1306   clear_bit(&(byTypeBB[0]), kto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1307   clear_bit(&(byColorBB[us]), rto);
1308   clear_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rto);
1309   clear_bit(&(byTypeBB[0]), rto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1310
1311   // Put pieces on source squares:
1312   set_bit(&(byColorBB[us]), kfrom);
1313   set_bit(&(byTypeBB[KING]), kfrom);
1314   set_bit(&(byTypeBB[0]), kfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1315   set_bit(&(byColorBB[us]), rfrom);
1316   set_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rfrom);
1317   set_bit(&(byTypeBB[0]), rfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1318
1319   // Update board
1320   board[rto] = board[kto] = PIECE_NONE;
1321   board[rfrom] = piece_of_color_and_type(us, ROOK);
1322   board[kfrom] = piece_of_color_and_type(us, KING);
1323
1324   // Update piece lists
1325   pieceList[us][KING][index[kto]] = kfrom;
1326   pieceList[us][ROOK][index[rto]] = rfrom;
1327   int tmp = index[rto];  // In Chess960 could be rto == kfrom
1328   index[kfrom] = index[kto];
1329   index[rfrom] = tmp;
1330
1331   // Finally point our state pointer back to the previous state
1332   st = st->previous;
1333
1334   assert(is_ok());
1335 }
1336
1337
1338 /// Position::do_null_move makes() a "null move": It switches the side to move
1339 /// and updates the hash key without executing any move on the board.
1340
1341 void Position::do_null_move(StateInfo& backupSt) {
1342
1343   assert(is_ok());
1344   assert(!is_check());
1345
1346   // Back up the information necessary to undo the null move to the supplied
1347   // StateInfo object.
1348   // Note that differently from normal case here backupSt is actually used as
1349   // a backup storage not as a new state to be used.
1350   backupSt.key      = st->key;
1351   backupSt.epSquare = st->epSquare;
1352   backupSt.value    = st->value;
1353   backupSt.previous = st->previous;
1354   backupSt.pliesFromNull = st->pliesFromNull;
1355   st->previous = &backupSt;
1356
1357   // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
1358   // detect repetition draws.
1359   history[st->gamePly++] = st->key;
1360
1361   // Update the necessary information
1362   if (st->epSquare != SQ_NONE)
1363       st->key ^= zobEp[st->epSquare];
1364
1365   st->key ^= zobSideToMove;
1366   prefetch((char*)TT.first_entry(st->key));
1367
1368   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1369   st->epSquare = SQ_NONE;
1370   st->rule50++;
1371   st->pliesFromNull = 0;
1372   st->value += (sideToMove == WHITE) ?  TempoValue : -TempoValue;
1373 }
1374
1375
1376 /// Position::undo_null_move() unmakes a "null move".
1377
1378 void Position::undo_null_move() {
1379
1380   assert(is_ok());
1381   assert(!is_check());
1382
1383   // Restore information from the our backup StateInfo object
1384   StateInfo* backupSt = st->previous;
1385   st->key      = backupSt->key;
1386   st->epSquare = backupSt->epSquare;
1387   st->value    = backupSt->value;
1388   st->previous = backupSt->previous;
1389   st->pliesFromNull = backupSt->pliesFromNull;
1390
1391   // Update the necessary information
1392   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1393   st->rule50--;
1394   st->gamePly--;
1395 }
1396
1397
1398 /// Position::see() is a static exchange evaluator: It tries to estimate the
1399 /// material gain or loss resulting from a move. There are three versions of
1400 /// this function: One which takes a destination square as input, one takes a
1401 /// move, and one which takes a 'from' and a 'to' square. The function does
1402 /// not yet understand promotions captures.
1403
1404 int Position::see(Move m) const {
1405
1406   assert(move_is_ok(m));
1407   return see(move_from(m), move_to(m));
1408 }
1409
1410 int Position::see_sign(Move m) const {
1411
1412   assert(move_is_ok(m));
1413
1414   Square from = move_from(m);
1415   Square to = move_to(m);
1416
1417   // Early return if SEE cannot be negative because captured piece value
1418   // is not less then capturing one. Note that king moves always return
1419   // here because king midgame value is set to 0.
1420   if (midgame_value_of_piece_on(to) >= midgame_value_of_piece_on(from))
1421       return 1;
1422
1423   return see(from, to);
1424 }
1425
1426 int Position::see(Square from, Square to) const {
1427
1428   Bitboard occupied, attackers, stmAttackers, b;
1429   int swapList[32], slIndex = 1;
1430   PieceType capturedType, pt;
1431   Color stm;
1432
1433   assert(square_is_ok(from));
1434   assert(square_is_ok(to));
1435
1436   capturedType = type_of_piece_on(to);
1437
1438   // King cannot be recaptured
1439   if (capturedType == KING)
1440       return seeValues[capturedType];
1441
1442   occupied = occupied_squares();
1443
1444   // Handle en passant moves
1445   if (st->epSquare == to && type_of_piece_on(from) == PAWN)
1446   {
1447       Square capQq = (side_to_move() == WHITE ? to - DELTA_N : to - DELTA_S);
1448
1449       assert(capturedType == PIECE_TYPE_NONE);
1450       assert(type_of_piece_on(capQq) == PAWN);
1451
1452       // Remove the captured pawn
1453       clear_bit(&occupied, capQq);
1454       capturedType = PAWN;
1455   }
1456
1457   // Find all attackers to the destination square, with the moving piece
1458   // removed, but possibly an X-ray attacker added behind it.
1459   clear_bit(&occupied, from);
1460   attackers =  (rook_attacks_bb(to, occupied)  & pieces(ROOK, QUEEN))
1461              | (bishop_attacks_bb(to, occupied)& pieces(BISHOP, QUEEN))
1462              | (attacks_from<KNIGHT>(to)       & pieces(KNIGHT))
1463              | (attacks_from<KING>(to)         & pieces(KING))
1464              | (attacks_from<PAWN>(to, WHITE)  & pieces(PAWN, BLACK))
1465              | (attacks_from<PAWN>(to, BLACK)  & pieces(PAWN, WHITE));
1466
1467   // If the opponent has no attackers we are finished
1468   stm = opposite_color(color_of_piece_on(from));
1469   stmAttackers = attackers & pieces_of_color(stm);
1470   if (!stmAttackers)
1471       return seeValues[capturedType];
1472
1473   // The destination square is defended, which makes things rather more
1474   // difficult to compute. We proceed by building up a "swap list" containing
1475   // the material gain or loss at each stop in a sequence of captures to the
1476   // destination square, where the sides alternately capture, and always
1477   // capture with the least valuable piece. After each capture, we look for
1478   // new X-ray attacks from behind the capturing piece.
1479   swapList[0] = seeValues[capturedType];
1480   capturedType = type_of_piece_on(from);
1481
1482   do {
1483       // Locate the least valuable attacker for the side to move. The loop
1484       // below looks like it is potentially infinite, but it isn't. We know
1485       // that the side to move still has at least one attacker left.
1486       for (pt = PAWN; !(stmAttackers & pieces(pt)); pt++)
1487           assert(pt < KING);
1488
1489       // Remove the attacker we just found from the 'occupied' bitboard,
1490       // and scan for new X-ray attacks behind the attacker.
1491       b = stmAttackers & pieces(pt);
1492       occupied ^= (b & (~b + 1));
1493       attackers |=  (rook_attacks_bb(to, occupied)   & pieces(ROOK, QUEEN))
1494                   | (bishop_attacks_bb(to, occupied) & pieces(BISHOP, QUEEN));
1495
1496       attackers &= occupied; // Cut out pieces we've already done
1497
1498       // Add the new entry to the swap list
1499       assert(slIndex < 32);
1500       swapList[slIndex] = -swapList[slIndex - 1] + seeValues[capturedType];
1501       slIndex++;
1502
1503       // Remember the value of the capturing piece, and change the side to
1504       // move before beginning the next iteration.
1505       capturedType = pt;
1506       stm = opposite_color(stm);
1507       stmAttackers = attackers & pieces_of_color(stm);
1508
1509       // Stop before processing a king capture
1510       if (capturedType == KING && stmAttackers)
1511       {
1512           assert(slIndex < 32);
1513           swapList[slIndex++] = QueenValueMidgame*10;
1514           break;
1515       }
1516   } while (stmAttackers);
1517
1518   // Having built the swap list, we negamax through it to find the best
1519   // achievable score from the point of view of the side to move.
1520   while (--slIndex)
1521       swapList[slIndex-1] = Min(-swapList[slIndex], swapList[slIndex-1]);
1522
1523   return swapList[0];
1524 }
1525
1526
1527 /// Position::clear() erases the position object to a pristine state, with an
1528 /// empty board, white to move, and no castling rights.
1529
1530 void Position::clear() {
1531
1532   st = &startState;
1533   memset(st, 0, sizeof(StateInfo));
1534   st->epSquare = SQ_NONE;
1535   startPosPlyCounter = 0;
1536   nodes = 0;
1537
1538   memset(byColorBB,  0, sizeof(Bitboard) * 2);
1539   memset(byTypeBB,   0, sizeof(Bitboard) * 8);
1540   memset(pieceCount, 0, sizeof(int) * 2 * 8);
1541   memset(index,      0, sizeof(int) * 64);
1542
1543   for (int i = 0; i < 64; i++)
1544       board[i] = PIECE_NONE;
1545
1546   for (int i = 0; i < 8; i++)
1547       for (int j = 0; j < 16; j++)
1548           pieceList[0][i][j] = pieceList[1][i][j] = SQ_NONE;
1549
1550   for (Square sq = SQ_A1; sq <= SQ_H8; sq++)
1551       castleRightsMask[sq] = ALL_CASTLES;
1552
1553   sideToMove = WHITE;
1554   initialKFile = FILE_E;
1555   initialKRFile = FILE_H;
1556   initialQRFile = FILE_A;
1557 }
1558
1559
1560 /// Position::put_piece() puts a piece on the given square of the board,
1561 /// updating the board array, pieces list, bitboards, and piece counts.
1562
1563 void Position::put_piece(Piece p, Square s) {
1564
1565   Color c = color_of_piece(p);
1566   PieceType pt = type_of_piece(p);
1567
1568   board[s] = p;
1569   index[s] = pieceCount[c][pt]++;
1570   pieceList[c][pt][index[s]] = s;
1571
1572   set_bit(&(byTypeBB[pt]), s);
1573   set_bit(&(byColorBB[c]), s);
1574   set_bit(&(byTypeBB[0]), s); // HACK: byTypeBB[0] contains all occupied squares.
1575 }
1576
1577
1578 /// Position::compute_key() computes the hash key of the position. The hash
1579 /// key is usually updated incrementally as moves are made and unmade, the
1580 /// compute_key() function is only used when a new position is set up, and
1581 /// to verify the correctness of the hash key when running in debug mode.
1582
1583 Key Position::compute_key() const {
1584
1585   Key result = zobCastle[st->castleRights];
1586
1587   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1588       if (square_is_occupied(s))
1589           result ^= zobrist[color_of_piece_on(s)][type_of_piece_on(s)][s];
1590
1591   if (ep_square() != SQ_NONE)
1592       result ^= zobEp[ep_square()];
1593
1594   if (side_to_move() == BLACK)
1595       result ^= zobSideToMove;
1596
1597   return result;
1598 }
1599
1600
1601 /// Position::compute_pawn_key() computes the hash key of the position. The
1602 /// hash key is usually updated incrementally as moves are made and unmade,
1603 /// the compute_pawn_key() function is only used when a new position is set
1604 /// up, and to verify the correctness of the pawn hash key when running in
1605 /// debug mode.
1606
1607 Key Position::compute_pawn_key() const {
1608
1609   Bitboard b;
1610   Key result = 0;
1611
1612   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1613   {
1614       b = pieces(PAWN, c);
1615       while (b)
1616           result ^= zobrist[c][PAWN][pop_1st_bit(&b)];
1617   }
1618   return result;
1619 }
1620
1621
1622 /// Position::compute_material_key() computes the hash key of the position.
1623 /// The hash key is usually updated incrementally as moves are made and unmade,
1624 /// the compute_material_key() function is only used when a new position is set
1625 /// up, and to verify the correctness of the material hash key when running in
1626 /// debug mode.
1627
1628 Key Position::compute_material_key() const {
1629
1630   int count;
1631   Key result = 0;
1632
1633   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1634       for (PieceType pt = PAWN; pt <= QUEEN; pt++)
1635       {
1636           count = piece_count(c, pt);
1637           for (int i = 0; i < count; i++)
1638               result ^= zobrist[c][pt][i];
1639       }
1640   return result;
1641 }
1642
1643
1644 /// Position::compute_value() compute the incremental scores for the middle
1645 /// game and the endgame. These functions are used to initialize the incremental
1646 /// scores when a new position is set up, and to verify that the scores are correctly
1647 /// updated by do_move and undo_move when the program is running in debug mode.
1648 Score Position::compute_value() const {
1649
1650   Bitboard b;
1651   Score result = SCORE_ZERO;
1652
1653   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1654       for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
1655       {
1656           b = pieces(pt, c);
1657           while (b)
1658               result += pst(c, pt, pop_1st_bit(&b));
1659       }
1660
1661   result += (side_to_move() == WHITE ? TempoValue / 2 : -TempoValue / 2);
1662   return result;
1663 }
1664
1665
1666 /// Position::compute_non_pawn_material() computes the total non-pawn middle
1667 /// game material value for the given side. Material values are updated
1668 /// incrementally during the search, this function is only used while
1669 /// initializing a new Position object.
1670
1671 Value Position::compute_non_pawn_material(Color c) const {
1672
1673   Value result = VALUE_ZERO;
1674
1675   for (PieceType pt = KNIGHT; pt <= QUEEN; pt++)
1676       result += piece_count(c, pt) * PieceValueMidgame[pt];
1677
1678   return result;
1679 }
1680
1681
1682 /// Position::is_draw() tests whether the position is drawn by material,
1683 /// repetition, or the 50 moves rule. It does not detect stalemates, this
1684 /// must be done by the search.
1685
1686 bool Position::is_draw() const {
1687
1688   // Draw by material?
1689   if (   !pieces(PAWN)
1690       && (non_pawn_material(WHITE) + non_pawn_material(BLACK) <= BishopValueMidgame))
1691       return true;
1692
1693   // Draw by the 50 moves rule?
1694   if (st->rule50 > 99 && !is_mate())
1695       return true;
1696
1697   // Draw by repetition?
1698   for (int i = 4, e = Min(Min(st->gamePly, st->rule50), st->pliesFromNull); i <= e; i += 2)
1699       if (history[st->gamePly - i] == st->key)
1700           return true;
1701
1702   return false;
1703 }
1704
1705
1706 /// Position::is_mate() returns true or false depending on whether the
1707 /// side to move is checkmated.
1708
1709 bool Position::is_mate() const {
1710
1711   MoveStack moves[MOVES_MAX];
1712   return is_check() && generate<MV_LEGAL>(*this, moves) == moves;
1713 }
1714
1715
1716 /// Position::has_mate_threat() tests whether the side to move is under
1717 /// a threat of being mated in one from the current position.
1718
1719 bool Position::has_mate_threat() {
1720
1721   MoveStack mlist[MOVES_MAX], *last, *cur;
1722   StateInfo st1, st2;
1723   bool mateFound = false;
1724
1725   // If we are under check it's up to evasions to do the job
1726   if (is_check())
1727       return false;
1728
1729   // First pass the move to our opponent doing a null move
1730   do_null_move(st1);
1731
1732   // Then generate pseudo-legal moves that could give check
1733   last = generate<MV_NON_CAPTURE_CHECK>(*this, mlist);
1734   last = generate<MV_CAPTURE>(*this, last);
1735
1736   // Loop through the moves, and see if one of them gives mate
1737   Bitboard pinned = pinned_pieces(sideToMove);
1738   CheckInfo ci(*this);
1739   for (cur = mlist; cur != last && !mateFound; cur++)
1740   {
1741       Move move = cur->move;
1742       if (   !pl_move_is_legal(move, pinned)
1743           || !move_is_check(move, ci))
1744           continue;
1745
1746       do_move(move, st2, ci, true);
1747
1748       if (is_mate())
1749           mateFound = true;
1750
1751       undo_move(move);
1752   }
1753
1754   undo_null_move();
1755   return mateFound;
1756 }
1757
1758
1759 /// Position::init_zobrist() is a static member function which initializes at
1760 /// startup the various arrays used to compute hash keys.
1761
1762 void Position::init_zobrist() {
1763
1764   int i,j, k;
1765   RKISS rk;
1766
1767   for (i = 0; i < 2; i++) for (j = 0; j < 8; j++) for (k = 0; k < 64; k++)
1768       zobrist[i][j][k] = rk.rand<Key>();
1769
1770   for (i = 0; i < 64; i++)
1771       zobEp[i] = rk.rand<Key>();
1772
1773   for (i = 0; i < 16; i++)
1774       zobCastle[i] = rk.rand<Key>();
1775
1776   zobSideToMove = rk.rand<Key>();
1777   zobExclusion  = rk.rand<Key>();
1778 }
1779
1780
1781 /// Position::init_piece_square_tables() initializes the piece square tables.
1782 /// This is a two-step operation: First, the white halves of the tables are
1783 /// copied from the MgPST[][] and EgPST[][] arrays. Second, the black halves
1784 /// of the tables are initialized by mirroring and changing the sign of the
1785 /// corresponding white scores.
1786
1787 void Position::init_piece_square_tables() {
1788
1789   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1790       for (Piece p = WP; p <= WK; p++)
1791           PieceSquareTable[p][s] = make_score(MgPST[p][s], EgPST[p][s]);
1792
1793   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1794       for (Piece p = BP; p <= BK; p++)
1795           PieceSquareTable[p][s] = -PieceSquareTable[p-8][flip_square(s)];
1796 }
1797
1798
1799 /// Position::flipped_copy() makes a copy of the input position, but with
1800 /// the white and black sides reversed. This is only useful for debugging,
1801 /// especially for finding evaluation symmetry bugs.
1802
1803 void Position::flipped_copy(const Position& pos) {
1804
1805   assert(pos.is_ok());
1806
1807   clear();
1808   threadID = pos.thread();
1809
1810   // Board
1811   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1812       if (!pos.square_is_empty(s))
1813           put_piece(Piece(pos.piece_on(s) ^ 8), flip_square(s));
1814
1815   // Side to move
1816   sideToMove = opposite_color(pos.side_to_move());
1817
1818   // Castling rights
1819   if (pos.can_castle_kingside(WHITE))  do_allow_oo(BLACK);
1820   if (pos.can_castle_queenside(WHITE)) do_allow_ooo(BLACK);
1821   if (pos.can_castle_kingside(BLACK))  do_allow_oo(WHITE);
1822   if (pos.can_castle_queenside(BLACK)) do_allow_ooo(WHITE);
1823
1824   initialKFile  = pos.initialKFile;
1825   initialKRFile = pos.initialKRFile;
1826   initialQRFile = pos.initialQRFile;
1827
1828   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_1)] ^= (WHITE_OO | WHITE_OOO);
1829   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_8)] ^= (BLACK_OO | BLACK_OOO);
1830   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_1)] ^=  WHITE_OO;
1831   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_8)] ^=  BLACK_OO;
1832   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_1)] ^=  WHITE_OOO;
1833   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_8)] ^=  BLACK_OOO;
1834
1835   // En passant square
1836   if (pos.st->epSquare != SQ_NONE)
1837       st->epSquare = flip_square(pos.st->epSquare);
1838
1839   // Checkers
1840   find_checkers();
1841
1842   // Hash keys
1843   st->key = compute_key();
1844   st->pawnKey = compute_pawn_key();
1845   st->materialKey = compute_material_key();
1846
1847   // Incremental scores
1848   st->value = compute_value();
1849
1850   // Material
1851   st->npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
1852   st->npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
1853
1854   assert(is_ok());
1855 }
1856
1857
1858 /// Position::is_ok() performs some consitency checks for the position object.
1859 /// This is meant to be helpful when debugging.
1860
1861 bool Position::is_ok(int* failedStep) const {
1862
1863   // What features of the position should be verified?
1864   const bool debugAll = false;
1865
1866   const bool debugBitboards       = debugAll || false;
1867   const bool debugKingCount       = debugAll || false;
1868   const bool debugKingCapture     = debugAll || false;
1869   const bool debugCheckerCount    = debugAll || false;
1870   const bool debugKey             = debugAll || false;
1871   const bool debugMaterialKey     = debugAll || false;
1872   const bool debugPawnKey         = debugAll || false;
1873   const bool debugIncrementalEval = debugAll || false;
1874   const bool debugNonPawnMaterial = debugAll || false;
1875   const bool debugPieceCounts     = debugAll || false;
1876   const bool debugPieceList       = debugAll || false;
1877   const bool debugCastleSquares   = debugAll || false;
1878
1879   if (failedStep) *failedStep = 1;
1880
1881   // Side to move OK?
1882   if (!color_is_ok(side_to_move()))
1883       return false;
1884
1885   // Are the king squares in the position correct?
1886   if (failedStep) (*failedStep)++;
1887   if (piece_on(king_square(WHITE)) != WK)
1888       return false;
1889
1890   if (failedStep) (*failedStep)++;
1891   if (piece_on(king_square(BLACK)) != BK)
1892       return false;
1893
1894   // Castle files OK?
1895   if (failedStep) (*failedStep)++;
1896   if (!file_is_ok(initialKRFile))
1897       return false;
1898
1899   if (!file_is_ok(initialQRFile))
1900       return false;
1901
1902   // Do both sides have exactly one king?
1903   if (failedStep) (*failedStep)++;
1904   if (debugKingCount)
1905   {
1906       int kingCount[2] = {0, 0};
1907       for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1908           if (type_of_piece_on(s) == KING)
1909               kingCount[color_of_piece_on(s)]++;
1910
1911       if (kingCount[0] != 1 || kingCount[1] != 1)
1912           return false;
1913   }
1914
1915   // Can the side to move capture the opponent's king?
1916   if (failedStep) (*failedStep)++;
1917   if (debugKingCapture)
1918   {
1919       Color us = side_to_move();
1920       Color them = opposite_color(us);
1921       Square ksq = king_square(them);
1922       if (attackers_to(ksq) & pieces_of_color(us))
1923           return false;
1924   }
1925
1926   // Is there more than 2 checkers?
1927   if (failedStep) (*failedStep)++;
1928   if (debugCheckerCount && count_1s<CNT32>(st->checkersBB) > 2)
1929       return false;
1930
1931   // Bitboards OK?
1932   if (failedStep) (*failedStep)++;
1933   if (debugBitboards)
1934   {
1935       // The intersection of the white and black pieces must be empty
1936       if ((pieces_of_color(WHITE) & pieces_of_color(BLACK)) != EmptyBoardBB)
1937           return false;
1938
1939       // The union of the white and black pieces must be equal to all
1940       // occupied squares
1941       if ((pieces_of_color(WHITE) | pieces_of_color(BLACK)) != occupied_squares())
1942           return false;
1943
1944       // Separate piece type bitboards must have empty intersections
1945       for (PieceType p1 = PAWN; p1 <= KING; p1++)
1946           for (PieceType p2 = PAWN; p2 <= KING; p2++)
1947               if (p1 != p2 && (pieces(p1) & pieces(p2)))
1948                   return false;
1949   }
1950
1951   // En passant square OK?
1952   if (failedStep) (*failedStep)++;
1953   if (ep_square() != SQ_NONE)
1954   {
1955       // The en passant square must be on rank 6, from the point of view of the
1956       // side to move.
1957       if (relative_rank(side_to_move(), ep_square()) != RANK_6)
1958           return false;
1959   }
1960
1961   // Hash key OK?
1962   if (failedStep) (*failedStep)++;
1963   if (debugKey && st->key != compute_key())
1964       return false;
1965
1966   // Pawn hash key OK?
1967   if (failedStep) (*failedStep)++;
1968   if (debugPawnKey && st->pawnKey != compute_pawn_key())
1969       return false;
1970
1971   // Material hash key OK?
1972   if (failedStep) (*failedStep)++;
1973   if (debugMaterialKey && st->materialKey != compute_material_key())
1974       return false;
1975
1976   // Incremental eval OK?
1977   if (failedStep) (*failedStep)++;
1978   if (debugIncrementalEval && st->value != compute_value())
1979       return false;
1980
1981   // Non-pawn material OK?
1982   if (failedStep) (*failedStep)++;
1983   if (debugNonPawnMaterial)
1984   {
1985       if (st->npMaterial[WHITE] != compute_non_pawn_material(WHITE))
1986           return false;
1987
1988       if (st->npMaterial[BLACK] != compute_non_pawn_material(BLACK))
1989           return false;
1990   }
1991
1992   // Piece counts OK?
1993   if (failedStep) (*failedStep)++;
1994   if (debugPieceCounts)
1995       for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1996           for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
1997               if (pieceCount[c][pt] != count_1s<CNT32>(pieces(pt, c)))
1998                   return false;
1999
2000   if (failedStep) (*failedStep)++;
2001   if (debugPieceList)
2002   {
2003       for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
2004           for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
2005               for (int i = 0; i < pieceCount[c][pt]; i++)
2006               {
2007                   if (piece_on(piece_list(c, pt, i)) != piece_of_color_and_type(c, pt))
2008                       return false;
2009
2010                   if (index[piece_list(c, pt, i)] != i)
2011                       return false;
2012               }
2013   }
2014
2015   if (failedStep) (*failedStep)++;
2016   if (debugCastleSquares) {
2017       for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++) {
2018           if (can_castle_kingside(c) && piece_on(initial_kr_square(c)) != piece_of_color_and_type(c, ROOK))
2019               return false;
2020           if (can_castle_queenside(c) && piece_on(initial_qr_square(c)) != piece_of_color_and_type(c, ROOK))
2021               return false;
2022       }
2023       if (castleRightsMask[initial_kr_square(WHITE)] != (ALL_CASTLES ^ WHITE_OO))
2024           return false;
2025       if (castleRightsMask[initial_qr_square(WHITE)] != (ALL_CASTLES ^ WHITE_OOO))
2026           return false;
2027       if (castleRightsMask[initial_kr_square(BLACK)] != (ALL_CASTLES ^ BLACK_OO))
2028           return false;
2029       if (castleRightsMask[initial_qr_square(BLACK)] != (ALL_CASTLES ^ BLACK_OOO))
2030           return false;
2031   }
2032
2033   if (failedStep) *failedStep = 0;
2034   return true;
2035 }