]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/position.cpp
Generate pseudo-legal moves in generate_evasions()
[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) const {
462
463   // If we're in check, all pseudo-legal moves are legal, because our
464   // check evasion generator only generates true legal moves.
465   return is_check() || pl_move_is_legal(m, pinned_pieces(side_to_move()));
466 }
467
468 bool Position::pl_move_is_legal(Move m, Bitboard pinned) const {
469
470   assert(is_ok());
471   assert(move_is_ok(m));
472   assert(pinned == pinned_pieces(side_to_move()));
473
474   // Castling moves are checked for legality during move generation.
475   if (move_is_castle(m))
476       return true;
477
478   Color us = side_to_move();
479   Square from = move_from(m);
480
481   assert(color_of_piece_on(from) == us);
482   assert(piece_on(king_square(us)) == piece_of_color_and_type(us, KING));
483
484   // En passant captures are a tricky special case. Because they are
485   // rather uncommon, we do it simply by testing whether the king is attacked
486   // after the move is made
487   if (move_is_ep(m))
488   {
489       Color them = opposite_color(us);
490       Square to = move_to(m);
491       Square capsq = make_square(square_file(to), square_rank(from));
492       Bitboard b = occupied_squares();
493       Square ksq = king_square(us);
494
495       assert(to == ep_square());
496       assert(piece_on(from) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
497       assert(piece_on(capsq) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
498       assert(piece_on(to) == EMPTY);
499
500       clear_bit(&b, from);
501       clear_bit(&b, capsq);
502       set_bit(&b, to);
503
504       return   !(rook_attacks_bb(ksq, b) & pieces(ROOK, QUEEN, them))
505             && !(bishop_attacks_bb(ksq, b) & pieces(BISHOP, QUEEN, them));
506   }
507
508   // If the moving piece is a king, check whether the destination
509   // square is attacked by the opponent.
510   if (type_of_piece_on(from) == KING)
511       return !(attackers_to(move_to(m)) & pieces_of_color(opposite_color(us)));
512
513   // A non-king move is legal if and only if it is not pinned or it
514   // is moving along the ray towards or away from the king.
515   return (   !pinned
516           || !bit_is_set(pinned, from)
517           || (direction_between_squares(from, king_square(us)) == direction_between_squares(move_to(m), king_square(us))));
518 }
519
520
521 /// Position::move_is_check() tests whether a pseudo-legal move is a check
522
523 bool Position::move_is_check(Move m) const {
524
525   Bitboard dc = discovered_check_candidates(side_to_move());
526   return move_is_check(m, dc);
527 }
528
529 bool Position::move_is_check(Move m, Bitboard dcCandidates) const {
530
531   assert(is_ok());
532   assert(move_is_ok(m));
533   assert(dcCandidates == discovered_check_candidates(side_to_move()));
534
535   Color us = side_to_move();
536   Color them = opposite_color(us);
537   Square from = move_from(m);
538   Square to = move_to(m);
539   Square ksq = king_square(them);
540
541   assert(color_of_piece_on(from) == us);
542   assert(piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(them, KING));
543
544   // Proceed according to the type of the moving piece
545   switch (type_of_piece_on(from))
546   {
547   case PAWN:
548
549       if (bit_is_set(attacks_from<PAWN>(ksq, them), to)) // Normal check?
550           return true;
551
552       if (   dcCandidates // Discovered check?
553           && bit_is_set(dcCandidates, from)
554           && (direction_between_squares(from, ksq) != direction_between_squares(to, ksq)))
555           return true;
556
557       if (move_is_promotion(m)) // Promotion with check?
558       {
559           Bitboard b = occupied_squares();
560           clear_bit(&b, from);
561
562           switch (move_promotion_piece(m))
563           {
564           case KNIGHT:
565               return bit_is_set(attacks_from<KNIGHT>(to), ksq);
566           case BISHOP:
567               return bit_is_set(bishop_attacks_bb(to, b), ksq);
568           case ROOK:
569               return bit_is_set(rook_attacks_bb(to, b), ksq);
570           case QUEEN:
571               return bit_is_set(queen_attacks_bb(to, b), ksq);
572           default:
573               assert(false);
574           }
575       }
576       // En passant capture with check?  We have already handled the case
577       // of direct checks and ordinary discovered check, the only case we
578       // need to handle is the unusual case of a discovered check through the
579       // captured pawn.
580       else if (move_is_ep(m))
581       {
582           Square capsq = make_square(square_file(to), square_rank(from));
583           Bitboard b = occupied_squares();
584           clear_bit(&b, from);
585           clear_bit(&b, capsq);
586           set_bit(&b, to);
587           return  (rook_attacks_bb(ksq, b) & pieces(ROOK, QUEEN, us))
588                 ||(bishop_attacks_bb(ksq, b) & pieces(BISHOP, QUEEN, us));
589       }
590       return false;
591
592   // Test discovered check and normal check according to piece type
593   case KNIGHT:
594     return   (dcCandidates && bit_is_set(dcCandidates, from))
595           || bit_is_set(attacks_from<KNIGHT>(ksq), to);
596
597   case BISHOP:
598     return   (dcCandidates && bit_is_set(dcCandidates, from))
599           || (direction_is_diagonal(ksq, to) && bit_is_set(attacks_from<BISHOP>(ksq), to));
600
601   case ROOK:
602     return   (dcCandidates && bit_is_set(dcCandidates, from))
603           || (direction_is_straight(ksq, to) && bit_is_set(attacks_from<ROOK>(ksq), to));
604
605   case QUEEN:
606       // Discovered checks are impossible!
607       assert(!bit_is_set(dcCandidates, from));
608       return (   (direction_is_straight(ksq, to) && bit_is_set(attacks_from<ROOK>(ksq), to))
609               || (direction_is_diagonal(ksq, to) && bit_is_set(attacks_from<BISHOP>(ksq), to)));
610
611   case KING:
612       // Discovered check?
613       if (   bit_is_set(dcCandidates, from)
614           && (direction_between_squares(from, ksq) != direction_between_squares(to, ksq)))
615           return true;
616
617       // Castling with check?
618       if (move_is_castle(m))
619       {
620           Square kfrom, kto, rfrom, rto;
621           Bitboard b = occupied_squares();
622           kfrom = from;
623           rfrom = to;
624
625           if (rfrom > kfrom)
626           {
627               kto = relative_square(us, SQ_G1);
628               rto = relative_square(us, SQ_F1);
629           } else {
630               kto = relative_square(us, SQ_C1);
631               rto = relative_square(us, SQ_D1);
632           }
633           clear_bit(&b, kfrom);
634           clear_bit(&b, rfrom);
635           set_bit(&b, rto);
636           set_bit(&b, kto);
637           return bit_is_set(rook_attacks_bb(rto, b), ksq);
638       }
639       return false;
640
641   default: // NO_PIECE_TYPE
642       break;
643   }
644   assert(false);
645   return false;
646 }
647
648
649 /// Position::update_checkers() udpates chekers info given the move. It is called
650 /// in do_move() and is faster then find_checkers().
651
652 template<PieceType Piece>
653 inline void Position::update_checkers(Bitboard* pCheckersBB, Square ksq, Square from,
654                                       Square to, Bitboard dcCandidates) {
655
656   const bool Bishop = (Piece == QUEEN || Piece == BISHOP);
657   const bool Rook   = (Piece == QUEEN || Piece == ROOK);
658   const bool Slider = Bishop || Rook;
659
660   // Direct checks
661   if (  (   (Bishop && bit_is_set(BishopPseudoAttacks[ksq], to))
662          || (Rook   && bit_is_set(RookPseudoAttacks[ksq], to)))
663       && bit_is_set(attacks_from<Piece>(ksq), to)) // slow, try to early skip
664       set_bit(pCheckersBB, to);
665
666   else if (   Piece != KING
667            && !Slider
668            && bit_is_set(Piece == PAWN ? attacks_from<PAWN>(ksq, opposite_color(sideToMove))
669                                        : attacks_from<Piece>(ksq), to))
670       set_bit(pCheckersBB, to);
671
672   // Discovery checks
673   if (Piece != QUEEN && bit_is_set(dcCandidates, from))
674   {
675       if (Piece != ROOK)
676           (*pCheckersBB) |= (attacks_from<ROOK>(ksq) & pieces(ROOK, QUEEN, side_to_move()));
677
678       if (Piece != BISHOP)
679           (*pCheckersBB) |= (attacks_from<BISHOP>(ksq) & pieces(BISHOP, QUEEN, side_to_move()));
680   }
681 }
682
683
684 /// Position::do_move() makes a move, and saves all information necessary
685 /// to a StateInfo object. The move is assumed to be legal.
686 /// Pseudo-legal moves should be filtered out before this function is called.
687
688 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt) {
689
690   do_move(m, newSt, discovered_check_candidates(side_to_move()));
691 }
692
693 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, Bitboard dcCandidates) {
694
695   assert(is_ok());
696   assert(move_is_ok(m));
697
698   Bitboard key = st->key;
699
700   // Copy some fields of old state to our new StateInfo object except the
701   // ones which are recalculated from scratch anyway, then switch our state
702   // pointer to point to the new, ready to be updated, state.
703   struct ReducedStateInfo {
704     Key key, pawnKey, materialKey;
705     int castleRights, rule50, pliesFromNull;
706     Square epSquare;
707     Value mgValue, egValue;
708     Value npMaterial[2];
709   };
710
711   memcpy(&newSt, st, sizeof(ReducedStateInfo));
712   newSt.previous = st;
713   st = &newSt;
714
715   // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
716   // detect repetition draws.
717   history[gamePly] = key;
718   gamePly++;
719
720   // Update side to move
721   key ^= zobSideToMove;
722
723   // Increment the 50 moves rule draw counter. Resetting it to zero in the
724   // case of non-reversible moves is taken care of later.
725   st->rule50++;
726   st->pliesFromNull++;
727
728   if (move_is_castle(m))
729   {
730       st->key = key;
731       do_castle_move(m);
732       return;
733   }
734
735   Color us = side_to_move();
736   Color them = opposite_color(us);
737   Square from = move_from(m);
738   Square to = move_to(m);
739   bool ep = move_is_ep(m);
740   bool pm = move_is_promotion(m);
741
742   Piece piece = piece_on(from);
743   PieceType pt = type_of_piece(piece);
744
745   assert(color_of_piece_on(from) == us);
746   assert(color_of_piece_on(to) == them || square_is_empty(to));
747   assert(!(ep || pm) || piece == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
748   assert(!pm || relative_rank(us, to) == RANK_8);
749
750   st->capture = ep ? PAWN : type_of_piece_on(to);
751
752   if (st->capture)
753       do_capture_move(key, st->capture, them, to, ep);
754
755   // Update hash key
756   key ^= zobrist[us][pt][from] ^ zobrist[us][pt][to];
757
758   // Reset en passant square
759   if (st->epSquare != SQ_NONE)
760   {
761       key ^= zobEp[st->epSquare];
762       st->epSquare = SQ_NONE;
763   }
764
765   // Update castle rights, try to shortcut a common case
766   int cm = castleRightsMask[from] & castleRightsMask[to];
767   if (cm != ALL_CASTLES && ((cm & st->castleRights) != st->castleRights))
768   {
769       key ^= zobCastle[st->castleRights];
770       st->castleRights &= castleRightsMask[from];
771       st->castleRights &= castleRightsMask[to];
772       key ^= zobCastle[st->castleRights];
773   }
774
775   // Prefetch TT access as soon as we know key is updated
776   TT.prefetch(key);
777
778   // Move the piece
779   Bitboard move_bb = make_move_bb(from, to);
780   do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
781   do_move_bb(&(byTypeBB[pt]), move_bb);
782   do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
783
784   board[to] = board[from];
785   board[from] = EMPTY;
786
787   // Update piece lists, note that index[from] is not updated and
788   // becomes stale. This works as long as index[] is accessed just
789   // by known occupied squares.
790   index[to] = index[from];
791   pieceList[us][pt][index[to]] = to;
792
793   // If the moving piece was a pawn do some special extra work
794   if (pt == PAWN)
795   {
796       // Reset rule 50 draw counter
797       st->rule50 = 0;
798
799       // Update pawn hash key
800       st->pawnKey ^= zobrist[us][PAWN][from] ^ zobrist[us][PAWN][to];
801
802       // Set en passant square, only if moved pawn can be captured
803       if (abs(int(to) - int(from)) == 16)
804       {
805           if (attacks_from<PAWN>(from + (us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S), us) & pieces(PAWN, them))
806           {
807               st->epSquare = Square((int(from) + int(to)) / 2);
808               key ^= zobEp[st->epSquare];
809           }
810       }
811   }
812
813   // Update incremental scores
814   st->mgValue += pst_delta<MidGame>(piece, from, to);
815   st->egValue += pst_delta<EndGame>(piece, from, to);
816
817   if (pm) // promotion ?
818   {
819       PieceType promotion = move_promotion_piece(m);
820
821       assert(promotion >= KNIGHT && promotion <= QUEEN);
822
823       // Insert promoted piece instead of pawn
824       clear_bit(&(byTypeBB[PAWN]), to);
825       set_bit(&(byTypeBB[promotion]), to);
826       board[to] = piece_of_color_and_type(us, promotion);
827
828       // Update material key
829       st->materialKey ^= zobMaterial[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]];
830       st->materialKey ^= zobMaterial[us][promotion][pieceCount[us][promotion]+1];
831
832       // Update piece counts
833       pieceCount[us][PAWN]--;
834       pieceCount[us][promotion]++;
835
836       // Update piece lists, move the last pawn at index[to] position
837       // and shrink the list. Add a new promotion piece to the list.
838       Square lastPawnSquare = pieceList[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]];
839       index[lastPawnSquare] = index[to];
840       pieceList[us][PAWN][index[lastPawnSquare]] = lastPawnSquare;
841       pieceList[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]] = SQ_NONE;
842       index[to] = pieceCount[us][promotion] - 1;
843       pieceList[us][promotion][index[to]] = to;
844
845       // Partially revert hash keys update
846       key ^= zobrist[us][PAWN][to] ^ zobrist[us][promotion][to];
847       st->pawnKey ^= zobrist[us][PAWN][to];
848
849       // Partially revert and update incremental scores
850       st->mgValue -= pst<MidGame>(us, PAWN, to);
851       st->mgValue += pst<MidGame>(us, promotion, to);
852       st->egValue -= pst<EndGame>(us, PAWN, to);
853       st->egValue += pst<EndGame>(us, promotion, to);
854
855       // Update material
856       st->npMaterial[us] += piece_value_midgame(promotion);
857   }
858
859   // Update the key with the final value
860   st->key = key;
861
862   // Update checkers bitboard, piece must be already moved
863   if (ep | pm)
864       st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces_of_color(us);
865   else
866   {
867       st->checkersBB = EmptyBoardBB;
868       Square ksq = king_square(them);
869       switch (pt)
870       {
871       case PAWN:   update_checkers<PAWN>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);   break;
872       case KNIGHT: update_checkers<KNIGHT>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates); break;
873       case BISHOP: update_checkers<BISHOP>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates); break;
874       case ROOK:   update_checkers<ROOK>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);   break;
875       case QUEEN:  update_checkers<QUEEN>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);  break;
876       case KING:   update_checkers<KING>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);   break;
877       default: assert(false); break;
878       }
879   }
880
881   // Finish
882   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
883
884   st->mgValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueMidgame : -TempoValueMidgame;
885   st->egValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueEndgame : -TempoValueEndgame;
886
887   assert(is_ok());
888 }
889
890
891 /// Position::do_capture_move() is a private method used to update captured
892 /// piece info. It is called from the main Position::do_move function.
893
894 void Position::do_capture_move(Bitboard& key, PieceType capture, Color them, Square to, bool ep) {
895
896     assert(capture != KING);
897
898     Square capsq = to;
899
900     if (ep) // en passant ?
901     {
902         capsq = (them == BLACK)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
903
904         assert(to == st->epSquare);
905         assert(relative_rank(opposite_color(them), to) == RANK_6);
906         assert(piece_on(to) == EMPTY);
907         assert(piece_on(capsq) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
908
909         board[capsq] = EMPTY;
910     }
911
912     // Remove captured piece
913     clear_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
914     clear_bit(&(byTypeBB[capture]), capsq);
915     clear_bit(&(byTypeBB[0]), capsq);
916
917     // Update hash key
918     key ^= zobrist[them][capture][capsq];
919
920     // Update incremental scores
921     st->mgValue -= pst<MidGame>(them, capture, capsq);
922     st->egValue -= pst<EndGame>(them, capture, capsq);
923
924     // If the captured piece was a pawn, update pawn hash key,
925     // otherwise update non-pawn material.
926     if (capture == PAWN)
927         st->pawnKey ^= zobrist[them][PAWN][capsq];
928     else
929         st->npMaterial[them] -= piece_value_midgame(capture);
930
931     // Update material hash key
932     st->materialKey ^= zobMaterial[them][capture][pieceCount[them][capture]];
933
934     // Update piece count
935     pieceCount[them][capture]--;
936
937     // Update piece list, move the last piece at index[capsq] position
938     //
939     // WARNING: This is a not perfectly revresible operation. When we
940     // will reinsert the captured piece in undo_move() we will put it
941     // at the end of the list and not in its original place, it means
942     // index[] and pieceList[] are not guaranteed to be invariant to a
943     // do_move() + undo_move() sequence.
944     Square lastPieceSquare = pieceList[them][capture][pieceCount[them][capture]];
945     index[lastPieceSquare] = index[capsq];
946     pieceList[them][capture][index[lastPieceSquare]] = lastPieceSquare;
947     pieceList[them][capture][pieceCount[them][capture]] = SQ_NONE;
948
949     // Reset rule 50 counter
950     st->rule50 = 0;
951 }
952
953
954 /// Position::do_castle_move() is a private method used to make a castling
955 /// move. It is called from the main Position::do_move function. Note that
956 /// castling moves are encoded as "king captures friendly rook" moves, for
957 /// instance white short castling in a non-Chess960 game is encoded as e1h1.
958
959 void Position::do_castle_move(Move m) {
960
961   assert(move_is_ok(m));
962   assert(move_is_castle(m));
963
964   Color us = side_to_move();
965   Color them = opposite_color(us);
966
967   // Reset capture field
968   st->capture = NO_PIECE_TYPE;
969
970   // Find source squares for king and rook
971   Square kfrom = move_from(m);
972   Square rfrom = move_to(m);  // HACK: See comment at beginning of function
973   Square kto, rto;
974
975   assert(piece_on(kfrom) == piece_of_color_and_type(us, KING));
976   assert(piece_on(rfrom) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
977
978   // Find destination squares for king and rook
979   if (rfrom > kfrom) // O-O
980   {
981       kto = relative_square(us, SQ_G1);
982       rto = relative_square(us, SQ_F1);
983   } else { // O-O-O
984       kto = relative_square(us, SQ_C1);
985       rto = relative_square(us, SQ_D1);
986   }
987
988   // Remove pieces from source squares:
989   clear_bit(&(byColorBB[us]), kfrom);
990   clear_bit(&(byTypeBB[KING]), kfrom);
991   clear_bit(&(byTypeBB[0]), kfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
992   clear_bit(&(byColorBB[us]), rfrom);
993   clear_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rfrom);
994   clear_bit(&(byTypeBB[0]), rfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
995
996   // Put pieces on destination squares:
997   set_bit(&(byColorBB[us]), kto);
998   set_bit(&(byTypeBB[KING]), kto);
999   set_bit(&(byTypeBB[0]), kto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1000   set_bit(&(byColorBB[us]), rto);
1001   set_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rto);
1002   set_bit(&(byTypeBB[0]), rto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1003   
1004   // Update board array
1005   Piece king = piece_of_color_and_type(us, KING);
1006   Piece rook = piece_of_color_and_type(us, ROOK);
1007   board[kfrom] = board[rfrom] = EMPTY;
1008   board[kto] = king;
1009   board[rto] = rook;
1010
1011   // Update piece lists
1012   pieceList[us][KING][index[kfrom]] = kto;
1013   pieceList[us][ROOK][index[rfrom]] = rto;
1014   int tmp = index[rfrom]; // In Chess960 could be rto == kfrom
1015   index[kto] = index[kfrom];
1016   index[rto] = tmp;
1017
1018   // Update incremental scores
1019   st->mgValue += pst_delta<MidGame>(king, kfrom, kto);
1020   st->egValue += pst_delta<EndGame>(king, kfrom, kto);
1021   st->mgValue += pst_delta<MidGame>(rook, rfrom, rto);
1022   st->egValue += pst_delta<EndGame>(rook, rfrom, rto);
1023
1024   // Update hash key
1025   st->key ^= zobrist[us][KING][kfrom] ^ zobrist[us][KING][kto];
1026   st->key ^= zobrist[us][ROOK][rfrom] ^ zobrist[us][ROOK][rto];
1027
1028   // Clear en passant square
1029   if (st->epSquare != SQ_NONE)
1030   {
1031       st->key ^= zobEp[st->epSquare];
1032       st->epSquare = SQ_NONE;
1033   }
1034
1035   // Update castling rights
1036   st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
1037   st->castleRights &= castleRightsMask[kfrom];
1038   st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
1039
1040   // Reset rule 50 counter
1041   st->rule50 = 0;
1042
1043   // Update checkers BB
1044   st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces_of_color(us);
1045
1046   // Finish
1047   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1048
1049   st->mgValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueMidgame : -TempoValueMidgame;
1050   st->egValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueEndgame : -TempoValueEndgame;
1051
1052   assert(is_ok());
1053 }
1054
1055
1056 /// Position::undo_move() unmakes a move. When it returns, the position should
1057 /// be restored to exactly the same state as before the move was made.
1058
1059 void Position::undo_move(Move m) {
1060
1061   assert(is_ok());
1062   assert(move_is_ok(m));
1063
1064   gamePly--;
1065   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1066
1067   if (move_is_castle(m))
1068   {
1069       undo_castle_move(m);
1070       return;
1071   }
1072
1073   Color us = side_to_move();
1074   Color them = opposite_color(us);
1075   Square from = move_from(m);
1076   Square to = move_to(m);
1077   bool ep = move_is_ep(m);
1078   bool pm = move_is_promotion(m);
1079
1080   PieceType pt = type_of_piece_on(to);
1081
1082   assert(square_is_empty(from));
1083   assert(color_of_piece_on(to) == us);
1084   assert(!pm || relative_rank(us, to) == RANK_8);
1085   assert(!ep || to == st->previous->epSquare);
1086   assert(!ep || relative_rank(us, to) == RANK_6);
1087   assert(!ep || piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
1088
1089   if (pm) // promotion ?
1090   {
1091       PieceType promotion = move_promotion_piece(m);
1092       pt = PAWN;
1093
1094       assert(promotion >= KNIGHT && promotion <= QUEEN);
1095       assert(piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, promotion));
1096
1097       // Replace promoted piece with a pawn
1098       clear_bit(&(byTypeBB[promotion]), to);
1099       set_bit(&(byTypeBB[PAWN]), to);
1100
1101       // Update piece counts
1102       pieceCount[us][promotion]--;
1103       pieceCount[us][PAWN]++;
1104
1105       // Update piece list replacing promotion piece with a pawn
1106       Square lastPromotionSquare = pieceList[us][promotion][pieceCount[us][promotion]];
1107       index[lastPromotionSquare] = index[to];
1108       pieceList[us][promotion][index[lastPromotionSquare]] = lastPromotionSquare;
1109       pieceList[us][promotion][pieceCount[us][promotion]] = SQ_NONE;
1110       index[to] = pieceCount[us][PAWN] - 1;
1111       pieceList[us][PAWN][index[to]] = to;
1112   }
1113
1114
1115   // Put the piece back at the source square
1116   Bitboard move_bb = make_move_bb(to, from);
1117   do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
1118   do_move_bb(&(byTypeBB[pt]), move_bb);
1119   do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1120
1121   board[from] = piece_of_color_and_type(us, pt);
1122   board[to] = EMPTY;
1123
1124   // Update piece list
1125   index[from] = index[to];
1126   pieceList[us][pt][index[from]] = from;
1127
1128   if (st->capture)
1129   {
1130       Square capsq = to;
1131
1132       if (ep)
1133           capsq = (us == WHITE)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
1134
1135       assert(st->capture != KING);
1136       assert(!ep || square_is_empty(capsq));
1137
1138       // Restore the captured piece
1139       set_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
1140       set_bit(&(byTypeBB[st->capture]), capsq);
1141       set_bit(&(byTypeBB[0]), capsq);
1142
1143       board[capsq] = piece_of_color_and_type(them, st->capture);
1144
1145       // Update piece count
1146       pieceCount[them][st->capture]++;
1147
1148       // Update piece list, add a new captured piece in capsq square
1149       index[capsq] = pieceCount[them][st->capture] - 1;
1150       pieceList[them][st->capture][index[capsq]] = capsq;
1151   }
1152
1153   // Finally point our state pointer back to the previous state
1154   st = st->previous;
1155
1156   assert(is_ok());
1157 }
1158
1159
1160 /// Position::undo_castle_move() is a private method used to unmake a castling
1161 /// move. It is called from the main Position::undo_move function. Note that
1162 /// castling moves are encoded as "king captures friendly rook" moves, for
1163 /// instance white short castling in a non-Chess960 game is encoded as e1h1.
1164
1165 void Position::undo_castle_move(Move m) {
1166
1167   assert(move_is_ok(m));
1168   assert(move_is_castle(m));
1169
1170   // When we have arrived here, some work has already been done by
1171   // Position::undo_move.  In particular, the side to move has been switched,
1172   // so the code below is correct.
1173   Color us = side_to_move();
1174
1175   // Find source squares for king and rook
1176   Square kfrom = move_from(m);
1177   Square rfrom = move_to(m);  // HACK: See comment at beginning of function
1178   Square kto, rto;
1179
1180   // Find destination squares for king and rook
1181   if (rfrom > kfrom) // O-O
1182   {
1183       kto = relative_square(us, SQ_G1);
1184       rto = relative_square(us, SQ_F1);
1185   } else { // O-O-O
1186       kto = relative_square(us, SQ_C1);
1187       rto = relative_square(us, SQ_D1);
1188   }
1189
1190   assert(piece_on(kto) == piece_of_color_and_type(us, KING));
1191   assert(piece_on(rto) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
1192   
1193   // Remove pieces from destination squares:
1194   clear_bit(&(byColorBB[us]), kto);
1195   clear_bit(&(byTypeBB[KING]), kto);
1196   clear_bit(&(byTypeBB[0]), kto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1197   clear_bit(&(byColorBB[us]), rto);
1198   clear_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rto);
1199   clear_bit(&(byTypeBB[0]), rto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1200  
1201   // Put pieces on source squares:
1202   set_bit(&(byColorBB[us]), kfrom);
1203   set_bit(&(byTypeBB[KING]), kfrom);
1204   set_bit(&(byTypeBB[0]), kfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1205   set_bit(&(byColorBB[us]), rfrom);
1206   set_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rfrom);
1207   set_bit(&(byTypeBB[0]), rfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
1208
1209   // Update board
1210   board[rto] = board[kto] = EMPTY;
1211   board[rfrom] = piece_of_color_and_type(us, ROOK);
1212   board[kfrom] = piece_of_color_and_type(us, KING);
1213
1214   // Update piece lists
1215   pieceList[us][KING][index[kto]] = kfrom;
1216   pieceList[us][ROOK][index[rto]] = rfrom;
1217   int tmp = index[rto];  // In Chess960 could be rto == kfrom
1218   index[kfrom] = index[kto];
1219   index[rfrom] = tmp;
1220
1221   // Finally point our state pointer back to the previous state
1222   st = st->previous;
1223
1224   assert(is_ok());
1225 }
1226
1227
1228 /// Position::do_null_move makes() a "null move": It switches the side to move
1229 /// and updates the hash key without executing any move on the board.
1230
1231 void Position::do_null_move(StateInfo& backupSt) {
1232
1233   assert(is_ok());
1234   assert(!is_check());
1235
1236   // Back up the information necessary to undo the null move to the supplied
1237   // StateInfo object.
1238   // Note that differently from normal case here backupSt is actually used as
1239   // a backup storage not as a new state to be used.
1240   backupSt.key      = st->key;
1241   backupSt.epSquare = st->epSquare;
1242   backupSt.mgValue  = st->mgValue;
1243   backupSt.egValue  = st->egValue;
1244   backupSt.previous = st->previous;
1245   backupSt.pliesFromNull = st->pliesFromNull;
1246   st->previous = &backupSt;
1247
1248   // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
1249   // detect repetition draws.
1250   history[gamePly] = st->key;
1251
1252   // Update the necessary information
1253   if (st->epSquare != SQ_NONE)
1254       st->key ^= zobEp[st->epSquare];
1255
1256   st->key ^= zobSideToMove;
1257   TT.prefetch(st->key);
1258
1259   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1260   st->epSquare = SQ_NONE;
1261   st->rule50++;
1262   st->pliesFromNull = 0;
1263   gamePly++;
1264
1265   st->mgValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueMidgame : -TempoValueMidgame;
1266   st->egValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueEndgame : -TempoValueEndgame;
1267 }
1268
1269
1270 /// Position::undo_null_move() unmakes a "null move".
1271
1272 void Position::undo_null_move() {
1273
1274   assert(is_ok());
1275   assert(!is_check());
1276
1277   // Restore information from the our backup StateInfo object
1278   StateInfo* backupSt = st->previous;
1279   st->key      = backupSt->key;
1280   st->epSquare = backupSt->epSquare;
1281   st->mgValue  = backupSt->mgValue;
1282   st->egValue  = backupSt->egValue;
1283   st->previous = backupSt->previous;
1284   st->pliesFromNull = backupSt->pliesFromNull;
1285
1286   // Update the necessary information
1287   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1288   st->rule50--;
1289   gamePly--;
1290 }
1291
1292
1293 /// Position::see() is a static exchange evaluator: It tries to estimate the
1294 /// material gain or loss resulting from a move. There are three versions of
1295 /// this function: One which takes a destination square as input, one takes a
1296 /// move, and one which takes a 'from' and a 'to' square. The function does
1297 /// not yet understand promotions captures.
1298
1299 int Position::see(Square to) const {
1300
1301   assert(square_is_ok(to));
1302   return see(SQ_NONE, to);
1303 }
1304
1305 int Position::see(Move m) const {
1306
1307   assert(move_is_ok(m));
1308   return see(move_from(m), move_to(m));
1309 }
1310
1311 int Position::see_sign(Move m) const {
1312
1313   assert(move_is_ok(m));
1314
1315   Square from = move_from(m);
1316   Square to = move_to(m);
1317
1318   // Early return if SEE cannot be negative because capturing piece value
1319   // is not bigger then captured one.
1320   if (   midgame_value_of_piece_on(from) <= midgame_value_of_piece_on(to)
1321       && type_of_piece_on(from) != KING)
1322          return 1;
1323
1324   return see(from, to);
1325 }
1326
1327 int Position::see(Square from, Square to) const {
1328
1329   // Material values
1330   static const int seeValues[18] = {
1331     0, PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
1332        RookValueMidgame, QueenValueMidgame, QueenValueMidgame*10, 0,
1333     0, PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
1334        RookValueMidgame, QueenValueMidgame, QueenValueMidgame*10, 0,
1335     0, 0
1336   };
1337
1338   Bitboard attackers, stmAttackers, b;
1339
1340   assert(!shortcut || from != SQ_NONE);
1341   assert(square_is_ok(from) || from == SQ_NONE);
1342   assert(square_is_ok(to));
1343
1344   // Initialize colors
1345   Color us = (from != SQ_NONE ? color_of_piece_on(from) : opposite_color(color_of_piece_on(to)));
1346   Color them = opposite_color(us);
1347
1348   // Initialize pieces
1349   Piece piece = piece_on(from);
1350   Piece capture = piece_on(to);
1351   Bitboard occ = occupied_squares();
1352
1353   // King cannot be recaptured
1354   if (type_of_piece(piece) == KING)
1355       return seeValues[capture];
1356
1357   // Handle en passant moves
1358   if (st->epSquare == to && type_of_piece_on(from) == PAWN)
1359   {
1360       assert(capture == EMPTY);
1361
1362       Square capQq = (side_to_move() == WHITE)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
1363       capture = piece_on(capQq);
1364       assert(type_of_piece_on(capQq) == PAWN);
1365
1366       // Remove the captured pawn
1367       clear_bit(&occ, capQq);
1368   }
1369
1370   while (true)
1371   {
1372       // Find all attackers to the destination square, with the moving piece
1373       // removed, but possibly an X-ray attacker added behind it.
1374       clear_bit(&occ, from);
1375       attackers =  (rook_attacks_bb(to, occ)      & pieces(ROOK, QUEEN))
1376                  | (bishop_attacks_bb(to, occ)    & pieces(BISHOP, QUEEN))
1377                  | (attacks_from<KNIGHT>(to)      & pieces(KNIGHT))
1378                  | (attacks_from<KING>(to)        & pieces(KING))
1379                  | (attacks_from<PAWN>(to, WHITE) & pieces(PAWN, BLACK))
1380                  | (attacks_from<PAWN>(to, BLACK) & pieces(PAWN, WHITE));
1381
1382       if (from != SQ_NONE)
1383           break;
1384
1385       // If we don't have any attacker we are finished
1386       if ((attackers & pieces_of_color(us)) == EmptyBoardBB)
1387           return 0;
1388
1389       // Locate the least valuable attacker to the destination square
1390       // and use it to initialize from square.
1391       stmAttackers = attackers & pieces_of_color(us);
1392       PieceType pt;
1393       for (pt = PAWN; !(stmAttackers & pieces(pt)); pt++)
1394           assert(pt < KING);
1395
1396       from = first_1(stmAttackers & pieces(pt));
1397       piece = piece_on(from);
1398   }
1399
1400   // If the opponent has no attackers we are finished
1401   stmAttackers = attackers & pieces_of_color(them);
1402   if (!stmAttackers)
1403       return seeValues[capture];
1404
1405   attackers &= occ; // Remove the moving piece
1406
1407   // The destination square is defended, which makes things rather more
1408   // difficult to compute. We proceed by building up a "swap list" containing
1409   // the material gain or loss at each stop in a sequence of captures to the
1410   // destination square, where the sides alternately capture, and always
1411   // capture with the least valuable piece. After each capture, we look for
1412   // new X-ray attacks from behind the capturing piece.
1413   int lastCapturingPieceValue = seeValues[piece];
1414   int swapList[32], n = 1;
1415   Color c = them;
1416   PieceType pt;
1417
1418   swapList[0] = seeValues[capture];
1419
1420   do {
1421       // Locate the least valuable attacker for the side to move. The loop
1422       // below looks like it is potentially infinite, but it isn't. We know
1423       // that the side to move still has at least one attacker left.
1424       for (pt = PAWN; !(stmAttackers & pieces(pt)); pt++)
1425           assert(pt < KING);
1426
1427       // Remove the attacker we just found from the 'attackers' bitboard,
1428       // and scan for new X-ray attacks behind the attacker.
1429       b = stmAttackers & pieces(pt);
1430       occ ^= (b & (~b + 1));
1431       attackers |=  (rook_attacks_bb(to, occ) &  pieces(ROOK, QUEEN))
1432                   | (bishop_attacks_bb(to, occ) & pieces(BISHOP, QUEEN));
1433
1434       attackers &= occ;
1435
1436       // Add the new entry to the swap list
1437       assert(n < 32);
1438       swapList[n] = -swapList[n - 1] + lastCapturingPieceValue;
1439       n++;
1440
1441       // Remember the value of the capturing piece, and change the side to move
1442       // before beginning the next iteration
1443       lastCapturingPieceValue = seeValues[pt];
1444       c = opposite_color(c);
1445       stmAttackers = attackers & pieces_of_color(c);
1446
1447       // Stop after a king capture
1448       if (pt == KING && stmAttackers)
1449       {
1450           assert(n < 32);
1451           swapList[n++] = QueenValueMidgame*10;
1452           break;
1453       }
1454   } while (stmAttackers);
1455
1456   // Having built the swap list, we negamax through it to find the best
1457   // achievable score from the point of view of the side to move
1458   while (--n)
1459       swapList[n-1] = Min(-swapList[n], swapList[n-1]);
1460
1461   return swapList[0];
1462 }
1463
1464
1465 /// Position::saveState() copies the content of the current state
1466 /// inside startState and makes st point to it. This is needed
1467 /// when the st pointee could become stale, as example because
1468 /// the caller is about to going out of scope.
1469
1470 void Position::saveState() {
1471
1472   startState = *st;
1473   st = &startState;
1474   st->previous = NULL; // as a safe guard
1475 }
1476
1477
1478 /// Position::clear() erases the position object to a pristine state, with an
1479 /// empty board, white to move, and no castling rights.
1480
1481 void Position::clear() {
1482
1483   st = &startState;
1484   memset(st, 0, sizeof(StateInfo));
1485   st->epSquare = SQ_NONE;
1486
1487   memset(byColorBB,  0, sizeof(Bitboard) * 2);
1488   memset(byTypeBB,   0, sizeof(Bitboard) * 8);
1489   memset(pieceCount, 0, sizeof(int) * 2 * 8);
1490   memset(index,      0, sizeof(int) * 64);
1491
1492   for (int i = 0; i < 64; i++)
1493       board[i] = EMPTY;
1494
1495   for (int i = 0; i < 8; i++)
1496       for (int j = 0; j < 16; j++)
1497           pieceList[0][i][j] = pieceList[1][i][j] = SQ_NONE;
1498
1499   sideToMove = WHITE;
1500   gamePly = 0;
1501   initialKFile = FILE_E;
1502   initialKRFile = FILE_H;
1503   initialQRFile = FILE_A;
1504 }
1505
1506
1507 /// Position::reset_game_ply() simply sets gamePly to 0. It is used from the
1508 /// UCI interface code, whenever a non-reversible move is made in a
1509 /// 'position fen <fen> moves m1 m2 ...' command.  This makes it possible
1510 /// for the program to handle games of arbitrary length, as long as the GUI
1511 /// handles draws by the 50 move rule correctly.
1512
1513 void Position::reset_game_ply() {
1514
1515   gamePly = 0;
1516 }
1517
1518
1519 /// Position::put_piece() puts a piece on the given square of the board,
1520 /// updating the board array, bitboards, and piece counts.
1521
1522 void Position::put_piece(Piece p, Square s) {
1523
1524   Color c = color_of_piece(p);
1525   PieceType pt = type_of_piece(p);
1526
1527   board[s] = p;
1528   index[s] = pieceCount[c][pt];
1529   pieceList[c][pt][index[s]] = s;
1530
1531   set_bit(&(byTypeBB[pt]), s);
1532   set_bit(&(byColorBB[c]), s);
1533   set_bit(&byTypeBB[0], s); // HACK: byTypeBB[0] contains all occupied squares.
1534
1535   pieceCount[c][pt]++;
1536 }
1537
1538
1539 /// Position::allow_oo() gives the given side the right to castle kingside.
1540 /// Used when setting castling rights during parsing of FEN strings.
1541
1542 void Position::allow_oo(Color c) {
1543
1544   st->castleRights |= (1 + int(c));
1545 }
1546
1547
1548 /// Position::allow_ooo() gives the given side the right to castle queenside.
1549 /// Used when setting castling rights during parsing of FEN strings.
1550
1551 void Position::allow_ooo(Color c) {
1552
1553   st->castleRights |= (4 + 4*int(c));
1554 }
1555
1556
1557 /// Position::compute_key() computes the hash key of the position. The hash
1558 /// key is usually updated incrementally as moves are made and unmade, the
1559 /// compute_key() function is only used when a new position is set up, and
1560 /// to verify the correctness of the hash key when running in debug mode.
1561
1562 Key Position::compute_key() const {
1563
1564   Key result = Key(0ULL);
1565
1566   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1567       if (square_is_occupied(s))
1568           result ^= zobrist[color_of_piece_on(s)][type_of_piece_on(s)][s];
1569
1570   if (ep_square() != SQ_NONE)
1571       result ^= zobEp[ep_square()];
1572
1573   result ^= zobCastle[st->castleRights];
1574   if (side_to_move() == BLACK)
1575       result ^= zobSideToMove;
1576
1577   return result;
1578 }
1579
1580
1581 /// Position::compute_pawn_key() computes the hash key of the position. The
1582 /// hash key is usually updated incrementally as moves are made and unmade,
1583 /// the compute_pawn_key() function is only used when a new position is set
1584 /// up, and to verify the correctness of the pawn hash key when running in
1585 /// debug mode.
1586
1587 Key Position::compute_pawn_key() const {
1588
1589   Key result = Key(0ULL);
1590   Bitboard b;
1591   Square s;
1592
1593   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1594   {
1595       b = pieces(PAWN, c);
1596       while(b)
1597       {
1598           s = pop_1st_bit(&b);
1599           result ^= zobrist[c][PAWN][s];
1600       }
1601   }
1602   return result;
1603 }
1604
1605
1606 /// Position::compute_material_key() computes the hash key of the position.
1607 /// The hash key is usually updated incrementally as moves are made and unmade,
1608 /// the compute_material_key() function is only used when a new position is set
1609 /// up, and to verify the correctness of the material hash key when running in
1610 /// debug mode.
1611
1612 Key Position::compute_material_key() const {
1613
1614   Key result = Key(0ULL);
1615   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1616       for (PieceType pt = PAWN; pt <= QUEEN; pt++)
1617       {
1618           int count = piece_count(c, pt);
1619           for (int i = 0; i <= count; i++)
1620               result ^= zobMaterial[c][pt][i];
1621       }
1622   return result;
1623 }
1624
1625
1626 /// Position::compute_value() compute the incremental scores for the middle
1627 /// game and the endgame. These functions are used to initialize the incremental
1628 /// scores when a new position is set up, and to verify that the scores are correctly
1629 /// updated by do_move and undo_move when the program is running in debug mode.
1630 template<Position::GamePhase Phase>
1631 Value Position::compute_value() const {
1632
1633   Value result = Value(0);
1634   Bitboard b;
1635   Square s;
1636
1637   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1638       for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
1639       {
1640           b = pieces(pt, c);
1641           while(b)
1642           {
1643               s = pop_1st_bit(&b);
1644               assert(piece_on(s) == piece_of_color_and_type(c, pt));
1645               result += pst<Phase>(c, pt, s);
1646           }
1647       }
1648
1649   const Value TempoValue = (Phase == MidGame ? TempoValueMidgame : TempoValueEndgame);
1650   result += (side_to_move() == WHITE)? TempoValue / 2 : -TempoValue / 2;
1651   return result;
1652 }
1653
1654
1655 /// Position::compute_non_pawn_material() computes the total non-pawn middle
1656 /// game material score for the given side. Material scores are updated
1657 /// incrementally during the search, this function is only used while
1658 /// initializing a new Position object.
1659
1660 Value Position::compute_non_pawn_material(Color c) const {
1661
1662   Value result = Value(0);
1663
1664   for (PieceType pt = KNIGHT; pt <= QUEEN; pt++)
1665   {
1666       Bitboard b = pieces(pt, c);
1667       while (b)
1668       {
1669           assert(piece_on(first_1(b)) == piece_of_color_and_type(c, pt));
1670           pop_1st_bit(&b);
1671           result += piece_value_midgame(pt);
1672       }
1673   }
1674   return result;
1675 }
1676
1677
1678 /// Position::is_draw() tests whether the position is drawn by material,
1679 /// repetition, or the 50 moves rule. It does not detect stalemates, this
1680 /// must be done by the search.
1681
1682 bool Position::is_draw() const {
1683
1684   // Draw by material?
1685   if (   !pieces(PAWN)
1686       && (non_pawn_material(WHITE) + non_pawn_material(BLACK) <= BishopValueMidgame))
1687       return true;
1688
1689   // Draw by the 50 moves rule?
1690   if (st->rule50 > 100 || (st->rule50 == 100 && !is_check()))
1691       return true;
1692
1693   // Draw by repetition?
1694   for (int i = 2; i < Min(Min(gamePly, st->rule50), st->pliesFromNull); i += 2)
1695       if (history[gamePly - i] == st->key)
1696           return true;
1697
1698   return false;
1699 }
1700
1701
1702 /// Position::is_mate() returns true or false depending on whether the
1703 /// side to move is checkmated.
1704
1705 bool Position::is_mate() const {
1706
1707   MoveStack moves[256];
1708   return is_check() && (generate_moves(*this, moves, false) == moves);
1709 }
1710
1711
1712 /// Position::has_mate_threat() tests whether a given color has a mate in one
1713 /// from the current position.
1714
1715 bool Position::has_mate_threat(Color c) {
1716
1717   StateInfo st1, st2;
1718   Color stm = side_to_move();
1719
1720   if (is_check())
1721       return false;
1722
1723   // If the input color is not equal to the side to move, do a null move
1724   if (c != stm)
1725       do_null_move(st1);
1726
1727   MoveStack mlist[120];
1728   bool result = false;
1729   Bitboard dc = discovered_check_candidates(sideToMove);
1730   Bitboard pinned = pinned_pieces(sideToMove);
1731
1732   // Generate pseudo-legal non-capture and capture check moves
1733   MoveStack* last = generate_non_capture_checks(*this, mlist, dc);
1734   last = generate_captures(*this, last);
1735
1736   // Loop through the moves, and see if one of them is mate
1737   for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
1738   {
1739       Move move = cur->move;
1740       if (!pl_move_is_legal(move, pinned))
1741           continue;
1742
1743       do_move(move, st2);
1744       if (is_mate())
1745           result = true;
1746
1747       undo_move(move);
1748   }
1749
1750   // Undo null move, if necessary
1751   if (c != stm)
1752       undo_null_move();
1753
1754   return result;
1755 }
1756
1757
1758 /// Position::init_zobrist() is a static member function which initializes the
1759 /// various arrays used to compute hash keys.
1760
1761 void Position::init_zobrist() {
1762
1763   for (int i = 0; i < 2; i++)
1764       for (int j = 0; j < 8; j++)
1765           for (int k = 0; k < 64; k++)
1766               zobrist[i][j][k] = Key(genrand_int64());
1767
1768   for (int i = 0; i < 64; i++)
1769       zobEp[i] = Key(genrand_int64());
1770
1771   for (int i = 0; i < 16; i++)
1772       zobCastle[i] = genrand_int64();
1773
1774   zobSideToMove = genrand_int64();
1775
1776   for (int i = 0; i < 2; i++)
1777       for (int j = 0; j < 8; j++)
1778           for (int k = 0; k < 16; k++)
1779               zobMaterial[i][j][k] = (k > 0)? Key(genrand_int64()) : Key(0LL);
1780
1781   for (int i = 0; i < 16; i++)
1782       zobMaterial[0][KING][i] = zobMaterial[1][KING][i] = Key(0ULL);
1783 }
1784
1785
1786 /// Position::init_piece_square_tables() initializes the piece square tables.
1787 /// This is a two-step operation:  First, the white halves of the tables are
1788 /// copied from the MgPST[][] and EgPST[][] arrays, with a small random number
1789 /// added to each entry if the "Randomness" UCI parameter is non-zero.
1790 /// Second, the black halves of the tables are initialized by mirroring
1791 /// and changing the sign of the corresponding white scores.
1792
1793 void Position::init_piece_square_tables() {
1794
1795   int r = get_option_value_int("Randomness"), i;
1796   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1797       for (Piece p = WP; p <= WK; p++)
1798       {
1799           i = (r == 0)? 0 : (genrand_int32() % (r*2) - r);
1800           MgPieceSquareTable[p][s] = Value(MgPST[p][s] + i);
1801           EgPieceSquareTable[p][s] = Value(EgPST[p][s] + i);
1802       }
1803
1804   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1805       for (Piece p = BP; p <= BK; p++)
1806       {
1807           MgPieceSquareTable[p][s] = -MgPieceSquareTable[p-8][flip_square(s)];
1808           EgPieceSquareTable[p][s] = -EgPieceSquareTable[p-8][flip_square(s)];
1809       }
1810 }
1811
1812
1813 /// Position::flipped_copy() makes a copy of the input position, but with
1814 /// the white and black sides reversed. This is only useful for debugging,
1815 /// especially for finding evaluation symmetry bugs.
1816
1817 void Position::flipped_copy(const Position& pos) {
1818
1819   assert(pos.is_ok());
1820
1821   clear();
1822
1823   // Board
1824   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1825       if (!pos.square_is_empty(s))
1826           put_piece(Piece(int(pos.piece_on(s)) ^ 8), flip_square(s));
1827
1828   // Side to move
1829   sideToMove = opposite_color(pos.side_to_move());
1830
1831   // Castling rights
1832   if (pos.can_castle_kingside(WHITE))  allow_oo(BLACK);
1833   if (pos.can_castle_queenside(WHITE)) allow_ooo(BLACK);
1834   if (pos.can_castle_kingside(BLACK))  allow_oo(WHITE);
1835   if (pos.can_castle_queenside(BLACK)) allow_ooo(WHITE);
1836
1837   initialKFile  = pos.initialKFile;
1838   initialKRFile = pos.initialKRFile;
1839   initialQRFile = pos.initialQRFile;
1840
1841   for (Square sq = SQ_A1; sq <= SQ_H8; sq++)
1842       castleRightsMask[sq] = ALL_CASTLES;
1843
1844   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_1)] ^= (WHITE_OO | WHITE_OOO);
1845   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_8)] ^= (BLACK_OO | BLACK_OOO);
1846   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_1)] ^=  WHITE_OO;
1847   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_8)] ^=  BLACK_OO;
1848   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_1)] ^=  WHITE_OOO;
1849   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_8)] ^=  BLACK_OOO;
1850
1851   // En passant square
1852   if (pos.st->epSquare != SQ_NONE)
1853       st->epSquare = flip_square(pos.st->epSquare);
1854
1855   // Checkers
1856   find_checkers();
1857
1858   // Hash keys
1859   st->key = compute_key();
1860   st->pawnKey = compute_pawn_key();
1861   st->materialKey = compute_material_key();
1862
1863   // Incremental scores
1864   st->mgValue = compute_value<MidGame>();
1865   st->egValue = compute_value<EndGame>();
1866
1867   // Material
1868   st->npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
1869   st->npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
1870
1871   assert(is_ok());
1872 }
1873
1874
1875 /// Position::is_ok() performs some consitency checks for the position object.
1876 /// This is meant to be helpful when debugging.
1877
1878 bool Position::is_ok(int* failedStep) const {
1879
1880   // What features of the position should be verified?
1881   static const bool debugBitboards = false;
1882   static const bool debugKingCount = false;
1883   static const bool debugKingCapture = false;
1884   static const bool debugCheckerCount = false;
1885   static const bool debugKey = false;
1886   static const bool debugMaterialKey = false;
1887   static const bool debugPawnKey = false;
1888   static const bool debugIncrementalEval = false;
1889   static const bool debugNonPawnMaterial = false;
1890   static const bool debugPieceCounts = false;
1891   static const bool debugPieceList = false;
1892
1893   if (failedStep) *failedStep = 1;
1894
1895   // Side to move OK?
1896   if (!color_is_ok(side_to_move()))
1897       return false;
1898
1899   // Are the king squares in the position correct?
1900   if (failedStep) (*failedStep)++;
1901   if (piece_on(king_square(WHITE)) != WK)
1902       return false;
1903
1904   if (failedStep) (*failedStep)++;
1905   if (piece_on(king_square(BLACK)) != BK)
1906       return false;
1907
1908   // Castle files OK?
1909   if (failedStep) (*failedStep)++;
1910   if (!file_is_ok(initialKRFile))
1911       return false;
1912
1913   if (!file_is_ok(initialQRFile))
1914       return false;
1915
1916   // Do both sides have exactly one king?
1917   if (failedStep) (*failedStep)++;
1918   if (debugKingCount)
1919   {
1920       int kingCount[2] = {0, 0};
1921       for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1922           if (type_of_piece_on(s) == KING)
1923               kingCount[color_of_piece_on(s)]++;
1924
1925       if (kingCount[0] != 1 || kingCount[1] != 1)
1926           return false;
1927   }
1928
1929   // Can the side to move capture the opponent's king?
1930   if (failedStep) (*failedStep)++;
1931   if (debugKingCapture)
1932   {
1933       Color us = side_to_move();
1934       Color them = opposite_color(us);
1935       Square ksq = king_square(them);
1936       if (attackers_to(ksq) & pieces_of_color(us))
1937           return false;
1938   }
1939
1940   // Is there more than 2 checkers?
1941   if (failedStep) (*failedStep)++;
1942   if (debugCheckerCount && count_1s(st->checkersBB) > 2)
1943       return false;
1944
1945   // Bitboards OK?
1946   if (failedStep) (*failedStep)++;
1947   if (debugBitboards)
1948   {
1949       // The intersection of the white and black pieces must be empty
1950       if ((pieces_of_color(WHITE) & pieces_of_color(BLACK)) != EmptyBoardBB)
1951           return false;
1952
1953       // The union of the white and black pieces must be equal to all
1954       // occupied squares
1955       if ((pieces_of_color(WHITE) | pieces_of_color(BLACK)) != occupied_squares())
1956           return false;
1957
1958       // Separate piece type bitboards must have empty intersections
1959       for (PieceType p1 = PAWN; p1 <= KING; p1++)
1960           for (PieceType p2 = PAWN; p2 <= KING; p2++)
1961               if (p1 != p2 && (pieces(p1) & pieces(p2)))
1962                   return false;
1963   }
1964
1965   // En passant square OK?
1966   if (failedStep) (*failedStep)++;
1967   if (ep_square() != SQ_NONE)
1968   {
1969       // The en passant square must be on rank 6, from the point of view of the
1970       // side to move.
1971       if (relative_rank(side_to_move(), ep_square()) != RANK_6)
1972           return false;
1973   }
1974
1975   // Hash key OK?
1976   if (failedStep) (*failedStep)++;
1977   if (debugKey && st->key != compute_key())
1978       return false;
1979
1980   // Pawn hash key OK?
1981   if (failedStep) (*failedStep)++;
1982   if (debugPawnKey && st->pawnKey != compute_pawn_key())
1983       return false;
1984
1985   // Material hash key OK?
1986   if (failedStep) (*failedStep)++;
1987   if (debugMaterialKey && st->materialKey != compute_material_key())
1988       return false;
1989
1990   // Incremental eval OK?
1991   if (failedStep) (*failedStep)++;
1992   if (debugIncrementalEval)
1993   {
1994       if (st->mgValue != compute_value<MidGame>())
1995           return false;
1996
1997       if (st->egValue != compute_value<EndGame>())
1998           return false;
1999   }
2000
2001   // Non-pawn material OK?
2002   if (failedStep) (*failedStep)++;
2003   if (debugNonPawnMaterial)
2004   {
2005       if (st->npMaterial[WHITE] != compute_non_pawn_material(WHITE))
2006           return false;
2007
2008       if (st->npMaterial[BLACK] != compute_non_pawn_material(BLACK))
2009           return false;
2010   }
2011
2012   // Piece counts OK?
2013   if (failedStep) (*failedStep)++;
2014   if (debugPieceCounts)
2015       for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
2016           for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
2017               if (pieceCount[c][pt] != count_1s(pieces(pt, c)))
2018                   return false;
2019
2020   if (failedStep) (*failedStep)++;
2021   if (debugPieceList)
2022   {
2023       for(Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
2024           for(PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
2025               for(int i = 0; i < pieceCount[c][pt]; i++)
2026               {
2027                   if (piece_on(piece_list(c, pt, i)) != piece_of_color_and_type(c, pt))
2028                       return false;
2029
2030                   if (index[piece_list(c, pt, i)] != i)
2031                       return false;
2032               }
2033   }
2034   if (failedStep) *failedStep = 0;
2035   return true;
2036 }