git.sesse.net Git - stockfish/blob - 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   assert(!is_check());
 474
 475   // Castling moves are checked for legality during move generation.
 476   if (move_is_castle(m))
 477       return true;
 478
 479   Color us = side_to_move();
 480   Square from = move_from(m);
 481
 482   assert(color_of_piece_on(from) == us);
 483   assert(piece_on(king_square(us)) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 484
 485   // En passant captures are a tricky special case.  Because they are
 486   // rather uncommon, we do it simply by testing whether the king is attacked
 487   // after the move is made
 488   if (move_is_ep(m))
 489   {
 490       Color them = opposite_color(us);
 491       Square to = move_to(m);
 492       Square capsq = make_square(square_file(to), square_rank(from));
 493       Bitboard b = occupied_squares();
 494       Square ksq = king_square(us);
 495
 496       assert(to == ep_square());
 497       assert(piece_on(from) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
 498       assert(piece_on(capsq) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
 499       assert(piece_on(to) == EMPTY);
 500
 501       clear_bit(&b, from);
 502       clear_bit(&b, capsq);
 503       set_bit(&b, to);
 504
 505       return   !(rook_attacks_bb(ksq, b) & pieces(ROOK, QUEEN, them))
 506             && !(bishop_attacks_bb(ksq, b) & pieces(BISHOP, QUEEN, them));
 507   }
 508
 509   // If the moving piece is a king, check whether the destination
 510   // square is attacked by the opponent.
 511   if (type_of_piece_on(from) == KING)
 512       return !(attackers_to(move_to(m)) & pieces_of_color(opposite_color(us)));
 513
 514   // A non-king move is legal if and only if it is not pinned or it
 515   // is moving along the ray towards or away from the king.
 516   return (   !pinned
 517           || !bit_is_set(pinned, from)
 518           || (direction_between_squares(from, king_square(us)) == direction_between_squares(move_to(m), king_square(us))));
 519 }
 520
 521
 522 /// Position::move_is_check() tests whether a pseudo-legal move is a check
 523
 524 bool Position::move_is_check(Move m) const {
 525
 526   Bitboard dc = discovered_check_candidates(side_to_move());
 527   return move_is_check(m, dc);
 528 }
 529
 530 bool Position::move_is_check(Move m, Bitboard dcCandidates) const {
 531
 532   assert(is_ok());
 533   assert(move_is_ok(m));
 534   assert(dcCandidates == discovered_check_candidates(side_to_move()));
 535
 536   Color us = side_to_move();
 537   Color them = opposite_color(us);
 538   Square from = move_from(m);
 539   Square to = move_to(m);
 540   Square ksq = king_square(them);
 541
 542   assert(color_of_piece_on(from) == us);
 543   assert(piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(them, KING));
 544
 545   // Proceed according to the type of the moving piece
 546   switch (type_of_piece_on(from))
 547   {
 548   case PAWN:
 549
 550       if (bit_is_set(attacks_from<PAWN>(ksq, them), to)) // Normal check?
 551           return true;
 552
 553       if (   dcCandidates // Discovered check?
 554           && bit_is_set(dcCandidates, from)
 555           && (direction_between_squares(from, ksq) != direction_between_squares(to, ksq)))
 556           return true;
 557
 558       if (move_is_promotion(m)) // Promotion with check?
 559       {
 560           Bitboard b = occupied_squares();
 561           clear_bit(&b, from);
 562
 563           switch (move_promotion_piece(m))
 564           {
 565           case KNIGHT:
 566               return bit_is_set(attacks_from<KNIGHT>(to), ksq);
 567           case BISHOP:
 568               return bit_is_set(bishop_attacks_bb(to, b), ksq);
 569           case ROOK:
 570               return bit_is_set(rook_attacks_bb(to, b), ksq);
 571           case QUEEN:
 572               return bit_is_set(queen_attacks_bb(to, b), ksq);
 573           default:
 574               assert(false);
 575           }
 576       }
 577       // En passant capture with check?  We have already handled the case
 578       // of direct checks and ordinary discovered check, the only case we
 579       // need to handle is the unusual case of a discovered check through the
 580       // captured pawn.
 581       else if (move_is_ep(m))
 582       {
 583           Square capsq = make_square(square_file(to), square_rank(from));
 584           Bitboard b = occupied_squares();
 585           clear_bit(&b, from);
 586           clear_bit(&b, capsq);
 587           set_bit(&b, to);
 588           return  (rook_attacks_bb(ksq, b) & pieces(ROOK, QUEEN, us))
 589                 ||(bishop_attacks_bb(ksq, b) & pieces(BISHOP, QUEEN, us));
 590       }
 591       return false;
 592
 593   // Test discovered check and normal check according to piece type
 594   case KNIGHT:
 595     return   (dcCandidates && bit_is_set(dcCandidates, from))
 596           || bit_is_set(attacks_from<KNIGHT>(ksq), to);
 597
 598   case BISHOP:
 599     return   (dcCandidates && bit_is_set(dcCandidates, from))
 600           || (direction_is_diagonal(ksq, to) && bit_is_set(attacks_from<BISHOP>(ksq), to));
 601
 602   case ROOK:
 603     return   (dcCandidates && bit_is_set(dcCandidates, from))
 604           || (direction_is_straight(ksq, to) && bit_is_set(attacks_from<ROOK>(ksq), to));
 605
 606   case QUEEN:
 607       // Discovered checks are impossible!
 608       assert(!bit_is_set(dcCandidates, from));
 609       return (   (direction_is_straight(ksq, to) && bit_is_set(attacks_from<ROOK>(ksq), to))
 610               || (direction_is_diagonal(ksq, to) && bit_is_set(attacks_from<BISHOP>(ksq), to)));
 611
 612   case KING:
 613       // Discovered check?
 614       if (   bit_is_set(dcCandidates, from)
 615           && (direction_between_squares(from, ksq) != direction_between_squares(to, ksq)))
 616           return true;
 617
 618       // Castling with check?
 619       if (move_is_castle(m))
 620       {
 621           Square kfrom, kto, rfrom, rto;
 622           Bitboard b = occupied_squares();
 623           kfrom = from;
 624           rfrom = to;
 625
 626           if (rfrom > kfrom)
 627           {
 628               kto = relative_square(us, SQ_G1);
 629               rto = relative_square(us, SQ_F1);
 630           } else {
 631               kto = relative_square(us, SQ_C1);
 632               rto = relative_square(us, SQ_D1);
 633           }
 634           clear_bit(&b, kfrom);
 635           clear_bit(&b, rfrom);
 636           set_bit(&b, rto);
 637           set_bit(&b, kto);
 638           return bit_is_set(rook_attacks_bb(rto, b), ksq);
 639       }
 640       return false;
 641
 642   default: // NO_PIECE_TYPE
 643       break;
 644   }
 645   assert(false);
 646   return false;
 647 }
 648
 649
 650 /// Position::update_checkers() udpates chekers info given the move. It is called
 651 /// in do_move() and is faster then find_checkers().
 652
 653 template<PieceType Piece>
 654 inline void Position::update_checkers(Bitboard* pCheckersBB, Square ksq, Square from,
 655                                       Square to, Bitboard dcCandidates) {
 656
 657   const bool Bishop = (Piece == QUEEN || Piece == BISHOP);
 658   const bool Rook   = (Piece == QUEEN || Piece == ROOK);
 659   const bool Slider = Bishop || Rook;
 660
 661   // Direct checks
 662   if (  (   (Bishop && bit_is_set(BishopPseudoAttacks[ksq], to))
 663          || (Rook   && bit_is_set(RookPseudoAttacks[ksq], to)))
 664       && bit_is_set(attacks_from<Piece>(ksq), to)) // slow, try to early skip
 665       set_bit(pCheckersBB, to);
 666
 667   else if (   Piece != KING
 668            && !Slider
 669            && bit_is_set(Piece == PAWN ? attacks_from<PAWN>(ksq, opposite_color(sideToMove))
 670                                        : attacks_from<Piece>(ksq), to))
 671       set_bit(pCheckersBB, to);
 672
 673   // Discovery checks
 674   if (Piece != QUEEN && bit_is_set(dcCandidates, from))
 675   {
 676       if (Piece != ROOK)
 677           (*pCheckersBB) |= (attacks_from<ROOK>(ksq) & pieces(ROOK, QUEEN, side_to_move()));
 678
 679       if (Piece != BISHOP)
 680           (*pCheckersBB) |= (attacks_from<BISHOP>(ksq) & pieces(BISHOP, QUEEN, side_to_move()));
 681   }
 682 }
 683
 684
 685 /// Position::do_move() makes a move, and saves all information necessary
 686 /// to a StateInfo object. The move is assumed to be legal.
 687 /// Pseudo-legal moves should be filtered out before this function is called.
 688
 689 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt) {
 690
 691   do_move(m, newSt, discovered_check_candidates(side_to_move()));
 692 }
 693
 694 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, Bitboard dcCandidates) {
 695
 696   assert(is_ok());
 697   assert(move_is_ok(m));
 698
 699   Bitboard key = st->key;
 700
 701   // Copy some fields of old state to our new StateInfo object except the
 702   // ones which are recalculated from scratch anyway, then switch our state
 703   // pointer to point to the new, ready to be updated, state.
 704   struct ReducedStateInfo {
 705     Key key, pawnKey, materialKey;
 706     int castleRights, rule50;
 707     Square epSquare;
 708     Value mgValue, egValue;
 709     Value npMaterial[2];
 710   };
 711
 712   memcpy(&newSt, st, sizeof(ReducedStateInfo));
 713   newSt.previous = st;
 714   st = &newSt;
 715
 716   // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
 717   // detect repetition draws.
 718   history[gamePly] = key;
 719   gamePly++;
 720
 721   // Update side to move
 722   key ^= zobSideToMove;
 723
 724   // Increment the 50 moves rule draw counter. Resetting it to zero in the
 725   // case of non-reversible moves is taken care of later.
 726   st->rule50++;
 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   st->previous = &backupSt;
1246
1247   // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
1248   // detect repetition draws.
1249   history[gamePly] = st->key;
1250
1251   // Update the necessary information
1252   if (st->epSquare != SQ_NONE)
1253       st->key ^= zobEp[st->epSquare];
1254
1255   st->key ^= zobSideToMove;
1256   TT.prefetch(st->key);
1257
1258   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1259   st->epSquare = SQ_NONE;
1260   st->rule50++;
1261   gamePly++;
1262
1263   st->mgValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueMidgame : -TempoValueMidgame;
1264   st->egValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueEndgame : -TempoValueEndgame;
1265 }
1266
1267
1268 /// Position::undo_null_move() unmakes a "null move".
1269
1270 void Position::undo_null_move() {
1271
1272   assert(is_ok());
1273   assert(!is_check());
1274
1275   // Restore information from the our backup StateInfo object
1276   StateInfo* backupSt = st->previous;
1277   st->key      = backupSt->key;
1278   st->epSquare = backupSt->epSquare;
1279   st->mgValue  = backupSt->mgValue;
1280   st->egValue  = backupSt->egValue;
1281   st->previous = backupSt->previous;
1282
1283   // Update the necessary information
1284   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
1285   st->rule50--;
1286   gamePly--;
1287 }
1288
1289
1290 /// Position::see() is a static exchange evaluator: It tries to estimate the
1291 /// material gain or loss resulting from a move. There are three versions of
1292 /// this function: One which takes a destination square as input, one takes a
1293 /// move, and one which takes a 'from' and a 'to' square. The function does
1294 /// not yet understand promotions captures.
1295
1296 int Position::see(Square to) const {
1297
1298   assert(square_is_ok(to));
1299   return see(SQ_NONE, to);
1300 }
1301
1302 int Position::see(Move m) const {
1303
1304   assert(move_is_ok(m));
1305   return see(move_from(m), move_to(m));
1306 }
1307
1308 int Position::see_sign(Move m) const {
1309
1310   assert(move_is_ok(m));
1311
1312   Square from = move_from(m);
1313   Square to = move_to(m);
1314
1315   // Early return if SEE cannot be negative because capturing piece value
1316   // is not bigger then captured one.
1317   if (   midgame_value_of_piece_on(from) <= midgame_value_of_piece_on(to)
1318       && type_of_piece_on(from) != KING)
1319          return 1;
1320
1321   return see(from, to);
1322 }
1323
1324 int Position::see(Square from, Square to) const {
1325
1326   // Material values
1327   static const int seeValues[18] = {
1328     0, PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
1329        RookValueMidgame, QueenValueMidgame, QueenValueMidgame*10, 0,
1330     0, PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
1331        RookValueMidgame, QueenValueMidgame, QueenValueMidgame*10, 0,
1332     0, 0
1333   };
1334
1335   Bitboard attackers, stmAttackers, b;
1336
1337   assert(square_is_ok(from) || from == SQ_NONE);
1338   assert(square_is_ok(to));
1339
1340   // Initialize colors
1341   Color us = (from != SQ_NONE ? color_of_piece_on(from) : opposite_color(color_of_piece_on(to)));
1342   Color them = opposite_color(us);
1343
1344   // Initialize pieces
1345   Piece piece = piece_on(from);
1346   Piece capture = piece_on(to);
1347   Bitboard occ = occupied_squares();
1348
1349   // Handle en passant moves
1350   if (st->epSquare == to && type_of_piece_on(from) == PAWN)
1351   {
1352       assert(capture == EMPTY);
1353
1354       Square capQq = (side_to_move() == WHITE)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
1355       capture = piece_on(capQq);
1356       assert(type_of_piece_on(capQq) == PAWN);
1357
1358       // Remove the captured pawn
1359       clear_bit(&occ, capQq);
1360   }
1361
1362   while (true)
1363   {
1364       // Find all attackers to the destination square, with the moving piece
1365       // removed, but possibly an X-ray attacker added behind it.
1366       clear_bit(&occ, from);
1367       attackers =  (rook_attacks_bb(to, occ)      & pieces(ROOK, QUEEN))
1368                  | (bishop_attacks_bb(to, occ)    & pieces(BISHOP, QUEEN))
1369                  | (attacks_from<KNIGHT>(to)      & pieces(KNIGHT))
1370                  | (attacks_from<KING>(to)        & pieces(KING))
1371                  | (attacks_from<PAWN>(to, WHITE) & pieces(PAWN, BLACK))
1372                  | (attacks_from<PAWN>(to, BLACK) & pieces(PAWN, WHITE));
1373
1374       if (from != SQ_NONE)
1375           break;
1376
1377       // If we don't have any attacker we are finished
1378       if ((attackers & pieces_of_color(us)) == EmptyBoardBB)
1379           return 0;
1380
1381       // Locate the least valuable attacker to the destination square
1382       // and use it to initialize from square.
1383       stmAttackers = attackers & pieces_of_color(us);
1384       PieceType pt;
1385       for (pt = PAWN; !(stmAttackers & pieces(pt)); pt++)
1386           assert(pt < KING);
1387
1388       from = first_1(stmAttackers & pieces(pt));
1389       piece = piece_on(from);
1390   }
1391
1392   // If the opponent has no attackers we are finished
1393   stmAttackers = attackers & pieces_of_color(them);
1394   if (!stmAttackers)
1395       return seeValues[capture];
1396
1397   attackers &= occ; // Remove the moving piece
1398
1399   // The destination square is defended, which makes things rather more
1400   // difficult to compute. We proceed by building up a "swap list" containing
1401   // the material gain or loss at each stop in a sequence of captures to the
1402   // destination square, where the sides alternately capture, and always
1403   // capture with the least valuable piece. After each capture, we look for
1404   // new X-ray attacks from behind the capturing piece.
1405   int lastCapturingPieceValue = seeValues[piece];
1406   int swapList[32], n = 1;
1407   Color c = them;
1408   PieceType pt;
1409
1410   swapList[0] = seeValues[capture];
1411
1412   do {
1413       // Locate the least valuable attacker for the side to move. The loop
1414       // below looks like it is potentially infinite, but it isn't. We know
1415       // that the side to move still has at least one attacker left.
1416       for (pt = PAWN; !(stmAttackers & pieces(pt)); pt++)
1417           assert(pt < KING);
1418
1419       // Remove the attacker we just found from the 'attackers' bitboard,
1420       // and scan for new X-ray attacks behind the attacker.
1421       b = stmAttackers & pieces(pt);
1422       occ ^= (b & (~b + 1));
1423       attackers |=  (rook_attacks_bb(to, occ) &  pieces(ROOK, QUEEN))
1424                   | (bishop_attacks_bb(to, occ) & pieces(BISHOP, QUEEN));
1425
1426       attackers &= occ;
1427
1428       // Add the new entry to the swap list
1429       assert(n < 32);
1430       swapList[n] = -swapList[n - 1] + lastCapturingPieceValue;
1431       n++;
1432
1433       // Remember the value of the capturing piece, and change the side to move
1434       // before beginning the next iteration
1435       lastCapturingPieceValue = seeValues[pt];
1436       c = opposite_color(c);
1437       stmAttackers = attackers & pieces_of_color(c);
1438
1439       // Stop after a king capture
1440       if (pt == KING && stmAttackers)
1441       {
1442           assert(n < 32);
1443           swapList[n++] = QueenValueMidgame*10;
1444           break;
1445       }
1446   } while (stmAttackers);
1447
1448   // Having built the swap list, we negamax through it to find the best
1449   // achievable score from the point of view of the side to move
1450   while (--n)
1451       swapList[n-1] = Min(-swapList[n], swapList[n-1]);
1452
1453   return swapList[0];
1454 }
1455
1456
1457 /// Position::saveState() copies the content of the current state
1458 /// inside startState and makes st point to it. This is needed
1459 /// when the st pointee could become stale, as example because
1460 /// the caller is about to going out of scope.
1461
1462 void Position::saveState() {
1463
1464   startState = *st;
1465   st = &startState;
1466   st->previous = NULL; // as a safe guard
1467 }
1468
1469
1470 /// Position::clear() erases the position object to a pristine state, with an
1471 /// empty board, white to move, and no castling rights.
1472
1473 void Position::clear() {
1474
1475   st = &startState;
1476   memset(st, 0, sizeof(StateInfo));
1477   st->epSquare = SQ_NONE;
1478
1479   memset(byColorBB,  0, sizeof(Bitboard) * 2);
1480   memset(byTypeBB,   0, sizeof(Bitboard) * 8);
1481   memset(pieceCount, 0, sizeof(int) * 2 * 8);
1482   memset(index,      0, sizeof(int) * 64);
1483
1484   for (int i = 0; i < 64; i++)
1485       board[i] = EMPTY;
1486
1487   for (int i = 0; i < 7; i++)
1488       for (int j = 0; j < 8; j++)
1489           pieceList[0][i][j] = pieceList[1][i][j] = SQ_NONE;
1490
1491   sideToMove = WHITE;
1492   gamePly = 0;
1493   initialKFile = FILE_E;
1494   initialKRFile = FILE_H;
1495   initialQRFile = FILE_A;
1496 }
1497
1498
1499 /// Position::reset_game_ply() simply sets gamePly to 0. It is used from the
1500 /// UCI interface code, whenever a non-reversible move is made in a
1501 /// 'position fen <fen> moves m1 m2 ...' command.  This makes it possible
1502 /// for the program to handle games of arbitrary length, as long as the GUI
1503 /// handles draws by the 50 move rule correctly.
1504
1505 void Position::reset_game_ply() {
1506
1507   gamePly = 0;
1508 }
1509
1510
1511 /// Position::put_piece() puts a piece on the given square of the board,
1512 /// updating the board array, bitboards, and piece counts.
1513
1514 void Position::put_piece(Piece p, Square s) {
1515
1516   Color c = color_of_piece(p);
1517   PieceType pt = type_of_piece(p);
1518
1519   board[s] = p;
1520   index[s] = pieceCount[c][pt];
1521   pieceList[c][pt][index[s]] = s;
1522
1523   set_bit(&(byTypeBB[pt]), s);
1524   set_bit(&(byColorBB[c]), s);
1525   set_bit(&byTypeBB[0], s); // HACK: byTypeBB[0] contains all occupied squares.
1526
1527   pieceCount[c][pt]++;
1528 }
1529
1530
1531 /// Position::allow_oo() gives the given side the right to castle kingside.
1532 /// Used when setting castling rights during parsing of FEN strings.
1533
1534 void Position::allow_oo(Color c) {
1535
1536   st->castleRights |= (1 + int(c));
1537 }
1538
1539
1540 /// Position::allow_ooo() gives the given side the right to castle queenside.
1541 /// Used when setting castling rights during parsing of FEN strings.
1542
1543 void Position::allow_ooo(Color c) {
1544
1545   st->castleRights |= (4 + 4*int(c));
1546 }
1547
1548
1549 /// Position::compute_key() computes the hash key of the position. The hash
1550 /// key is usually updated incrementally as moves are made and unmade, the
1551 /// compute_key() function is only used when a new position is set up, and
1552 /// to verify the correctness of the hash key when running in debug mode.
1553
1554 Key Position::compute_key() const {
1555
1556   Key result = Key(0ULL);
1557
1558   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1559       if (square_is_occupied(s))
1560           result ^= zobrist[color_of_piece_on(s)][type_of_piece_on(s)][s];
1561
1562   if (ep_square() != SQ_NONE)
1563       result ^= zobEp[ep_square()];
1564
1565   result ^= zobCastle[st->castleRights];
1566   if (side_to_move() == BLACK)
1567       result ^= zobSideToMove;
1568
1569   return result;
1570 }
1571
1572
1573 /// Position::compute_pawn_key() computes the hash key of the position. The
1574 /// hash key is usually updated incrementally as moves are made and unmade,
1575 /// the compute_pawn_key() function is only used when a new position is set
1576 /// up, and to verify the correctness of the pawn hash key when running in
1577 /// debug mode.
1578
1579 Key Position::compute_pawn_key() const {
1580
1581   Key result = Key(0ULL);
1582   Bitboard b;
1583   Square s;
1584
1585   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1586   {
1587       b = pieces(PAWN, c);
1588       while(b)
1589       {
1590           s = pop_1st_bit(&b);
1591           result ^= zobrist[c][PAWN][s];
1592       }
1593   }
1594   return result;
1595 }
1596
1597
1598 /// Position::compute_material_key() computes the hash key of the position.
1599 /// The hash key is usually updated incrementally as moves are made and unmade,
1600 /// the compute_material_key() function is only used when a new position is set
1601 /// up, and to verify the correctness of the material hash key when running in
1602 /// debug mode.
1603
1604 Key Position::compute_material_key() const {
1605
1606   Key result = Key(0ULL);
1607   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1608       for (PieceType pt = PAWN; pt <= QUEEN; pt++)
1609       {
1610           int count = piece_count(c, pt);
1611           for (int i = 0; i <= count; i++)
1612               result ^= zobMaterial[c][pt][i];
1613       }
1614   return result;
1615 }
1616
1617
1618 /// Position::compute_value() compute the incremental scores for the middle
1619 /// game and the endgame. These functions are used to initialize the incremental
1620 /// scores when a new position is set up, and to verify that the scores are correctly
1621 /// updated by do_move and undo_move when the program is running in debug mode.
1622 template<Position::GamePhase Phase>
1623 Value Position::compute_value() const {
1624
1625   Value result = Value(0);
1626   Bitboard b;
1627   Square s;
1628
1629   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
1630       for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
1631       {
1632           b = pieces(pt, c);
1633           while(b)
1634           {
1635               s = pop_1st_bit(&b);
1636               assert(piece_on(s) == piece_of_color_and_type(c, pt));
1637               result += pst<Phase>(c, pt, s);
1638           }
1639       }
1640
1641   const Value TempoValue = (Phase == MidGame ? TempoValueMidgame : TempoValueEndgame);
1642   result += (side_to_move() == WHITE)? TempoValue / 2 : -TempoValue / 2;
1643   return result;
1644 }
1645
1646
1647 /// Position::compute_non_pawn_material() computes the total non-pawn middle
1648 /// game material score for the given side. Material scores are updated
1649 /// incrementally during the search, this function is only used while
1650 /// initializing a new Position object.
1651
1652 Value Position::compute_non_pawn_material(Color c) const {
1653
1654   Value result = Value(0);
1655
1656   for (PieceType pt = KNIGHT; pt <= QUEEN; pt++)
1657   {
1658       Bitboard b = pieces(pt, c);
1659       while (b)
1660       {
1661           assert(piece_on(first_1(b)) == piece_of_color_and_type(c, pt));
1662           pop_1st_bit(&b);
1663           result += piece_value_midgame(pt);
1664       }
1665   }
1666   return result;
1667 }
1668
1669
1670 /// Position::is_draw() tests whether the position is drawn by material,
1671 /// repetition, or the 50 moves rule. It does not detect stalemates, this
1672 /// must be done by the search.
1673
1674 bool Position::is_draw() const {
1675
1676   // Draw by material?
1677   if (   !pieces(PAWN)
1678       && (non_pawn_material(WHITE) + non_pawn_material(BLACK) <= BishopValueMidgame))
1679       return true;
1680
1681   // Draw by the 50 moves rule?
1682   if (st->rule50 > 100 || (st->rule50 == 100 && !is_check()))
1683       return true;
1684
1685   // Draw by repetition?
1686   for (int i = 2; i < Min(gamePly, st->rule50); i += 2)
1687       if (history[gamePly - i] == st->key)
1688           return true;
1689
1690   return false;
1691 }
1692
1693
1694 /// Position::is_mate() returns true or false depending on whether the
1695 /// side to move is checkmated.
1696
1697 bool Position::is_mate() const {
1698
1699   MoveStack moves[256];
1700
1701   return is_check() && (generate_evasions(*this, moves, pinned_pieces(sideToMove)) == moves);
1702 }
1703
1704
1705 /// Position::has_mate_threat() tests whether a given color has a mate in one
1706 /// from the current position.
1707
1708 bool Position::has_mate_threat(Color c) {
1709
1710   StateInfo st1, st2;
1711   Color stm = side_to_move();
1712
1713   if (is_check())
1714       return false;
1715
1716   // If the input color is not equal to the side to move, do a null move
1717   if (c != stm)
1718       do_null_move(st1);
1719
1720   MoveStack mlist[120];
1721   bool result = false;
1722   Bitboard dc = discovered_check_candidates(sideToMove);
1723   Bitboard pinned = pinned_pieces(sideToMove);
1724
1725   // Generate pseudo-legal non-capture and capture check moves
1726   MoveStack* last = generate_non_capture_checks(*this, mlist, dc);
1727   last = generate_captures(*this, last);
1728
1729   // Loop through the moves, and see if one of them is mate
1730   for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
1731   {
1732       Move move = cur->move;
1733       if (!pl_move_is_legal(move, pinned))
1734           continue;
1735
1736       do_move(move, st2);
1737       if (is_mate())
1738           result = true;
1739
1740       undo_move(move);
1741   }
1742
1743   // Undo null move, if necessary
1744   if (c != stm)
1745       undo_null_move();
1746
1747   return result;
1748 }
1749
1750
1751 /// Position::init_zobrist() is a static member function which initializes the
1752 /// various arrays used to compute hash keys.
1753
1754 void Position::init_zobrist() {
1755
1756   for (int i = 0; i < 2; i++)
1757       for (int j = 0; j < 8; j++)
1758           for (int k = 0; k < 64; k++)
1759               zobrist[i][j][k] = Key(genrand_int64());
1760
1761   for (int i = 0; i < 64; i++)
1762       zobEp[i] = Key(genrand_int64());
1763
1764   for (int i = 0; i < 16; i++)
1765       zobCastle[i] = genrand_int64();
1766
1767   zobSideToMove = genrand_int64();
1768
1769   for (int i = 0; i < 2; i++)
1770       for (int j = 0; j < 8; j++)
1771           for (int k = 0; k < 16; k++)
1772               zobMaterial[i][j][k] = (k > 0)? Key(genrand_int64()) : Key(0LL);
1773
1774   for (int i = 0; i < 16; i++)
1775       zobMaterial[0][KING][i] = zobMaterial[1][KING][i] = Key(0ULL);
1776 }
1777
1778
1779 /// Position::init_piece_square_tables() initializes the piece square tables.
1780 /// This is a two-step operation:  First, the white halves of the tables are
1781 /// copied from the MgPST[][] and EgPST[][] arrays, with a small random number
1782 /// added to each entry if the "Randomness" UCI parameter is non-zero.
1783 /// Second, the black halves of the tables are initialized by mirroring
1784 /// and changing the sign of the corresponding white scores.
1785
1786 void Position::init_piece_square_tables() {
1787
1788   int r = get_option_value_int("Randomness"), i;
1789   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1790       for (Piece p = WP; p <= WK; p++)
1791       {
1792           i = (r == 0)? 0 : (genrand_int32() % (r*2) - r);
1793           MgPieceSquareTable[p][s] = Value(MgPST[p][s] + i);
1794           EgPieceSquareTable[p][s] = Value(EgPST[p][s] + i);
1795       }
1796
1797   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1798       for (Piece p = BP; p <= BK; p++)
1799       {
1800           MgPieceSquareTable[p][s] = -MgPieceSquareTable[p-8][flip_square(s)];
1801           EgPieceSquareTable[p][s] = -EgPieceSquareTable[p-8][flip_square(s)];
1802       }
1803 }
1804
1805
1806 /// Position::flipped_copy() makes a copy of the input position, but with
1807 /// the white and black sides reversed. This is only useful for debugging,
1808 /// especially for finding evaluation symmetry bugs.
1809
1810 void Position::flipped_copy(const Position& pos) {
1811
1812   assert(pos.is_ok());
1813
1814   clear();
1815
1816   // Board
1817   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1818       if (!pos.square_is_empty(s))
1819           put_piece(Piece(int(pos.piece_on(s)) ^ 8), flip_square(s));
1820
1821   // Side to move
1822   sideToMove = opposite_color(pos.side_to_move());
1823
1824   // Castling rights
1825   if (pos.can_castle_kingside(WHITE))  allow_oo(BLACK);
1826   if (pos.can_castle_queenside(WHITE)) allow_ooo(BLACK);
1827   if (pos.can_castle_kingside(BLACK))  allow_oo(WHITE);
1828   if (pos.can_castle_queenside(BLACK)) allow_ooo(WHITE);
1829
1830   initialKFile  = pos.initialKFile;
1831   initialKRFile = pos.initialKRFile;
1832   initialQRFile = pos.initialQRFile;
1833
1834   for (Square sq = SQ_A1; sq <= SQ_H8; sq++)
1835       castleRightsMask[sq] = ALL_CASTLES;
1836
1837   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_1)] ^= (WHITE_OO | WHITE_OOO);
1838   castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_8)] ^= (BLACK_OO | BLACK_OOO);
1839   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_1)] ^=  WHITE_OO;
1840   castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_8)] ^=  BLACK_OO;
1841   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_1)] ^=  WHITE_OOO;
1842   castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_8)] ^=  BLACK_OOO;
1843
1844   // En passant square
1845   if (pos.st->epSquare != SQ_NONE)
1846       st->epSquare = flip_square(pos.st->epSquare);
1847
1848   // Checkers
1849   find_checkers();
1850
1851   // Hash keys
1852   st->key = compute_key();
1853   st->pawnKey = compute_pawn_key();
1854   st->materialKey = compute_material_key();
1855
1856   // Incremental scores
1857   st->mgValue = compute_value<MidGame>();
1858   st->egValue = compute_value<EndGame>();
1859
1860   // Material
1861   st->npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
1862   st->npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
1863
1864   assert(is_ok());
1865 }
1866
1867
1868 /// Position::is_ok() performs some consitency checks for the position object.
1869 /// This is meant to be helpful when debugging.
1870
1871 bool Position::is_ok(int* failedStep) const {
1872
1873   // What features of the position should be verified?
1874   static const bool debugBitboards = false;
1875   static const bool debugKingCount = false;
1876   static const bool debugKingCapture = false;
1877   static const bool debugCheckerCount = false;
1878   static const bool debugKey = false;
1879   static const bool debugMaterialKey = false;
1880   static const bool debugPawnKey = false;
1881   static const bool debugIncrementalEval = false;
1882   static const bool debugNonPawnMaterial = false;
1883   static const bool debugPieceCounts = false;
1884   static const bool debugPieceList = false;
1885
1886   if (failedStep) *failedStep = 1;
1887
1888   // Side to move OK?
1889   if (!color_is_ok(side_to_move()))
1890       return false;
1891
1892   // Are the king squares in the position correct?
1893   if (failedStep) (*failedStep)++;
1894   if (piece_on(king_square(WHITE)) != WK)
1895       return false;
1896
1897   if (failedStep) (*failedStep)++;
1898   if (piece_on(king_square(BLACK)) != BK)
1899       return false;
1900
1901   // Castle files OK?
1902   if (failedStep) (*failedStep)++;
1903   if (!file_is_ok(initialKRFile))
1904       return false;
1905
1906   if (!file_is_ok(initialQRFile))
1907       return false;
1908
1909   // Do both sides have exactly one king?
1910   if (failedStep) (*failedStep)++;
1911   if (debugKingCount)
1912   {
1913       int kingCount[2] = {0, 0};
1914       for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
1915           if (type_of_piece_on(s) == KING)
1916               kingCount[color_of_piece_on(s)]++;
1917
1918       if (kingCount[0] != 1 || kingCount[1] != 1)
1919           return false;
1920   }
1921
1922   // Can the side to move capture the opponent's king?
1923   if (failedStep) (*failedStep)++;
1924   if (debugKingCapture)
1925   {
1926       Color us = side_to_move();
1927       Color them = opposite_color(us);
1928       Square ksq = king_square(them);
1929       if (attackers_to(ksq) & pieces_of_color(us))
1930           return false;
1931   }
1932
1933   // Is there more than 2 checkers?
1934   if (failedStep) (*failedStep)++;
1935   if (debugCheckerCount && count_1s(st->checkersBB) > 2)
1936       return false;
1937
1938   // Bitboards OK?
1939   if (failedStep) (*failedStep)++;
1940   if (debugBitboards)
1941   {
1942       // The intersection of the white and black pieces must be empty
1943       if ((pieces_of_color(WHITE) & pieces_of_color(BLACK)) != EmptyBoardBB)
1944           return false;
1945
1946       // The union of the white and black pieces must be equal to all
1947       // occupied squares
1948       if ((pieces_of_color(WHITE) | pieces_of_color(BLACK)) != occupied_squares())
1949           return false;
1950
1951       // Separate piece type bitboards must have empty intersections
1952       for (PieceType p1 = PAWN; p1 <= KING; p1++)
1953           for (PieceType p2 = PAWN; p2 <= KING; p2++)
1954               if (p1 != p2 && (pieces(p1) & pieces(p2)))
1955                   return false;
1956   }
1957
1958   // En passant square OK?
1959   if (failedStep) (*failedStep)++;
1960   if (ep_square() != SQ_NONE)
1961   {
1962       // The en passant square must be on rank 6, from the point of view of the
1963       // side to move.
1964       if (relative_rank(side_to_move(), ep_square()) != RANK_6)
1965           return false;
1966   }
1967
1968   // Hash key OK?
1969   if (failedStep) (*failedStep)++;
1970   if (debugKey && st->key != compute_key())
1971       return false;
1972
1973   // Pawn hash key OK?
1974   if (failedStep) (*failedStep)++;
1975   if (debugPawnKey && st->pawnKey != compute_pawn_key())
1976       return false;
1977
1978   // Material hash key OK?
1979   if (failedStep) (*failedStep)++;
1980   if (debugMaterialKey && st->materialKey != compute_material_key())
1981       return false;
1982
1983   // Incremental eval OK?
1984   if (failedStep) (*failedStep)++;
1985   if (debugIncrementalEval)
1986   {
1987       if (st->mgValue != compute_value<MidGame>())
1988           return false;
1989
1990       if (st->egValue != compute_value<EndGame>())
1991           return false;
1992   }
1993
1994   // Non-pawn material OK?
1995   if (failedStep) (*failedStep)++;
1996   if (debugNonPawnMaterial)
1997   {
1998       if (st->npMaterial[WHITE] != compute_non_pawn_material(WHITE))
1999           return false;
2000
2001       if (st->npMaterial[BLACK] != compute_non_pawn_material(BLACK))
2002           return false;
2003   }
2004
2005   // Piece counts OK?
2006   if (failedStep) (*failedStep)++;
2007   if (debugPieceCounts)
2008       for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
2009           for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
2010               if (pieceCount[c][pt] != count_1s(pieces(pt, c)))
2011                   return false;
2012
2013   if (failedStep) (*failedStep)++;
2014   if (debugPieceList)
2015   {
2016       for(Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
2017           for(PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
2018               for(int i = 0; i < pieceCount[c][pt]; i++)
2019               {
2020                   if (piece_on(piece_list(c, pt, i)) != piece_of_color_and_type(c, pt))
2021                       return false;
2022
2023                   if (index[piece_list(c, pt, i)] != i)
2024                       return false;
2025               }
2026   }
2027   if (failedStep) *failedStep = 0;
2028   return true;
2029 }