]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/bitboard.cpp
Retire direction.cpp
[stockfish] / src / bitboard.cpp
index 04b46e5d3603f8275ad3643c4385ceab0d286074..72e208ffc7c3c2a95e15c84e58489768e1df57ff 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
+  Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -26,7 +26,6 @@
 
 #include "bitboard.h"
 #include "bitcount.h"
-#include "direction.h"
 
 
 #if defined(IS_64BIT)
@@ -163,7 +162,10 @@ const int RShift[64] = {
 
 #endif // defined(IS_64BIT)
 
-const Bitboard SquaresByColorBB[2] = { BlackSquaresBB, WhiteSquaresBB };
+const Bitboard LightSquaresBB = 0x55AA55AA55AA55AAULL;
+const Bitboard DarkSquaresBB  = 0xAA55AA55AA55AA55ULL;
+
+const Bitboard SquaresByColorBB[2] = { DarkSquaresBB, LightSquaresBB };
 
 const Bitboard FileBB[8] = {
   FileABB, FileBBB, FileCBB, FileDBB, FileEBB, FileFBB, FileGBB, FileHBB
@@ -223,17 +225,18 @@ Bitboard SetMaskBB[65];
 Bitboard ClearMaskBB[65];
 
 Bitboard StepAttackBB[16][64];
-Bitboard RayBB[64][8];
 Bitboard BetweenBB[64][64];
 
+Bitboard SquaresInFrontMask[2][64];
 Bitboard PassedPawnMask[2][64];
-Bitboard OutpostMask[2][64];
+Bitboard AttackSpanMask[2][64];
 
 Bitboard BishopPseudoAttacks[64];
 Bitboard RookPseudoAttacks[64];
 Bitboard QueenPseudoAttacks[64];
 
 uint8_t BitCount8Bit[256];
+int8_t  DirectionTable[64][64];
 
 
 ////
@@ -242,18 +245,17 @@ uint8_t BitCount8Bit[256];
 
 namespace {
 
+  SquareDelta get_direction(Square orig, Square dest);
+  void init_direction_table();
   void init_masks();
-  void init_ray_bitboards();
   void init_attacks();
   void init_between_bitboards();
+  void init_pseudo_attacks();
+  Bitboard index_to_bitboard(int index, Bitboard mask);
   Bitboard sliding_attacks(int sq, Bitboard block, int dirs, int deltas[][2],
                            int fmin, int fmax, int rmin, int rmax);
-  Bitboard index_to_bitboard(int index, Bitboard mask);
-  void init_sliding_attacks(Bitboard attacks[],
-                            int attackIndex[], Bitboard mask[],
-                            const int shift[2], const Bitboard mult[],
-                            int deltas[][2]);
-  void init_pseudo_attacks();
+  void init_sliding_attacks(Bitboard attacks[], int attackIndex[], Bitboard mask[],
+                            const int shift[], const Bitboard mult[], int deltas[][2]);
 }
 
 
@@ -265,11 +267,14 @@ namespace {
 /// standard output.  This is sometimes useful for debugging.
 
 void print_bitboard(Bitboard b) {
-  for(Rank r = RANK_8; r >= RANK_1; r--) {
-    std::cout << "+---+---+---+---+---+---+---+---+" << std::endl;
-    for(File f = FILE_A; f <= FILE_H; f++)
-      std::cout << "| " << (bit_is_set(b, make_square(f, r))? 'X' : ' ') << ' ';
-    std::cout << "|" << std::endl;
+
+  for (Rank r = RANK_8; r >= RANK_1; r--)
+  {
+      std::cout << "+---+---+---+---+---+---+---+---+" << std::endl;
+      for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; f++)
+          std::cout << "| " << (bit_is_set(b, make_square(f, r))? 'X' : ' ') << ' ';
+
+      std::cout << "|" << std::endl;
   }
   std::cout << "+---+---+---+---+---+---+---+---+" << std::endl;
 }
@@ -279,10 +284,12 @@ void print_bitboard(Bitboard b) {
 /// program initialization.
 
 void init_bitboards() {
+
   int rookDeltas[4][2] = {{0,1},{0,-1},{1,0},{-1,0}};
   int bishopDeltas[4][2] = {{1,1},{-1,1},{1,-1},{-1,-1}};
+
+  init_direction_table();
   init_masks();
-  init_ray_bitboards();
   init_attacks();
   init_between_bitboards();
   init_sliding_attacks(RAttacks, RAttackIndex, RMask, RShift, RMult, rookDeltas);
@@ -297,8 +304,8 @@ void init_bitboards() {
 
 #if defined(IS_64BIT) && !defined(USE_BSFQ)
 
-CACHE_LINE_ALIGNMENT
-static const int BitTable[64] = {
+static CACHE_LINE_ALIGNMENT
+const int BitTable[64] = {
   0, 1, 2, 7, 3, 13, 8, 19, 4, 25, 14, 28, 9, 34, 20, 40, 5, 17, 26, 38, 15,
   46, 29, 48, 10, 31, 35, 54, 21, 50, 41, 57, 63, 6, 12, 18, 24, 27, 33, 39,
   16, 37, 45, 47, 30, 53, 49, 56, 62, 11, 23, 32, 36, 44, 52, 55, 61, 22, 43,
@@ -317,8 +324,8 @@ Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
 
 #elif !defined(USE_BSFQ)
 
-CACHE_LINE_ALIGNMENT
-static const int BitTable[64] = {
+static CACHE_LINE_ALIGNMENT
+const int BitTable[64] = {
   63, 30, 3, 32, 25, 41, 22, 33, 15, 50, 42, 13, 11, 53, 19, 34, 61, 29, 2,
   51, 21, 43, 45, 10, 18, 47, 1, 54, 9, 57, 0, 35, 62, 31, 40, 4, 49, 5, 52,
   26, 60, 6, 23, 44, 46, 27, 56, 16, 7, 39, 48, 24, 59, 14, 12, 55, 38, 28,
@@ -326,6 +333,7 @@ static const int BitTable[64] = {
 };
 
 Square first_1(Bitboard b) {
+
   b ^= (b - 1);
   uint32_t fold = int(b) ^ int(b >> 32);
   return Square(BitTable[(fold * 0x783a9b23) >> 26]);
@@ -336,30 +344,39 @@ union b_union {
 
     Bitboard b;
     struct {
+#if defined (BIGENDIAN)
+        uint32_t h;
+        uint32_t l;
+#else
         uint32_t l;
         uint32_t h;
+#endif
     } dw;
 };
 
-// WARNING: Needs -fno-strict-aliasing compiler option
 Square pop_1st_bit(Bitboard* bb) {
 
-  b_union u;
-
-  u.b = *bb;
-
-  if (u.dw.l)
-  {
-      *((uint32_t*)bb) = u.dw.l & (u.dw.l - 1);
-      return Square(BitTable[((u.dw.l ^ (u.dw.l - 1)) * 0x783a9b23) >> 26]);
-  }
-
-  *((uint32_t*)bb+1) = u.dw.h & (u.dw.h - 1); // Little endian only?
-  return Square(BitTable[((~(u.dw.h ^ (u.dw.h - 1))) * 0x783a9b23) >> 26]);
+   b_union u;
+   Square ret;
+
+   u.b = *bb;
+
+   if (u.dw.l)
+   {
+       ret = Square(BitTable[((u.dw.l ^ (u.dw.l - 1)) * 0x783a9b23) >> 26]);
+       u.dw.l &= (u.dw.l - 1);
+       *bb = u.b;
+       return ret;
+   }
+   ret = Square(BitTable[((~(u.dw.h ^ (u.dw.h - 1))) * 0x783a9b23) >> 26]);
+   u.dw.h &= (u.dw.h - 1);
+   *bb = u.b;
+   return ret;
 }
 
 #endif
 
+
 namespace {
 
   // All functions below are used to precompute various bitboards during
@@ -367,40 +384,62 @@ namespace {
   // understand, but they all seem to work correctly, and it should never
   // be necessary to touch any of them.
 
-  void init_masks() {
-    SetMaskBB[SQ_NONE] = 0ULL;
-    ClearMaskBB[SQ_NONE] = ~SetMaskBB[SQ_NONE];
-    for(Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++) {
-      SetMaskBB[s] = (1ULL << s);
-      ClearMaskBB[s] = ~SetMaskBB[s];
+  SquareDelta get_direction(Square orig, Square dest) {
+
+    const SquareDelta directions[] = {
+        DELTA_E, DELTA_N, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_W, DELTA_S, DELTA_SW, DELTA_SE
+    };
+
+    for (int idx = 0; idx < 8; idx++)
+    {
+        Square from = orig;
+        Square to = from + directions[idx];
+
+        while (to != dest && square_distance(to, from) == 1 && square_is_ok(to))
+        {
+            from = to;
+            to += directions[idx];
+        }
+
+        if (to == dest && square_distance(from, to) == 1)
+            return directions[idx];
     }
-    for(Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
-      for(Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++) {
-        PassedPawnMask[c][s] =
-          in_front_bb(c, s) & this_and_neighboring_files_bb(s);
-        OutpostMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & neighboring_files_bb(s);
-      }
+    return DELTA_NONE;
+  }
 
-    for (Bitboard b = 0ULL; b < 256ULL; b++)
-        BitCount8Bit[b] = (uint8_t)count_1s(b);
+  void init_direction_table() {
+
+    for (Square s1 = SQ_A1; s1 <= SQ_H8; s1++)
+        for (Square s2 = SQ_A1; s2 <= SQ_H8; s2++)
+            DirectionTable[s1][s2] = uint8_t(get_direction(s1, s2));
   }
 
+  void init_masks() {
 
-  void init_ray_bitboards() {
-    int d[8] = {1, -1, 16, -16, 17, -17, 15, -15};
-    for(int i = 0; i < 128; i = (i + 9) & ~8) {
-      for(int j = 0; j < 8; j++) {
-        RayBB[(i&7)|((i>>4)<<3)][j] = EmptyBoardBB;
-        for(int k = i + d[j]; (k & 0x88) == 0; k += d[j])
-          set_bit(&(RayBB[(i&7)|((i>>4)<<3)][j]), Square((k&7)|((k>>4)<<3)));
-      }
+    SetMaskBB[SQ_NONE] = 0ULL;
+    ClearMaskBB[SQ_NONE] = ~SetMaskBB[SQ_NONE];
+
+    for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
+    {
+        SetMaskBB[s] = (1ULL << s);
+        ClearMaskBB[s] = ~SetMaskBB[s];
     }
-  }
 
+    for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
+        for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
+        {
+            SquaresInFrontMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & file_bb(s);
+            PassedPawnMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & this_and_neighboring_files_bb(s);
+            AttackSpanMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & neighboring_files_bb(s);
+        }
+
+    for (Bitboard b = 0; b < 256; b++)
+        BitCount8Bit[b] = (uint8_t)count_1s<CNT32>(b);
+  }
 
   void init_attacks() {
-    int i, j, k, l;
-    int step[16][8] =  {
+
+    const int step[16][8] =  {
       {0},
       {7,9,0}, {17,15,10,6,-6,-10,-15,-17}, {9,7,-7,-9,0}, {8,1,-1,-8,0},
       {9,7,-7,-9,8,1,-1,-8}, {9,7,-7,-9,8,1,-1,-8}, {0}, {0},
@@ -408,105 +447,115 @@ namespace {
       {9,7,-7,-9,8,1,-1,-8}, {9,7,-7,-9,8,1,-1,-8}
     };
 
-    for(i = 0; i < 64; i++) {
-      for(j = 0; j <= int(BK); j++) {
-        StepAttackBB[j][i] = EmptyBoardBB;
-        for(k = 0; k < 8 && step[j][k] != 0; k++) {
-          l = i + step[j][k];
-          if(l >= 0 && l < 64 && abs((i&7) - (l&7)) < 3)
-            StepAttackBB[j][i] |= (1ULL << l);
+    for (int i = 0; i < 64; i++)
+        for (int j = 0; j <= int(BK); j++)
+        {
+            StepAttackBB[j][i] = EmptyBoardBB;
+            for (int k = 0; k < 8 && step[j][k] != 0; k++)
+            {
+                int l = i + step[j][k];
+                if (l >= 0 && l < 64 && abs((i & 7) - (l & 7)) < 3)
+                    StepAttackBB[j][i] |= (1ULL << l);
+           }
         }
-      }
-    }
   }
 
-
   Bitboard sliding_attacks(int sq, Bitboard block, int dirs, int deltas[][2],
                            int fmin=0, int fmax=7, int rmin=0, int rmax=7) {
     Bitboard result = 0ULL;
-    int rk = sq / 8, fl = sq % 8, r, f, i;
-    for(i = 0; i < dirs; i++) {
-      int dx = deltas[i][0], dy = deltas[i][1];
-      for(f = fl+dx, r = rk+dy;
-          (dx==0 || (f>=fmin && f<=fmax)) && (dy==0 || (r>=rmin && r<=rmax));
-          f += dx, r += dy) {
-        result |= (1ULL << (f + r*8));
-        if(block & (1ULL << (f + r*8))) break;
-      }
+    int rk = sq / 8;
+    int fl = sq % 8;
+
+    for (int i = 0; i < dirs; i++)
+    {
+        int dx = deltas[i][0];
+        int dy = deltas[i][1];
+        int f = fl + dx;
+        int r = rk + dy;
+
+        while (   (dx == 0 || (f >= fmin && f <= fmax))
+               && (dy == 0 || (r >= rmin && r <= rmax)))
+        {
+            result |= (1ULL << (f + r*8));
+            if (block & (1ULL << (f + r*8)))
+                break;
+
+            f += dx;
+            r += dy;
+        }
     }
     return result;
   }
 
-
   void init_between_bitboards() {
-    SquareDelta step[8] = {
-      DELTA_E, DELTA_W, DELTA_N, DELTA_S, DELTA_NE, DELTA_SW, DELTA_NW, DELTA_SE
-    };
-    SignedDirection d;
-    for(Square s1 = SQ_A1; s1 <= SQ_H8; s1++)
-      for(Square s2 = SQ_A1; s2 <= SQ_H8; s2++) {
-        BetweenBB[s1][s2] = EmptyBoardBB;
-        d = signed_direction_between_squares(s1, s2);
-        if(d != SIGNED_DIR_NONE)
-          for(Square s3 = s1 + step[d]; s3 != s2; s3 += step[d])
-            set_bit(&(BetweenBB[s1][s2]), s3);
+
+    Square s1, s2, s3;
+    SquareDelta d;
+
+    for (s1 = SQ_A1; s1 <= SQ_H8; s1++)
+        for (s2 = SQ_A1; s2 <= SQ_H8; s2++)
+        {
+            BetweenBB[s1][s2] = EmptyBoardBB;
+            d = SquareDelta(DirectionTable[s1][s2]);
+
+            if (d == DELTA_NONE)
+                continue;
+
+            for (s3 = s1 + d; s3 != s2; s3 += d)
+                set_bit(&(BetweenBB[s1][s2]), s3);
       }
   }
 
-
   Bitboard index_to_bitboard(int index, Bitboard mask) {
-    int i, j, bits = count_1s(mask);
+
     Bitboard result = 0ULL;
-    for(i = 0; i < bits; i++) {
-      j = pop_1st_bit(&mask);
-      if(index & (1 << i)) result |= (1ULL << j);
+    int bits = count_1s<CNT32>(mask);
+
+    for (int i = 0; i < bits; i++)
+    {
+        int j = pop_1st_bit(&mask);
+        if (index & (1 << i))
+            result |= (1ULL << j);
     }
     return result;
   }
 
+  void init_sliding_attacks(Bitboard attacks[], int attackIndex[], Bitboard mask[],
+                            const int shift[], const Bitboard mult[], int deltas[][2]) {
 
-  void init_sliding_attacks(Bitboard attacks[],
-                            int attackIndex[], Bitboard mask[],
-                            const int shift[2], const Bitboard mult[],
-                            int deltas[][2]) {
-    int i, j, k, index = 0;
-    Bitboard b;
-    for(i = 0; i < 64; i++) {
-      attackIndex[i] = index;
-      mask[i] = sliding_attacks(i, 0ULL, 4, deltas, 1, 6, 1, 6);
+    for (int i = 0, index = 0; i < 64; i++)
+    {
+        attackIndex[i] = index;
+        mask[i] = sliding_attacks(i, 0, 4, deltas, 1, 6, 1, 6);
 
 #if defined(IS_64BIT)
-      j = (1 << (64 - shift[i]));
+        int j = (1 << (64 - shift[i]));
 #else
-      j = (1 << (32 - shift[i]));
+        int j = (1 << (32 - shift[i]));
 #endif
 
-      for(k = 0; k < j; k++) {
-
+        for (int k = 0; k < j; k++)
+        {
 #if defined(IS_64BIT)
-        b = index_to_bitboard(k, mask[i]);
-        attacks[index + ((b * mult[i]) >> shift[i])] =
-          sliding_attacks(i, b, 4, deltas);
+            Bitboard b = index_to_bitboard(k, mask[i]);
+            attacks[index + ((b * mult[i]) >> shift[i])] = sliding_attacks(i, b, 4, deltas);
 #else
-        b = index_to_bitboard(k, mask[i]);
-        attacks[index +
-                 (unsigned(int(b) * int(mult[i]) ^
-                           int(b >> 32) * int(mult[i] >> 32))
-                  >> shift[i])] =
-          sliding_attacks(i, b, 4, deltas);
+            Bitboard b = index_to_bitboard(k, mask[i]);
+            unsigned v = int(b) * int(mult[i]) ^ int(b >> 32) * int(mult[i] >> 32);
+            attacks[index + (v >> shift[i])] = sliding_attacks(i, b, 4, deltas);
 #endif
-      }
-      index += j;
+        }
+        index += j;
     }
   }
 
-
   void init_pseudo_attacks() {
-    Square s;
-    for(s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++) {
-      BishopPseudoAttacks[s] = bishop_attacks_bb(s, EmptyBoardBB);
-      RookPseudoAttacks[s] = rook_attacks_bb(s, EmptyBoardBB);
-      QueenPseudoAttacks[s] = queen_attacks_bb(s, EmptyBoardBB);
+
+    for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
+    {
+        BishopPseudoAttacks[s] = bishop_attacks_bb(s, EmptyBoardBB);
+        RookPseudoAttacks[s]   = rook_attacks_bb(s, EmptyBoardBB);
+        QueenPseudoAttacks[s]  = queen_attacks_bb(s, EmptyBoardBB);
     }
   }