]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/bitboard.cpp
Evaluate mobility of pinned pieces exactly
[stockfish] / src / bitboard.cpp
index 380c5985c1603ac50afc4a616673998f1e9ac83c..7687cbb4441cb5cf66c40277c39a5532be4f8178 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) 2008-2013 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
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-
-////
-//// Includes
-////
-
+#include <algorithm>
+#include <cstring>
 #include <iostream>
 
 #include "bitboard.h"
 #include "bitcount.h"
-#include "direction.h"
-
-
-#if defined(IS_64BIT)
-
-const uint64_t BMult[64] = {
-  0x440049104032280ULL, 0x1021023c82008040ULL, 0x404040082000048ULL,
-  0x48c4440084048090ULL, 0x2801104026490000ULL, 0x4100880442040800ULL,
-  0x181011002e06040ULL, 0x9101004104200e00ULL, 0x1240848848310401ULL,
-  0x2000142828050024ULL, 0x1004024d5000ULL, 0x102044400800200ULL,
-  0x8108108820112000ULL, 0xa880818210c00046ULL, 0x4008008801082000ULL,
-  0x60882404049400ULL, 0x104402004240810ULL, 0xa002084250200ULL,
-  0x100b0880801100ULL, 0x4080201220101ULL, 0x44008080a00000ULL,
-  0x202200842000ULL, 0x5006004882d00808ULL, 0x200045080802ULL,
-  0x86100020200601ULL, 0xa802080a20112c02ULL, 0x80411218080900ULL,
-  0x200a0880080a0ULL, 0x9a01010000104000ULL, 0x28008003100080ULL,
-  0x211021004480417ULL, 0x401004188220806ULL, 0x825051400c2006ULL,
-  0x140c0210943000ULL, 0x242800300080ULL, 0xc2208120080200ULL,
-  0x2430008200002200ULL, 0x1010100112008040ULL, 0x8141050100020842ULL,
-  0x822081014405ULL, 0x800c049e40400804ULL, 0x4a0404028a000820ULL,
-  0x22060201041200ULL, 0x360904200840801ULL, 0x881a08208800400ULL,
-  0x60202c00400420ULL, 0x1204440086061400ULL, 0x8184042804040ULL,
-  0x64040315300400ULL, 0xc01008801090a00ULL, 0x808010401140c00ULL,
-  0x4004830c2020040ULL, 0x80005002020054ULL, 0x40000c14481a0490ULL,
-  0x10500101042048ULL, 0x1010100200424000ULL, 0x640901901040ULL,
-  0xa0201014840ULL, 0x840082aa011002ULL, 0x10010840084240aULL,
-  0x420400810420608ULL, 0x8d40230408102100ULL, 0x4a00200612222409ULL,
-  0xa08520292120600ULL
-};
-
-const uint64_t RMult[64] = {
-  0xa8002c000108020ULL, 0x4440200140003000ULL, 0x8080200010011880ULL,
-  0x380180080141000ULL, 0x1a00060008211044ULL, 0x410001000a0c0008ULL,
-  0x9500060004008100ULL, 0x100024284a20700ULL, 0x802140008000ULL,
-  0x80c01002a00840ULL, 0x402004282011020ULL, 0x9862000820420050ULL,
-  0x1001448011100ULL, 0x6432800200800400ULL, 0x40100010002000cULL,
-  0x2800d0010c080ULL, 0x90c0008000803042ULL, 0x4010004000200041ULL,
-  0x3010010200040ULL, 0xa40828028001000ULL, 0x123010008000430ULL,
-  0x24008004020080ULL, 0x60040001104802ULL, 0x582200028400d1ULL,
-  0x4000802080044000ULL, 0x408208200420308ULL, 0x610038080102000ULL,
-  0x3601000900100020ULL, 0x80080040180ULL, 0xc2020080040080ULL,
-  0x80084400100102ULL, 0x4022408200014401ULL, 0x40052040800082ULL,
-  0xb08200280804000ULL, 0x8a80a008801000ULL, 0x4000480080801000ULL,
-  0x911808800801401ULL, 0x822a003002001894ULL, 0x401068091400108aULL,
-  0x4a10a00004cULL, 0x2000800640008024ULL, 0x1486408102020020ULL,
-  0x100a000d50041ULL, 0x810050020b0020ULL, 0x204000800808004ULL,
-  0x20048100a000cULL, 0x112000831020004ULL, 0x9000040810002ULL,
-  0x440490200208200ULL, 0x8910401000200040ULL, 0x6404200050008480ULL,
-  0x4b824a2010010100ULL, 0x4080801810c0080ULL, 0x400802a0080ULL,
-  0x8224080110026400ULL, 0x40002c4104088200ULL, 0x1002100104a0282ULL,
-  0x1208400811048021ULL, 0x3201014a40d02001ULL, 0x5100019200501ULL,
-  0x101000208001005ULL, 0x2008450080702ULL, 0x1002080301d00cULL,
-  0x410201ce5c030092ULL
-};
-
-const int BShift[64] = {
-  58, 59, 59, 59, 59, 59, 59, 58, 59, 59, 59, 59, 59, 59, 59, 59,
-  59, 59, 57, 57, 57, 57, 59, 59, 59, 59, 57, 55, 55, 57, 59, 59,
-  59, 59, 57, 55, 55, 57, 59, 59, 59, 59, 57, 57, 57, 57, 59, 59,
-  59, 59, 59, 59, 59, 59, 59, 59, 58, 59, 59, 59, 59, 59, 59, 58
-};
-
-const int RShift[64] = {
-  52, 53, 53, 53, 53, 53, 53, 52, 53, 54, 54, 54, 54, 54, 54, 53,
-  53, 54, 54, 54, 54, 54, 54, 53, 53, 54, 54, 54, 54, 54, 54, 53,
-  53, 54, 54, 54, 54, 54, 54, 53, 53, 54, 54, 54, 54, 54, 54, 53,
-  53, 54, 54, 54, 54, 54, 54, 53, 52, 53, 53, 53, 53, 53, 53, 52
-};
-
-#else // if !defined(IS_64BIT)
-
-const uint64_t BMult[64] = {
-  0x54142844c6a22981ULL, 0x710358a6ea25c19eULL, 0x704f746d63a4a8dcULL,
-  0xbfed1a0b80f838c5ULL, 0x90561d5631e62110ULL, 0x2804260376e60944ULL,
-  0x84a656409aa76871ULL, 0xf0267f64c28b6197ULL, 0x70764ebb762f0585ULL,
-  0x92aa09e0cfe161deULL, 0x41ee1f6bb266f60eULL, 0xddcbf04f6039c444ULL,
-  0x5a3fab7bac0d988aULL, 0xd3727877fa4eaa03ULL, 0xd988402d868ddaaeULL,
-  0x812b291afa075c7cULL, 0x94faf987b685a932ULL, 0x3ed867d8470d08dbULL,
-  0x92517660b8901de8ULL, 0x2d97e43e058814b4ULL, 0x880a10c220b25582ULL,
-  0xc7c6520d1f1a0477ULL, 0xdbfc7fbcd7656aa6ULL, 0x78b1b9bfb1a2b84fULL,
-  0x2f20037f112a0bc1ULL, 0x657171ea2269a916ULL, 0xc08302b07142210eULL,
-  0x880a4403064080bULL, 0x3602420842208c00ULL, 0x852800dc7e0b6602ULL,
-  0x595a3fbbaa0f03b2ULL, 0x9f01411558159d5eULL, 0x2b4a4a5f88b394f2ULL,
-  0x4afcbffc292dd03aULL, 0x4a4094a3b3f10522ULL, 0xb06f00b491f30048ULL,
-  0xd5b3820280d77004ULL, 0x8b2e01e7c8e57a75ULL, 0x2d342794e886c2e6ULL,
-  0xc302c410cde21461ULL, 0x111f426f1379c274ULL, 0xe0569220abb31588ULL,
-  0x5026d3064d453324ULL, 0xe2076040c343cd8aULL, 0x93efd1e1738021eeULL,
-  0xb680804bed143132ULL, 0x44e361b21986944cULL, 0x44c60170ef5c598cULL,
-  0xf4da475c195c9c94ULL, 0xa3afbb5f72060b1dULL, 0xbc75f410e41c4ffcULL,
-  0xb51c099390520922ULL, 0x902c011f8f8ec368ULL, 0x950b56b3d6f5490aULL,
-  0x3909e0635bf202d0ULL, 0x5744f90206ec10ccULL, 0xdc59fd76317abbc1ULL,
-  0x881c7c67fcbfc4f6ULL, 0x47ca41e7e440d423ULL, 0xeb0c88112048d004ULL,
-  0x51c60e04359aef1aULL, 0x1aa1fe0e957a5554ULL, 0xdd9448db4f5e3104ULL,
-  0xdc01f6dca4bebbdcULL,
-};
-
-const uint64_t RMult[64] = {
-  0xd7445cdec88002c0ULL, 0xd0a505c1f2001722ULL, 0xe065d1c896002182ULL,
-  0x9a8c41e75a000892ULL, 0x8900b10c89002aa8ULL, 0x9b28d1c1d60005a2ULL,
-  0x15d6c88de002d9aULL, 0xb1dbfc802e8016a9ULL, 0x149a1042d9d60029ULL,
-  0xb9c08050599e002fULL, 0x132208c3af300403ULL, 0xc1000ce2e9c50070ULL,
-  0x9d9aa13c99020012ULL, 0xb6b078daf71e0046ULL, 0x9d880182fb6e002eULL,
-  0x52889f467e850037ULL, 0xda6dc008d19a8480ULL, 0x468286034f902420ULL,
-  0x7140ac09dc54c020ULL, 0xd76ffffa39548808ULL, 0xea901c4141500808ULL,
-  0xc91004093f953a02ULL, 0x2882afa8f6bb402ULL, 0xaebe335692442c01ULL,
-  0xe904a22079fb91eULL, 0x13a514851055f606ULL, 0x76c782018c8fe632ULL,
-  0x1dc012a9d116da06ULL, 0x3c9e0037264fffa6ULL, 0x2036002853c6e4a2ULL,
-  0xe3fe08500afb47d4ULL, 0xf38af25c86b025c2ULL, 0xc0800e2182cf9a40ULL,
-  0x72002480d1f60673ULL, 0x2500200bae6e9b53ULL, 0xc60018c1eefca252ULL,
-  0x600590473e3608aULL, 0x46002c4ab3fe51b2ULL, 0xa200011486bcc8d2ULL,
-  0xb680078095784c63ULL, 0x2742002639bf11aeULL, 0xc7d60021a5bdb142ULL,
-  0xc8c04016bb83d820ULL, 0xbd520028123b4842ULL, 0x9d1600344ac2a832ULL,
-  0x6a808005631c8a05ULL, 0x604600a148d5389aULL, 0xe2e40103d40dea65ULL,
-  0x945b5a0087c62a81ULL, 0x12dc200cd82d28eULL, 0x2431c600b5f9ef76ULL,
-  0xfb142a006a9b314aULL, 0x6870e00a1c97d62ULL, 0x2a9db2004a2689a2ULL,
-  0xd3594600caf5d1a2ULL, 0xee0e4900439344a7ULL, 0x89c4d266ca25007aULL,
-  0x3e0013a2743f97e3ULL, 0x180e31a0431378aULL, 0x3a9e465a4d42a512ULL,
-  0x98d0a11a0c0d9cc2ULL, 0x8e711c1aba19b01eULL, 0x8dcdc836dd201142ULL,
-  0x5ac08a4735370479ULL,
-};
-
-const int BShift[64] = {
-  26, 27, 27, 27, 27, 27, 27, 26, 27, 27, 27, 27, 27, 27, 27, 27,
-  27, 27, 25, 25, 25, 25, 27, 27, 27, 27, 25, 23, 23, 25, 27, 27,
-  27, 27, 25, 23, 23, 25, 27, 27, 27, 27, 25, 25, 25, 25, 27, 27,
-  27, 27, 27, 27, 27, 27, 27, 27, 26, 27, 27, 27, 27, 27, 27, 26
-};
-
-const int RShift[64] = {
-  20, 21, 21, 21, 21, 21, 21, 20, 21, 22, 22, 22, 22, 22, 22, 21,
-  21, 22, 22, 22, 22, 22, 22, 21, 21, 22, 22, 22, 22, 22, 22, 21,
-  21, 22, 22, 22, 22, 22, 22, 21, 21, 22, 22, 22, 22, 22, 22, 21,
-  21, 22, 22, 22, 22, 22, 22, 21, 20, 21, 21, 21, 21, 21, 21, 20
-};
-
-#endif // defined(IS_64BIT)
-
-const Bitboard SquaresByColorBB[2] = { BlackSquaresBB, WhiteSquaresBB };
-
-const Bitboard FileBB[8] = {
-  FileABB, FileBBB, FileCBB, FileDBB, FileEBB, FileFBB, FileGBB, FileHBB
-};
-
-const Bitboard NeighboringFilesBB[8] = {
-  FileBBB, FileABB|FileCBB, FileBBB|FileDBB, FileCBB|FileEBB,
-  FileDBB|FileFBB, FileEBB|FileGBB, FileFBB|FileHBB, FileGBB
-};
-
-const Bitboard ThisAndNeighboringFilesBB[8] = {
-  FileABB|FileBBB, FileABB|FileBBB|FileCBB,
-  FileBBB|FileCBB|FileDBB, FileCBB|FileDBB|FileEBB,
-  FileDBB|FileEBB|FileFBB, FileEBB|FileFBB|FileGBB,
-  FileFBB|FileGBB|FileHBB, FileGBB|FileHBB
-};
-
-const Bitboard RankBB[8] = {
-  Rank1BB, Rank2BB, Rank3BB, Rank4BB, Rank5BB, Rank6BB, Rank7BB, Rank8BB
-};
-
-const Bitboard RelativeRankBB[2][8] = {
-  { Rank1BB, Rank2BB, Rank3BB, Rank4BB, Rank5BB, Rank6BB, Rank7BB, Rank8BB },
-  { Rank8BB, Rank7BB, Rank6BB, Rank5BB, Rank4BB, Rank3BB, Rank2BB, Rank1BB }
-};
-
-const Bitboard InFrontBB[2][8] = {
-  { Rank2BB | Rank3BB | Rank4BB | Rank5BB | Rank6BB | Rank7BB | Rank8BB,
-    Rank3BB | Rank4BB | Rank5BB | Rank6BB | Rank7BB | Rank8BB,
-    Rank4BB | Rank5BB | Rank6BB | Rank7BB | Rank8BB,
-    Rank5BB | Rank6BB | Rank7BB | Rank8BB,
-    Rank6BB | Rank7BB | Rank8BB,
-    Rank7BB | Rank8BB,
-    Rank8BB,
-    EmptyBoardBB
-  },
-  { EmptyBoardBB,
-    Rank1BB,
-    Rank2BB | Rank1BB,
-    Rank3BB | Rank2BB | Rank1BB,
-    Rank4BB | Rank3BB | Rank2BB | Rank1BB,
-    Rank5BB | Rank4BB | Rank3BB | Rank2BB | Rank1BB,
-    Rank6BB | Rank5BB | Rank4BB | Rank3BB | Rank2BB | Rank1BB,
-    Rank7BB | Rank6BB | Rank5BB | Rank4BB | Rank3BB | Rank2BB | Rank1BB
-  }
-};
+#include "misc.h"
+#include "rkiss.h"
 
-Bitboard RMask[64];
-int RAttackIndex[64];
-Bitboard RAttacks[0x19000];
+CACHE_LINE_ALIGNMENT
 
-Bitboard BMask[64];
-int BAttackIndex[64];
-Bitboard BAttacks[0x1480];
+Bitboard RMasks[SQUARE_NB];
+Bitboard RMagics[SQUARE_NB];
+Bitboard* RAttacks[SQUARE_NB];
+unsigned RShifts[SQUARE_NB];
+
+Bitboard BMasks[SQUARE_NB];
+Bitboard BMagics[SQUARE_NB];
+Bitboard* BAttacks[SQUARE_NB];
+unsigned BShifts[SQUARE_NB];
+
+Bitboard SquareBB[SQUARE_NB];
+Bitboard FileBB[FILE_NB];
+Bitboard RankBB[RANK_NB];
+Bitboard AdjacentFilesBB[FILE_NB];
+Bitboard InFrontBB[COLOR_NB][RANK_NB];
+Bitboard StepAttacksBB[PIECE_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard BetweenBB[SQUARE_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard LineBB[SQUARE_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard DistanceRingsBB[SQUARE_NB][8];
+Bitboard ForwardBB[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard PassedPawnMask[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard PawnAttackSpan[COLOR_NB][SQUARE_NB];
+Bitboard PseudoAttacks[PIECE_TYPE_NB][SQUARE_NB];
+
+int SquareDistance[SQUARE_NB][SQUARE_NB];
 
-Bitboard SetMaskBB[65];
-Bitboard ClearMaskBB[65];
+namespace {
 
-Bitboard StepAttackBB[16][64];
-Bitboard RayBB[64][8];
-Bitboard BetweenBB[64][64];
+  // De Bruijn sequences. See chessprogramming.wikispaces.com/BitScan
+  const uint64_t DeBruijn_64 = 0x3F79D71B4CB0A89ULL;
+  const uint32_t DeBruijn_32 = 0x783A9B23;
 
-Bitboard PassedPawnMask[2][64];
-Bitboard OutpostMask[2][64];
+  CACHE_LINE_ALIGNMENT
 
-Bitboard BishopPseudoAttacks[64];
-Bitboard RookPseudoAttacks[64];
-Bitboard QueenPseudoAttacks[64];
+  int MS1BTable[256];
+  Square BSFTable[SQUARE_NB];
+  Bitboard RTable[0x19000]; // Storage space for rook attacks
+  Bitboard BTable[0x1480];  // Storage space for bishop attacks
 
-uint8_t BitCount8Bit[256];
+  typedef unsigned (Fn)(Square, Bitboard);
 
+  void init_magics(Bitboard table[], Bitboard* attacks[], Bitboard magics[],
+                   Bitboard masks[], unsigned shifts[], Square deltas[], Fn index);
 
-////
-//// Local definitions
-////
+  FORCE_INLINE unsigned bsf_index(Bitboard b) {
 
-namespace {
+    // Matt Taylor's folding for 32 bit systems, extended to 64 bits by Kim Walisch
+    b ^= (b - 1);
+    return Is64Bit ? (b * DeBruijn_64) >> 58
+                   : ((unsigned(b) ^ unsigned(b >> 32)) * DeBruijn_32) >> 26;
+  }
+}
+
+/// lsb()/msb() finds the least/most significant bit in a nonzero bitboard.
+/// pop_lsb() finds and clears the least significant bit in a nonzero bitboard.
 
-  void init_masks();
-  void init_ray_bitboards();
-  void init_attacks();
-  void init_between_bitboards();
-  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();
+#ifndef USE_BSFQ
+
+Square lsb(Bitboard b) { return BSFTable[bsf_index(b)]; }
+
+Square pop_lsb(Bitboard* b) {
+
+  Bitboard bb = *b;
+  *b = bb & (bb - 1);
+  return BSFTable[bsf_index(bb)];
 }
 
+Square msb(Bitboard b) {
 
-////
-//// Functions
-////
+  unsigned b32;
+  int result = 0;
 
-/// print_bitboard() prints a bitboard in an easily readable format to the
-/// standard output.  This is sometimes useful for debugging.
+  if (b > 0xFFFFFFFF)
+  {
+      b >>= 32;
+      result = 32;
+  }
+
+  b32 = unsigned(b);
 
-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;
+  if (b32 > 0xFFFF)
+  {
+      b32 >>= 16;
+      result += 16;
   }
-  std::cout << "+---+---+---+---+---+---+---+---+" << std::endl;
+
+  if (b32 > 0xFF)
+  {
+      b32 >>= 8;
+      result += 8;
+  }
+
+  return (Square)(result + MS1BTable[b32]);
 }
 
+#endif // ifndef USE_BSFQ
 
-/// init_bitboards() initializes various bitboard arrays.  It is called during
-/// 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_masks();
-  init_ray_bitboards();
-  init_attacks();
-  init_between_bitboards();
-  init_sliding_attacks(RAttacks, RAttackIndex, RMask, RShift, RMult, rookDeltas);
-  init_sliding_attacks(BAttacks, BAttackIndex, BMask, BShift, BMult, bishopDeltas);
-  init_pseudo_attacks();
-}
+/// Bitboards::print() prints a bitboard in an easily readable format to the
+/// standard output. This is sometimes useful for debugging.
 
+void Bitboards::print(Bitboard b) {
 
-/// first_1() finds the least significant nonzero bit in a nonzero bitboard.
-/// pop_1st_bit() finds and clears the least significant nonzero bit in a
-/// nonzero bitboard.
+  sync_cout;
 
-#if defined(IS_64BIT) && !defined(USE_BSFQ)
+  for (Rank rank = RANK_8; rank >= RANK_1; --rank)
+  {
+      std::cout << "+---+---+---+---+---+---+---+---+" << '\n';
 
-CACHE_LINE_ALIGNMENT
-static 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,
-  51, 60, 42, 59, 58
-};
-
-Square first_1(Bitboard b) {
-  return Square(BitTable[((b & -b) * 0x218a392cd3d5dbfULL) >> 58]);
-}
+      for (File file = FILE_A; file <= FILE_H; ++file)
+          std::cout << "| " << (b & (file | rank) ? "X " : "  ");
 
-Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
-  Bitboard bb = *b;
-  *b &= (*b - 1);
-  return Square(BitTable[((bb & -bb) * 0x218a392cd3d5dbfULL) >> 58]);
+      std::cout << "|\n";
+  }
+  std::cout << "+---+---+---+---+---+---+---+---+" << sync_endl;
 }
 
-#elif !defined(USE_BSFQ)
 
-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,
-  58, 20, 37, 17, 36, 8
-};
+/// Bitboards::init() initializes various bitboard arrays. It is called during
+/// program initialization.
 
-Square first_1(Bitboard b) {
-  b ^= (b - 1);
-  uint32_t fold = int(b) ^ int(b >> 32);
-  return Square(BitTable[(fold * 0x783a9b23) >> 26]);
-}
+void Bitboards::init() {
 
-// Use type-punning
-union b_union {
-
-    Bitboard b;
-    struct {
-#if defined (BIGENDIAN)
-        uint32_t h;
-        uint32_t l;
-#else
-        uint32_t l;
-        uint32_t h;
-#endif
-    } dw;
-};
-
-Square pop_1st_bit(Bitboard* bb) {
-
-   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;
-}
+  for (int k = 0, i = 0; i < 8; ++i)
+      while (k < (2 << i))
+          MS1BTable[k++] = i;
 
-#endif
-
-// Optimized bitScanReverse32() implementation by Pascal Georges. Note
-// that first bit is 1, this allow to differentiate between 0 and 1.
-static CACHE_LINE_ALIGNMENT
-const char MsbTable[256] = {
-  0, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
-  5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
-  6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
-  7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
-  7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
-  7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
-  8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
-  8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
-  8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
-  8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
-  8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8
-};
-
-int bitScanReverse32(uint32_t b)
-{
-   int result = 0;
-
-   if (b > 0xFFFF)
-   {
-      b >>= 16;
-      result += 16;
-   }
-   if (b > 0xFF)
-   {
-      b >>= 8;
-      result += 8;
-   }
-   return result + MsbTable[b];
-}
+  for (int i = 0; i < 64; ++i)
+      BSFTable[bsf_index(1ULL << i)] = Square(i);
 
-namespace {
+  for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+      SquareBB[s] = 1ULL << s;
 
-  // All functions below are used to precompute various bitboards during
-  // program initialization.  Some of the functions may be difficult to
-  // 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];
-    }
-    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);
-      }
+  FileBB[FILE_A] = FileABB;
+  RankBB[RANK_1] = Rank1BB;
 
-    for (Bitboard b = 0ULL; b < 256ULL; b++)
-        BitCount8Bit[b] = (uint8_t)count_1s(b);
+  for (int i = 1; i < 8; ++i)
+  {
+      FileBB[i] = FileBB[i - 1] << 1;
+      RankBB[i] = RankBB[i - 1] << 8;
   }
 
+  for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; ++f)
+      AdjacentFilesBB[f] = (f > FILE_A ? FileBB[f - 1] : 0) | (f < FILE_H ? FileBB[f + 1] : 0);
 
-  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)));
-      }
-    }
-  }
+  for (Rank r = RANK_1; r < RANK_8; ++r)
+      InFrontBB[WHITE][r] = ~(InFrontBB[BLACK][r + 1] = InFrontBB[BLACK][r] | RankBB[r]);
 
+  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; ++c)
+      for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+      {
+          ForwardBB[c][s]      = InFrontBB[c][rank_of(s)] & FileBB[file_of(s)];
+          PawnAttackSpan[c][s] = InFrontBB[c][rank_of(s)] & AdjacentFilesBB[file_of(s)];
+          PassedPawnMask[c][s] = ForwardBB[c][s] | PawnAttackSpan[c][s];
+      }
 
-  void init_attacks() {
-    int i, j, k, l;
-    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},
-      {-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}
-    };
-
-    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 (Square s1 = SQ_A1; s1 <= SQ_H8; ++s1)
+      for (Square s2 = SQ_A1; s2 <= SQ_H8; ++s2)
+      {
+          SquareDistance[s1][s2] = std::max(file_distance(s1, s2), rank_distance(s1, s2));
+          if (s1 != s2)
+             DistanceRingsBB[s1][SquareDistance[s1][s2] - 1] |= s2;
       }
-    }
-  }
 
+  int steps[][9] = { {}, { 7, 9 }, { 17, 15, 10, 6, -6, -10, -15, -17 },
+                     {}, {}, {}, { 9, 7, -7, -9, 8, 1, -1, -8 } };
 
-  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;
-      }
-    }
-    return result;
-  }
+  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; ++c)
+      for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; ++pt)
+          for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+              for (int k = 0; steps[pt][k]; ++k)
+              {
+                  Square to = s + Square(c == WHITE ? steps[pt][k] : -steps[pt][k]);
 
+                  if (is_ok(to) && square_distance(s, to) < 3)
+                      StepAttacksBB[make_piece(c, pt)][s] |= to;
+              }
 
-  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 RDeltas[] = { DELTA_N,  DELTA_E,  DELTA_S,  DELTA_W  };
+  Square BDeltas[] = { DELTA_NE, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_NW };
+
+  init_magics(RTable, RAttacks, RMagics, RMasks, RShifts, RDeltas, magic_index<ROOK>);
+  init_magics(BTable, BAttacks, BMagics, BMasks, BShifts, BDeltas, magic_index<BISHOP>);
+
+  for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+  {
+      PseudoAttacks[QUEEN][s]  = PseudoAttacks[BISHOP][s] = attacks_bb<BISHOP>(s, 0);
+      PseudoAttacks[QUEEN][s] |= PseudoAttacks[  ROOK][s] = attacks_bb<  ROOK>(s, 0);
   }
 
+  for (Square s1 = SQ_A1; s1 <= SQ_H8; ++s1)
+      for (Square s2 = SQ_A1; s2 <= SQ_H8; ++s2)
+          if (PseudoAttacks[QUEEN][s1] & s2)
+          {
+              Square delta = (s2 - s1) / square_distance(s1, s2);
 
-  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);
-    }
-    return result;
+              for (Square s = s1 + delta; s != s2; s += delta)
+                  BetweenBB[s1][s2] |= s;
+
+              PieceType pc = (PseudoAttacks[BISHOP][s1] & s2) ? BISHOP : ROOK;
+              LineBB[s1][s2] = (PseudoAttacks[pc][s1] & PseudoAttacks[pc][s2]) | s1 | s2;
+          }
+}
+
+
+namespace {
+
+  Bitboard sliding_attack(Square deltas[], Square sq, Bitboard occupied) {
+
+    Bitboard attack = 0;
+
+    for (int i = 0; i < 4; ++i)
+        for (Square s = sq + deltas[i];
+             is_ok(s) && square_distance(s, s - deltas[i]) == 1;
+             s += deltas[i])
+        {
+            attack |= s;
+
+            if (occupied & s)
+                break;
+        }
+
+    return attack;
   }
 
 
-  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);
-
-#if defined(IS_64BIT)
-      j = (1 << (64 - shift[i]));
-#else
-      j = (1 << (32 - shift[i]));
-#endif
-
-      for(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);
-#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);
-#endif
-      }
-      index += j;
-    }
+  Bitboard pick_random(RKISS& rk, int booster) {
+
+    // Values s1 and s2 are used to rotate the candidate magic of a
+    // quantity known to be the optimal to quickly find the magics.
+    int s1 = booster & 63, s2 = (booster >> 6) & 63;
+
+    Bitboard m = rk.rand<Bitboard>();
+    m = (m >> s1) | (m << (64 - s1));
+    m &= rk.rand<Bitboard>();
+    m = (m >> s2) | (m << (64 - s2));
+    return m & rk.rand<Bitboard>();
   }
 
 
-  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);
+  // init_magics() computes all rook and bishop attacks at startup. Magic
+  // bitboards are used to look up attacks of sliding pieces. As a reference see
+  // chessprogramming.wikispaces.com/Magic+Bitboards. In particular, here we
+  // use the so called "fancy" approach.
+
+  void init_magics(Bitboard table[], Bitboard* attacks[], Bitboard magics[],
+                   Bitboard masks[], unsigned shifts[], Square deltas[], Fn index) {
+
+    int MagicBoosters[][8] = { { 3191, 2184, 1310, 3618, 2091, 1308, 2452, 3996 },
+                               { 1059, 3608,  605, 3234, 3326,   38, 2029, 3043 } };
+    RKISS rk;
+    Bitboard occupancy[4096], reference[4096], edges, b;
+    int i, size, booster;
+
+    // attacks[s] is a pointer to the beginning of the attacks table for square 's'
+    attacks[SQ_A1] = table;
+
+    for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
+    {
+        // Board edges are not considered in the relevant occupancies
+        edges = ((Rank1BB | Rank8BB) & ~rank_bb(s)) | ((FileABB | FileHBB) & ~file_bb(s));
+
+        // Given a square 's', the mask is the bitboard of sliding attacks from
+        // 's' computed on an empty board. The index must be big enough to contain
+        // all the attacks for each possible subset of the mask and so is 2 power
+        // the number of 1s of the mask. Hence we deduce the size of the shift to
+        // apply to the 64 or 32 bits word to get the index.
+        masks[s]  = sliding_attack(deltas, s, 0) & ~edges;
+        shifts[s] = (Is64Bit ? 64 : 32) - popcount<Max15>(masks[s]);
+
+        // Use Carry-Rippler trick to enumerate all subsets of masks[s] and
+        // store the corresponding sliding attack bitboard in reference[].
+        b = size = 0;
+        do {
+            occupancy[size] = b;
+            reference[size++] = sliding_attack(deltas, s, b);
+            b = (b - masks[s]) & masks[s];
+        } while (b);
+
+        // Set the offset for the table of the next square. We have individual
+        // table sizes for each square with "Fancy Magic Bitboards".
+        if (s < SQ_H8)
+            attacks[s + 1] = attacks[s] + size;
+
+        booster = MagicBoosters[Is64Bit][rank_of(s)];
+
+        // Find a magic for square 's' picking up an (almost) random number
+        // until we find the one that passes the verification test.
+        do {
+            do magics[s] = pick_random(rk, booster);
+            while (popcount<Max15>((magics[s] * masks[s]) >> 56) < 6);
+
+            std::memset(attacks[s], 0, size * sizeof(Bitboard));
+
+            // A good magic must map every possible occupancy to an index that
+            // looks up the correct sliding attack in the attacks[s] database.
+            // Note that we build up the database for square 's' as a side
+            // effect of verifying the magic.
+            for (i = 0; i < size; ++i)
+            {
+                Bitboard& attack = attacks[s][index(s, occupancy[i])];
+
+                if (attack && attack != reference[i])
+                    break;
+
+                assert(reference[i] != 0);
+
+                attack = reference[i];
+            }
+        } while (i != size);
     }
   }
-
 }