]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/bitboard.h
Introduce bitcount.h
[stockfish] / src / bitboard.h
index bc1900196d45cbc0c901158506096460195b426d..54ed50538a2d3b960a37f48eb65a73ffca4e7ea3 100644 (file)
@@ -1,13 +1,14 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008 Marco Costalba
+  Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   (at your option) any later version.
 
+
   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
@@ -21,7 +22,6 @@
 #if !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)
 #define BITBOARD_H_INCLUDED
 
-
 ////
 //// Defines
 ////
 //#define USE_32BIT_ATTACKS
 #define USE_FOLDED_BITSCAN
 
-#define BITCOUNT_SWAR_64
-//#define BITCOUNT_SWAR_32
-//#define BITCOUNT_LOOP
-
 #else
 
 #define USE_32BIT_ATTACKS
 #define USE_FOLDED_BITSCAN
-#define BITCOUNT_SWAR_32
 
 #endif
 
@@ -83,8 +78,7 @@ const Bitboard EmptyBoardBB = 0ULL;
 
 const Bitboard WhiteSquaresBB = 0x55AA55AA55AA55AAULL;
 const Bitboard BlackSquaresBB = 0xAA55AA55AA55AA55ULL;
-
-extern const Bitboard SquaresByColorBB[2];
+const Bitboard SquaresByColorBB[2] = { BlackSquaresBB, WhiteSquaresBB };
 
 const Bitboard FileABB = 0x0101010101010101ULL;
 const Bitboard FileBBB = 0x0202020202020202ULL;
@@ -95,9 +89,21 @@ const Bitboard FileFBB = 0x2020202020202020ULL;
 const Bitboard FileGBB = 0x4040404040404040ULL;
 const Bitboard FileHBB = 0x8080808080808080ULL;
 
-extern const Bitboard FileBB[8];
-extern const Bitboard NeighboringFilesBB[8];
-extern const Bitboard ThisAndNeighboringFilesBB[8];
+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 Rank1BB = 0xFFULL;
 const Bitboard Rank2BB = 0xFF00ULL;
@@ -108,12 +114,38 @@ const Bitboard Rank6BB = 0xFF0000000000ULL;
 const Bitboard Rank7BB = 0xFF000000000000ULL;
 const Bitboard Rank8BB = 0xFF00000000000000ULL;
 
-extern const Bitboard RankBB[8];
-extern const Bitboard RelativeRankBB[2][8];
-extern const Bitboard InFrontBB[2][8];
-
-extern Bitboard SetMaskBB[64];
-extern Bitboard ClearMaskBB[64];
+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
+  }
+};
+
+extern Bitboard SetMaskBB[65];
+extern Bitboard ClearMaskBB[65];
 
 extern Bitboard StepAttackBB[16][64];
 extern Bitboard RayBB[64][8];
@@ -123,13 +155,17 @@ extern Bitboard PassedPawnMask[2][64];
 extern Bitboard OutpostMask[2][64];
 
 #if defined(USE_COMPACT_ROOK_ATTACKS)
+
 extern Bitboard RankAttacks[8][64], FileAttacks[8][64];
+
 #else
+
 extern const uint64_t RMult[64];
 extern const int RShift[64];
 extern Bitboard RMask[64];
 extern int RAttackIndex[64];
 extern Bitboard RAttacks[0x19000];
+
 #endif // defined(USE_COMPACT_ROOK_ATTACKS)
 
 extern const uint64_t BMult[64];
@@ -150,29 +186,30 @@ extern Bitboard QueenPseudoAttacks[64];
 /// Functions for testing whether a given bit is set in a bitboard, and for
 /// setting and clearing bits.
 
-inline Bitboard set_mask_bb(Square s) {
-  //  return 1ULL << s;
-  return SetMaskBB[s];
-}
-
-inline Bitboard clear_mask_bb(Square s) {
-  //  return ~set_mask_bb(s);
-  return ClearMaskBB[s];
-}
-
 inline Bitboard bit_is_set(Bitboard b, Square s) {
-  return b & set_mask_bb(s);
+  return b & SetMaskBB[s];
 }
 
 inline void set_bit(Bitboard *b, Square s) {
-  *b |= set_mask_bb(s);
+  *b |= SetMaskBB[s];
 }
 
 inline void clear_bit(Bitboard *b, Square s) {
-  *b &= clear_mask_bb(s);
+  *b &= ClearMaskBB[s];
 }
 
 
+/// Functions used to update a bitboard after a move. This is faster
+/// then calling a sequence of clear_bit() + set_bit()
+
+inline Bitboard make_move_bb(Square from, Square to) {
+  return SetMaskBB[from] | SetMaskBB[to];
+}
+
+inline void do_move_bb(Bitboard *b, Bitboard move_bb) {
+  *b ^= move_bb;
+}
+
 /// rank_bb() and file_bb() gives a bitboard containing all squares on a given
 /// file or rank.  It is also possible to pass a square as input to these
 /// functions.
@@ -221,7 +258,7 @@ inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(Square s) {
 
 /// relative_rank_bb() takes a color and a rank as input, and returns a bitboard
 /// representing all squares on the given rank from the given color's point of
-/// view.  For instance, relative_rank_bb(WHITE, 7) gives all squares on the
+/// view. For instance, relative_rank_bb(WHITE, 7) gives all squares on the
 /// 7th rank, while relative_rank_bb(BLACK, 7) gives all squares on the 2nd
 /// rank.
 
@@ -245,6 +282,19 @@ inline Bitboard in_front_bb(Color c, Square s) {
 }
 
 
+/// behind_bb() takes a color and a rank or square as input, and returns a
+/// bitboard representing all the squares on all ranks behind of the rank
+/// (or square), from the given color's point of view.
+
+inline Bitboard behind_bb(Color c, Rank r) {
+  return InFrontBB[opposite_color(c)][r];
+}
+
+inline Bitboard behind_bb(Color c, Square s) {
+  return in_front_bb(opposite_color(c), square_rank(s));
+}
+
+
 /// ray_bb() gives a bitboard representing all squares along the ray in a
 /// given direction from a given square.
 
@@ -373,64 +423,6 @@ inline Bitboard isolated_pawn_mask(Square s) {
 }
 
 
-/// count_1s() counts the number of nonzero bits in a bitboard.
-
-#if defined(BITCOUNT_LOOP)
-
-inline int count_1s(Bitboard b) {
-  int r;
-  for(r = 0; b; r++, b &= b - 1);
-  return r;
-}
-
-inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
-  return count_1s(b);
-}
-
-#elif defined(BITCOUNT_SWAR_32)
-
-inline int count_1s(Bitboard b) {
-  unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
-  v = v - ((v >> 1) & 0x55555555);
-  w = w - ((w >> 1) & 0x55555555);
-  v = (v & 0x33333333) + ((v >> 2) & 0x33333333);
-  w = (w & 0x33333333) + ((w >> 2) & 0x33333333);
-  v = (v + (v >> 4)) & 0x0F0F0F0F;
-  w = (w + (w >> 4)) & 0x0F0F0F0F;
-  v = ((v+w) * 0x01010101) >> 24; // mul is fast on amd procs
-  return int(v);
-}
-
-inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
-  unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
-  v = v - ((v >> 1) & 0x55555555);
-  w = w - ((w >> 1) & 0x55555555);
-  v = (v & 0x33333333) + ((v >> 2) & 0x33333333);
-  w = (w & 0x33333333) + ((w >> 2) & 0x33333333);
-  v = ((v+w) * 0x11111111) >> 28;
-  return int(v);
-}
-
-#elif defined(BITCOUNT_SWAR_64)
-
-inline int count_1s(Bitboard b) {
-  b -= ((b>>1) & 0x5555555555555555ULL);
-  b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
-  b = ((b>>4) + b) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0FULL;
-  b *= 0x0101010101010101ULL;
-  return int(b >> 56);
-}
-
-inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
-  b -= (b>>1) & 0x5555555555555555ULL;
-  b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
-  b *= 0x1111111111111111ULL;
-  return int(b >> 60);
-}
-
-#endif // BITCOUNT
-
-
 ////
 //// Prototypes
 ////