]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/bitboard.h
Retire direction.h
[stockfish] / src / bitboard.h
index 3429c42ea02a0146fe05c767634ef346d7a96396..bff9846c5eb9d730a4a3e5a0ddd6c67e4d2cfc59 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
 #if !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)
 #define BITBOARD_H_INCLUDED
 
-////
-//// Defines
-////
-
-// Quiet a warning on Intel compiler
-#if !defined(__SIZEOF_INT__ )
-#define __SIZEOF_INT__ 0
-#endif
-
-// Check for 64 bits for different compilers: Intel, MSVC and gcc
-#if defined(__x86_64) || defined(_WIN64) || (__SIZEOF_INT__ > 4)
-#define IS_64BIT
-#endif
-
 ////
 //// Includes
 ////
 
-#include "direction.h"
 #include "piece.h"
 #include "square.h"
 #include "types.h"
 
 
-////
-//// Types
-////
-
-typedef uint64_t Bitboard;
-
-
 ////
 //// Constants and variables
 ////
 
-const Bitboard EmptyBoardBB = 0ULL;
-
-const Bitboard WhiteSquaresBB = 0x55AA55AA55AA55AAULL;
-const Bitboard BlackSquaresBB = 0xAA55AA55AA55AA55ULL;
-const Bitboard SquaresByColorBB[2] = { BlackSquaresBB, WhiteSquaresBB };
+const Bitboard EmptyBoardBB = 0;
 
 const Bitboard FileABB = 0x0101010101010101ULL;
-const Bitboard FileBBB = 0x0202020202020202ULL;
-const Bitboard FileCBB = 0x0404040404040404ULL;
-const Bitboard FileDBB = 0x0808080808080808ULL;
-const Bitboard FileEBB = 0x1010101010101010ULL;
-const Bitboard FileFBB = 0x2020202020202020ULL;
-const Bitboard FileGBB = 0x4040404040404040ULL;
-const Bitboard FileHBB = 0x8080808080808080ULL;
-
-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;
-const Bitboard Rank3BB = 0xFF0000ULL;
-const Bitboard Rank4BB = 0xFF000000ULL;
-const Bitboard Rank5BB = 0xFF00000000ULL;
-const Bitboard Rank6BB = 0xFF0000000000ULL;
-const Bitboard Rank7BB = 0xFF000000000000ULL;
-const Bitboard Rank8BB = 0xFF00000000000000ULL;
-
-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
-  }
-};
-
-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
-};
+const Bitboard FileBBB = FileABB << 1;
+const Bitboard FileCBB = FileABB << 2;
+const Bitboard FileDBB = FileABB << 3;
+const Bitboard FileEBB = FileABB << 4;
+const Bitboard FileFBB = FileABB << 5;
+const Bitboard FileGBB = FileABB << 6;
+const Bitboard FileHBB = FileABB << 7;
+
+const Bitboard Rank1BB = 0xFF;
+const Bitboard Rank2BB = Rank1BB << (8 * 1);
+const Bitboard Rank3BB = Rank1BB << (8 * 2);
+const Bitboard Rank4BB = Rank1BB << (8 * 3);
+const Bitboard Rank5BB = Rank1BB << (8 * 4);
+const Bitboard Rank6BB = Rank1BB << (8 * 5);
+const Bitboard Rank7BB = Rank1BB << (8 * 6);
+const Bitboard Rank8BB = Rank1BB << (8 * 7);
+
+extern const Bitboard SquaresByColorBB[2];
+extern const Bitboard FileBB[8];
+extern const Bitboard NeighboringFilesBB[8];
+extern const Bitboard ThisAndNeighboringFilesBB[8];
+extern const Bitboard RankBB[8];
+extern const Bitboard RelativeRankBB[2][8];
+extern const Bitboard InFrontBB[2][8];
 
 extern Bitboard SetMaskBB[65];
 extern Bitboard ClearMaskBB[65];
@@ -141,8 +70,9 @@ extern Bitboard StepAttackBB[16][64];
 extern Bitboard RayBB[64][8];
 extern Bitboard BetweenBB[64][64];
 
+extern Bitboard SquaresInFrontMask[2][64];
 extern Bitboard PassedPawnMask[2][64];
-extern Bitboard OutpostMask[2][64];
+extern Bitboard AttackSpanMask[2][64];
 
 extern const uint64_t RMult[64];
 extern const int RShift[64];
@@ -160,6 +90,8 @@ extern Bitboard BishopPseudoAttacks[64];
 extern Bitboard RookPseudoAttacks[64];
 extern Bitboard QueenPseudoAttacks[64];
 
+extern uint8_t BitCount8Bit[256];
+
 
 ////
 //// Inline functions
@@ -192,9 +124,8 @@ 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.
+/// rank_bb() and file_bb() take a file or a square as input, and return
+/// a bitboard representing all squares on the given file or rank.
 
 inline Bitboard rank_bb(Rank r) {
   return RankBB[r];
@@ -221,7 +152,7 @@ inline Bitboard neighboring_files_bb(File f) {
 }
 
 inline Bitboard neighboring_files_bb(Square s) {
-  return neighboring_files_bb(square_file(s));
+  return NeighboringFilesBB[square_file(s)];
 }
 
 
@@ -234,7 +165,7 @@ inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(File f) {
 }
 
 inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(Square s) {
-  return this_and_neighboring_files_bb(square_file(s));
+  return ThisAndNeighboringFilesBB[square_file(s)];
 }
 
 
@@ -260,7 +191,7 @@ inline Bitboard in_front_bb(Color c, Rank r) {
 }
 
 inline Bitboard in_front_bb(Color c, Square s) {
-  return in_front_bb(c, square_rank(s));
+  return InFrontBB[c][square_rank(s)];
 }
 
 
@@ -273,7 +204,7 @@ inline Bitboard behind_bb(Color c, Rank r) {
 }
 
 inline Bitboard behind_bb(Color c, Square s) {
-  return in_front_bb(opposite_color(c), square_rank(s));
+  return InFrontBB[opposite_color(c)][square_rank(s)];
 }
 
 
@@ -339,12 +270,11 @@ inline Bitboard squares_between(Square s1, Square s2) {
 
 /// squares_in_front_of takes a color and a square as input, and returns a
 /// bitboard representing all squares along the line in front of the square,
-/// from the point of view of the given color.  For instance,
-/// squares_in_front_of(BLACK, SQ_E4) returns a bitboard with the squares
-/// e3, e2 and e1 set.
+/// from the point of view of the given color. Definition of the table is:
+/// SquaresInFrontOf[c][s] = in_front_bb(c, s) & file_bb(s)
 
 inline Bitboard squares_in_front_of(Color c, Square s) {
-  return in_front_bb(c, s) & file_bb(s);
+  return SquaresInFrontMask[c][s];
 }
 
 
@@ -352,52 +282,53 @@ inline Bitboard squares_in_front_of(Color c, Square s) {
 /// behind the square instead of in front of the square.
 
 inline Bitboard squares_behind(Color c, Square s) {
-  return in_front_bb(opposite_color(c), s) & file_bb(s);
+  return SquaresInFrontMask[opposite_color(c)][s];
 }
 
 
 /// passed_pawn_mask takes a color and a square as input, and returns a
 /// bitboard mask which can be used to test if a pawn of the given color on
-/// the given square is a passed pawn.
+/// the given square is a passed pawn. Definition of the table is:
+/// PassedPawnMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & this_and_neighboring_files_bb(s)
 
 inline Bitboard passed_pawn_mask(Color c, Square s) {
   return PassedPawnMask[c][s];
 }
 
 
-/// outpost_mask takes a color and a square as input, and returns a bitboard
-/// mask which can be used to test whether a piece on the square can possibly
-/// be driven away by an enemy pawn.
-
-inline Bitboard outpost_mask(Color c, Square s) {
-  return OutpostMask[c][s];
-}
-
-
-/// isolated_pawn_mask takes a square as input, and returns a bitboard mask
-/// which can be used to test whether a pawn on the given square is isolated.
+/// attack_span_mask takes a color and a square as input, and returns a bitboard
+/// representing all squares that can be attacked by a pawn of the given color
+/// when it moves along its file starting from the given square. Definition is:
+/// AttackSpanMask[c][s] = in_front_bb(c, s) & neighboring_files_bb(s);
 
-inline Bitboard isolated_pawn_mask(Square s) {
-  return neighboring_files_bb(s);
+inline Bitboard attack_span_mask(Color c, Square s) {
+  return AttackSpanMask[c][s];
 }
 
 
 /// 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.
 
-#if defined(IS_64BIT)
+#if defined(USE_BSFQ) // Assembly code by Heinz van Saanen
 
 inline Square first_1(Bitboard b) {
-  return Square(BitTable[((b & -b) * 0x218a392cd3d5dbfULL) >> 58]);
+  Bitboard dummy;
+  __asm__("bsfq %1, %0": "=r"(dummy): "rm"(b) );
+  return (Square)(dummy);
 }
 
-#else
-
-inline Square first_1(Bitboard b) {
-  b ^= (b - 1);
-  uint32_t fold = int(b) ^ int(b >> 32);
-  return Square(BitTable[(fold * 0x783a9b23) >> 26]);
+inline Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
+  const Square s = first_1(*b);
+  *b &= ~(1ULL<<s);
+  return s;
 }
 
+#else // if !defined(USE_BSFQ)
+
+extern Square first_1(Bitboard b);
+extern Square pop_1st_bit(Bitboard* b);
+
 #endif
 
 
@@ -407,7 +338,6 @@ inline Square first_1(Bitboard b) {
 
 extern void print_bitboard(Bitboard b);
 extern void init_bitboards();
-extern Square pop_1st_bit(Bitboard *b);
 
 
 #endif // !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)