]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/bitboard.h
Unify PseudoAttacks arrays
[stockfish] / src / bitboard.h
index 46f8fbd46a104ad173d80ec73db4608f1f331b73..ce198c22c4b9a628aefd18b3adcbe1b68cd46322 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) 2008-2012 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/>.
 */
 
-
 #if !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)
 #define BITBOARD_H_INCLUDED
 
-////
-//// Includes
-////
-
-#include "direction.h"
-#include "piece.h"
-#include "square.h"
 #include "types.h"
 
-
-////
-//// Constants and variables
-////
-
-const Bitboard EmptyBoardBB = 0ULL;
-
-const Bitboard WhiteSquaresBB = 0x55AA55AA55AA55AAULL;
-const Bitboard BlackSquaresBB = 0xAA55AA55AA55AA55ULL;
-
-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 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;
-
-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 FileBB[8];
+extern Bitboard NeighboringFilesBB[8];
+extern Bitboard ThisAndNeighboringFilesBB[8];
+extern Bitboard RankBB[8];
+extern Bitboard InFrontBB[2][8];
 
 extern Bitboard SetMaskBB[65];
 extern Bitboard ClearMaskBB[65];
 
-extern Bitboard StepAttackBB[16][64];
-extern Bitboard RayBB[64][8];
+extern Bitboard StepAttacksBB[16][64];
 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];
-extern Bitboard RMask[64];
-extern int RAttackIndex[64];
-extern Bitboard RAttacks[0x19000];
+extern uint64_t RMagics[64];
+extern int RShifts[64];
+extern Bitboard RMasks[64];
+extern Bitboard* RAttacks[64];
 
-extern const uint64_t BMult[64];
-extern const int BShift[64];
-extern Bitboard BMask[64];
-extern int BAttackIndex[64];
-extern Bitboard BAttacks[0x1480];
+extern uint64_t BMagics[64];
+extern int BShifts[64];
+extern Bitboard BMasks[64];
+extern Bitboard* BAttacks[64];
 
-extern Bitboard BishopPseudoAttacks[64];
-extern Bitboard RookPseudoAttacks[64];
-extern Bitboard QueenPseudoAttacks[64];
+extern Bitboard PseudoAttacks[6][64];
 
 extern uint8_t BitCount8Bit[256];
 
 
-////
-//// Inline functions
-////
-
 /// Functions for testing whether a given bit is set in a bitboard, and for
 /// setting and clearing bits.
 
@@ -107,11 +61,11 @@ inline Bitboard bit_is_set(Bitboard b, Square s) {
   return b & SetMaskBB[s];
 }
 
-inline void set_bit(Bitboard *b, Square s) {
+inline void set_bit(Bitboardb, Square s) {
   *b |= SetMaskBB[s];
 }
 
-inline void clear_bit(Bitboard *b, Square s) {
+inline void clear_bit(Bitboardb, Square s) {
   *b &= ClearMaskBB[s];
 }
 
@@ -123,20 +77,20 @@ inline Bitboard make_move_bb(Square from, Square to) {
   return SetMaskBB[from] | SetMaskBB[to];
 }
 
-inline void do_move_bb(Bitboard *b, Bitboard move_bb) {
+inline void do_move_bb(Bitboardb, 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];
 }
 
 inline Bitboard rank_bb(Square s) {
-  return rank_bb(square_rank(s));
+  return RankBB[rank_of(s)];
 }
 
 inline Bitboard file_bb(File f) {
@@ -144,45 +98,25 @@ inline Bitboard file_bb(File f) {
 }
 
 inline Bitboard file_bb(Square s) {
-  return file_bb(square_file(s));
+  return FileBB[file_of(s)];
 }
 
 
-/// neighboring_files_bb takes a file or a square as input, and returns a
-/// bitboard representing all squares on the neighboring files.
+/// neighboring_files_bb takes a file as input and returns a bitboard representing
+/// all squares on the neighboring files.
 
 inline Bitboard neighboring_files_bb(File f) {
   return NeighboringFilesBB[f];
 }
 
-inline Bitboard neighboring_files_bb(Square s) {
-  return neighboring_files_bb(square_file(s));
-}
 
-
-/// this_and_neighboring_files_bb takes a file or a square as input, and
-/// returns a bitboard representing all squares on the given and neighboring
-/// files.
+/// this_and_neighboring_files_bb takes a file as input and returns a bitboard
+/// representing all squares on the given and neighboring files.
 
 inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(File f) {
   return ThisAndNeighboringFilesBB[f];
 }
 
-inline Bitboard this_and_neighboring_files_bb(Square s) {
-  return this_and_neighboring_files_bb(square_file(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
-/// 7th rank, while relative_rank_bb(BLACK, 7) gives all squares on the 2nd
-/// rank.
-
-inline Bitboard relative_rank_bb(Color c, Rank r) {
-  return RelativeRankBB[c][r];
-}
-
 
 /// in_front_bb() takes a color and a rank or square as input, and returns a
 /// bitboard representing all the squares on all ranks in front of the rank
@@ -195,28 +129,7 @@ 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));
-}
-
-
-/// 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.
-
-inline Bitboard ray_bb(Square s, SignedDirection d) {
-  return RayBB[s][d];
+  return InFrontBB[c][rank_of(s)];
 }
 
 
@@ -227,36 +140,35 @@ inline Bitboard ray_bb(Square s, SignedDirection d) {
 
 #if defined(IS_64BIT)
 
-inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
-  Bitboard b = blockers & RMask[s];
-  return RAttacks[RAttackIndex[s] + ((b * RMult[s]) >> RShift[s])];
+FORCE_INLINE unsigned rook_index(Square s, Bitboard occ) {
+  return unsigned(((occ & RMasks[s]) * RMagics[s]) >> RShifts[s]);
 }
 
-inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
-  Bitboard b = blockers & BMask[s];
-  return BAttacks[BAttackIndex[s] + ((b * BMult[s]) >> BShift[s])];
+FORCE_INLINE unsigned bishop_index(Square s, Bitboard occ) {
+  return unsigned(((occ & BMasks[s]) * BMagics[s]) >> BShifts[s]);
 }
 
 #else // if !defined(IS_64BIT)
 
-inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
-  Bitboard b = blockers & RMask[s];
-  return RAttacks[RAttackIndex[s] +
-                  (unsigned(int(b) * int(RMult[s]) ^
-                            int(b >> 32) * int(RMult[s] >> 32))
-                   >> RShift[s])];
+FORCE_INLINE unsigned rook_index(Square s, Bitboard occ) {
+  Bitboard b = occ & RMasks[s];
+  return unsigned(int(b) * int(RMagics[s]) ^ int(b >> 32) * int(RMagics[s] >> 32)) >> RShifts[s];
 }
 
-inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
-  Bitboard b = blockers & BMask[s];
-  return BAttacks[BAttackIndex[s] +
-                  (unsigned(int(b) * int(BMult[s]) ^
-                            int(b >> 32) * int(BMult[s] >> 32))
-                   >> BShift[s])];
+FORCE_INLINE unsigned bishop_index(Square s, Bitboard occ) {
+  Bitboard b = occ & BMasks[s];
+  return unsigned(int(b) * int(BMagics[s]) ^ int(b >> 32) * int(BMagics[s] >> 32)) >> BShifts[s];
 }
-
 #endif
 
+inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
+  return RAttacks[s][rook_index(s, occ)];
+}
+
+inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard occ) {
+  return BAttacks[s][bishop_index(s, occ)];
+}
+
 inline Bitboard queen_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
   return rook_attacks_bb(s, blockers) | bishop_attacks_bb(s, blockers);
 }
@@ -274,46 +186,49 @@ 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);
-}
-
-
-/// squares_behind is similar to squares_in_front, but returns the squares
-/// 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[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.
+/// 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 outpost_mask(Color c, Square s) {
-  return OutpostMask[c][s];
+inline Bitboard attack_span_mask(Color c, Square s) {
+  return AttackSpanMask[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.
+/// squares_aligned returns true if the squares s1, s2 and s3 are aligned
+/// either on a straight or on a diagonal line.
 
-inline Bitboard isolated_pawn_mask(Square s) {
-  return neighboring_files_bb(s);
+inline bool squares_aligned(Square s1, Square s2, Square s3) {
+  return  (BetweenBB[s1][s2] | BetweenBB[s1][s3] | BetweenBB[s2][s3])
+        & (    SetMaskBB[s1] |     SetMaskBB[s2] |     SetMaskBB[s3]);
+}
+
+
+/// same_color_squares() returns a bitboard representing all squares with
+/// the same color of the given square.
+
+inline Bitboard same_color_squares(Square s) {
+  return bit_is_set(0xAA55AA55AA55AA55ULL, s) ?  0xAA55AA55AA55AA55ULL
+                                              : ~0xAA55AA55AA55AA55ULL;
 }
 
 
@@ -321,15 +236,25 @@ inline Bitboard isolated_pawn_mask(Square s) {
 /// pop_1st_bit() finds and clears the least significant nonzero bit in a
 /// nonzero bitboard.
 
-#if defined(USE_BSFQ) // Assembly code by Heinz van Saanen
+#if defined(USE_BSFQ)
+
+#if defined(_MSC_VER) && !defined(__INTEL_COMPILER)
 
-inline Square first_1(Bitboard b) {
+FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) {
+   unsigned long index;
+   _BitScanForward64(&index, b);
+   return (Square) index;
+}
+#else
+
+FORCE_INLINE Square first_1(Bitboard b) { // Assembly code by Heinz van Saanen
   Bitboard dummy;
   __asm__("bsfq %1, %0": "=r"(dummy): "rm"(b) );
-  return (Square)(dummy);
+  return (Square) dummy;
 }
+#endif
 
-inline Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
+FORCE_INLINE Square pop_1st_bit(Bitboard* b) {
   const Square s = first_1(*b);
   *b &= ~(1ULL<<s);
   return s;
@@ -343,13 +268,7 @@ extern Square pop_1st_bit(Bitboard* b);
 #endif
 
 
-////
-//// Prototypes
-////
-
 extern void print_bitboard(Bitboard b);
-extern void init_bitboards();
-extern int bitScanReverse32(uint32_t b);
-
+extern void bitboards_init();
 
 #endif // !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)