]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/bitboard.h
Use bsfq asm instruction to count bits
[stockfish] / src / bitboard.h
index d1cf40f25b0e0f480f04c488babe248805d4442f..d5c16a919006f75caf3ddd44ae0c406c3a5440dc 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 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
 #if !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)
 #define BITBOARD_H_INCLUDED
 
-
 ////
 //// Defines
 ////
 
-// Comment following define if you prefer manually adjust
-// platform macros defined below
-#define AUTO_CONFIGURATION
-
 // Quiet a warning on Intel compiler
 #if !defined(__SIZEOF_INT__ )
 #define __SIZEOF_INT__ 0
 #define IS_64BIT
 #endif
 
-#if !defined(AUTO_CONFIGURATION) || defined(IS_64BIT)
-
-//#define USE_COMPACT_ROOK_ATTACKS
-//#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
-
+#if defined(IS_64BIT) && (defined(__GNUC__) || defined(__INTEL_COMPILER))
+#define USE_BSFQ
 #endif
 
+
 ////
 //// Includes
 ////
@@ -150,6 +132,13 @@ const Bitboard InFrontBB[2][8] = {
   }
 };
 
+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
+};
+
 extern Bitboard SetMaskBB[65];
 extern Bitboard ClearMaskBB[65];
 
@@ -160,20 +149,12 @@ extern Bitboard BetweenBB[64][64];
 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];
 extern const int BShift[64];
 extern Bitboard BMask[64];
@@ -205,6 +186,17 @@ inline void clear_bit(Bitboard *b, Square 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.
@@ -298,29 +290,24 @@ inline Bitboard ray_bb(Square s, SignedDirection d) {
 }
 
 
-/// Functions for computing sliding attack bitboards.  rook_attacks_bb(),
+/// Functions for computing sliding attack bitboards. rook_attacks_bb(),
 /// bishop_attacks_bb() and queen_attacks_bb() all take a square and a
 /// bitboard of occupied squares as input, and return a bitboard representing
 /// all squares attacked by a rook, bishop or queen on the given square.
 
-#if defined(USE_COMPACT_ROOK_ATTACKS)
+#if defined(IS_64BIT)
 
-inline Bitboard file_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
-  Bitboard b = (blockers >> square_file(s)) & 0x01010101010100ULL;
-  return
-    FileAttacks[square_rank(s)][(b*0xd6e8802041d0c441ULL)>>58] & file_bb(s);
-}
-
-inline Bitboard rank_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
-  Bitboard b = (blockers >> ((s & 56) + 1)) & 63;
-  return RankAttacks[square_file(s)][b] & rank_bb(s);
+inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
+  Bitboard b = blockers & RMask[s];
+  return RAttacks[RAttackIndex[s] + ((b * RMult[s]) >> RShift[s])];
 }
 
-inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
-  return file_attacks_bb(s, blockers) | rank_attacks_bb(s, blockers);
+inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
+  Bitboard b = blockers & BMask[s];
+  return BAttacks[BAttackIndex[s] + ((b * BMult[s]) >> BShift[s])];
 }
 
-#elif defined(USE_32BIT_ATTACKS)
+#else // if !defined(IS_64BIT)
 
 inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
   Bitboard b = blockers & RMask[s];
@@ -330,17 +317,6 @@ inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
                    >> RShift[s])];
 }
 
-#else
-
-inline Bitboard rook_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
-  Bitboard b = blockers & RMask[s];
-  return RAttacks[RAttackIndex[s] + ((b * RMult[s]) >> RShift[s])];
-}
-
-#endif
-
-#if defined(USE_32BIT_ATTACKS)
-
 inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
   Bitboard b = blockers & BMask[s];
   return BAttacks[BAttackIndex[s] +
@@ -349,14 +325,7 @@ inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
                    >> BShift[s])];
 }
 
-#else // defined(USE_32BIT_ATTACKS)
-
-inline Bitboard bishop_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
-  Bitboard b = blockers & BMask[s];
-  return BAttacks[BAttackIndex[s] + ((b * BMult[s]) >> BShift[s])];
-}
-
-#endif // defined(USE_32BIT_ATTACKS)
+#endif
 
 inline Bitboard queen_attacks_bb(Square s, Bitboard blockers) {
   return rook_attacks_bb(s, blockers) | bishop_attacks_bb(s, blockers);
@@ -418,63 +387,35 @@ inline Bitboard isolated_pawn_mask(Square s) {
 }
 
 
-/// count_1s() counts the number of nonzero bits in a bitboard.
-
-#if defined(BITCOUNT_LOOP)
+/// 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.
 
-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);
-}
+#if defined(USE_BSFQ) // Assembly code by Heinz van Saanen
 
-#elif defined(BITCOUNT_SWAR_32)
-
-inline int count_1s(Bitboard b) {
-  unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
-  v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
-  w -= (w >> 1) & 0x55555555;
-  v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
-  w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
-  v = ((v >> 4) + v) & 0x0F0F0F0F; // 0-8 in 8 bits
-  v += (((w >> 4) + w) & 0x0F0F0F0F);  // 0-16 in 8 bits
-  v *= 0x01010101; // mul is fast on amd procs
-  return int(v >> 24);
+inline Square __attribute__((always_inline)) first_1(Bitboard b) {
+  Bitboard dummy;
+  __asm__("bsfq %1, %0": "=r"(dummy): "rm"(b) );
+  return (Square)(dummy);
 }
 
-inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
-  unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
-  v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
-  w -= (w >> 1) & 0x55555555;
-  v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
-  w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
-  v += w; // 0-8 in 4 bits
-  v *= 0x11111111;
-  return int(v >> 28);
+inline Square __attribute__((always_inline)) pop_1st_bit(Bitboard* b) {
+  const Square s = first_1(*b);
+  *b &= ~(1ULL<<s);
+  return s;
 }
 
-#elif defined(BITCOUNT_SWAR_64)
+#else // if !defined(USE_BSFQ)
 
-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 Square first_1(Bitboard b) {
+  b ^= (b - 1);
+  uint32_t fold = int(b) ^ int(b >> 32);
+  return Square(BitTable[(fold * 0x783a9b23) >> 26]);
 }
 
-inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
-  b -= (b>>1) & 0x5555555555555555ULL;
-  b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
-  b *= 0x1111111111111111ULL;
-  return int(b >> 60);
-}
+extern Square pop_1st_bit(Bitboard* b);
 
-#endif // BITCOUNT
+#endif
 
 
 ////
@@ -483,8 +424,6 @@ inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
 
 extern void print_bitboard(Bitboard b);
 extern void init_bitboards();
-extern Square first_1(Bitboard b);
-extern Square pop_1st_bit(Bitboard *b);
 
 
 #endif // !defined(BITBOARD_H_INCLUDED)