]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/endgame.cpp
Use operator() instead of apply() in endgames
[stockfish] / src / endgame.cpp
index 44a34d607fb69676fd12b662f2b56f2c18e26003..3082f56911680242678158b046df3e991e691e82 100644 (file)
@@ -18,6 +18,7 @@
 */
 
 #include <cassert>
+#include <algorithm>
 
 #include "bitcount.h"
 #include "endgame.h"
@@ -31,7 +32,7 @@ namespace {
 
   // Table used to drive the defending king towards the edge of the board
   // in KX vs K and KQ vs KR endgames.
-  const uint8_t MateTable[64] = {
+  const int MateTable[64] = {
     100, 90, 80, 70, 70, 80, 90, 100,
      90, 70, 60, 50, 50, 60, 70,  90,
      80, 60, 40, 30, 30, 40, 60,  80,
@@ -44,7 +45,7 @@ namespace {
 
   // Table used to drive the defending king towards a corner square of the
   // right color in KBN vs K endgames.
-  const uint8_t KBNKMateTable[64] = {
+  const int KBNKMateTable[64] = {
     200, 190, 180, 170, 160, 150, 140, 130,
     190, 180, 170, 160, 150, 140, 130, 140,
     180, 170, 155, 140, 140, 125, 140, 150,
@@ -63,119 +64,89 @@ namespace {
   // and knight in KR vs KN endgames.
   const int KRKNKingKnightDistancePenalty[8] = { 0, 0, 4, 10, 20, 32, 48, 70 };
 
-  // Various inline functions for accessing the above arrays
-  inline Value mate_table(Square s) {
-    return Value(MateTable[s]);
-  }
-
-  inline Value kbnk_mate_table(Square s) {
-    return Value(KBNKMateTable[s]);
-  }
-
-  inline Value distance_bonus(int d) {
-    return Value(DistanceBonus[d]);
-  }
-
-  inline Value krkn_king_knight_distance_penalty(int d) {
-    return Value(KRKNKingKnightDistancePenalty[d]);
-  }
-
-  // Build corresponding key for the opposite color: "KBPKN" -> "KNKBP"
-  const string swapColors(const string& keyCode) {
+  // Build corresponding key code for the opposite color: "KBPKN" -> "KNKBP"
+  const string swap_colors(const string& keyCode) {
 
     size_t idx = keyCode.find('K', 1);
     return keyCode.substr(idx) + keyCode.substr(0, idx);
   }
 
-  // Build up a fen string with the given pieces, note that the fen string
-  // could be of an illegal position.
-  Key buildKey(const string& keyCode) {
+  // Get the material key of a position out of the given endgame key code
+  // like "KBPKN". The trick here is to first build up a FEN string and then
+  // let a Position object to do the work for us. Note that the FEN string
+  // could correspond to an illegal position.
+  Key mat_key(const string& keyCode) {
 
     assert(keyCode.length() > 0 && keyCode.length() < 8);
     assert(keyCode[0] == 'K');
 
     string fen;
-    bool upcase = false;
+    size_t i = 0;
+
+    // First add white and then black pieces
+    do fen += keyCode[i];                while (keyCode[++i] != 'K');
+    do fen += char(tolower(keyCode[i])); while (++i < keyCode.length());
 
-    for (size_t i = 0; i < keyCode.length(); i++)
-    {
-        if (keyCode[i] == 'K')
-            upcase = !upcase;
+    // Add file padding and remaining empty ranks
+    fen += string(1, '0' + int(8 - keyCode.length())) + "/8/8/8/8/8/8/8 w - - 0 10";
 
-        fen += char(upcase ? toupper(keyCode[i]) : tolower(keyCode[i]));
-    }
-    fen += char(8 - keyCode.length() + '0');
-    fen += "/8/8/8/8/8/8/8 w - -";
+    // Build a Position out of the fen string and get its material key
     return Position(fen, false, 0).get_material_key();
   }
 
-  typedef EndgameBase<Value> EF;
-  typedef EndgameBase<ScaleFactor> SF;
-
 } // namespace
 
 
 /// Endgames member definitions
 
-template<> const Endgames::EFMap& Endgames::get<EF>() const { return maps.first; }
-template<> const Endgames::SFMap& Endgames::get<SF>() const { return maps.second; }
+template<> const Endgames::M1& Endgames::map<Endgames::M1>() const { return m1; }
+template<> const Endgames::M2& Endgames::map<Endgames::M2>() const { return m2; }
 
 Endgames::Endgames() {
 
-  add<Endgame<Value, KNNK>  >("KNNK");
-  add<Endgame<Value, KPK>   >("KPK");
-  add<Endgame<Value, KBNK>  >("KBNK");
-  add<Endgame<Value, KRKP>  >("KRKP");
-  add<Endgame<Value, KRKB>  >("KRKB");
-  add<Endgame<Value, KRKN>  >("KRKN");
-  add<Endgame<Value, KQKR>  >("KQKR");
-  add<Endgame<Value, KBBKN> >("KBBKN");
-
-  add<Endgame<ScaleFactor, KNPK>    >("KNPK");
-  add<Endgame<ScaleFactor, KRPKR>   >("KRPKR");
-  add<Endgame<ScaleFactor, KBPKB>   >("KBPKB");
-  add<Endgame<ScaleFactor, KBPPKB>  >("KBPPKB");
-  add<Endgame<ScaleFactor, KBPKN>   >("KBPKN");
-  add<Endgame<ScaleFactor, KRPPKRP> >("KRPPKRP");
+  add<KPK>("KPK");
+  add<KNNK>("KNNK");
+  add<KBNK>("KBNK");
+  add<KRKP>("KRKP");
+  add<KRKB>("KRKB");
+  add<KRKN>("KRKN");
+  add<KQKR>("KQKR");
+  add<KBBKN>("KBBKN");
+
+  add<KNPK>("KNPK");
+  add<KRPKR>("KRPKR");
+  add<KBPKB>("KBPKB");
+  add<KBPKN>("KBPKN");
+  add<KBPPKB>("KBPPKB");
+  add<KRPPKRP>("KRPPKRP");
 }
 
 Endgames::~Endgames() {
 
-  for (EFMap::const_iterator it = get<EF>().begin(); it != get<EF>().end(); ++it)
+  for (M1::const_iterator it = m1.begin(); it != m1.end(); ++it)
       delete it->second;
 
-  for (SFMap::const_iterator it = get<SF>().begin(); it != get<SF>().end(); ++it)
+  for (M2::const_iterator it = m2.begin(); it != m2.end(); ++it)
       delete it->second;
 }
 
-template<class T>
+template<EndgameType E>
 void Endgames::add(const string& keyCode) {
 
-  typedef typename T::Base F;
-  typedef std::map<Key, F*> M;
+  typedef typename eg_family<E>::type T;
+  typedef typename Map<T>::type M;
 
-  const_cast<M&>(get<F>()).insert(std::pair<Key, F*>(buildKey(keyCode), new T(WHITE)));
-  const_cast<M&>(get<F>()).insert(std::pair<Key, F*>(buildKey(swapColors(keyCode)), new T(BLACK)));
+  const_cast<M&>(map<M>()).insert(std::make_pair(mat_key(keyCode), new Endgame<E>(WHITE)));
+  const_cast<M&>(map<M>()).insert(std::make_pair(mat_key(swap_colors(keyCode)), new Endgame<E>(BLACK)));
 }
 
-template<class T>
-T* Endgames::get(Key key) const {
-
-  typename std::map<Key, T*>::const_iterator it = get<T>().find(key);
-  return it != get<T>().end() ? it->second : NULL;
-}
-
-// Explicit template instantiations
-template EF* Endgames::get<EF>(Key key) const;
-template SF* Endgames::get<SF>(Key key) const;
-
 
 /// Mate with KX vs K. This function is used to evaluate positions with
 /// King and plenty of material vs a lone king. It simply gives the
 /// attacking side a bonus for driving the defending king towards the edge
 /// of the board, and for keeping the distance between the two kings small.
 template<>
-Value Endgame<Value, KXK>::apply(const Position& pos) const {
+Value Endgame<KXK>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(weakerSide) == VALUE_ZERO);
   assert(pos.piece_count(weakerSide, PAWN) == VALUE_ZERO);
@@ -185,8 +156,8 @@ Value Endgame<Value, KXK>::apply(const Position& pos) const {
 
   Value result =   pos.non_pawn_material(strongerSide)
                  + pos.piece_count(strongerSide, PAWN) * PawnValueEndgame
-                 + mate_table(loserKSq)
-                 + distance_bonus(square_distance(winnerKSq, loserKSq));
+                 + MateTable[loserKSq]
+                 + DistanceBonus[square_distance(winnerKSq, loserKSq)];
 
   if (   pos.piece_count(strongerSide, QUEEN)
       || pos.piece_count(strongerSide, ROOK)
@@ -201,7 +172,7 @@ Value Endgame<Value, KXK>::apply(const Position& pos) const {
 /// Mate with KBN vs K. This is similar to KX vs K, but we have to drive the
 /// defending king towards a corner square of the right color.
 template<>
-Value Endgame<Value, KBNK>::apply(const Position& pos) const {
+Value Endgame<KBNK>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(weakerSide) == VALUE_ZERO);
   assert(pos.piece_count(weakerSide, PAWN) == VALUE_ZERO);
@@ -212,20 +183,20 @@ Value Endgame<Value, KBNK>::apply(const Position& pos) const {
 
   Square winnerKSq = pos.king_square(strongerSide);
   Square loserKSq = pos.king_square(weakerSide);
-  Square bishopSquare = pos.piece_list(strongerSide, BISHOP, 0);
+  Square bishopSquare = pos.piece_list(strongerSide, BISHOP)[0];
 
   // kbnk_mate_table() tries to drive toward corners A1 or H8,
   // if we have a bishop that cannot reach the above squares we
   // mirror the kings so to drive enemy toward corners A8 or H1.
-  if (opposite_color_squares(bishopSquare, SQ_A1))
+  if (opposite_colors(bishopSquare, SQ_A1))
   {
-      winnerKSq = flop_square(winnerKSq);
-      loserKSq = flop_square(loserKSq);
+      winnerKSq = mirror(winnerKSq);
+      loserKSq = mirror(loserKSq);
   }
 
   Value result =  VALUE_KNOWN_WIN
-                + distance_bonus(square_distance(winnerKSq, loserKSq))
-                + kbnk_mate_table(loserKSq);
+                + DistanceBonus[square_distance(winnerKSq, loserKSq)]
+                + KBNKMateTable[loserKSq];
 
   return strongerSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
 }
@@ -233,7 +204,7 @@ Value Endgame<Value, KBNK>::apply(const Position& pos) const {
 
 /// KP vs K. This endgame is evaluated with the help of a bitbase.
 template<>
-Value Endgame<Value, KPK>::apply(const Position& pos) const {
+Value Endgame<KPK>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == VALUE_ZERO);
   assert(pos.non_pawn_material(weakerSide) == VALUE_ZERO);
@@ -247,22 +218,22 @@ Value Endgame<Value, KPK>::apply(const Position& pos) const {
   {
       wksq = pos.king_square(WHITE);
       bksq = pos.king_square(BLACK);
-      wpsq = pos.piece_list(WHITE, PAWN, 0);
+      wpsq = pos.piece_list(WHITE, PAWN)[0];
       stm = pos.side_to_move();
   }
   else
   {
-      wksq = flip_square(pos.king_square(BLACK));
-      bksq = flip_square(pos.king_square(WHITE));
-      wpsq = flip_square(pos.piece_list(BLACK, PAWN, 0));
-      stm = opposite_color(pos.side_to_move());
+      wksq = flip(pos.king_square(BLACK));
+      bksq = flip(pos.king_square(WHITE));
+      wpsq = flip(pos.piece_list(BLACK, PAWN)[0]);
+      stm = flip(pos.side_to_move());
   }
 
-  if (square_file(wpsq) >= FILE_E)
+  if (file_of(wpsq) >= FILE_E)
   {
-      wksq = flop_square(wksq);
-      bksq = flop_square(bksq);
-      wpsq = flop_square(wpsq);
+      wksq = mirror(wksq);
+      bksq = mirror(bksq);
+      wpsq = mirror(wpsq);
   }
 
   if (!probe_kpk_bitbase(wksq, wpsq, bksq, stm))
@@ -270,7 +241,7 @@ Value Endgame<Value, KPK>::apply(const Position& pos) const {
 
   Value result =  VALUE_KNOWN_WIN
                 + PawnValueEndgame
-                + Value(square_rank(wpsq));
+                + Value(rank_of(wpsq));
 
   return strongerSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
 }
@@ -281,7 +252,7 @@ Value Endgame<Value, KPK>::apply(const Position& pos) const {
 /// far advanced with support of the king, while the attacking king is far
 /// away.
 template<>
-Value Endgame<Value, KRKP>::apply(const Position& pos) const {
+Value Endgame<KRKP>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == RookValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(strongerSide, PAWN) == 0);
@@ -292,23 +263,23 @@ Value Endgame<Value, KRKP>::apply(const Position& pos) const {
   int tempo = (pos.side_to_move() == strongerSide);
 
   wksq = pos.king_square(strongerSide);
-  wrsq = pos.piece_list(strongerSide, ROOK, 0);
+  wrsq = pos.piece_list(strongerSide, ROOK)[0];
   bksq = pos.king_square(weakerSide);
-  bpsq = pos.piece_list(weakerSide, PAWN, 0);
+  bpsq = pos.piece_list(weakerSide, PAWN)[0];
 
   if (strongerSide == BLACK)
   {
-      wksq = flip_square(wksq);
-      wrsq = flip_square(wrsq);
-      bksq = flip_square(bksq);
-      bpsq = flip_square(bpsq);
+      wksq = flip(wksq);
+      wrsq = flip(wrsq);
+      bksq = flip(bksq);
+      bpsq = flip(bpsq);
   }
 
-  Square queeningSq = make_square(square_file(bpsq), RANK_1);
+  Square queeningSq = make_square(file_of(bpsq), RANK_1);
   Value result;
 
   // If the stronger side's king is in front of the pawn, it's a win
-  if (wksq < bpsq && square_file(wksq) == square_file(bpsq))
+  if (wksq < bpsq && file_of(wksq) == file_of(bpsq))
       result = RookValueEndgame - Value(square_distance(wksq, bpsq));
 
   // If the weaker side's king is too far from the pawn and the rook,
@@ -319,9 +290,9 @@ Value Endgame<Value, KRKP>::apply(const Position& pos) const {
 
   // If the pawn is far advanced and supported by the defending king,
   // the position is drawish
-  else if (   square_rank(bksq) <= RANK_3
+  else if (   rank_of(bksq) <= RANK_3
            && square_distance(bksq, bpsq) == 1
-           && square_rank(wksq) >= RANK_4
+           && rank_of(wksq) >= RANK_4
            && square_distance(wksq, bpsq) - tempo > 2)
       result = Value(80 - square_distance(wksq, bpsq) * 8);
 
@@ -338,7 +309,7 @@ Value Endgame<Value, KRKP>::apply(const Position& pos) const {
 /// KR vs KB. This is very simple, and always returns drawish scores.  The
 /// score is slightly bigger when the defending king is close to the edge.
 template<>
-Value Endgame<Value, KRKB>::apply(const Position& pos) const {
+Value Endgame<KRKB>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == RookValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(strongerSide, PAWN) == 0);
@@ -346,7 +317,7 @@ Value Endgame<Value, KRKB>::apply(const Position& pos) const {
   assert(pos.piece_count(weakerSide, PAWN) == 0);
   assert(pos.piece_count(weakerSide, BISHOP) == 1);
 
-  Value result = mate_table(pos.king_square(weakerSide));
+  Value result = Value(MateTable[pos.king_square(weakerSide)]);
   return strongerSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
 }
 
@@ -354,7 +325,7 @@ Value Endgame<Value, KRKB>::apply(const Position& pos) const {
 /// KR vs KN.  The attacking side has slightly better winning chances than
 /// in KR vs KB, particularly if the king and the knight are far apart.
 template<>
-Value Endgame<Value, KRKN>::apply(const Position& pos) const {
+Value Endgame<KRKN>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == RookValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(strongerSide, PAWN) == 0);
@@ -363,12 +334,12 @@ Value Endgame<Value, KRKN>::apply(const Position& pos) const {
   assert(pos.piece_count(weakerSide, KNIGHT) == 1);
 
   Square defendingKSq = pos.king_square(weakerSide);
-  Square nSq = pos.piece_list(weakerSide, KNIGHT, 0);
+  Square nSq = pos.piece_list(weakerSide, KNIGHT)[0];
 
   int d = square_distance(defendingKSq, nSq);
   Value result =   Value(10)
-                 + mate_table(defendingKSq)
-                 + krkn_king_knight_distance_penalty(d);
+                 + MateTable[defendingKSq]
+                 + KRKNKingKnightDistancePenalty[d];
 
   return strongerSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
 }
@@ -380,7 +351,7 @@ Value Endgame<Value, KRKN>::apply(const Position& pos) const {
 /// for the defending side in the search, this is usually sufficient to be
 /// able to win KQ vs KR.
 template<>
-Value Endgame<Value, KQKR>::apply(const Position& pos) const {
+Value Endgame<KQKR>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == QueenValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(strongerSide, PAWN) == 0);
@@ -392,28 +363,28 @@ Value Endgame<Value, KQKR>::apply(const Position& pos) const {
 
   Value result =  QueenValueEndgame
                 - RookValueEndgame
-                + mate_table(loserKSq)
-                + distance_bonus(square_distance(winnerKSq, loserKSq));
+                + MateTable[loserKSq]
+                + DistanceBonus[square_distance(winnerKSq, loserKSq)];
 
   return strongerSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
 }
 
 template<>
-Value Endgame<Value, KBBKN>::apply(const Position& pos) const {
+Value Endgame<KBBKN>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.piece_count(strongerSide, BISHOP) == 2);
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == 2*BishopValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(weakerSide, KNIGHT) == 1);
   assert(pos.non_pawn_material(weakerSide) == KnightValueMidgame);
-  assert(pos.pieces(PAWN) == EmptyBoardBB);
+  assert(!pos.pieces(PAWN));
 
   Value result = BishopValueEndgame;
   Square wksq = pos.king_square(strongerSide);
   Square bksq = pos.king_square(weakerSide);
-  Square nsq = pos.piece_list(weakerSide, KNIGHT, 0);
+  Square nsq = pos.piece_list(weakerSide, KNIGHT)[0];
 
   // Bonus for attacking king close to defending king
-  result += distance_bonus(square_distance(wksq, bksq));
+  result += Value(DistanceBonus[square_distance(wksq, bksq)]);
 
   // Bonus for driving the defending king and knight apart
   result += Value(square_distance(bksq, nsq) * 32);
@@ -428,12 +399,12 @@ Value Endgame<Value, KBBKN>::apply(const Position& pos) const {
 /// K and two minors vs K and one or two minors or K and two knights against
 /// king alone are always draw.
 template<>
-Value Endgame<Value, KmmKm>::apply(const Position&) const {
+Value Endgame<KmmKm>::operator()(const Position&) const {
   return VALUE_DRAW;
 }
 
 template<>
-Value Endgame<Value, KNNK>::apply(const Position&) const {
+Value Endgame<KNNK>::operator()(const Position&) const {
   return VALUE_DRAW;
 }
 
@@ -443,7 +414,7 @@ Value Endgame<Value, KNNK>::apply(const Position&) const {
 /// returned. If not, the return value is SCALE_FACTOR_NONE, i.e. no scaling
 /// will be used.
 template<>
-ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPsK>::apply(const Position& pos) const {
+ScaleFactor Endgame<KBPsK>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == BishopValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(strongerSide, BISHOP) == 1);
@@ -453,18 +424,18 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPsK>::apply(const Position& pos) const {
   // be detected even when the weaker side has some pawns.
 
   Bitboard pawns = pos.pieces(PAWN, strongerSide);
-  File pawnFile = square_file(pos.piece_list(strongerSide, PAWN, 0));
+  File pawnFile = file_of(pos.piece_list(strongerSide, PAWN)[0]);
 
   // All pawns are on a single rook file ?
   if (   (pawnFile == FILE_A || pawnFile == FILE_H)
-      && (pawns & ~file_bb(pawnFile)) == EmptyBoardBB)
+      && !(pawns & ~file_bb(pawnFile)))
   {
-      Square bishopSq = pos.piece_list(strongerSide, BISHOP, 0);
+      Square bishopSq = pos.piece_list(strongerSide, BISHOP)[0];
       Square queeningSq = relative_square(strongerSide, make_square(pawnFile, RANK_8));
       Square kingSq = pos.king_square(weakerSide);
 
-      if (   opposite_color_squares(queeningSq, bishopSq)
-          && abs(square_file(kingSq) - pawnFile) <= 1)
+      if (   opposite_colors(queeningSq, bishopSq)
+          && abs(file_of(kingSq) - pawnFile) <= 1)
       {
           // The bishop has the wrong color, and the defending king is on the
           // file of the pawn(s) or the neighboring file. Find the rank of the
@@ -472,12 +443,12 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPsK>::apply(const Position& pos) const {
           Rank rank;
           if (strongerSide == WHITE)
           {
-              for (rank = RANK_7; (rank_bb(rank) & pawns) == EmptyBoardBB; rank--) {}
+              for (rank = RANK_7; !(rank_bb(rank) & pawns); rank--) {}
               assert(rank >= RANK_2 && rank <= RANK_7);
           }
           else
           {
-              for (rank = RANK_2; (rank_bb(rank) & pawns) == EmptyBoardBB; rank++) {}
+              for (rank = RANK_2; !(rank_bb(rank) & pawns); rank++) {}
               rank = Rank(rank ^ 7);  // HACK to get the relative rank
               assert(rank >= RANK_2 && rank <= RANK_7);
           }
@@ -497,7 +468,7 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPsK>::apply(const Position& pos) const {
 /// It tests for fortress draws with a rook on the third rank defended by
 /// a pawn.
 template<>
-ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KQKRPs>::apply(const Position& pos) const {
+ScaleFactor Endgame<KQKRPs>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == QueenValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(strongerSide, QUEEN) == 1);
@@ -512,7 +483,7 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KQKRPs>::apply(const Position& pos) const {
       && (pos.pieces(PAWN, weakerSide) & rank_bb(relative_rank(weakerSide, RANK_2)))
       && (pos.attacks_from<KING>(kingSq) & pos.pieces(PAWN, weakerSide)))
   {
-      Square rsq = pos.piece_list(weakerSide, ROOK, 0);
+      Square rsq = pos.piece_list(weakerSide, ROOK)[0];
       if (pos.attacks_from<PAWN>(rsq, strongerSide) & pos.pieces(PAWN, weakerSide))
           return SCALE_FACTOR_ZERO;
   }
@@ -528,7 +499,7 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KQKRPs>::apply(const Position& pos) const {
 /// It would also be nice to rewrite the actual code for this function,
 /// which is mostly copied from Glaurung 1.x, and not very pretty.
 template<>
-ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KRPKR>::apply(const Position& pos) const {
+ScaleFactor Endgame<KRPKR>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == RookValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(strongerSide, PAWN) == 1);
@@ -536,32 +507,32 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KRPKR>::apply(const Position& pos) const {
   assert(pos.piece_count(weakerSide, PAWN) == 0);
 
   Square wksq = pos.king_square(strongerSide);
-  Square wrsq = pos.piece_list(strongerSide, ROOK, 0);
-  Square wpsq = pos.piece_list(strongerSide, PAWN, 0);
+  Square wrsq = pos.piece_list(strongerSide, ROOK)[0];
+  Square wpsq = pos.piece_list(strongerSide, PAWN)[0];
   Square bksq = pos.king_square(weakerSide);
-  Square brsq = pos.piece_list(weakerSide, ROOK, 0);
+  Square brsq = pos.piece_list(weakerSide, ROOK)[0];
 
   // Orient the board in such a way that the stronger side is white, and the
   // pawn is on the left half of the board.
   if (strongerSide == BLACK)
   {
-      wksq = flip_square(wksq);
-      wrsq = flip_square(wrsq);
-      wpsq = flip_square(wpsq);
-      bksq = flip_square(bksq);
-      brsq = flip_square(brsq);
+      wksq = flip(wksq);
+      wrsq = flip(wrsq);
+      wpsq = flip(wpsq);
+      bksq = flip(bksq);
+      brsq = flip(brsq);
   }
-  if (square_file(wpsq) > FILE_D)
+  if (file_of(wpsq) > FILE_D)
   {
-      wksq = flop_square(wksq);
-      wrsq = flop_square(wrsq);
-      wpsq = flop_square(wpsq);
-      bksq = flop_square(bksq);
-      brsq = flop_square(brsq);
+      wksq = mirror(wksq);
+      wrsq = mirror(wrsq);
+      wpsq = mirror(wpsq);
+      bksq = mirror(bksq);
+      brsq = mirror(brsq);
   }
 
-  File f = square_file(wpsq);
-  Rank r = square_rank(wpsq);
+  File f = file_of(wpsq);
+  Rank r = rank_of(wpsq);
   Square queeningSq = make_square(f, RANK_8);
   int tempo = (pos.side_to_move() == strongerSide);
 
@@ -570,20 +541,20 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KRPKR>::apply(const Position& pos) const {
   if (   r <= RANK_5
       && square_distance(bksq, queeningSq) <= 1
       && wksq <= SQ_H5
-      && (square_rank(brsq) == RANK_6 || (r <= RANK_3 && square_rank(wrsq) != RANK_6)))
+      && (rank_of(brsq) == RANK_6 || (r <= RANK_3 && rank_of(wrsq) != RANK_6)))
       return SCALE_FACTOR_ZERO;
 
   // The defending side saves a draw by checking from behind in case the pawn
   // has advanced to the 6th rank with the king behind.
   if (   r == RANK_6
       && square_distance(bksq, queeningSq) <= 1
-      && square_rank(wksq) + tempo <= RANK_6
-      && (square_rank(brsq) == RANK_1 || (!tempo && abs(square_file(brsq) - f) >= 3)))
+      && rank_of(wksq) + tempo <= RANK_6
+      && (rank_of(brsq) == RANK_1 || (!tempo && abs(file_of(brsq) - f) >= 3)))
       return SCALE_FACTOR_ZERO;
 
   if (   r >= RANK_6
       && bksq == queeningSq
-      && square_rank(brsq) == RANK_1
+      && rank_of(brsq) == RANK_1
       && (!tempo || square_distance(wksq, wpsq) >= 2))
       return SCALE_FACTOR_ZERO;
 
@@ -592,8 +563,8 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KRPKR>::apply(const Position& pos) const {
   if (   wpsq == SQ_A7
       && wrsq == SQ_A8
       && (bksq == SQ_H7 || bksq == SQ_G7)
-      && square_file(brsq) == FILE_A
-      && (square_rank(brsq) <= RANK_3 || square_file(wksq) >= FILE_D || square_rank(wksq) <= RANK_5))
+      && file_of(brsq) == FILE_A
+      && (rank_of(brsq) <= RANK_3 || file_of(wksq) >= FILE_D || rank_of(wksq) <= RANK_5))
       return SCALE_FACTOR_ZERO;
 
   // If the defending king blocks the pawn and the attacking king is too far
@@ -609,7 +580,7 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KRPKR>::apply(const Position& pos) const {
   // and the defending king cannot gain tempi by threatening the attacking rook.
   if (   r == RANK_7
       && f != FILE_A
-      && square_file(wrsq) == f
+      && file_of(wrsq) == f
       && wrsq != queeningSq
       && (square_distance(wksq, queeningSq) < square_distance(bksq, queeningSq) - 2 + tempo)
       && (square_distance(wksq, queeningSq) < square_distance(bksq, wrsq) + tempo))
@@ -617,7 +588,7 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KRPKR>::apply(const Position& pos) const {
 
   // Similar to the above, but with the pawn further back
   if (   f != FILE_A
-      && square_file(wrsq) == f
+      && file_of(wrsq) == f
       && wrsq < wpsq
       && (square_distance(wksq, queeningSq) < square_distance(bksq, queeningSq) - 2 + tempo)
       && (square_distance(wksq, wpsq + DELTA_N) < square_distance(bksq, wpsq + DELTA_N) - 2 + tempo)
@@ -632,9 +603,9 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KRPKR>::apply(const Position& pos) const {
   // the pawn's path, it's probably a draw.
   if (r <= RANK_4 && bksq > wpsq)
   {
-      if (square_file(bksq) == square_file(wpsq))
+      if (file_of(bksq) == file_of(wpsq))
           return ScaleFactor(10);
-      if (   abs(square_file(bksq) - square_file(wpsq)) == 1
+      if (   abs(file_of(bksq) - file_of(wpsq)) == 1
           && square_distance(wksq, bksq) > 2)
           return ScaleFactor(24 - 2 * square_distance(wksq, bksq));
   }
@@ -646,15 +617,15 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KRPKR>::apply(const Position& pos) const {
 /// single pattern: If the stronger side has no pawns and the defending king
 /// is actively placed, the position is drawish.
 template<>
-ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KRPPKRP>::apply(const Position& pos) const {
+ScaleFactor Endgame<KRPPKRP>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == RookValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(strongerSide, PAWN) == 2);
   assert(pos.non_pawn_material(weakerSide) == RookValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(weakerSide, PAWN) == 1);
 
-  Square wpsq1 = pos.piece_list(strongerSide, PAWN, 0);
-  Square wpsq2 = pos.piece_list(strongerSide, PAWN, 1);
+  Square wpsq1 = pos.piece_list(strongerSide, PAWN)[0];
+  Square wpsq2 = pos.piece_list(strongerSide, PAWN)[1];
   Square bksq = pos.king_square(weakerSide);
 
   // Does the stronger side have a passed pawn?
@@ -662,7 +633,7 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KRPPKRP>::apply(const Position& pos) const {
       || pos.pawn_is_passed(strongerSide, wpsq2))
       return SCALE_FACTOR_NONE;
 
-  Rank r = Max(relative_rank(strongerSide, wpsq1), relative_rank(strongerSide, wpsq2));
+  Rank r = std::max(relative_rank(strongerSide, wpsq1), relative_rank(strongerSide, wpsq2));
 
   if (   file_distance(bksq, wpsq1) <= 1
       && file_distance(bksq, wpsq2) <= 1
@@ -685,7 +656,7 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KRPPKRP>::apply(const Position& pos) const {
 /// against king. There is just a single rule here: If all pawns are on
 /// the same rook file and are blocked by the defending king, it's a draw.
 template<>
-ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KPsK>::apply(const Position& pos) const {
+ScaleFactor Endgame<KPsK>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == VALUE_ZERO);
   assert(pos.piece_count(strongerSide, PAWN) >= 2);
@@ -696,21 +667,21 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KPsK>::apply(const Position& pos) const {
   Bitboard pawns = pos.pieces(PAWN, strongerSide);
 
   // Are all pawns on the 'a' file?
-  if ((pawns & ~FileABB) == EmptyBoardBB)
+  if (!(pawns & ~FileABB))
   {
       // Does the defending king block the pawns?
       if (   square_distance(ksq, relative_square(strongerSide, SQ_A8)) <= 1
-          || (   square_file(ksq) == FILE_A
-              && (in_front_bb(strongerSide, ksq) & pawns) == EmptyBoardBB))
+          || (   file_of(ksq) == FILE_A
+              && !in_front_bb(strongerSide, ksq) & pawns))
           return SCALE_FACTOR_ZERO;
   }
   // Are all pawns on the 'h' file?
-  else if ((pawns & ~FileHBB) == EmptyBoardBB)
+  else if (!(pawns & ~FileHBB))
   {
     // Does the defending king block the pawns?
     if (   square_distance(ksq, relative_square(strongerSide, SQ_H8)) <= 1
-        || (   square_file(ksq) == FILE_H
-            && (in_front_bb(strongerSide, ksq) & pawns) == EmptyBoardBB))
+        || (   file_of(ksq) == FILE_H
+            && !in_front_bb(strongerSide, ksq) & pawns))
         return SCALE_FACTOR_ZERO;
   }
   return SCALE_FACTOR_NONE;
@@ -723,7 +694,7 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KPsK>::apply(const Position& pos) const {
 /// it's a draw. If the two bishops have opposite color, it's almost always
 /// a draw.
 template<>
-ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPKB>::apply(const Position& pos) const {
+ScaleFactor Endgame<KBPKB>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == BishopValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(strongerSide, BISHOP) == 1);
@@ -732,20 +703,20 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPKB>::apply(const Position& pos) const {
   assert(pos.piece_count(weakerSide, BISHOP) == 1);
   assert(pos.piece_count(weakerSide, PAWN) == 0);
 
-  Square pawnSq = pos.piece_list(strongerSide, PAWN, 0);
-  Square strongerBishopSq = pos.piece_list(strongerSide, BISHOP, 0);
-  Square weakerBishopSq = pos.piece_list(weakerSide, BISHOP, 0);
+  Square pawnSq = pos.piece_list(strongerSide, PAWN)[0];
+  Square strongerBishopSq = pos.piece_list(strongerSide, BISHOP)[0];
+  Square weakerBishopSq = pos.piece_list(weakerSide, BISHOP)[0];
   Square weakerKingSq = pos.king_square(weakerSide);
 
   // Case 1: Defending king blocks the pawn, and cannot be driven away
-  if (   square_file(weakerKingSq) == square_file(pawnSq)
+  if (   file_of(weakerKingSq) == file_of(pawnSq)
       && relative_rank(strongerSide, pawnSq) < relative_rank(strongerSide, weakerKingSq)
-      && (   opposite_color_squares(weakerKingSq, strongerBishopSq)
+      && (   opposite_colors(weakerKingSq, strongerBishopSq)
           || relative_rank(strongerSide, weakerKingSq) <= RANK_6))
       return SCALE_FACTOR_ZERO;
 
   // Case 2: Opposite colored bishops
-  if (opposite_color_squares(strongerBishopSq, weakerBishopSq))
+  if (opposite_colors(strongerBishopSq, weakerBishopSq))
   {
       // We assume that the position is drawn in the following three situations:
       //
@@ -778,7 +749,7 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPKB>::apply(const Position& pos) const {
 /// KBPPKBScalingFunction scales KBPP vs KB endgames. It detects a few basic
 /// draws with opposite-colored bishops.
 template<>
-ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPPKB>::apply(const Position& pos) const {
+ScaleFactor Endgame<KBPPKB>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == BishopValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(strongerSide, BISHOP) == 1);
@@ -787,28 +758,28 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPPKB>::apply(const Position& pos) const {
   assert(pos.piece_count(weakerSide, BISHOP) == 1);
   assert(pos.piece_count(weakerSide, PAWN) == 0);
 
-  Square wbsq = pos.piece_list(strongerSide, BISHOP, 0);
-  Square bbsq = pos.piece_list(weakerSide, BISHOP, 0);
+  Square wbsq = pos.piece_list(strongerSide, BISHOP)[0];
+  Square bbsq = pos.piece_list(weakerSide, BISHOP)[0];
 
-  if (!opposite_color_squares(wbsq, bbsq))
+  if (!opposite_colors(wbsq, bbsq))
       return SCALE_FACTOR_NONE;
 
   Square ksq = pos.king_square(weakerSide);
-  Square psq1 = pos.piece_list(strongerSide, PAWN, 0);
-  Square psq2 = pos.piece_list(strongerSide, PAWN, 1);
-  Rank r1 = square_rank(psq1);
-  Rank r2 = square_rank(psq2);
+  Square psq1 = pos.piece_list(strongerSide, PAWN)[0];
+  Square psq2 = pos.piece_list(strongerSide, PAWN)[1];
+  Rank r1 = rank_of(psq1);
+  Rank r2 = rank_of(psq2);
   Square blockSq1, blockSq2;
 
   if (relative_rank(strongerSide, psq1) > relative_rank(strongerSide, psq2))
   {
       blockSq1 = psq1 + pawn_push(strongerSide);
-      blockSq2 = make_square(square_file(psq2), square_rank(psq1));
+      blockSq2 = make_square(file_of(psq2), rank_of(psq1));
   }
   else
   {
       blockSq1 = psq2 + pawn_push(strongerSide);
-      blockSq2 = make_square(square_file(psq1), square_rank(psq2));
+      blockSq2 = make_square(file_of(psq1), rank_of(psq2));
   }
 
   switch (file_distance(psq1, psq2))
@@ -816,9 +787,9 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPPKB>::apply(const Position& pos) const {
   case 0:
     // Both pawns are on the same file. Easy draw if defender firmly controls
     // some square in the frontmost pawn's path.
-    if (   square_file(ksq) == square_file(blockSq1)
+    if (   file_of(ksq) == file_of(blockSq1)
         && relative_rank(strongerSide, ksq) >= relative_rank(strongerSide, blockSq1)
-        && opposite_color_squares(ksq, wbsq))
+        && opposite_colors(ksq, wbsq))
         return SCALE_FACTOR_ZERO;
     else
         return SCALE_FACTOR_NONE;
@@ -828,14 +799,14 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPPKB>::apply(const Position& pos) const {
     // in front of the frontmost pawn's path, and the square diagonally behind
     // this square on the file of the other pawn.
     if (   ksq == blockSq1
-        && opposite_color_squares(ksq, wbsq)
+        && opposite_colors(ksq, wbsq)
         && (   bbsq == blockSq2
             || (pos.attacks_from<BISHOP>(blockSq2) & pos.pieces(BISHOP, weakerSide))
             || abs(r1 - r2) >= 2))
         return SCALE_FACTOR_ZERO;
 
     else if (   ksq == blockSq2
-             && opposite_color_squares(ksq, wbsq)
+             && opposite_colors(ksq, wbsq)
              && (   bbsq == blockSq1
                  || (pos.attacks_from<BISHOP>(blockSq1) & pos.pieces(BISHOP, weakerSide))))
         return SCALE_FACTOR_ZERO;
@@ -854,7 +825,7 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPPKB>::apply(const Position& pos) const {
 /// square of the king is not of the same color as the stronger side's bishop,
 /// it's a draw.
 template<>
-ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPKN>::apply(const Position& pos) const {
+ScaleFactor Endgame<KBPKN>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == BishopValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(strongerSide, BISHOP) == 1);
@@ -863,13 +834,13 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPKN>::apply(const Position& pos) const {
   assert(pos.piece_count(weakerSide, KNIGHT) == 1);
   assert(pos.piece_count(weakerSide, PAWN) == 0);
 
-  Square pawnSq = pos.piece_list(strongerSide, PAWN, 0);
-  Square strongerBishopSq = pos.piece_list(strongerSide, BISHOP, 0);
+  Square pawnSq = pos.piece_list(strongerSide, PAWN)[0];
+  Square strongerBishopSq = pos.piece_list(strongerSide, BISHOP)[0];
   Square weakerKingSq = pos.king_square(weakerSide);
 
-  if (   square_file(weakerKingSq) == square_file(pawnSq)
+  if (   file_of(weakerKingSq) == file_of(pawnSq)
       && relative_rank(strongerSide, pawnSq) < relative_rank(strongerSide, weakerKingSq)
-      && (   opposite_color_squares(weakerKingSq, strongerBishopSq)
+      && (   opposite_colors(weakerKingSq, strongerBishopSq)
           || relative_rank(strongerSide, weakerKingSq) <= RANK_6))
       return SCALE_FACTOR_ZERO;
 
@@ -881,7 +852,7 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KBPKN>::apply(const Position& pos) const {
 /// If the pawn is a rook pawn on the 7th rank and the defending king prevents
 /// the pawn from advancing, the position is drawn.
 template<>
-ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KNPK>::apply(const Position& pos) const {
+ScaleFactor Endgame<KNPK>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == KnightValueMidgame);
   assert(pos.piece_count(strongerSide, KNIGHT) == 1);
@@ -889,7 +860,7 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KNPK>::apply(const Position& pos) const {
   assert(pos.non_pawn_material(weakerSide) == VALUE_ZERO);
   assert(pos.piece_count(weakerSide, PAWN) == 0);
 
-  Square pawnSq = pos.piece_list(strongerSide, PAWN, 0);
+  Square pawnSq = pos.piece_list(strongerSide, PAWN)[0];
   Square weakerKingSq = pos.king_square(weakerSide);
 
   if (   pawnSq == relative_square(strongerSide, SQ_A7)
@@ -911,7 +882,7 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KNPK>::apply(const Position& pos) const {
 /// advanced and not on a rook file; in this case it is often possible to win
 /// (e.g. 8/4k3/3p4/3P4/6K1/8/8/8 w - - 0 1).
 template<>
-ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KPKP>::apply(const Position& pos) const {
+ScaleFactor Endgame<KPKP>::operator()(const Position& pos) const {
 
   assert(pos.non_pawn_material(strongerSide) == VALUE_ZERO);
   assert(pos.non_pawn_material(weakerSide) == VALUE_ZERO);
@@ -925,28 +896,28 @@ ScaleFactor Endgame<ScaleFactor, KPKP>::apply(const Position& pos) const {
   {
       wksq = pos.king_square(WHITE);
       bksq = pos.king_square(BLACK);
-      wpsq = pos.piece_list(WHITE, PAWN, 0);
+      wpsq = pos.piece_list(WHITE, PAWN)[0];
       stm = pos.side_to_move();
   }
   else
   {
-      wksq = flip_square(pos.king_square(BLACK));
-      bksq = flip_square(pos.king_square(WHITE));
-      wpsq = flip_square(pos.piece_list(BLACK, PAWN, 0));
-      stm = opposite_color(pos.side_to_move());
+      wksq = flip(pos.king_square(BLACK));
+      bksq = flip(pos.king_square(WHITE));
+      wpsq = flip(pos.piece_list(BLACK, PAWN)[0]);
+      stm = flip(pos.side_to_move());
   }
 
-  if (square_file(wpsq) >= FILE_E)
+  if (file_of(wpsq) >= FILE_E)
   {
-      wksq = flop_square(wksq);
-      bksq = flop_square(bksq);
-      wpsq = flop_square(wpsq);
+      wksq = mirror(wksq);
+      bksq = mirror(bksq);
+      wpsq = mirror(wpsq);
   }
 
   // If the pawn has advanced to the fifth rank or further, and is not a
   // rook pawn, it's too dangerous to assume that it's at least a draw.
-  if (   square_rank(wpsq) >= RANK_5
-      && square_file(wpsq) != FILE_A)
+  if (   rank_of(wpsq) >= RANK_5
+      && file_of(wpsq) != FILE_A)
       return SCALE_FACTOR_NONE;
 
   // Probe the KPK bitbase with the weakest side's pawn removed. If it's a