]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/movegen.cpp
Last touches to movegen.cpp
[stockfish] / src / movegen.cpp
index 9c405defab4b75e9845e18ec809fc1310843669d..12260e3b9dd99fd3b67bddce75dc9498bcd81499 100644 (file)
@@ -40,77 +40,74 @@ namespace {
     QUEEN_SIDE
   };
 
-  // Function
+  const bool CAPTURE = true;
+  const bool NON_CAPTURE = false;
+
+  // Functions
   bool castling_is_check(const Position&, CastlingSide);
 
-  // Template
+  // Helper templates
   template<CastlingSide Side>
-  MoveStack* generate_castle_moves(const Position&, MoveStack*);
+  MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist);
 
-  // Template generate_pawn_captures() with specializations
-  template<Color, Color, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
-  MoveStack* do_generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
+  template<Color Us, Rank, Bitboard, SquareDelta>
+  MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*);
 
-  template<Color>
-  inline MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& p, MoveStack* m) {
-      return do_generate_pawn_captures<WHITE, BLACK, Rank8BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m);
-  }
-  template<>
-  inline MoveStack* generate_pawn_captures<BLACK>(const Position& p, MoveStack* m) {
-      return do_generate_pawn_captures<BLACK, WHITE, Rank1BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m);
-  }
+  template<Color, Color, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
+  MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
 
-  // Template generate_pawn_noncaptures() with specializations
   template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
-  MoveStack* do_generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
+  MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
 
-  template<Color>
-  inline MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& p, MoveStack* m) {
-      return do_generate_pawn_noncaptures<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m);
-  }
-  template<>
-  inline MoveStack* generate_pawn_noncaptures<BLACK>(const Position& p, MoveStack* m) {
-      return do_generate_pawn_noncaptures<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m);
-  }
+  template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta>
+  MoveStack* generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*);
+
+  // Template generate_piece_checks() with specializations
+  template<PieceType>
+  MoveStack* generate_piece_checks(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard, Square);
 
-  // Template generate_pawn_blocking_evasions() with specializations
-  template<Color Us, Rank, Bitboard, SquareDelta>
-  MoveStack* do_generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard not_pinned,
-                                                Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist);
-  template<Color>
-  inline MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position& p, Bitboard np, Bitboard bs, MoveStack* m) {
-      return do_generate_pawn_blocking_evasions<WHITE, RANK_8, Rank3BB, DELTA_N>(p, np, bs, m);
-  }
   template<>
-  inline MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions<BLACK>(const Position& p, Bitboard np, Bitboard bs, MoveStack* m) {
-      return do_generate_pawn_blocking_evasions<BLACK, RANK_1, Rank6BB, DELTA_S>(p, np, bs, m);
-  }
+  inline MoveStack* generate_piece_checks<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us, Bitboard dc, Square ksq) {
 
-  // Template generate_pawn_checks() with specializations
-  template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta>
-  MoveStack* do_generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*);
+    if (us == WHITE)
+        return generate_pawn_checks<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_N>(p, dc, ksq, m);
+    else
+        return generate_pawn_checks<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_S>(p, dc, ksq, m);
 
-  template<Color>
-  inline MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& p, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* m) {
-      return do_generate_pawn_checks<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_N>(p, dc, ksq, m);
-  }
-  template<>
-  inline MoveStack* generate_pawn_checks<BLACK>(const Position& p, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* m) {
-      return do_generate_pawn_checks<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_S>(p, dc, ksq, m);
   }
 
-  // non-pawn templates
+  // Template generate_piece_moves() with specializations
   template<PieceType>
   MoveStack* generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard);
+
   template<>
   MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target);
 
-  template<PieceType>
-  MoveStack* generate_piece_checks(const Position&, Bitboard, Bitboard, Square, MoveStack*);
-  MoveStack* generate_piece_checks_king(const Position&, Square, Bitboard, Square, MoveStack*);
+  template<PieceType Piece, bool Capture>
+  inline MoveStack* generate_piece_moves(const Position& p, MoveStack* m, Color us) {
 
+      assert(Piece == PAWN);
+
+      if (Capture)
+          return (us == WHITE ? generate_pawn_captures<WHITE, BLACK, Rank8BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m)
+                              : generate_pawn_captures<BLACK, WHITE, Rank1BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m));
+      else
+          return (us == WHITE ? generate_pawn_noncaptures<WHITE, BLACK, Rank8BB, Rank3BB, DELTA_NE, DELTA_NW, DELTA_N>(p, m)
+                              : generate_pawn_noncaptures<BLACK, WHITE, Rank1BB, Rank6BB, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_S>(p, m));
+  }
+
+  // Template generate_piece_blocking_evasions() with specializations
   template<PieceType>
-  MoveStack* generate_piece_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*);
+  MoveStack* generate_piece_blocking_evasions(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard, Bitboard);
+
+  template<>
+  inline MoveStack* generate_piece_blocking_evasions<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us,
+                                                           Bitboard np, Bitboard bs) {
+    if (us == WHITE)
+        return generate_pawn_blocking_evasions<WHITE, RANK_8, Rank3BB, DELTA_N>(p, np, bs, m);
+    else
+        return generate_pawn_blocking_evasions<BLACK, RANK_1, Rank6BB, DELTA_S>(p, np, bs, m);
+  }
 }
 
 
@@ -135,19 +132,14 @@ int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
-
-  if (us == WHITE)
-      mlist = generate_pawn_captures<WHITE>(pos, mlist);
-  else
-      mlist = generate_pawn_captures<BLACK>(pos, mlist);
-
+  mlist = generate_piece_moves<PAWN, CAPTURE>(pos, mlist, us);
   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
   return int(mlist - mlist_start);
 }
 
 
 /// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
-/// underpromotions.  The return value is the number of moves generated.
+/// underpromotions. The return value is the number of moves generated.
 
 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
@@ -158,11 +150,7 @@ int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
   Bitboard target = pos.empty_squares();
   MoveStack* mlist_start = mlist;
 
-  if (us == WHITE)
-      mlist = generate_pawn_noncaptures<WHITE>(pos, mlist);
-  else
-      mlist = generate_pawn_noncaptures<BLACK>(pos, mlist);
-
+  mlist = generate_piece_moves<PAWN, NON_CAPTURE>(pos, mlist, us);
   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
   mlist = generate_piece_moves<BISHOP>(pos, mlist, us, target);
   mlist = generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist, us, target);
@@ -188,33 +176,13 @@ int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 
   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(opposite_color(us)));
 
-  dc = pos.discovered_check_candidates(us);
-
-  // Pawn moves
-  if (us == WHITE)
-     mlist = generate_pawn_checks<WHITE>(pos, dc, ksq, mlist);
-  else
-     mlist = generate_pawn_checks<BLACK>(pos, dc, ksq, mlist);
-
   // Pieces moves
-  Bitboard b = pos.knights(us);
-  if (b)
-      mlist = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, b, dc, ksq, mlist);
-
-  b = pos.bishops(us);
-  if (b)
-      mlist = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, b, dc, ksq, mlist);
-
-  b = pos.rooks(us);
-  if (b)
-      mlist = generate_piece_checks<ROOK>(pos, b, dc, ksq, mlist);
-
-  b = pos.queens(us);
-  if (b)
-      mlist = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, b, dc, ksq, mlist);
-
-  // Hopefully we always have a king ;-)
-  mlist = generate_piece_checks_king(pos, pos.king_square(us), dc, ksq, mlist);
+  mlist = generate_piece_checks<PAWN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
+  mlist = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, mlist, us, dc, ksq);
+  mlist = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, mlist, us, dc, ksq);
+  mlist = generate_piece_checks<ROOK>(pos, mlist, us, dc, ksq);
+  mlist = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
+  mlist = generate_piece_checks<KING>(pos, mlist, us, dc, ksq);
 
   // Castling moves that give check. Very rare but nice to have!
   if (   pos.can_castle_queenside(us)
@@ -249,34 +217,51 @@ int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
   assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 
-  // Generate evasions for king
-  Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us);
+  // The bitboard of occupied pieces without our king
   Bitboard b2 = pos.occupied_squares();
   clear_bit(&b2, ksq);
 
+  // Find squares attacked by slider checkers, we will
+  // remove them from king evasions set so to avoid a couple
+  // of cycles in the slow king evasions legality check loop.
+  Bitboard checkers = pos.checkers();
+  Bitboard checkersAttacks = EmptyBoardBB;
+  Bitboard b = checkers & (pos.queens() | pos.bishops());
+  while (b)
+  {
+      from = pop_1st_bit(&b);
+      checkersAttacks |= bishop_attacks_bb(from, b2);
+  }
+
+  b = checkers & (pos.queens() | pos.rooks());
+  while (b)
+  {
+      from = pop_1st_bit(&b);
+      checkersAttacks |= rook_attacks_bb(from, b2);
+  }
+
+  // Generate evasions for king
+  Bitboard b1 = pos.piece_attacks<KING>(ksq) & ~pos.pieces_of_color(us) & ~checkersAttacks;
   while (b1)
   {
-    to = pop_1st_bit(&b1);
-
-    // Make sure 'to' is not attacked by the other side. This is a bit ugly,
-    // because we can't use Position::square_is_attacked. Instead we use
-    // the low-level bishop_attacks_bb and rook_attacks_bb with the bitboard
-    // b2 (the occupied squares with the king removed) in order to test whether
-    // the king will remain in check on the destination square.
-    if (!(   (pos.piece_attacks<KNIGHT>(to) & pos.knights(them))
-          || (pos.pawn_attacks(us, to)      & pos.pawns(them))
-          || (bishop_attacks_bb(to, b2)     & pos.bishops_and_queens(them))
-          || (rook_attacks_bb(to, b2)       & pos.rooks_and_queens(them))
-          || (pos.piece_attacks<KING>(to)   & pos.kings(them))))
-
-        (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
+      to = pop_1st_bit(&b1);
+
+      // Make sure 'to' is not attacked by the other side. This is a bit ugly,
+      // because we can't use Position::square_is_attacked. Instead we use
+      // the low-level bishop_attacks_bb and rook_attacks_bb with the bitboard
+      // b2 (the occupied squares with the king removed) in order to test whether
+      // the king will remain in check on the destination square.
+      if (!(   (pos.piece_attacks<KNIGHT>(to) & pos.knights(them))
+            || (pos.pawn_attacks(us, to)      & pos.pawns(them))
+            || (bishop_attacks_bb(to, b2)     & pos.bishops_and_queens(them))
+            || (rook_attacks_bb(to, b2)       & pos.rooks_and_queens(them))
+            || (pos.piece_attacks<KING>(to)   & pos.kings(them))))
+          (*mlist++).move = make_move(ksq, to);
   }
 
   // Generate evasions for other pieces only if not double check. We use a
   // simple bit twiddling hack here rather than calling count_1s in order to
   // save some time (we know that pos.checkers() has at most two nonzero bits).
-  Bitboard checkers = pos.checkers();
-
   if (!(checkers & (checkers - 1))) // Only one bit set?
   {
       Square checksq = first_1(checkers);
@@ -322,29 +307,12 @@ int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
           assert((pos.occupied_squares() & blockSquares) == EmptyBoardBB);
 
-          // Pawn moves. Because a blocking evasion can never be a capture, we
-          // only generate pawn pushes.
-          if (us == WHITE)
-              mlist = generate_pawn_blocking_evasions<WHITE>(pos, not_pinned, blockSquares, mlist);
-          else
-              mlist = generate_pawn_blocking_evasions<BLACK>(pos, not_pinned, blockSquares, mlist);
-
           // Pieces moves
-          b1 = pos.knights(us) & not_pinned;
-          if (b1)
-              mlist = generate_piece_blocking_evasions<KNIGHT>(pos, b1, blockSquares, mlist);
-
-          b1 = pos.bishops(us) & not_pinned;
-          if (b1)
-              mlist = generate_piece_blocking_evasions<BISHOP>(pos, b1, blockSquares, mlist);
-
-          b1 = pos.rooks(us) & not_pinned;
-          if (b1)
-              mlist = generate_piece_blocking_evasions<ROOK>(pos, b1, blockSquares, mlist);
-
-          b1 = pos.queens(us) & not_pinned;
-          if (b1)
-              mlist = generate_piece_blocking_evasions<QUEEN>(pos, b1, blockSquares, mlist);
+          mlist = generate_piece_blocking_evasions<PAWN>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
+          mlist = generate_piece_blocking_evasions<KNIGHT>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
+          mlist = generate_piece_blocking_evasions<BISHOP>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
+          mlist = generate_piece_blocking_evasions<ROOK>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
+          mlist = generate_piece_blocking_evasions<QUEEN>(pos, mlist, us, not_pinned, blockSquares);
     }
 
     // Finally, the ugly special case of en passant captures. An en passant
@@ -620,8 +588,10 @@ namespace {
   }
 
   template<PieceType Piece>
-  MoveStack* generate_piece_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard b,
-                                              Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
+  MoveStack* generate_piece_blocking_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
+                                              Bitboard not_pinned, Bitboard blockSquares) {
+
+    Bitboard b = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece) & not_pinned;
     while (b)
     {
         Square from = pop_1st_bit(&b);
@@ -631,11 +601,10 @@ namespace {
     return mlist;
   }
 
-
   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, SquareDelta TDELTA_NE,
            SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
           >
-  MoveStack* do_generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
+  MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
     Square to;
     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
@@ -708,7 +677,7 @@ namespace {
   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB,
            SquareDelta TDELTA_NE, SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
           >
-  MoveStack* do_generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
+  MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
@@ -765,35 +734,39 @@ namespace {
 
 
   template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
-  MoveStack* do_generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
+  MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
   {
-    // Pawn moves which give discovered check. This is possible only if the
-    // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
-    // generate captures.
-    Bitboard empty = pos.empty_squares();
-
     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
-    Bitboard b1 = pos.pawns(Us) & ~file_bb(ksq), b2, b3;
+    Bitboard b1, b2, b3;
+    Bitboard empty = pos.empty_squares();
 
-    // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
-    b2 = b3 = (Us == WHITE ? (b1 & dc) << 8 : (b1 & dc) >> 8) & empty & ~TRank8BB;
-    while (b3)
+    if (dc != EmptyBoardBB)
     {
-        Square to = pop_1st_bit(&b3);
-        (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
-    }
+        // Pawn moves which gives discovered check. This is possible only if the
+        // pawn is not on the same file as the enemy king, because we don't
+        // generate captures.
+        b1 = pos.pawns(Us) & ~file_bb(ksq);
+
+        // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
+        b2 = b3 = (Us == WHITE ? (b1 & dc) << 8 : (b1 & dc) >> 8) & empty & ~TRank8BB;
+        while (b3)
+        {
+            Square to = pop_1st_bit(&b3);
+            (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
+        }
 
-    // Discovered checks, double pawn pushes
-    b3 = (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8) & empty;
-    while (b3)
-    {
-        Square to = pop_1st_bit(&b3);
-        (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
+        // Discovered checks, double pawn pushes
+        b3 = (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8) & empty;
+        while (b3)
+        {
+            Square to = pop_1st_bit(&b3);
+            (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
+        }
     }
 
     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
-    // of the enemy king
-    b1 &= (~dc & neighboring_files_bb(ksq));
+    // of the enemy king.
+    b1 = pos.pawns(Us) & neighboring_files_bb(ksq) & ~dc;
 
     // Direct checks, single pawn pushes
     b2 = (Us == WHITE ? b1 << 8 : b1 >> 8) & empty;
@@ -808,7 +781,6 @@ namespace {
     b3 =  (Us == WHITE ? (b2 & TRank3BB) << 8 : (b2 & TRank3BB) >> 8)
         & empty
         & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
-
     while (b3)
     {
         Square to = pop_1st_bit(&b3);
@@ -818,18 +790,28 @@ namespace {
   }
 
   template<PieceType Piece>
-  MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, Bitboard target, Bitboard dc,
-                                   Square ksq, MoveStack* mlist) {
+  MoveStack* generate_piece_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
+                                   Bitboard dc, Square ksq) {
+
+    Bitboard target = pos.pieces_of_color_and_type(us, Piece);
+
     // Discovered checks
     Bitboard b = target & dc;
     while (b)
     {
         Square from = pop_1st_bit(&b);
         Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
+        if (Piece == KING)
+            bb &= ~QueenPseudoAttacks[ksq];
+
         SERIALIZE_MOVES(bb);
     }
+
     // Direct checks
     b = target & ~dc;
+    if (Piece == KING || !b)
+        return mlist;
+
     Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
     while (b)
     {
@@ -840,22 +822,9 @@ namespace {
     return mlist;
   }
 
-  MoveStack* generate_piece_checks_king(const Position& pos, Square from, Bitboard dc,
-                                        Square ksq, MoveStack* mlist) {
-    if (bit_is_set(dc, from))
-    {
-        Bitboard b =   pos.piece_attacks<KING>(from)
-                     & pos.empty_squares()
-                     & ~QueenPseudoAttacks[ksq];
-        SERIALIZE_MOVES(b);
-    }
-    return mlist;
-  }
-
-
   template<Color Us, Rank TRANK_8, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
-  MoveStack* do_generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard not_pinned,
-                                                Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
+  MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard not_pinned,
+                                             Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
     Square to;
 
     // Find non-pinned pawns
@@ -945,11 +914,10 @@ namespace {
     File rookFile = (side == QUEEN_SIDE ? FILE_D : FILE_F);
     Color us = pos.side_to_move();
     Square ksq = pos.king_square(us);
-    Bitboard occ = pos.occupied_squares(), oppKingBB = EmptyBoardBB;
+    Bitboard occ = pos.occupied_squares();
 
-    set_bit(&oppKingBB, pos.king_square(opposite_color(us)));
     clear_bit(&occ, ksq); // Remove our king from the board
     Square rsq = make_square(rookFile, square_rank(ksq));
-    return (rook_attacks_bb(rsq, occ) & oppKingBB);
+    return bit_is_set(rook_attacks_bb(rsq, occ), pos.king_square(opposite_color(us)));
   }
 }