]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/movegen.cpp
Simplify futility equation
[stockfish] / src / movegen.cpp
index 6ef4be4f1507de18f40a583ab87d3275798b9026..4c609352358cbbf797aa8b0805dbc1e98e7b7e56 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
   Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
-  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2019 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, 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
 
 namespace {
 
-  template<CastlingRight Cr, bool Checks, bool Chess960>
-  ExtMove* generate_castling(const Position& pos, ExtMove* moveList, Color us, const CheckInfo* ci) {
-
-    static const bool KingSide = (Cr == WHITE_OO || Cr == BLACK_OO);
-
-    if (pos.castling_impeded(Cr) || !pos.can_castle(Cr))
-        return moveList;
-
-    // After castling, the rook and king final positions are the same in Chess960
-    // as they would be in standard chess.
-    Square kfrom = pos.square<KING>(us);
-    Square rfrom = pos.castling_rook_square(Cr);
-    Square kto = relative_square(us, KingSide ? SQ_G1 : SQ_C1);
-    Bitboard enemies = pos.pieces(~us);
-
-    assert(!pos.checkers());
-
-    const Square K = Chess960 ? kto > kfrom ? DELTA_W : DELTA_E
-                              : KingSide    ? DELTA_W : DELTA_E;
-
-    for (Square s = kto; s != kfrom; s += K)
-        if (pos.attackers_to(s) & enemies)
-            return moveList;
-
-    // Because we generate only legal castling moves we need to verify that
-    // when moving the castling rook we do not discover some hidden checker.
-    // For instance an enemy queen in SQ_A1 when castling rook is in SQ_B1.
-    if (Chess960 && (attacks_bb<ROOK>(kto, pos.pieces() ^ rfrom) & pos.pieces(~us, ROOK, QUEEN)))
-        return moveList;
-
-    Move m = make<CASTLING>(kfrom, rfrom);
-
-    if (Checks && !pos.gives_check(m, *ci))
-        return moveList;
-    else
-        (void)ci; // Silence a warning under MSVC
-
-    *moveList++ = m;
-    return moveList;
-  }
-
-
-  template<GenType Type, Square Delta>
-  ExtMove* make_promotions(ExtMove* moveList, Square to, const CheckInfo* ci) {
+  template<GenType Type, Direction D>
+  ExtMove* make_promotions(ExtMove* moveList, Square to, Square ksq) {
 
     if (Type == CAPTURES || Type == EVASIONS || Type == NON_EVASIONS)
-        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - Delta, to, QUEEN);
+        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, QUEEN);
 
     if (Type == QUIETS || Type == EVASIONS || Type == NON_EVASIONS)
     {
-        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - Delta, to, ROOK);
-        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - Delta, to, BISHOP);
-        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - Delta, to, KNIGHT);
+        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, ROOK);
+        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, BISHOP);
+        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, KNIGHT);
     }
 
     // Knight promotion is the only promotion that can give a direct check
     // that's not already included in the queen promotion.
-    if (Type == QUIET_CHECKS && (StepAttacksBB[W_KNIGHT][to] & ci->ksq))
-        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - Delta, to, KNIGHT);
+    if (Type == QUIET_CHECKS && (PseudoAttacks[KNIGHT][to] & ksq))
+        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, KNIGHT);
     else
-        (void)ci; // Silence a warning under MSVC
+        (void)ksq; // Silence a warning under MSVC
 
     return moveList;
   }
 
 
   template<Color Us, GenType Type>
-  ExtMove* generate_pawn_moves(const Position& pos, ExtMove* moveList,
-                               Bitboard target, const CheckInfo* ci) {
-
-    // Compute our parametrized parameters at compile time, named according to
-    // the point of view of white side.
-    const Color    Them     = (Us == WHITE ? BLACK    : WHITE);
-    const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB  : Rank1BB);
-    const Bitboard TRank7BB = (Us == WHITE ? Rank7BB  : Rank2BB);
-    const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB  : Rank6BB);
-    const Square   Up       = (Us == WHITE ? DELTA_N  : DELTA_S);
-    const Square   Right    = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SW);
-    const Square   Left     = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SE);
+  ExtMove* generate_pawn_moves(const Position& pos, ExtMove* moveList, Bitboard target) {
+
+    // Compute some compile time parameters relative to the white side
+    constexpr Color     Them     = (Us == WHITE ? BLACK      : WHITE);
+    constexpr Bitboard  TRank7BB = (Us == WHITE ? Rank7BB    : Rank2BB);
+    constexpr Bitboard  TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB    : Rank6BB);
+    constexpr Direction Up       = (Us == WHITE ? NORTH      : SOUTH);
+    constexpr Direction UpRight  = (Us == WHITE ? NORTH_EAST : SOUTH_WEST);
+    constexpr Direction UpLeft   = (Us == WHITE ? NORTH_WEST : SOUTH_EAST);
 
     Bitboard emptySquares;
 
@@ -118,8 +73,8 @@ namespace {
     {
         emptySquares = (Type == QUIETS || Type == QUIET_CHECKS ? target : ~pos.pieces());
 
-        Bitboard b1 = shift_bb<Up>(pawnsNotOn7)   & emptySquares;
-        Bitboard b2 = shift_bb<Up>(b1 & TRank3BB) & emptySquares;
+        Bitboard b1 = shift<Up>(pawnsNotOn7)   & emptySquares;
+        Bitboard b2 = shift<Up>(b1 & TRank3BB) & emptySquares;
 
         if (Type == EVASIONS) // Consider only blocking squares
         {
@@ -129,17 +84,20 @@ namespace {
 
         if (Type == QUIET_CHECKS)
         {
-            b1 &= pos.attacks_from<PAWN>(ci->ksq, Them);
-            b2 &= pos.attacks_from<PAWN>(ci->ksq, Them);
+            Square ksq = pos.square<KING>(Them);
+
+            b1 &= pos.attacks_from<PAWN>(ksq, Them);
+            b2 &= pos.attacks_from<PAWN>(ksq, Them);
 
             // Add pawn pushes 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. Note that a possible discovery check
             // promotion has been already generated amongst the captures.
-            if (pawnsNotOn7 & ci->dcCandidates)
+            Bitboard dcCandidateQuiets = pos.blockers_for_king(Them) & pawnsNotOn7;
+            if (dcCandidateQuiets)
             {
-                Bitboard dc1 = shift_bb<Up>(pawnsNotOn7 & ci->dcCandidates) & emptySquares & ~file_bb(ci->ksq);
-                Bitboard dc2 = shift_bb<Up>(dc1 & TRank3BB) & emptySquares;
+                Bitboard dc1 = shift<Up>(dcCandidateQuiets) & emptySquares & ~file_bb(ksq);
+                Bitboard dc2 = shift<Up>(dc1 & TRank3BB) & emptySquares;
 
                 b1 |= dc1;
                 b2 |= dc2;
@@ -160,7 +118,7 @@ namespace {
     }
 
     // Promotions and underpromotions
-    if (pawnsOn7 && (Type != EVASIONS || (target & TRank8BB)))
+    if (pawnsOn7)
     {
         if (Type == CAPTURES)
             emptySquares = ~pos.pieces();
@@ -168,36 +126,38 @@ namespace {
         if (Type == EVASIONS)
             emptySquares &= target;
 
-        Bitboard b1 = shift_bb<Right>(pawnsOn7) & enemies;
-        Bitboard b2 = shift_bb<Left >(pawnsOn7) & enemies;
-        Bitboard b3 = shift_bb<Up   >(pawnsOn7) & emptySquares;
+        Bitboard b1 = shift<UpRight>(pawnsOn7) & enemies;
+        Bitboard b2 = shift<UpLeft >(pawnsOn7) & enemies;
+        Bitboard b3 = shift<Up     >(pawnsOn7) & emptySquares;
+
+        Square ksq = pos.square<KING>(Them);
 
         while (b1)
-            moveList = make_promotions<Type, Right>(moveList, pop_lsb(&b1), ci);
+            moveList = make_promotions<Type, UpRight>(moveList, pop_lsb(&b1), ksq);
 
         while (b2)
-            moveList = make_promotions<Type, Left >(moveList, pop_lsb(&b2), ci);
+            moveList = make_promotions<Type, UpLeft >(moveList, pop_lsb(&b2), ksq);
 
         while (b3)
-            moveList = make_promotions<Type, Up   >(moveList, pop_lsb(&b3), ci);
+            moveList = make_promotions<Type, Up     >(moveList, pop_lsb(&b3), ksq);
     }
 
     // Standard and en-passant captures
     if (Type == CAPTURES || Type == EVASIONS || Type == NON_EVASIONS)
     {
-        Bitboard b1 = shift_bb<Right>(pawnsNotOn7) & enemies;
-        Bitboard b2 = shift_bb<Left >(pawnsNotOn7) & enemies;
+        Bitboard b1 = shift<UpRight>(pawnsNotOn7) & enemies;
+        Bitboard b2 = shift<UpLeft >(pawnsNotOn7) & enemies;
 
         while (b1)
         {
             Square to = pop_lsb(&b1);
-            *moveList++ = make_move(to - Right, to);
+            *moveList++ = make_move(to - UpRight, to);
         }
 
         while (b2)
         {
             Square to = pop_lsb(&b2);
-            *moveList++ = make_move(to - Left, to);
+            *moveList++ = make_move(to - UpLeft, to);
         }
 
         if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
@@ -225,7 +185,7 @@ namespace {
 
   template<PieceType Pt, bool Checks>
   ExtMove* generate_moves(const Position& pos, ExtMove* moveList, Color us,
-                          Bitboard target, const CheckInfo* ci) {
+                          Bitboard target) {
 
     assert(Pt != KING && Pt != PAWN);
 
@@ -236,17 +196,17 @@ namespace {
         if (Checks)
         {
             if (    (Pt == BISHOP || Pt == ROOK || Pt == QUEEN)
-                && !(PseudoAttacks[Pt][from] & target & ci->checkSquares[Pt]))
+                && !(PseudoAttacks[Pt][from] & target & pos.check_squares(Pt)))
                 continue;
 
-            if (ci->dcCandidates && (ci->dcCandidates & from))
+            if (pos.blockers_for_king(~us) & from)
                 continue;
         }
 
         Bitboard b = pos.attacks_from<Pt>(from) & target;
 
         if (Checks)
-            b &= ci->checkSquares[Pt];
+            b &= pos.check_squares(Pt);
 
         while (b)
             *moveList++ = make_move(from, pop_lsb(&b));
@@ -257,16 +217,17 @@ namespace {
 
 
   template<Color Us, GenType Type>
-  ExtMove* generate_all(const Position& pos, ExtMove* moveList, Bitboard target,
-                        const CheckInfo* ci = nullptr) {
+  ExtMove* generate_all(const Position& pos, ExtMove* moveList, Bitboard target) {
 
-    const bool Checks = Type == QUIET_CHECKS;
+    constexpr CastlingRight OO  = Us | KING_SIDE;
+    constexpr CastlingRight OOO = Us | QUEEN_SIDE;
+    constexpr bool Checks = Type == QUIET_CHECKS; // Reduce template instantations
 
-    moveList = generate_pawn_moves<Us, Type>(pos, moveList, target, ci);
-    moveList = generate_moves<KNIGHT, Checks>(pos, moveList, Us, target, ci);
-    moveList = generate_moves<BISHOP, Checks>(pos, moveList, Us, target, ci);
-    moveList = generate_moves<  ROOK, Checks>(pos, moveList, Us, target, ci);
-    moveList = generate_moves< QUEEN, Checks>(pos, moveList, Us, target, ci);
+    moveList = generate_pawn_moves<Us, Type>(pos, moveList, target);
+    moveList = generate_moves<KNIGHT, Checks>(pos, moveList, Us, target);
+    moveList = generate_moves<BISHOP, Checks>(pos, moveList, Us, target);
+    moveList = generate_moves<  ROOK, Checks>(pos, moveList, Us, target);
+    moveList = generate_moves< QUEEN, Checks>(pos, moveList, Us, target);
 
     if (Type != QUIET_CHECKS && Type != EVASIONS)
     {
@@ -274,19 +235,14 @@ namespace {
         Bitboard b = pos.attacks_from<KING>(ksq) & target;
         while (b)
             *moveList++ = make_move(ksq, pop_lsb(&b));
-    }
 
-    if (Type != CAPTURES && Type != EVASIONS && pos.can_castle(Us))
-    {
-        if (pos.is_chess960())
+        if (Type != CAPTURES && pos.can_castle(CastlingRight(OO | OOO)))
         {
-            moveList = generate_castling<MakeCastling<Us,  KING_SIDE>::right, Checks, true>(pos, moveList, Us, ci);
-            moveList = generate_castling<MakeCastling<Us, QUEEN_SIDE>::right, Checks, true>(pos, moveList, Us, ci);
-        }
-        else
-        {
-            moveList = generate_castling<MakeCastling<Us,  KING_SIDE>::right, Checks, false>(pos, moveList, Us, ci);
-            moveList = generate_castling<MakeCastling<Us, QUEEN_SIDE>::right, Checks, false>(pos, moveList, Us, ci);
+            if (!pos.castling_impeded(OO) && pos.can_castle(OO))
+                *moveList++ = make<CASTLING>(ksq, pos.castling_rook_square(OO));
+
+            if (!pos.castling_impeded(OOO) && pos.can_castle(OOO))
+                *moveList++ = make<CASTLING>(ksq, pos.castling_rook_square(OOO));
         }
     }
 
@@ -296,14 +252,11 @@ namespace {
 } // namespace
 
 
-/// generate<CAPTURES> generates all pseudo-legal captures and queen
-/// promotions. Returns a pointer to the end of the move list.
+/// <CAPTURES>     Generates all pseudo-legal captures and queen promotions
+/// <QUIETS>       Generates all pseudo-legal non-captures and underpromotions
+/// <NON_EVASIONS> Generates all pseudo-legal captures and non-captures
 ///
-/// generate<QUIETS> generates all pseudo-legal non-captures and
-/// underpromotions. Returns a pointer to the end of the move list.
-///
-/// generate<NON_EVASIONS> generates all pseudo-legal captures and
-/// non-captures. Returns a pointer to the end of the move list.
+/// Returns a pointer to the end of the move list.
 
 template<GenType Type>
 ExtMove* generate(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
@@ -335,8 +288,7 @@ ExtMove* generate<QUIET_CHECKS>(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
   assert(!pos.checkers());
 
   Color us = pos.side_to_move();
-  CheckInfo ci(pos);
-  Bitboard dc = ci.dcCandidates;
+  Bitboard dc = pos.blockers_for_king(~us) & pos.pieces(us);
 
   while (dc)
   {
@@ -346,17 +298,17 @@ ExtMove* generate<QUIET_CHECKS>(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
      if (pt == PAWN)
          continue; // Will be generated together with direct checks
 
-     Bitboard b = pos.attacks_from(Piece(pt), from) & ~pos.pieces();
+     Bitboard b = pos.attacks_from(pt, from) & ~pos.pieces();
 
      if (pt == KING)
-         b &= ~PseudoAttacks[QUEEN][ci.ksq];
+         b &= ~PseudoAttacks[QUEEN][pos.square<KING>(~us)];
 
      while (b)
          *moveList++ = make_move(from, pop_lsb(&b));
   }
 
-  return us == WHITE ? generate_all<WHITE, QUIET_CHECKS>(pos, moveList, ~pos.pieces(), &ci)
-                     : generate_all<BLACK, QUIET_CHECKS>(pos, moveList, ~pos.pieces(), &ci);
+  return us == WHITE ? generate_all<WHITE, QUIET_CHECKS>(pos, moveList, ~pos.pieces())
+                     : generate_all<BLACK, QUIET_CHECKS>(pos, moveList, ~pos.pieces());
 }
 
 
@@ -403,15 +355,16 @@ ExtMove* generate<EVASIONS>(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
 template<>
 ExtMove* generate<LEGAL>(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
 
-  Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
-  Square ksq = pos.square<KING>(pos.side_to_move());
+  Color us = pos.side_to_move();
+  Bitboard pinned = pos.blockers_for_king(us) & pos.pieces(us);
+  Square ksq = pos.square<KING>(us);
   ExtMove* cur = moveList;
 
   moveList = pos.checkers() ? generate<EVASIONS    >(pos, moveList)
                             : generate<NON_EVASIONS>(pos, moveList);
   while (cur != moveList)
       if (   (pinned || from_sq(*cur) == ksq || type_of(*cur) == ENPASSANT)
-          && !pos.legal(*cur, pinned))
+          && !pos.legal(*cur))
           *cur = (--moveList)->move;
       else
           ++cur;