]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/movegen.cpp
Use CheckInfo to generate checks
[stockfish] / src / movegen.cpp
index 8b0f20c7f7df213c7569bd65c9aecf0df2906a09..865f9a8229ad947477324ddedb5eed3b6c3dd2df 100644 (file)
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-#include <cassert>
 #include <algorithm>
+#include <cassert>
 
-#include "bitcount.h"
 #include "movegen.h"
 #include "position.h"
-#include "misc.h"
 
-// Simple macro to wrap a very common while loop, no facny, no flexibility,
-// hardcoded list name 'mlist' and from square 'from'.
-#define SERIALIZE_MOVES(b) while (b) (*mlist++).move = make_move(from, pop_1st_bit(&b))
-
-// Version used for pawns, where the 'from' square is given as a delta from the 'to' square
-#define SERIALIZE_MOVES_D(b, d) while (b) { to = pop_1st_bit(&b); (*mlist++).move = make_move(to + (d), to); }
+/// Simple macro to wrap a very common while loop, no facny, no flexibility,
+/// hardcoded names 'mlist' and 'from'.
+#define SERIALIZE(b) while (b) (*mlist++).move = make_move(from, pop_1st_bit(&b))
 
+/// Version used for pawns, where the 'from' square is given as a delta from the 'to' square
+#define SERIALIZE_PAWNS(b, d) while (b) { Square to = pop_1st_bit(&b); \
+                                         (*mlist++).move = make_move(to + (d), to); }
 namespace {
 
   enum CastlingSide { KING_SIDE, QUEEN_SIDE };
 
-  template<CastlingSide Side>
+  template<CastlingSide Side, bool OnlyChecks>
   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us) {
 
     const CastleRight CR[] = { Side ? WHITE_OOO : WHITE_OO,
@@ -83,6 +81,9 @@ namespace {
 
     (*mlist++).move = make_castle(kfrom, rfrom);
 
+    if (OnlyChecks && !pos.move_gives_check((mlist - 1)->move, CheckInfo(pos)))
+        mlist--;
+
     return mlist;
   }
 
@@ -99,33 +100,29 @@ namespace {
   template<Square Delta>
   inline MoveStack* generate_pawn_captures(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard target) {
 
-    const Bitboard EdgeFileBB = (   Delta == DELTA_NE
-                                 || Delta == DELTA_SE ? FileABB : FileHBB);
-    Bitboard b;
-    Square to;
+    const Bitboard TFileABB = (   Delta == DELTA_NE
+                               || Delta == DELTA_SE ? FileABB : FileHBB);
 
-    b = move_pawns<Delta>(pawns) & target & ~EdgeFileBB;
-    SERIALIZE_MOVES_D(b, -Delta);
+    Bitboard b = move_pawns<Delta>(pawns) & target & ~TFileABB;
+    SERIALIZE_PAWNS(b, -Delta);
     return mlist;
   }
 
 
   template<MoveType Type, Square Delta>
-  inline MoveStack* generate_promotions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard pawnsOn7, Bitboard target) {
+  inline MoveStack* generate_promotions(MoveStack* mlist, Bitboard pawnsOn7, Bitboard target, Square ksq) {
 
-    const Bitboard EdgeFileBB = (   Delta == DELTA_NE
-                                 || Delta == DELTA_SE ? FileABB : FileHBB);
-    Bitboard b;
-    Square to;
+    const Bitboard TFileABB = (   Delta == DELTA_NE
+                               || Delta == DELTA_SE ? FileABB : FileHBB);
 
-    b = move_pawns<Delta>(pawnsOn7) & target;
+    Bitboard b = move_pawns<Delta>(pawnsOn7) & target;
 
     if (Delta != DELTA_N && Delta != DELTA_S)
-        b &= ~EdgeFileBB;
+        b &= ~TFileABB;
 
     while (b)
     {
-        to = pop_1st_bit(&b);
+        Square to = pop_1st_bit(&b);
 
         if (Type == MV_CAPTURE || Type == MV_EVASION || Type == MV_NON_EVASION)
             (*mlist++).move = make_promotion(to - Delta, to, QUEEN);
@@ -137,16 +134,12 @@ namespace {
             (*mlist++).move = make_promotion(to - Delta, to, KNIGHT);
         }
 
-        // Knight under promotion is the only one that can give a check not
-        // already included in the queen-promotion.
-        if (Type == MV_CHECK)
-        {
-            Square ksq = pos.king_square(Delta > 0 ? BLACK : WHITE);
-            if (bit_is_set(pos.attacks_from<KNIGHT>(to), ksq))
-                (*mlist++).move = make_promotion(to - Delta, to, KNIGHT);
-        }
+        // Knight-promotion is the only one that can give a check (direct or
+        // discovered) not already included in the queen-promotion.
+        if (Type == MV_NON_CAPTURE_CHECK && bit_is_set(StepAttacksBB[W_KNIGHT][to], ksq))
+            (*mlist++).move = make_promotion(to - Delta, to, KNIGHT);
         else
-            (void)pos; // Silence a warning under MSVC
+            (void)ksq; // Silence a warning under MSVC
     }
     return mlist;
   }
@@ -155,126 +148,107 @@ namespace {
   template<Color Us, MoveType Type>
   MoveStack* generate_pawn_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard target, Square ksq) {
 
-    // Calculate 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 TRank7BB  = (Us == WHITE ? Rank7BB  : Rank2BB);
-    const Bitboard TRank3BB  = (Us == WHITE ? Rank3BB  : Rank6BB);
-    const Square   UP        = (Us == WHITE ? DELTA_N  : DELTA_S);
-    const Square   RIGHT_UP  = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SW);
-    const Square   LEFT_UP   = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SE);
-
-    Square to;
-    Bitboard b1, b2, dc1, dc2, pawnPushes, emptySquares;
-    Bitboard pawns = pos.pieces(PAWN, Us);
-    Bitboard pawnsOn7 = pawns & TRank7BB;
-    Bitboard enemyPieces = (Type == MV_CAPTURE ? target : pos.pieces(Them));
-
-    // Pre-calculate pawn pushes before changing emptySquares definition
-    if (Type != MV_CAPTURE)
-    {
-        emptySquares = (Type == MV_NON_CAPTURE ? target : pos.empty_squares());
-        pawnPushes = move_pawns<UP>(pawns & ~TRank7BB) & emptySquares;
-    }
+    // Calculate 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 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);
 
-    if (Type == MV_EVASION)
-    {
-        emptySquares &= target; // Only blocking squares
-        enemyPieces  &= target; // Capture only the checker piece
-    }
+    Bitboard b1, b2, dc1, dc2, emptySquares;
 
-    // Promotions and underpromotions
-    if (pawnsOn7)
-    {
-        if (Type == MV_CAPTURE)
-            emptySquares = pos.empty_squares();
-
-        pawns &= ~TRank7BB;
-        mlist = generate_promotions<Type, RIGHT_UP>(pos, mlist, pawnsOn7, enemyPieces);
-        mlist = generate_promotions<Type, LEFT_UP>(pos, mlist, pawnsOn7, enemyPieces);
-        mlist = generate_promotions<Type, UP>(pos, mlist, pawnsOn7, emptySquares);
-    }
+    Bitboard pawnsOn7    = pos.pieces(PAWN, Us) &  TRank7BB;
+    Bitboard pawnsNotOn7 = pos.pieces(PAWN, Us) & ~TRank7BB;
 
-    // Standard captures
-    if (Type == MV_CAPTURE || Type == MV_EVASION || Type == MV_NON_EVASION)
-    {
-        mlist = generate_pawn_captures<RIGHT_UP>(mlist, pawns, enemyPieces);
-        mlist = generate_pawn_captures<LEFT_UP>(mlist, pawns, enemyPieces);
-    }
+    Bitboard enemies = (Type == MV_EVASION ? pos.pieces(Them) & target:
+                        Type == MV_CAPTURE ? target : pos.pieces(Them));
 
-    // Single and double pawn pushes
+    // Single and double pawn pushes, no promotions
     if (Type != MV_CAPTURE)
     {
-        b1 = (Type != MV_EVASION ? pawnPushes : pawnPushes & emptySquares);
-        b2 = move_pawns<UP>(pawnPushes & TRank3BB) & emptySquares;
+        emptySquares = (Type == MV_NON_CAPTURE ? target : pos.empty_squares());
 
-        if (Type == MV_CHECK)
+        b1 = move_pawns<UP>(pawnsNotOn7)   & emptySquares;
+        b2 = move_pawns<UP>(b1 & TRank3BB) & emptySquares;
+
+        if (Type == MV_EVASION) // Consider only blocking squares
         {
-            // Consider only pawn moves which give direct checks
+            b1 &= target;
+            b2 &= target;
+        }
+
+        if (Type == MV_NON_CAPTURE_CHECK)
+        {
+            // Consider only direct checks
             b1 &= pos.attacks_from<PAWN>(ksq, Them);
             b2 &= pos.attacks_from<PAWN>(ksq, Them);
 
-            // Add pawn moves which gives discovered check. This is possible only
+            // 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.
-            if (pawns & target) // For CHECK type target is dc bitboard
+            // don't generate captures. Note that a possible discovery check
+            // promotion has been already generated among captures.
+            if (pawnsNotOn7 & target) // Target is dc bitboard
             {
-                dc1 = move_pawns<UP>(pawns & target & ~file_bb(ksq)) & emptySquares;
+                dc1 = move_pawns<UP>(pawnsNotOn7 & target) & emptySquares & ~file_bb(ksq);
                 dc2 = move_pawns<UP>(dc1 & TRank3BB) & emptySquares;
 
                 b1 |= dc1;
                 b2 |= dc2;
             }
         }
-        SERIALIZE_MOVES_D(b1, -UP);
-        SERIALIZE_MOVES_D(b2, -UP -UP);
+
+        SERIALIZE_PAWNS(b1, -UP);
+        SERIALIZE_PAWNS(b2, -UP -UP);
     }
 
-    // En passant captures
-    if (  (Type == MV_CAPTURE || Type == MV_EVASION || Type == MV_NON_EVASION)
-        && pos.ep_square() != SQ_NONE)
+    // Promotions and underpromotions
+    if (pawnsOn7)
     {
-        assert(Us != WHITE || rank_of(pos.ep_square()) == RANK_6);
-        assert(Us != BLACK || rank_of(pos.ep_square()) == RANK_3);
+        if (Type == MV_CAPTURE)
+            emptySquares = pos.empty_squares();
 
-        // An en passant capture can be an evasion only if the checking piece
-        // is the double pushed pawn and so is in the target. Otherwise this
-        // is a discovery check and we are forced to do otherwise.
-        if (Type == MV_EVASION && !bit_is_set(target, pos.ep_square() - UP))
-            return mlist;
+        if (Type == MV_EVASION)
+            emptySquares &= target;
 
-        b1 = pawns & pos.attacks_from<PAWN>(pos.ep_square(), Them);
+        mlist = generate_promotions<Type, RIGHT>(mlist, pawnsOn7, enemies, ksq);
+        mlist = generate_promotions<Type, LEFT>(mlist, pawnsOn7, enemies, ksq);
+        mlist = generate_promotions<Type, UP>(mlist, pawnsOn7, emptySquares, ksq);
+    }
 
-        assert(b1);
+    // Standard and en-passant captures
+    if (Type == MV_CAPTURE || Type == MV_EVASION || Type == MV_NON_EVASION)
+    {
+        mlist = generate_pawn_captures<RIGHT>(mlist, pawnsNotOn7, enemies);
+        mlist = generate_pawn_captures<LEFT >(mlist, pawnsNotOn7, enemies);
 
-        while (b1)
+        if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
         {
-            to = pop_1st_bit(&b1);
-            (*mlist++).move = make_enpassant(to, pos.ep_square());
-        }
-    }
-    return mlist;
-  }
+            assert(rank_of(pos.ep_square()) == (Us == WHITE ? RANK_6 : RANK_3));
 
+            // An en passant capture can be an evasion only if the checking piece
+            // is the double pushed pawn and so is in the target. Otherwise this
+            // is a discovery check and we are forced to do otherwise.
+            if (Type == MV_EVASION && !bit_is_set(target, pos.ep_square() - UP))
+                return mlist;
 
-  template<PieceType Pt>
-  inline MoveStack* generate_discovered_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Square from) {
-
-    assert(Pt != QUEEN && Pt != PAWN);
+            b1 = pawnsNotOn7 & pos.attacks_from<PAWN>(pos.ep_square(), Them);
 
-    Bitboard b = pos.attacks_from<Pt>(from) & pos.empty_squares();
+            assert(b1);
 
-    if (Pt == KING)
-        b &= ~QueenPseudoAttacks[pos.king_square(flip(pos.side_to_move()))];
+            while (b1)
+                (*mlist++).move = make_enpassant(pop_1st_bit(&b1), pos.ep_square());
+        }
+    }
 
-    SERIALIZE_MOVES(b);
     return mlist;
   }
 
 
   template<PieceType Pt>
-  inline MoveStack* generate_direct_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us,
-                                           Bitboard dc, Square ksq) {
+  inline MoveStack* generate_direct_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist,
+                                           Color us, const CheckInfo& ci) {
     assert(Pt != KING && Pt != PAWN);
 
     Bitboard checkSqs, b;
@@ -284,7 +258,7 @@ namespace {
     if ((from = *pl++) == SQ_NONE)
         return mlist;
 
-    checkSqs = pos.attacks_from<Pt>(ksq) & pos.empty_squares();
+    checkSqs = ci.checkSq[Pt] & pos.empty_squares();
 
     do
     {
@@ -293,11 +267,11 @@ namespace {
             || (Pt == BISHOP && !(BishopPseudoAttacks[from] & checkSqs)))
             continue;
 
-        if (dc && bit_is_set(dc, from))
+        if (ci.dcCandidates && bit_is_set(ci.dcCandidates, from))
             continue;
 
         b = pos.attacks_from<Pt>(from) & checkSqs;
-        SERIALIZE_MOVES(b);
+        SERIALIZE(b);
 
     } while ((from = *pl++) != SQ_NONE);
 
@@ -306,10 +280,11 @@ namespace {
 
 
   template<>
-  FORCE_INLINE MoveStack* generate_direct_checks<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us, Bitboard dc, Square ksq) {
+  FORCE_INLINE MoveStack* generate_direct_checks<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m,
+                                                       Color us, const CheckInfo& ci) {
 
-    return (us == WHITE ? generate_pawn_moves<WHITE, MV_CHECK>(p, m, dc, ksq)
-                        : generate_pawn_moves<BLACK, MV_CHECK>(p, m, dc, ksq));
+    return us == WHITE ? generate_pawn_moves<WHITE, MV_NON_CAPTURE_CHECK>(p, m, ci.dcCandidates, ci.ksq)
+                       : generate_pawn_moves<BLACK, MV_NON_CAPTURE_CHECK>(p, m, ci.dcCandidates, ci.ksq);
   }
 
 
@@ -317,8 +292,8 @@ namespace {
   FORCE_INLINE MoveStack* generate_piece_moves(const Position& p, MoveStack* m, Color us, Bitboard t) {
 
     assert(Pt == PAWN);
-    return (us == WHITE ? generate_pawn_moves<WHITE, Type>(p, m, t, SQ_NONE)
-                        : generate_pawn_moves<BLACK, Type>(p, m, t, SQ_NONE));
+    return us == WHITE ? generate_pawn_moves<WHITE, Type>(p, m, t, SQ_NONE)
+                       : generate_pawn_moves<BLACK, Type>(p, m, t, SQ_NONE);
   }
 
 
@@ -334,7 +309,7 @@ namespace {
         do {
             from = *pl;
             b = pos.attacks_from<Pt>(from) & target;
-            SERIALIZE_MOVES(b);
+            SERIALIZE(b);
         } while (*++pl != SQ_NONE);
     }
     return mlist;
@@ -344,11 +319,9 @@ namespace {
   template<>
   FORCE_INLINE MoveStack* generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
 
-    Bitboard b;
     Square from = pos.king_square(us);
-
-    b = pos.attacks_from<KING>(from) & target;
-    SERIALIZE_MOVES(b);
+    Bitboard b = pos.attacks_from<KING>(from) & target;
+    SERIALIZE(b);
     return mlist;
   }
 
@@ -391,8 +364,8 @@ MoveStack* generate(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
   if (Type != MV_CAPTURE && pos.can_castle(us))
   {
-      mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist, us);
-      mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist, us);
+      mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE, false>(pos, mlist, us);
+      mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE, false>(pos, mlist, us);
   }
 
   return mlist;
@@ -411,36 +384,39 @@ MoveStack* generate<MV_NON_CAPTURE_CHECK>(const Position& pos, MoveStack* mlist)
 
   assert(!pos.in_check());
 
-  Bitboard b, dc;
-  Square from;
   Color us = pos.side_to_move();
-  Square ksq = pos.king_square(flip(us));
+  CheckInfo ci(pos);
+  Bitboard dc = ci.dcCandidates;
+
+  while (dc)
+  {
+     Square from = pop_1st_bit(&dc);
+     PieceType pt = type_of(pos.piece_on(from));
+
+     if (pt == PAWN)
+         continue; // Will be generated togheter with direct checks
 
-  assert(pos.piece_on(ksq) == make_piece(flip(us), KING));
+     Bitboard b = pos.attacks_from(Piece(pt), from) & pos.empty_squares();
 
-  // Discovered non-capture checks
-  b = dc = pos.discovered_check_candidates();
+     if (pt == KING)
+         b &= ~QueenPseudoAttacks[ci.ksq];
+
+     SERIALIZE(b);
+  }
 
-  while (b)
+  mlist = generate_direct_checks<PAWN>(pos, mlist, us, ci);
+  mlist = generate_direct_checks<KNIGHT>(pos, mlist, us, ci);
+  mlist = generate_direct_checks<BISHOP>(pos, mlist, us, ci);
+  mlist = generate_direct_checks<ROOK>(pos, mlist, us, ci);
+  mlist = generate_direct_checks<QUEEN>(pos, mlist, us, ci);
+
+  if (pos.can_castle(us))
   {
-     from = pop_1st_bit(&b);
-     switch (type_of(pos.piece_on(from)))
-     {
-      case PAWN:   /* Will be generated togheter with pawns direct checks */     break;
-      case KNIGHT: mlist = generate_discovered_checks<KNIGHT>(pos, mlist, from); break;
-      case BISHOP: mlist = generate_discovered_checks<BISHOP>(pos, mlist, from); break;
-      case ROOK:   mlist = generate_discovered_checks<ROOK>(pos, mlist, from);   break;
-      case KING:   mlist = generate_discovered_checks<KING>(pos, mlist, from);   break;
-      default: assert(false); break;
-     }
+      mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE, true>(pos, mlist, us);
+      mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE, true>(pos, mlist, us);
   }
 
-  // Direct non-capture checks
-  mlist = generate_direct_checks<PAWN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
-  mlist = generate_direct_checks<KNIGHT>(pos, mlist, us, dc, ksq);
-  mlist = generate_direct_checks<BISHOP>(pos, mlist, us, dc, ksq);
-  mlist = generate_direct_checks<ROOK>(pos, mlist, us, dc, ksq);
-  return  generate_direct_checks<QUEEN>(pos, mlist, us, dc, ksq);
+  return mlist;
 }
 
 
@@ -462,9 +438,8 @@ MoveStack* generate<MV_EVASION>(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
   assert(pos.piece_on(ksq) == make_piece(us, KING));
   assert(checkers);
 
-  // Find squares attacked by slider checkers, we will remove
-  // them from the king evasions set so to early skip known
-  // illegal moves and avoid an useless legality check later.
+  // Find squares attacked by slider checkers, we will remove them from the king
+  // evasions set so to skip known illegal moves and avoid to do legality check later.
   b = checkers;
   do
   {
@@ -497,14 +472,13 @@ MoveStack* generate<MV_EVASION>(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
   // Generate evasions for king, capture and non capture moves
   b = pos.attacks_from<KING>(ksq) & ~pos.pieces(us) & ~sliderAttacks;
   from = ksq;
-  SERIALIZE_MOVES(b);
+  SERIALIZE(b);
 
-  // Generate evasions for other pieces only if not double check
+  // Generate evasions for other pieces only if not under a double check
   if (checkersCnt > 1)
       return mlist;
 
-  // Find squares where a blocking evasion or a capture of the
-  // checker piece is possible.
+  // Target for blocking evasions or captures of the checking piece
   target = squares_between(checksq, ksq) | checkers;
 
   mlist = generate_piece_moves<PAWN, MV_EVASION>(pos, mlist, us, target);
@@ -515,7 +489,7 @@ MoveStack* generate<MV_EVASION>(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 }
 
 
-/// generate<MV_LEGAL> computes a complete list of legal moves in the current position
+/// generate<MV_LEGAL> generates all the legal moves in the given position
 
 template<>
 MoveStack* generate<MV_LEGAL>(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
@@ -525,8 +499,6 @@ MoveStack* generate<MV_LEGAL>(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
   last = pos.in_check() ? generate<MV_EVASION>(pos, mlist)
                         : generate<MV_NON_EVASION>(pos, mlist);
-
-  // Remove illegal moves from the list
   while (cur != last)
       if (!pos.pl_move_is_legal(cur->move, pinned))
           cur->move = (--last)->move;