]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/movegen.cpp
Micro optimize generate_piece_moves()
[stockfish] / src / movegen.cpp
index 50f8b4887ff0f7887378565abca3c674565f50d3..b4b1d720538ecfdadc17e5976023cd759255db51 100644 (file)
@@ -6,12 +6,12 @@
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   (at your option) any later version.
-  
+
   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
   GNU General Public License for more details.
-  
+
   You should have received a copy of the GNU General Public License
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
@@ -40,81 +40,32 @@ namespace {
   };
   const PawnParams WhitePawnParams = { Rank3BB, Rank8BB, RANK_8, DELTA_N, DELTA_NE, DELTA_NW, WHITE, BLACK };
   const PawnParams BlackPawnParams = { Rank6BB, Rank1BB, RANK_1, DELTA_S, DELTA_SE, DELTA_SW, BLACK, WHITE };
-  
-  int generate_castle_moves(const Position&, MoveStack*, Color);
+
+  int generate_castle_moves(const Position&, MoveStack*);
 
   template<Color>
   int generate_pawn_captures(const Position&, MoveStack*);
 
   template<Color>
   int generate_pawn_noncaptures(const Position&, MoveStack*);
-  
+
   template<Color>
-  int generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*, int);
+  int generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*);
 
   template<Color>
-  int generate_pawn_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*, int);
+  int generate_pawn_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*);
 
   template<PieceType>
-  int generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color, Bitboard);
+  int generate_piece_moves(const Position&, MoveStack*, Color us, Bitboard);
+  template<>
+  int generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target);
 
   template<PieceType>
-  int generate_piece_checks(const Position&, Bitboard, Bitboard, Square, MoveStack*, int);
+  int generate_piece_checks(const Position&, Bitboard, Bitboard, Square, MoveStack*);
+  int generate_piece_checks_king(const Position&, Square, Bitboard, Square, MoveStack*);
 
   template<PieceType>
-  int generate_piece_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*, int);
-
-
-  /// Templates with specializations are defined here to avoid lookup issues
-
-  template<PieceType Piece>
-  int generate_piece_checks(const Position& pos, Bitboard target, Bitboard dc,
-                            Square ksq, MoveStack* mlist, int n) {
-    // Discovered checks
-    Bitboard b = target & dc;
-    while (b)
-    {
-        Square from = pop_1st_bit(&b);
-        Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
-        while (bb)
-        {
-            Square to = pop_1st_bit(&bb);
-            mlist[n++].move = make_move(from, to);
-        }
-    }
-    // Direct checks
-    b = target & ~dc;
-    Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
-    while (b)
-    {
-        Square from = pop_1st_bit(&b);
-        Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
-        while (bb)
-        {
-            Square to = pop_1st_bit(&bb);
-            mlist[n++].move = make_move(from, to);
-        }
-    }
-    return n;
-  }
-
-
-  template<> // Special case the King
-  int generate_piece_checks<KING>(const Position& pos, Bitboard, Bitboard dc,
-                                  Square ksq, MoveStack* mlist, int n) {
-    if (bit_is_set(dc, ksq))
-    {
-        Bitboard bb =   pos.piece_attacks<KING>(ksq)
-                      & pos.empty_squares()
-                      & ~QueenPseudoAttacks[ksq];
-        while (bb)
-        {
-            Square to = pop_1st_bit(&bb);
-            mlist[n++].move = make_move(ksq, to);
-        }
-    }
-    return n;
-  }
+  int generate_piece_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*);
 }
 
 
@@ -149,7 +100,7 @@ int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 }
 
 
-/// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and 
+/// generate_noncaptures() generates all pseudo-legal non-captures and
 /// underpromotions.  The return value is the number of moves generated.
 
 int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack *mlist) {
@@ -171,15 +122,14 @@ int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack *mlist) {
   n += generate_piece_moves<ROOK>(pos, mlist+n, us, target);
   n += generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist+n, us, target);
   n += generate_piece_moves<KING>(pos, mlist+n, us, target);
-
-  n += generate_castle_moves(pos, mlist+n, us);
+  n += generate_castle_moves(pos, mlist+n);
   return n;
 }
 
 
 /// generate_checks() generates all pseudo-legal non-capturing, non-promoting
 /// checks, except castling moves (will add this later).  It returns the
-/// number of generated moves.  
+/// number of generated moves.
 
 int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 
@@ -195,33 +145,33 @@ int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
   dc = pos.discovered_check_candidates(us);
 
   // Pawn moves
-  if (us == WHITE)    
-     n = generate_pawn_checks<WHITE>(pos, dc, ksq, mlist, 0);
+  if (us == WHITE)
+     n = generate_pawn_checks<WHITE>(pos, dc, ksq, mlist);
   else
-     n = generate_pawn_checks<BLACK>(pos, dc, ksq, mlist, 0);
+     n = generate_pawn_checks<BLACK>(pos, dc, ksq, mlist);
 
   // Pieces moves
   Bitboard b = pos.knights(us);
   if (b)
-      n = generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
+      n += generate_piece_checks<KNIGHT>(pos, b, dc, ksq, mlist+n);
 
   b = pos.bishops(us);
   if (b)
-      n = generate_piece_checks<BISHOP>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
+      n += generate_piece_checks<BISHOP>(pos, b, dc, ksq, mlist+n);
 
   b = pos.rooks(us);
   if (b)
-      n = generate_piece_checks<ROOK>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
+      n += generate_piece_checks<ROOK>(pos, b, dc, ksq, mlist+n);
 
   b = pos.queens(us);
   if (b)
-      n = generate_piece_checks<QUEEN>(pos, b, dc, ksq, mlist, n);
+      n += generate_piece_checks<QUEEN>(pos, b, dc, ksq, mlist+n);
 
   // Hopefully we always have a king ;-)
-  n = generate_piece_checks<KING>(pos, b, dc, pos.king_square(us), mlist, n);
+  n += generate_piece_checks_king(pos, pos.king_square(us), dc, ksq, mlist+n);
 
   // TODO: Castling moves!
-  
+
   return n;
 }
 
@@ -243,7 +193,7 @@ int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
   int n = 0;
 
   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);
   Bitboard b2 = pos.occupied_squares();
@@ -251,18 +201,18 @@ int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
   while (b1)
   {
-    Square to = pop_1st_bit(&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 (!(   (bishop_attacks_bb(to, b2)  & pos.bishops_and_queens(them))
-          || (rook_attacks_bb(to, b2)    & pos.rooks_and_queens(them))
-          || (pos.piece_attacks<KNIGHT>(to)     & pos.knights(them))
-          || (pos.pawn_attacks(us, to)   & pos.pawns(them))
-          || (pos.piece_attacks<KING>(to)       & pos.kings(them))))
+    if (!(   (bishop_attacks_bb(to, b2)     & pos.bishops_and_queens(them))
+          || (rook_attacks_bb(to, b2)       & pos.rooks_and_queens(them))
+          || (pos.piece_attacks<KNIGHT>(to) & pos.knights(them))
+          || (pos.pawn_attacks(us, to)      & pos.pawns(them))
+          || (pos.piece_attacks<KING>(to)   & pos.kings(them))))
 
         mlist[n++].move = make_move(ksq, to);
   }
@@ -320,26 +270,26 @@ int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
           // Pawn moves. Because a blocking evasion can never be a capture, we
           // only generate pawn pushes.
           if (us == WHITE)
-              n = generate_pawn_blocking_evasions<WHITE>(pos, not_pinned, blockSquares, mlist, n);
+              n += generate_pawn_blocking_evasions<WHITE>(pos, not_pinned, blockSquares, mlist+n);
           else
-              n = generate_pawn_blocking_evasions<BLACK>(pos, not_pinned, blockSquares, mlist, n);
+              n += generate_pawn_blocking_evasions<BLACK>(pos, not_pinned, blockSquares, mlist+n);
 
           // Pieces moves
           b1 = pos.knights(us) & not_pinned;
           if (b1)
-              n = generate_piece_blocking_evasions<KNIGHT>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
+              n += generate_piece_blocking_evasions<KNIGHT>(pos, b1, blockSquares, mlist+n);
 
           b1 = pos.bishops(us) & not_pinned;
           if (b1)
-              n = generate_piece_blocking_evasions<BISHOP>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
+              n += generate_piece_blocking_evasions<BISHOP>(pos, b1, blockSquares, mlist+n);
 
           b1 = pos.rooks(us) & not_pinned;
           if (b1)
-              n = generate_piece_blocking_evasions<ROOK>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
+              n += generate_piece_blocking_evasions<ROOK>(pos, b1, blockSquares, mlist+n);
 
           b1 = pos.queens(us) & not_pinned;
           if (b1)
-              n = generate_piece_blocking_evasions<QUEEN>(pos, b1, blockSquares, mlist, n);
+              n += generate_piece_blocking_evasions<QUEEN>(pos, b1, blockSquares, mlist+n);
     }
 
     // Finally, the ugly special case of en passant captures. An en passant
@@ -353,7 +303,7 @@ int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
         b1 = pos.pawn_attacks(them, to) & pos.pawns(us);
 
         assert(b1 != EmptyBoardBB);
-  
+
         b1 &= not_pinned;
         while (b1)
         {
@@ -369,7 +319,7 @@ int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
             clear_bit(&b2, checksq);
             if (!(  (bishop_attacks_bb(ksq, b2) & pos.bishops_and_queens(them))
                   ||(rook_attacks_bb(ksq, b2)   & pos.rooks_and_queens(them))))
-                
+
                  mlist[n++].move = make_ep_move(from, to);
         }
     }
@@ -412,7 +362,7 @@ int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 /// returned.  If not, the function returns MOVE_NONE.  This function must
 /// only be used when the side to move is not in check.
 
-Move generate_move_if_legal(const Position &pos, Move m, Bitboard pinned) {
+Move generate_move_if_legal(const Positionpos, Move m, Bitboard pinned) {
 
   assert(pos.is_ok());
   assert(!pos.is_check());
@@ -522,7 +472,7 @@ Move generate_move_if_legal(const Position &pos, Move m, Bitboard pinned) {
 
   // Proceed according to the type of the moving piece.
   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
-  {  
+  {
       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
       // be a promotion.
       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
@@ -588,26 +538,45 @@ Move generate_move_if_legal(const Position &pos, Move m, Bitboard pinned) {
 namespace {
 
   template<PieceType Piece>
-  int generate_piece_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist, 
-                           Color side, Bitboard target) {
+  int generate_piece_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
+
+    Square from, to;
+    Bitboard b;
     int n = 0;
-    for (int i = 0; i < pos.piece_count(side, Piece); i++)
+
+    for (int i = 0; i < pos.piece_count(us, Piece); i++)
     {
-        Square from = pos.piece_list(side, Piece, i);
-        Bitboard b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
+        from = pos.piece_list(us, Piece, i);
+        b = pos.piece_attacks<Piece>(from) & target;
         while (b)
         {
-            Square to = pop_1st_bit(&b);
+            to = pop_1st_bit(&b);
             mlist[n++].move = make_move(from, to);
         }
     }
     return n;
   }
 
+  template<>
+  int generate_piece_moves<KING>(const Position& pos, MoveStack* mlist, Color us, Bitboard target) {
+
+    Bitboard b;
+    Square to, from = pos.king_square(us);
+    int n = 0;
+
+    b = pos.piece_attacks<KING>(from) & target;
+    while (b)
+    {
+        to = pop_1st_bit(&b);
+        mlist[n++].move = make_move(from, to);
+    }
+    return n;
+  }
 
   template<PieceType Piece>
   int generate_piece_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard b,
-                                       Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist, int n) {
+                                       Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
+    int n = 0;
     while (b)
     {
         Square from = pop_1st_bit(&b);
@@ -758,13 +727,14 @@ namespace {
 
 
   template<Color C>
-  int generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist, int n)
+  int generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
   {
     static const PawnParams PP = (C == WHITE ? WhitePawnParams : BlackPawnParams);
 
-    // 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 
+    // 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.
+    int n = 0;
     Bitboard empty = pos.empty_squares();
 
     // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
@@ -813,14 +783,64 @@ namespace {
     return n;
   }
 
+  template<PieceType Piece>
+  int generate_piece_checks(const Position& pos, Bitboard target, Bitboard dc,
+                            Square ksq, MoveStack* mlist) {
+    // Discovered checks
+    int n = 0;
+    Bitboard b = target & dc;
+    while (b)
+    {
+        Square from = pop_1st_bit(&b);
+        Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & pos.empty_squares();
+        while (bb)
+        {
+            Square to = pop_1st_bit(&bb);
+            mlist[n++].move = make_move(from, to);
+        }
+    }
+    // Direct checks
+    b = target & ~dc;
+    Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
+    while (b)
+    {
+        Square from = pop_1st_bit(&b);
+        Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
+        while (bb)
+        {
+            Square to = pop_1st_bit(&bb);
+            mlist[n++].move = make_move(from, to);
+        }
+    }
+    return n;
+  }
+
+  int generate_piece_checks_king(const Position& pos, Square from, Bitboard dc,
+                                 Square ksq, MoveStack* mlist) {
+    int n = 0;
+    if (bit_is_set(dc, from))
+    {
+        Bitboard b =   pos.piece_attacks<KING>(from)
+                     & pos.empty_squares()
+                     & ~QueenPseudoAttacks[ksq];
+        while (b)
+        {
+            Square to = pop_1st_bit(&b);
+            mlist[n++].move = make_move(from, to);
+        }
+    }
+    return n;
+  }
+
 
   template<Color C>
   int generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard not_pinned,
-                                      Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist, int n) {
+                                      Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 
     static const PawnParams PP = (C == WHITE ? WhitePawnParams : BlackPawnParams);
 
     // Find non-pinned pawns
+    int n = 0;
     Bitboard b1 = pos.pawns(PP.us) & not_pinned;
 
     // Single pawn pushes. We don't have to AND with empty squares here,
@@ -859,14 +879,15 @@ namespace {
   }
 
 
-  int generate_castle_moves(const Position &pos, MoveStack *mlist, Color us) {
+  int generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
     int n = 0;
+    Color us = pos.side_to_move();
 
     if (pos.can_castle(us))
     {
         Color them = opposite_color(us);
-        Square ksq = pos.king_square(us);        
+        Square ksq = pos.king_square(us);
 
         assert(pos.piece_on(ksq) == king_of_color(us));
 
@@ -899,7 +920,7 @@ namespace {
           Square c1 = relative_square(us, SQ_C1);
           Square d1 = relative_square(us, SQ_D1);
           Square s;
-          bool illegal = false;        
+          bool illegal = false;
 
           assert(pos.piece_on(rsq) == rook_of_color(us));
 
@@ -916,7 +937,7 @@ namespace {
             && (   pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == rook_of_color(them)
                 || pos.piece_on(relative_square(us, SQ_A1)) == queen_of_color(them)))
             illegal = true;
-                         
+
         if (!illegal)
             mlist[n++].move = make_castle_move(ksq, rsq);
       }