]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/movegen.cpp
Use pointers instead of array indices in MovePicker
[stockfish] / src / movegen.cpp
index cbb71688d20a6c9eaa11475e4e9aa505ffdc2d18..bfeb7247c56b9c97085fc5ad2b26e57cb4eff8a7 100644 (file)
 
 #include <cassert>
 
+#include "bitcount.h"
 #include "movegen.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); }
+
 ////
 //// Local definitions
 ////
@@ -60,7 +64,7 @@ namespace {
   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
 
   template<Color Us, SquareDelta Diagonal>
-  MoveStack* generate_pawn_captures_diagonal(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard enemyPieces);
+  MoveStack* generate_pawn_captures_diagonal(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard enemyPieces, bool promotion);
 
   template<Color Us>
   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
@@ -131,38 +135,35 @@ namespace {
 
 
 /// generate_captures generates() all pseudo-legal captures and queen
-/// promotions.  The return value is the number of moves generated.
+/// promotions. The return value is the number of moves generated.
 
-int generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
+MoveStack* generate_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
   assert(pos.is_ok());
   assert(!pos.is_check());
 
   Color us = pos.side_to_move();
   Bitboard target = pos.pieces_of_color(opposite_color(us));
-  MoveStack* mlist_start = mlist;
 
   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
   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);
   mlist = generate_piece_moves<PAWN, CAPTURE>(pos, mlist, us);
-  mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
-  return int(mlist - mlist_start);
+  return  generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
 }
 
 
 /// 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) {
+MoveStack* generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
   assert(pos.is_ok());
   assert(!pos.is_check());
 
   Color us = pos.side_to_move();
   Bitboard target = pos.empty_squares();
-  MoveStack* mlist_start = mlist;
 
   mlist = generate_piece_moves<PAWN, NON_CAPTURE>(pos, mlist, us);
   mlist = generate_piece_moves<KNIGHT>(pos, mlist, us, target);
@@ -171,22 +172,20 @@ int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
   mlist = generate_piece_moves<QUEEN>(pos, mlist, us, target);
   mlist = generate_piece_moves<KING>(pos, mlist, us, target);
   mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
-  mlist = generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
-  return int(mlist - mlist_start);
+  return  generate_castle_moves<QUEEN_SIDE>(pos, mlist);
 }
 
 
 /// generate_non_capture_checks() generates all pseudo-legal non-capturing,
 /// non-promoting checks. It returns the number of generated moves.
 
-int generate_non_capture_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
+MoveStack* generate_non_capture_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 
   assert(pos.is_ok());
   assert(!pos.is_check());
 
   Color us = pos.side_to_move();
   Square ksq = pos.king_square(opposite_color(us));
-  MoveStack* mlist_start = mlist;
 
   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(opposite_color(us), KING));
 
@@ -209,7 +208,7 @@ int generate_non_capture_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard
       && castling_is_check(pos, KING_SIDE))
       mlist = generate_castle_moves<KING_SIDE>(pos, mlist);
 
-  return int(mlist - mlist_start);
+  return mlist;
 }
 
 
@@ -217,7 +216,7 @@ int generate_non_capture_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard
 /// in check. Unlike the other move generation functions, this one generates
 /// only legal moves. It returns the number of generated moves.
 
-int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard pinned) {
+MoveStack* generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard pinned) {
 
   assert(pos.is_ok());
   assert(pos.is_check());
@@ -226,7 +225,6 @@ int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard pinned) {
   Color us = pos.side_to_move();
   Color them = opposite_color(us);
   Square ksq = pos.king_square(us);
-  MoveStack* mlist_start = mlist;
 
   assert(pos.piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(us, KING));
 
@@ -346,7 +344,7 @@ int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard pinned) {
           }
       }
   }
-  return int(mlist - mlist_start);
+  return mlist;
 }
 
 
@@ -356,7 +354,7 @@ int generate_evasions(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard pinned) {
 /// very hard to write an efficient legal move generator, but for the moment
 /// we don't need it.
 
-int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
+MoveStack* generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
   assert(pos.is_ok());
 
@@ -366,15 +364,17 @@ int generate_legal_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
       return generate_evasions(pos, mlist, pinned);
 
   // Generate pseudo-legal moves
-  int n = generate_captures(pos, mlist);
-  n += generate_noncaptures(pos, mlist + n);
+  MoveStack* last = generate_captures(pos, mlist);
+  last = generate_noncaptures(pos, last);
 
   // Remove illegal moves from the list
-  for (int i = 0; i < n; i++)
-      if (!pos.pl_move_is_legal(mlist[i].move, pinned))
-          mlist[i--].move = mlist[--n].move;
-
-  return n;
+  for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
+      if (!pos.pl_move_is_legal(cur->move, pinned))
+      {
+          cur->move = (--last)->move;
+          cur--;
+      }
+  return last;
 }
 
 
@@ -392,7 +392,6 @@ bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
   assert(pinned == pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()));
 
   Color us = pos.side_to_move();
-  Color them = opposite_color(us);
   Square from = move_from(m);
   Piece pc = pos.piece_on(from);
 
@@ -401,6 +400,7 @@ bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
   if (color_of_piece(pc) != us)
       return false;
 
+  Color them = opposite_color(us);
   Square to = move_to(m);
 
   // En passant moves
@@ -505,7 +505,7 @@ bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
       // be a promotion.
       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
               ||(square_rank(to) == RANK_1 && us != WHITE))
-           && !move_promotion(m))
+           && !move_is_promotion(m))
           return false;
 
       // Proceed according to the square delta between the source and
@@ -559,7 +559,31 @@ bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
   // Luckly we can handle all the other pieces in one go
   return (   pos.piece_attacks_square(pos.piece_on(from), from, to)
           && pos.pl_move_is_legal(m, pinned)
-          && !move_promotion(m));
+          && !move_is_promotion(m));
+}
+
+
+/// Another version of move_is_legal(), which takes only a position and a move
+/// as input. This function does not require that the side to move is not in
+/// check. It is not optimized for speed, and is only used for verifying move
+/// legality when building a PV from the transposition table.
+
+bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m) {
+
+  Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
+  if (!pos.is_check())
+      return move_is_legal(pos, m, pinned);
+  else
+  {
+      Position p(pos);
+      MoveStack mlist[64];
+      MoveStack* last = generate_evasions(p, mlist, pinned);
+      for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
+          if (cur->move == m)
+              return true;
+
+      return false;
+  }
 }
 
 
@@ -610,7 +634,7 @@ namespace {
   }
 
   template<Color Us, SquareDelta Diagonal>
-  MoveStack* generate_pawn_captures_diagonal(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard enemyPieces) {
+  MoveStack* generate_pawn_captures_diagonal(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard enemyPieces, bool promotion) {
 
     // Calculate our parametrized parameters at compile time
     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
@@ -625,20 +649,19 @@ namespace {
     Bitboard b1 = move_pawns<Us, Diagonal>(pawns) & ~TFileABB & enemyPieces;
 
     // Capturing promotions
-    Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
-    while (b2)
+    if (promotion)
     {
-        to = pop_1st_bit(&b2);
-        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TTDELTA_NE, to, QUEEN);
+        Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
+        b1 &= ~TRank8BB;
+        while (b2)
+        {
+            to = pop_1st_bit(&b2);
+            (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TTDELTA_NE, to, QUEEN);
+        }
     }
 
     // Capturing non-promotions
-    b2 = b1 & ~TRank8BB;
-    while (b2)
-    {
-        to = pop_1st_bit(&b2);
-        (*mlist++).move = make_move(to - TTDELTA_NE, to);
-    }
+    SERIALIZE_MOVES_D(b1, -TTDELTA_NE);
     return mlist;
   }
 
@@ -648,22 +671,27 @@ namespace {
     // Calculate our parametrized parameters at compile time
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
+    const Bitboard TRank7BB = (Us == WHITE ? Rank7BB : Rank2BB);
     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 
     Square to;
     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
     Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(opposite_color(Us));
+    bool possiblePromotion = (pawns & TRank7BB);
 
     // Standard captures and capturing promotions in both directions
-    mlist = generate_pawn_captures_diagonal<Us, DELTA_NE>(mlist, pawns, enemyPieces);
-    mlist = generate_pawn_captures_diagonal<Us, DELTA_NW>(mlist, pawns, enemyPieces);
+    mlist = generate_pawn_captures_diagonal<Us, DELTA_NE>(mlist, pawns, enemyPieces, possiblePromotion);
+    mlist = generate_pawn_captures_diagonal<Us, DELTA_NW>(mlist, pawns, enemyPieces, possiblePromotion);
 
     // Non-capturing promotions
-    Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
-    while (b1)
+    if (possiblePromotion)
     {
-        to = pop_1st_bit(&b1);
-        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
+        Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
+        while (b1)
+        {
+            to = pop_1st_bit(&b1);
+            (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
+        }
     }
 
     // En passant captures
@@ -672,7 +700,7 @@ namespace {
         assert(Us != WHITE || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_6);
         assert(Us != BLACK || square_rank(pos.ep_square()) == RANK_3);
 
-        b1 = pawns & pos.pawn_attacks(Them, pos.ep_square());
+        Bitboard b1 = pawns & pos.pawn_attacks(Them, pos.ep_square());
         assert(b1 != EmptyBoardBB);
 
         while (b1)
@@ -689,6 +717,7 @@ namespace {
 
     // Calculate our parametrized parameters at compile time
     const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
+    const Bitboard TRank7BB = (Us == WHITE ? Rank7BB : Rank2BB);
     const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
     const SquareDelta TDELTA_NE = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SE);
     const SquareDelta TDELTA_NW = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SW);
@@ -697,53 +726,50 @@ namespace {
     Bitboard b1, b2;
     Square to;
     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
-    Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(opposite_color(Us));
     Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
 
-    // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
-    b1 = move_pawns<Us, DELTA_NE>(pawns) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
-    while (b1)
+    if (pawns & TRank7BB) // There is some promotion candidate ?
     {
-        to = pop_1st_bit(&b1);
-        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
-        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
-        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
-    }
+         Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(opposite_color(Us));
 
-    // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
-    b1 = move_pawns<Us, DELTA_NW>(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
-    while (b1)
-    {
-        to = pop_1st_bit(&b1);
-        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
-        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
-        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
+        // Underpromotion captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
+        b1 = move_pawns<Us, DELTA_NE>(pawns) & ~FileABB & enemyPieces & TRank8BB;
+        while (b1)
+        {
+            to = pop_1st_bit(&b1);
+            (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, ROOK);
+            (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, BISHOP);
+            (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, KNIGHT);
+        }
+
+        // Underpromotion captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
+        b1 = move_pawns<Us, DELTA_NW>(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces & TRank8BB;
+        while (b1)
+        {
+            to = pop_1st_bit(&b1);
+            (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, ROOK);
+            (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, BISHOP);
+            (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, KNIGHT);
+        }
+
+        // Underpromotion pawn pushes
+        b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & emptySquares & TRank8BB;
+        while (b1)
+        {
+            to = pop_1st_bit(&b1);
+            (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
+            (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
+            (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
+        }
     }
 
     // Single pawn pushes
-    b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & emptySquares;
-    b2 = b1 & TRank8BB;
-    while (b2)
-    {
-        to = pop_1st_bit(&b2);
-        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);
-        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, BISHOP);
-        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, KNIGHT);
-    }
-    b2 = b1 & ~TRank8BB;
-    while (b2)
-    {
-        to = pop_1st_bit(&b2);
-        (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
-    }
+    b2 = b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & emptySquares & ~TRank8BB;
+    SERIALIZE_MOVES_D(b2, -TDELTA_N);
 
     // Double pawn pushes
     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & TRank3BB) & emptySquares;
-    while (b2)
-    {
-        to = pop_1st_bit(&b2);
-        (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
-    }
+    SERIALIZE_MOVES_D(b2, -TDELTA_N -TDELTA_N);
     return mlist;
   }
 
@@ -758,6 +784,7 @@ namespace {
     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
     const SquareDelta TDELTA_S = (Us == WHITE ? DELTA_S : DELTA_N);
 
+    Square to;
     Bitboard b1, b2, b3;
     Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 
@@ -772,46 +799,32 @@ namespace {
 
         // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
         b2 = b3 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & dc) & empty & ~TRank8BB;
-        while (b3)
-        {
-            Square to = pop_1st_bit(&b3);
-            (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
-        }
+        SERIALIZE_MOVES_D(b3, -TDELTA_N);
 
         // Discovered checks, double pawn pushes
         b3 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b2 & TRank3BB) & empty;
-        while (b3)
-        {
-            Square to = pop_1st_bit(&b3);
-            (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
-        }
+        SERIALIZE_MOVES_D(b3, -TDELTA_N -TDELTA_N);
     }
 
     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
     // and in the two ranks that, after the push, are in front of the enemy king.
     b1 = pawns & neighboring_files_bb(ksq) & ~dc;
-    b2 = rank_bb(ksq + 2 * TDELTA_S) | rank_bb(ksq + 3 * TDELTA_S);
-    b1 &= b2;
-    if (!b1)
+
+    // We can get false positives if (ksq + x) is not in [0,63] range but
+    // is not a problem, they will be filtered out later.
+    b2 = b1 & (rank_bb(ksq + 2 * TDELTA_S) | rank_bb(ksq + 3 * TDELTA_S));
+    if (!b2)
         return mlist;
 
     // Direct checks, single pawn pushes
     Bitboard empty = pos.empty_squares();
     b2 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1) & empty;
     b3 = b2 & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
-    while (b3)
-    {
-        Square to = pop_1st_bit(&b3);
-        (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N, to);
-    }
+    SERIALIZE_MOVES_D(b3, -TDELTA_N);
 
     // Direct checks, double pawn pushes
     b3 =  move_pawns<Us, DELTA_N>(b2 & TRank3BB) & empty & pos.pawn_attacks(Them, ksq);
-    while (b3)
-    {
-        Square to = pop_1st_bit(&b3);
-        (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_N - TDELTA_N, to);
-    }
+    SERIALIZE_MOVES_D(b3, -TDELTA_N -TDELTA_N);
     return mlist;
   }
 
@@ -835,23 +848,23 @@ namespace {
 
     // Direct checks
     b = target & ~dc;
-    if (Piece == KING || !b)
-        return mlist;
-
-    Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
-    if (!checkSqs)
-        return mlist;
-
-    while (b)
+    if (Piece != KING || b)
     {
-        Square from = pop_1st_bit(&b);
-        if (   (Piece == QUEEN  && !(QueenPseudoAttacks[from]  & checkSqs))
-            || (Piece == ROOK   && !(RookPseudoAttacks[from]   & checkSqs))
-            || (Piece == BISHOP && !(BishopPseudoAttacks[from] & checkSqs)))
-            continue;
+        Bitboard checkSqs = pos.piece_attacks<Piece>(ksq) & pos.empty_squares();
+        if (!checkSqs)
+            return mlist;
 
-        Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
-        SERIALIZE_MOVES(bb);
+        while (b)
+        {
+            Square from = pop_1st_bit(&b);
+            if (   (Piece == QUEEN  && !(QueenPseudoAttacks[from]  & checkSqs))
+                || (Piece == ROOK   && !(RookPseudoAttacks[from]   & checkSqs))
+                || (Piece == BISHOP && !(BishopPseudoAttacks[from] & checkSqs)))
+                continue;
+
+            Bitboard bb = pos.piece_attacks<Piece>(from) & checkSqs;
+            SERIALIZE_MOVES(bb);
+        }
     }
     return mlist;
   }
@@ -861,7 +874,7 @@ namespace {
                                              Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
 
     // Calculate our parametrized parameters at compile time
-    const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
+    const Rank TRANK_8 = (Us == WHITE ? RANK_8 : RANK_1);
     const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
     const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 
@@ -879,7 +892,7 @@ namespace {
 
         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 
-        if (square_rank(to) == TRank8BB)
+        if (square_rank(to) == TRANK_8)
         {
             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);