]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/movegen.cpp
Micro optimize generate_pawn_checks()
[stockfish] / src / movegen.cpp
index dff9e8c3b4624056f0642b29e152ffac3e9e12eb..cbb71688d20a6c9eaa11475e4e9aa505ffdc2d18 100644 (file)
@@ -1,6 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
-  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author) Copyright (C) 2008 Marco Costalba
+  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
+  Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -52,16 +53,19 @@ namespace {
   template<CastlingSide Side>
   MoveStack* generate_castle_moves(const Position& pos, MoveStack* mlist);
 
-  template<Color Us, Rank, Bitboard, SquareDelta>
+  template<Color Us>
   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position&, Bitboard, Bitboard, MoveStack*);
 
-  template<Color, Color, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
+  template<Color Us>
   MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
 
-  template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta, SquareDelta, SquareDelta>
+  template<Color Us, SquareDelta Diagonal>
+  MoveStack* generate_pawn_captures_diagonal(MoveStack* mlist, Bitboard pawns, Bitboard enemyPieces);
+
+  template<Color Us>
   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist);
 
-  template<Color, Color, Bitboard, Bitboard, SquareDelta>
+  template<Color Us>
   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position&, Bitboard, Square, MoveStack*);
 
   template<Color Us, SquareDelta Direction>
@@ -84,11 +88,8 @@ namespace {
   template<>
   inline MoveStack* generate_piece_checks<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m, Color us, Bitboard dc, Square ksq) {
 
-    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);
-
+    return (us == WHITE ? generate_pawn_checks<WHITE>(p, dc, ksq, m)
+                        : generate_pawn_checks<BLACK>(p, dc, ksq, m));
   }
 
   // Template generate_piece_moves() with specializations and overloads
@@ -104,11 +105,11 @@ namespace {
       assert(Piece == PAWN);
 
       if (Type == 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));
+          return (us == WHITE ? generate_pawn_captures<WHITE>(p, m)
+                              : generate_pawn_captures<BLACK>(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));
+          return (us == WHITE ? generate_pawn_noncaptures<WHITE>(p, m)
+                              : generate_pawn_noncaptures<BLACK>(p, m));
   }
 
   template<PieceType>
@@ -117,10 +118,9 @@ namespace {
   template<>
   inline MoveStack* generate_piece_moves<PAWN>(const Position& p, MoveStack* m,
                                                Color us, Bitboard t, Bitboard pnd) {
-    if (us == WHITE)
-        return generate_pawn_blocking_evasions<WHITE, RANK_8, Rank3BB, DELTA_N>(p, pnd, t, m);
-    else
-        return generate_pawn_blocking_evasions<BLACK, RANK_1, Rank6BB, DELTA_S>(p, pnd, t, m);
+
+    return (us == WHITE ? generate_pawn_blocking_evasions<WHITE>(p, pnd, t, m)
+                        : generate_pawn_blocking_evasions<BLACK>(p, pnd, t, m));
   }
 }
 
@@ -176,10 +176,10 @@ int generate_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 }
 
 
-/// generate_checks() generates all pseudo-legal non-capturing, non-promoting
-/// checks. It returns the number of generated moves.
+/// generate_non_capture_checks() generates all pseudo-legal non-capturing,
+/// non-promoting checks. It returns the number of generated moves.
 
-int generate_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
+int generate_non_capture_checks(const Position& pos, MoveStack* mlist, Bitboard dc) {
 
   assert(pos.is_ok());
   assert(!pos.is_check());
@@ -496,6 +496,11 @@ bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
   // Proceed according to the type of the moving piece.
   if (type_of_piece(pc) == PAWN)
   {
+      // Move direction must be compatible with pawn color
+      int direction = to - from;
+      if ((us == WHITE) != (direction > 0))
+          return false;
+
       // If the destination square is on the 8/1th rank, the move must
       // be a promotion.
       if (   (  (square_rank(to) == RANK_8 && us == WHITE)
@@ -505,7 +510,7 @@ bool move_is_legal(const Position& pos, const Move m, Bitboard pinned) {
 
       // Proceed according to the square delta between the source and
       // destionation squares.
-      switch (to - from)
+      switch (direction)
       {
       case DELTA_NW:
       case DELTA_NE:
@@ -604,24 +609,27 @@ namespace {
     return mlist;
   }
 
-  template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, SquareDelta TDELTA_NE,
-           SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
-          >
-  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) {
+
+    // Calculate our parametrized parameters at compile time
+    const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
+    const Bitboard TFileABB = (Diagonal == DELTA_NE ? FileABB : FileHBB);
+    const SquareDelta TDELTA_NE = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SE);
+    const SquareDelta TDELTA_NW = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SW);
+    const SquareDelta TTDELTA_NE = (Diagonal == DELTA_NE ? TDELTA_NE : TDELTA_NW);
 
     Square to;
-    Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
-    Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
 
-    // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) direction
-    Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_NE>(pawns) & ~FileABB & enemyPieces;
+    // Captures in the a1-h8 (a8-h1 for black) diagonal or in the h1-a8 (h8-a1 for black)
+    Bitboard b1 = move_pawns<Us, Diagonal>(pawns) & ~TFileABB & enemyPieces;
 
     // Capturing promotions
     Bitboard b2 = b1 & TRank8BB;
     while (b2)
     {
         to = pop_1st_bit(&b2);
-        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NE, to, QUEEN);
+        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TTDELTA_NE, to, QUEEN);
     }
 
     // Capturing non-promotions
@@ -629,30 +637,29 @@ namespace {
     while (b2)
     {
         to = pop_1st_bit(&b2);
-        (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NE, to);
+        (*mlist++).move = make_move(to - TTDELTA_NE, to);
     }
+    return mlist;
+  }
 
-    // Captures in the h1-a8 (h8-a1 for black) direction
-    b1 = move_pawns<Us, DELTA_NW>(pawns) & ~FileHBB & enemyPieces;
+  template<Color Us>
+  MoveStack* generate_pawn_captures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
-    // Capturing promotions
-    b2 = b1 & TRank8BB;
-    while (b2)
-    {
-        to = pop_1st_bit(&b2);
-        (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_NW, to, QUEEN);
-    }
+    // Calculate our parametrized parameters at compile time
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
+    const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 
-    // Capturing non-promotions
-    b2 = b1 & ~TRank8BB;
-    while (b2)
-    {
-        to = pop_1st_bit(&b2);
-        (*mlist++).move = make_move(to - TDELTA_NW, to);
-    }
+    Square to;
+    Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
+    Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(opposite_color(Us));
+
+    // 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);
 
     // Non-capturing promotions
-    b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
+    Bitboard b1 = move_pawns<Us, DELTA_N>(pawns) & pos.empty_squares() & TRank8BB;
     while (b1)
     {
         to = pop_1st_bit(&b1);
@@ -677,16 +684,21 @@ namespace {
     return mlist;
   }
 
-  template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB,
-           SquareDelta TDELTA_NE, SquareDelta TDELTA_NW, SquareDelta TDELTA_N
-          >
+  template<Color Us>
   MoveStack* generate_pawn_noncaptures(const Position& pos, MoveStack* mlist) {
 
-    Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
-    Bitboard enemyPieces = pos.pieces_of_color(Them);
-    Bitboard emptySquares = pos.empty_squares();
+    // Calculate our parametrized parameters at compile time
+    const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
+    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);
+    const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
+
     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;
@@ -736,19 +748,27 @@ namespace {
   }
 
 
-  template<Color Us, Color Them, Bitboard TRank8BB, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
+  template<Color Us>
   MoveStack* generate_pawn_checks(const Position& pos, Bitboard dc, Square ksq, MoveStack* mlist)
   {
-    // Find all friendly pawns not on the enemy king's file
+    // Calculate our parametrized parameters at compile time
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
+    const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
+    const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
+    const SquareDelta TDELTA_S = (Us == WHITE ? DELTA_S : DELTA_N);
+
     Bitboard b1, b2, b3;
-    Bitboard empty = pos.empty_squares();
+    Bitboard pawns = pos.pawns(Us);
 
-    if (dc != EmptyBoardBB)
+    if (dc & pawns)
     {
+         Bitboard empty = pos.empty_squares();
+
         // 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);
+        b1 = pawns & ~file_bb(ksq);
 
         // Discovered checks, single pawn pushes, no promotions
         b2 = b3 = move_pawns<Us, DELTA_N>(b1 & dc) & empty & ~TRank8BB;
@@ -768,10 +788,15 @@ namespace {
     }
 
     // Direct checks. These are possible only for pawns on neighboring files
-    // of the enemy king.
-    b1 = pos.pawns(Us) & neighboring_files_bb(ksq) & ~dc;
+    // 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)
+        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)
@@ -831,9 +856,15 @@ namespace {
     return mlist;
   }
 
-  template<Color Us, Rank TRANK_8, Bitboard TRank3BB, SquareDelta TDELTA_N>
+  template<Color Us>
   MoveStack* generate_pawn_blocking_evasions(const Position& pos, Bitboard pinned,
                                              Bitboard blockSquares, MoveStack* mlist) {
+
+    // Calculate our parametrized parameters at compile time
+    const Bitboard TRank8BB = (Us == WHITE ? Rank8BB : Rank1BB);
+    const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
+    const SquareDelta TDELTA_N = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
+
     Square to;
 
     // Find non-pinned pawns and push them one square
@@ -848,7 +879,7 @@ namespace {
 
         assert(pos.piece_on(to) == EMPTY);
 
-        if (square_rank(to) == TRANK_8)
+        if (square_rank(to) == TRank8BB)
         {
             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, QUEEN);
             (*mlist++).move = make_promotion_move(to - TDELTA_N, to, ROOK);