]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/position.cpp
Fix repetition detection bug
[stockfish] / src / position.cpp
index 366d61f309ed9706b0bec3d3af5797b9b8fdf48f..0336a832a363291d4c07d5ade63899db790a9bca 100644 (file)
@@ -51,6 +51,7 @@ Key Position::zobEp[64];
 Key Position::zobCastle[16];
 Key Position::zobMaterial[2][8][16];
 Key Position::zobSideToMove;
+Key Position::zobExclusion;
 
 Score Position::PieceSquareTable[16][64];
 
@@ -75,15 +76,52 @@ CheckInfo::CheckInfo(const Position& pos) {
   checkSq[KING] = EmptyBoardBB;
 }
 
+
+/// Position c'tors. Here we always create a slower but safer copy of
+/// the original position or the FEN string, we want the new born Position
+/// object do not depend on any external data. Instead if we know what we
+/// are doing and we need speed we can create a position with default
+/// c'tor Position() and then use just fast_copy().
+
+Position::Position() {}
+
 Position::Position(const Position& pos) {
-  copy(pos);
+
+  fast_copy(pos);
+  detach(); // Always detach() in copy c'tor to avoid surprises
 }
 
 Position::Position(const string& fen) {
+
   from_fen(fen);
 }
 
 
+/// Position::fast_copy() creates a partial copy of the given position,
+/// only data that changes with a do_move() / undo_move() cycle is copied,
+/// in particular for stateInfo are copied only the pointers, so that the
+/// actual data remains stored in the parent Position. This is not a problem
+/// if the parent Position is known not to be destroyed while we are still alive,
+/// as is the common case, see detach() otherwise.
+
+void Position::fast_copy(const Position& pos) {
+
+  memcpy(this, &pos, sizeof(Position));
+}
+
+
+/// Position::detach() copies the content of the current state and castling
+/// masks inside the position itself. This is needed when the st pointee could
+/// become stale, as example because the caller is about to going out of scope.
+
+void Position::detach() {
+
+  startState = *st;
+  st = &startState;
+  st->previous = NULL; // as a safe guard
+}
+
+
 /// Position::from_fen() initializes the position object with the given FEN
 /// string. This function is not very robust - make sure that input FENs are
 /// correct (this is assumed to be the responsibility of the GUI).
@@ -142,72 +180,77 @@ void Position::from_fen(const string& fen) {
   }
 
   i++;
-  while(strchr("KQkqabcdefghABCDEFGH-", fen[i])) {
-    if (fen[i] == '-')
-    {
-      i++;
-      break;
-    }
-    else if(fen[i] == 'K') allow_oo(WHITE);
-    else if(fen[i] == 'Q') allow_ooo(WHITE);
-    else if(fen[i] == 'k') allow_oo(BLACK);
-    else if(fen[i] == 'q') allow_ooo(BLACK);
-    else if(fen[i] >= 'A' && fen[i] <= 'H') {
-      File rookFile, kingFile = FILE_NONE;
-      for(Square square = SQ_B1; square <= SQ_G1; square++)
-        if(piece_on(square) == WK)
-          kingFile = square_file(square);
-      if(kingFile == FILE_NONE) {
-        std::cout << "Error in FEN at character " << i << std::endl;
-        return;
-      }
-      initialKFile = kingFile;
-      rookFile = File(fen[i] - 'A') + FILE_A;
-      if(rookFile < initialKFile) {
-        allow_ooo(WHITE);
-        initialQRFile = rookFile;
-      }
-      else {
-        allow_oo(WHITE);
-        initialKRFile = rookFile;
+  while (strchr("KQkqabcdefghABCDEFGH-", fen[i])) {
+      if (fen[i] == '-')
+      {
+          i++;
+          break;
       }
-    }
-    else if(fen[i] >= 'a' && fen[i] <= 'h') {
-      File rookFile, kingFile = FILE_NONE;
-      for(Square square = SQ_B8; square <= SQ_G8; square++)
-        if(piece_on(square) == BK)
-          kingFile = square_file(square);
-      if(kingFile == FILE_NONE) {
-        std::cout << "Error in FEN at character " << i << std::endl;
-        return;
+      else if (fen[i] == 'K') allow_oo(WHITE);
+      else if (fen[i] == 'Q') allow_ooo(WHITE);
+      else if (fen[i] == 'k') allow_oo(BLACK);
+      else if (fen[i] == 'q') allow_ooo(BLACK);
+      else if (fen[i] >= 'A' && fen[i] <= 'H') {
+          File rookFile, kingFile = FILE_NONE;
+          for (Square square = SQ_B1; square <= SQ_G1; square++)
+              if (piece_on(square) == WK)
+                  kingFile = square_file(square);
+          if (kingFile == FILE_NONE) {
+              std::cout << "Error in FEN at character " << i << std::endl;
+              return;
+          }
+          initialKFile = kingFile;
+          rookFile = File(fen[i] - 'A') + FILE_A;
+          if (rookFile < initialKFile) {
+              allow_ooo(WHITE);
+              initialQRFile = rookFile;
+          }
+          else {
+              allow_oo(WHITE);
+              initialKRFile = rookFile;
+          }
       }
-      initialKFile = kingFile;
-      rookFile = File(fen[i] - 'a') + FILE_A;
-      if(rookFile < initialKFile) {
-        allow_ooo(BLACK);
-        initialQRFile = rookFile;
+      else if (fen[i] >= 'a' && fen[i] <= 'h') {
+          File rookFile, kingFile = FILE_NONE;
+          for (Square square = SQ_B8; square <= SQ_G8; square++)
+              if (piece_on(square) == BK)
+                  kingFile = square_file(square);
+          if (kingFile == FILE_NONE) {
+              std::cout << "Error in FEN at character " << i << std::endl;
+              return;
+          }
+          initialKFile = kingFile;
+          rookFile = File(fen[i] - 'a') + FILE_A;
+          if (rookFile < initialKFile) {
+              allow_ooo(BLACK);
+              initialQRFile = rookFile;
+          }
+          else {
+              allow_oo(BLACK);
+              initialKRFile = rookFile;
+          }
       }
       else {
-        allow_oo(BLACK);
-        initialKRFile = rookFile;
+          std::cout << "Error in FEN at character " << i << std::endl;
+          return;
       }
-    }
-    else {
-      std::cout << "Error in FEN at character " << i << std::endl;
-      return;
-    }
-    i++;
+      i++;
   }
 
   // Skip blanks
   while (fen[i] == ' ')
       i++;
 
-  // En passant square
+  // En passant square -- ignore if no capture is possible
   if (    i <= fen.length() - 2
       && (fen[i] >= 'a' && fen[i] <= 'h')
       && (fen[i+1] == '3' || fen[i+1] == '6'))
-      st->epSquare = square_from_string(fen.substr(i, 2));
+  {
+      Square fenEpSquare = square_from_string(fen.substr(i, 2));
+      Color them = opposite_color(sideToMove);
+      if (attacks_from<PAWN>(fenEpSquare, them) & this->pieces(PAWN, sideToMove))
+          st->epSquare = square_from_string(fen.substr(i, 2));
+  }
 
   // Various initialisation
   for (Square sq = SQ_A1; sq <= SQ_H8; sq++)
@@ -265,10 +308,24 @@ const string Position::to_fen() const {
   fen += (sideToMove == WHITE ? "w " : "b ");
   if (st->castleRights != NO_CASTLES)
   {
-    if (can_castle_kingside(WHITE))  fen += 'K';
-    if (can_castle_queenside(WHITE)) fen += 'Q';
-    if (can_castle_kingside(BLACK))  fen += 'k';
-    if (can_castle_queenside(BLACK)) fen += 'q';
+     if (initialKFile == FILE_E && initialQRFile == FILE_A && initialKRFile == FILE_H)
+     {
+        if (can_castle_kingside(WHITE))  fen += 'K';
+        if (can_castle_queenside(WHITE)) fen += 'Q';
+        if (can_castle_kingside(BLACK))  fen += 'k';
+        if (can_castle_queenside(BLACK)) fen += 'q';
+     }
+     else
+     {
+        if (can_castle_kingside(WHITE))
+           fen += char(toupper(file_to_char(initialKRFile)));
+        if (can_castle_queenside(WHITE))
+           fen += char(toupper(file_to_char(initialQRFile)));
+        if (can_castle_kingside(BLACK))
+           fen += file_to_char(initialKRFile);
+        if (can_castle_queenside(BLACK))
+           fen += file_to_char(initialQRFile);
+     }
   } else
       fen += '-';
 
@@ -299,8 +356,9 @@ void Position::print(Move m) const {
   std::cout << std::endl;
   if (m != MOVE_NONE)
   {
+      Position p(*this);
       string col = (color_of_piece_on(move_from(m)) == BLACK ? ".." : "");
-      std::cout << "Move is: " << col << move_to_san(*this, m) << std::endl;
+      std::cout << "Move is: " << col << move_to_san(p, m) << std::endl;
   }
   for (Rank rank = RANK_8; rank >= RANK_1; rank--)
   {
@@ -325,34 +383,24 @@ void Position::print(Move m) const {
 }
 
 
-/// Position::copy() creates a copy of the input position.
-
-void Position::copy(const Position& pos) {
-
-  memcpy(this, &pos, sizeof(Position));
-  saveState(); // detach and copy state info
-}
-
-
 /// Position:hidden_checkers<>() returns a bitboard of all pinned (against the
 /// king) pieces for the given color and for the given pinner type. Or, when
 /// template parameter FindPinned is false, the pieces of the given color
 /// candidate for a discovery check against the enemy king.
-/// Note that checkersBB bitboard must be already updated.
+/// Bitboard checkersBB must be already updated when looking for pinners.
 
 template<bool FindPinned>
 Bitboard Position::hidden_checkers(Color c) const {
 
-  Bitboard pinners, result = EmptyBoardBB;
+  Bitboard result = EmptyBoardBB;
+  Bitboard pinners = pieces_of_color(FindPinned ? opposite_color(c) : c);
 
   // Pinned pieces protect our king, dicovery checks attack
   // the enemy king.
   Square ksq = king_square(FindPinned ? c : opposite_color(c));
 
-  // Pinners are sliders, not checkers, that give check when
-  // candidate pinned is removed.
-  pinners =  (pieces(ROOK, QUEEN, FindPinned ? opposite_color(c) : c) & RookPseudoAttacks[ksq])
-           | (pieces(BISHOP, QUEEN, FindPinned ? opposite_color(c) : c) & BishopPseudoAttacks[ksq]);
+  // Pinners are sliders, not checkers, that give check when candidate pinned is removed
+  pinners &= (pieces(ROOK, QUEEN) & RookPseudoAttacks[ksq]) | (pieces(BISHOP, QUEEN) & BishopPseudoAttacks[ksq]);
 
   if (FindPinned && pinners)
       pinners &= ~st->checkersBB;
@@ -373,7 +421,8 @@ Bitboard Position::hidden_checkers(Color c) const {
 
 
 /// Position:pinned_pieces() returns a bitboard of all pinned (against the
-/// king) pieces for the given color.
+/// king) pieces for the given color. Note that checkersBB bitboard must
+/// be already updated.
 
 Bitboard Position::pinned_pieces(Color c) const {
 
@@ -383,7 +432,8 @@ Bitboard Position::pinned_pieces(Color c) const {
 
 /// Position:discovered_check_candidates() returns a bitboard containing all
 /// pieces for the given side which are candidates for giving a discovered
-/// check.
+/// check. Contrary to pinned_pieces() here there is no need of checkersBB
+/// to be already updated.
 
 Bitboard Position::discovered_check_candidates(Color c) const {
 
@@ -647,49 +697,17 @@ bool Position::move_is_check(Move m, const CheckInfo& ci) const {
 }
 
 
-/// Position::update_checkers() udpates chekers info given the move. It is called
-/// in do_move() and is faster then find_checkers().
-
-template<PieceType Piece>
-inline void Position::update_checkers(Bitboard* pCheckersBB, Square ksq, Square from,
-                                      Square to, Bitboard dcCandidates) {
-
-  const bool Bishop = (Piece == QUEEN || Piece == BISHOP);
-  const bool Rook   = (Piece == QUEEN || Piece == ROOK);
-  const bool Slider = Bishop || Rook;
-
-  assert(*pCheckersBB == EmptyBoardBB);
-
-  // Direct checks
-  if (  (   !Slider // try to early skip slide piece attacks
-         || (Bishop && bit_is_set(BishopPseudoAttacks[ksq], to))
-         || (Rook   && bit_is_set(RookPseudoAttacks[ksq], to)))
-      && bit_is_set(Piece == PAWN ? attacks_from<PAWN>(ksq, opposite_color(sideToMove)) : attacks_from<Piece>(ksq) , to))
-  {
-      *pCheckersBB = SetMaskBB[to];
-  }
-  // Discovery checks
-  if (Piece != QUEEN && dcCandidates && bit_is_set(dcCandidates, from))
-  {
-      if (Piece != ROOK)
-          (*pCheckersBB) |= (attacks_from<ROOK>(ksq) & pieces(ROOK, QUEEN, side_to_move()));
-
-      if (Piece != BISHOP)
-          (*pCheckersBB) |= (attacks_from<BISHOP>(ksq) & pieces(BISHOP, QUEEN, side_to_move()));
-  }
-}
-
-
 /// Position::do_move() makes a move, and saves all information necessary
 /// to a StateInfo object. The move is assumed to be legal.
 /// Pseudo-legal moves should be filtered out before this function is called.
 
 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt) {
 
-  do_move(m, newSt, discovered_check_candidates(side_to_move()));
+  CheckInfo ci(*this);
+  do_move(m, newSt, ci, move_is_check(m, ci));
 }
 
-void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, Bitboard dcCandidates) {
+void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, const CheckInfo& ci, bool moveIsCheck) {
 
   assert(is_ok());
   assert(move_is_ok(m));
@@ -703,7 +721,7 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, Bitboard dcCandidates) {
     Key pawnKey, materialKey;
     int castleRights, rule50, pliesFromNull;
     Square epSquare;
-    Value value;
+    Score value;
     Value npMaterial[2];
   };
 
@@ -858,21 +876,27 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, Bitboard dcCandidates) {
   st->key = key;
 
   // Update checkers bitboard, piece must be already moved
-  if (ep | pm)
-      st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces_of_color(us);
-  else
+  st->checkersBB = EmptyBoardBB;
+
+  if (moveIsCheck)
   {
-      st->checkersBB = EmptyBoardBB;
-      Square ksq = king_square(them);
-      switch (pt)
+      if (ep | pm)
+          st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces_of_color(us);
+      else
       {
-      case PAWN:   update_checkers<PAWN>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);   break;
-      case KNIGHT: update_checkers<KNIGHT>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates); break;
-      case BISHOP: update_checkers<BISHOP>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates); break;
-      case ROOK:   update_checkers<ROOK>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);   break;
-      case QUEEN:  update_checkers<QUEEN>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);  break;
-      case KING:   update_checkers<KING>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);   break;
-      default: assert(false); break;
+          // Direct checks
+          if (bit_is_set(ci.checkSq[pt], to))
+              st->checkersBB = SetMaskBB[to];
+
+          // Discovery checks
+          if (ci.dcCandidates && bit_is_set(ci.dcCandidates, from))
+          {
+              if (pt != ROOK)
+                  st->checkersBB |= (attacks_from<ROOK>(ci.ksq) & pieces(ROOK, QUEEN, us));
+
+              if (pt != BISHOP)
+                  st->checkersBB |= (attacks_from<BISHOP>(ci.ksq) & pieces(BISHOP, QUEEN, us));
+          }
       }
   }
 
@@ -995,7 +1019,7 @@ void Position::do_castle_move(Move m) {
   set_bit(&(byColorBB[us]), rto);
   set_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rto);
   set_bit(&(byTypeBB[0]), rto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
-  
+
   // Update board array
   Piece king = piece_of_color_and_type(us, KING);
   Piece rook = piece_of_color_and_type(us, ROOK);
@@ -1180,7 +1204,7 @@ void Position::undo_castle_move(Move m) {
 
   assert(piece_on(kto) == piece_of_color_and_type(us, KING));
   assert(piece_on(rto) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
-  
+
   // Remove pieces from destination squares:
   clear_bit(&(byColorBB[us]), kto);
   clear_bit(&(byTypeBB[KING]), kto);
@@ -1188,7 +1212,7 @@ void Position::undo_castle_move(Move m) {
   clear_bit(&(byColorBB[us]), rto);
   clear_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rto);
   clear_bit(&(byTypeBB[0]), rto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
+
   // Put pieces on source squares:
   set_bit(&(byColorBB[us]), kfrom);
   set_bit(&(byTypeBB[KING]), kfrom);
@@ -1277,6 +1301,11 @@ void Position::undo_null_move() {
 }
 
 
+///
+PieceType Position::captured_piece() const {
+  return st->capture;
+}
+
 /// Position::see() is a static exchange evaluator: It tries to estimate the
 /// material gain or loss resulting from a move. There are three versions of
 /// this function: One which takes a destination square as input, one takes a
@@ -1448,19 +1477,6 @@ int Position::see(Square from, Square to) const {
 }
 
 
-/// Position::saveState() copies the content of the current state
-/// inside startState and makes st point to it. This is needed
-/// when the st pointee could become stale, as example because
-/// the caller is about to going out of scope.
-
-void Position::saveState() {
-
-  startState = *st;
-  st = &startState;
-  st->previous = NULL; // as a safe guard
-}
-
-
 /// Position::clear() erases the position object to a pristine state, with an
 /// empty board, white to move, and no castling rights.
 
@@ -1579,7 +1595,7 @@ Key Position::compute_pawn_key() const {
   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
   {
       b = pieces(PAWN, c);
-      while(b)
+      while (b)
       {
           s = pop_1st_bit(&b);
           result ^= zobrist[c][PAWN][s];
@@ -1623,7 +1639,7 @@ Score Position::compute_value() const {
       for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
       {
           b = pieces(pt, c);
-          while(b)
+          while (b)
           {
               s = pop_1st_bit(&b);
               assert(piece_on(s) == piece_of_color_and_type(c, pt));
@@ -1662,6 +1678,7 @@ Value Position::compute_non_pawn_material(Color c) const {
 /// Position::is_draw() tests whether the position is drawn by material,
 /// repetition, or the 50 moves rule. It does not detect stalemates, this
 /// must be done by the search.
+// FIXME: Currently we are not handling 50 move rule correctly when in check
 
 bool Position::is_draw() const {
 
@@ -1675,7 +1692,7 @@ bool Position::is_draw() const {
       return true;
 
   // Draw by repetition?
-  for (int i = 2; i < Min(Min(gamePly, st->rule50), st->pliesFromNull); i += 2)
+  for (int i = 4; i <= Min(Min(gamePly, st->rule50), st->pliesFromNull); i += 2)
       if (history[gamePly - i] == st->key)
           return true;
 
@@ -1763,6 +1780,8 @@ void Position::init_zobrist() {
 
   for (int i = 0; i < 16; i++)
       zobMaterial[0][KING][i] = zobMaterial[1][KING][i] = Key(0ULL);
+
+  zobExclusion = genrand_int64();
 }
 
 
@@ -1867,6 +1886,7 @@ bool Position::is_ok(int* failedStep) const {
   static const bool debugNonPawnMaterial = false;
   static const bool debugPieceCounts = false;
   static const bool debugPieceList = false;
+  static const bool debugCastleSquares = false;
 
   if (failedStep) *failedStep = 1;
 
@@ -1992,9 +2012,9 @@ bool Position::is_ok(int* failedStep) const {
   if (failedStep) (*failedStep)++;
   if (debugPieceList)
   {
-      for(Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
-          for(PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
-              for(int i = 0; i < pieceCount[c][pt]; i++)
+      for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
+          for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
+              for (int i = 0; i < pieceCount[c][pt]; i++)
               {
                   if (piece_on(piece_list(c, pt, i)) != piece_of_color_and_type(c, pt))
                       return false;
@@ -2003,6 +2023,25 @@ bool Position::is_ok(int* failedStep) const {
                       return false;
               }
   }
+
+  if (failedStep) (*failedStep)++;
+  if (debugCastleSquares) {
+      for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++) {
+          if (can_castle_kingside(c) && piece_on(initial_kr_square(c)) != piece_of_color_and_type(c, ROOK))
+              return false;
+          if (can_castle_queenside(c) && piece_on(initial_qr_square(c)) != piece_of_color_and_type(c, ROOK))
+              return false;
+      }
+      if (castleRightsMask[initial_kr_square(WHITE)] != (ALL_CASTLES ^ WHITE_OO))
+          return false;
+      if (castleRightsMask[initial_qr_square(WHITE)] != (ALL_CASTLES ^ WHITE_OOO))
+          return false;
+      if (castleRightsMask[initial_kr_square(BLACK)] != (ALL_CASTLES ^ BLACK_OO))
+          return false;
+      if (castleRightsMask[initial_qr_square(BLACK)] != (ALL_CASTLES ^ BLACK_OOO))
+          return false;
+  }
+
   if (failedStep) *failedStep = 0;
   return true;
 }