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Add checkers info to Position::pretty()
[stockfish] / src / position.cpp
index ded3dd172d735ac8a8870305d6b5bddcbab8222e..de5d04c13ac8982368fcd10edf0eab96168058ec 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2012 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-
-////
-//// Includes
-////
-
-#include <algorithm>
 #include <cassert>
 #include <cstring>
-#include <fstream>
-#include <map>
 #include <iostream>
 #include <sstream>
+#include <algorithm>
 
 #include "bitcount.h"
 #include "movegen.h"
-#include "movepick.h"
+#include "notation.h"
 #include "position.h"
 #include "psqtab.h"
 #include "rkiss.h"
-#include "san.h"
+#include "thread.h"
 #include "tt.h"
-#include "ucioption.h"
 
 using std::string;
 using std::cout;
 using std::endl;
 
+static const string PieceToChar(" PNBRQK  pnbrqk");
 
-////
-//// Position's static data definitions
-////
-
-Key Position::zobrist[2][8][64];
-Key Position::zobEp[64];
-Key Position::zobCastle[16];
-Key Position::zobSideToMove;
-Key Position::zobExclusion;
-
-Score Position::PieceSquareTable[16][64];
-
-// Material values arrays, indexed by Piece
-const Value Position::PieceValueMidgame[17] = {
-  VALUE_ZERO,
-  PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
-  RookValueMidgame, QueenValueMidgame, VALUE_ZERO,
-  VALUE_ZERO, VALUE_ZERO,
-  PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
-  RookValueMidgame, QueenValueMidgame
-};
-
-const Value Position::PieceValueEndgame[17] = {
-  VALUE_ZERO,
-  PawnValueEndgame, KnightValueEndgame, BishopValueEndgame,
-  RookValueEndgame, QueenValueEndgame, VALUE_ZERO,
-  VALUE_ZERO, VALUE_ZERO,
-  PawnValueEndgame, KnightValueEndgame, BishopValueEndgame,
-  RookValueEndgame, QueenValueEndgame
-};
-
-// Material values array used by SEE, indexed by PieceType
-const Value Position::seeValues[] = {
-    VALUE_ZERO,
-    PawnValueMidgame, KnightValueMidgame, BishopValueMidgame,
-    RookValueMidgame, QueenValueMidgame, QueenValueMidgame*10
-};
+CACHE_LINE_ALIGNMENT
 
+Score pieceSquareTable[PIECE_NB][SQUARE_NB];
+Value PieceValue[PHASE_NB][PIECE_NB] = {
+{ VALUE_ZERO, PawnValueMg, KnightValueMg, BishopValueMg, RookValueMg, QueenValueMg },
+{ VALUE_ZERO, PawnValueEg, KnightValueEg, BishopValueEg, RookValueEg, QueenValueEg } };
 
-namespace {
+namespace Zobrist {
+
+Key psq[COLOR_NB][PIECE_TYPE_NB][SQUARE_NB];
+Key enpassant[FILE_NB];
+Key castle[CASTLE_RIGHT_NB];
+Key side;
+Key exclusion;
 
-  // Bonus for having the side to move (modified by Joona Kiiski)
-  const Score TempoValue = make_score(48, 22);
+/// init() initializes at startup the various arrays used to compute hash keys
+/// and the piece square tables. The latter is a two-step operation: First, the
+/// white halves of the tables are copied from PSQT[] tables. Second, the black
+/// halves of the tables are initialized by flipping and changing the sign of
+/// the white scores.
 
-  bool isZero(char c) { return c == '0'; }
+void init() {
 
-  struct PieceLetters : public std::map<char, Piece> {
+  RKISS rk;
 
-    PieceLetters() {
+  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
+      for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
+          for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
+              psq[c][pt][s] = rk.rand<Key>();
 
-      operator[]('K') = WK; operator[]('k') = BK;
-      operator[]('Q') = WQ; operator[]('q') = BQ;
-      operator[]('R') = WR; operator[]('r') = BR;
-      operator[]('B') = WB; operator[]('b') = BB;
-      operator[]('N') = WN; operator[]('n') = BN;
-      operator[]('P') = WP; operator[]('p') = BP;
-      operator[](' ') = PIECE_NONE; operator[]('.') = PIECE_NONE_DARK_SQ;
-    }
+  for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; f++)
+      enpassant[f] = rk.rand<Key>();
 
-    char from_piece(Piece p) const {
+  for (int cr = CASTLES_NONE; cr <= ALL_CASTLES; cr++)
+  {
+      Bitboard b = cr;
+      while (b)
+      {
+          Key k = castle[1ULL << pop_lsb(&b)];
+          castle[cr] ^= k ? k : rk.rand<Key>();
+      }
+  }
 
-        std::map<char, Piece>::const_iterator it;
-        for (it = begin(); it != end(); ++it)
-            if (it->second == p)
-                return it->first;
+  side = rk.rand<Key>();
+  exclusion  = rk.rand<Key>();
 
-        assert(false);
-        return 0;
-    }
-  } pieceLetters;
+  for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
+  {
+      PieceValue[MG][make_piece(BLACK, pt)] = PieceValue[MG][pt];
+      PieceValue[EG][make_piece(BLACK, pt)] = PieceValue[EG][pt];
+
+      Score v = make_score(PieceValue[MG][pt], PieceValue[EG][pt]);
+
+      for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
+      {
+          pieceSquareTable[make_piece(WHITE, pt)][ s] =  (v + PSQT[pt][s]);
+          pieceSquareTable[make_piece(BLACK, pt)][~s] = -(v + PSQT[pt][s]);
+      }
+  }
 }
 
+} // namespace Zobrist
 
-/// CheckInfo c'tor
 
-CheckInfo::CheckInfo(const Position& pos) {
+namespace {
 
-  Color us = pos.side_to_move();
-  Color them = opposite_color(us);
+/// next_attacker() is an helper function used by see() to locate the least
+/// valuable attacker for the side to move, remove the attacker we just found
+/// from the 'occupied' bitboard and scan for new X-ray attacks behind it.
 
-  ksq = pos.king_square(them);
-  dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(us);
+template<int Pt> FORCE_INLINE
+PieceType next_attacker(const Bitboard* bb, const Square& to, const Bitboard& stmAttackers,
+                        Bitboard& occupied, Bitboard& attackers) {
 
-  checkSq[PAWN] = pos.attacks_from<PAWN>(ksq, them);
-  checkSq[KNIGHT] = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq);
-  checkSq[BISHOP] = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq);
-  checkSq[ROOK] = pos.attacks_from<ROOK>(ksq);
-  checkSq[QUEEN] = checkSq[BISHOP] | checkSq[ROOK];
-  checkSq[KING] = EmptyBoardBB;
-}
+  if (stmAttackers & bb[Pt])
+  {
+      Bitboard b = stmAttackers & bb[Pt];
+      occupied ^= b & ~(b - 1);
 
+      if (Pt == PAWN || Pt == BISHOP || Pt == QUEEN)
+          attackers |= attacks_bb<BISHOP>(to, occupied) & (bb[BISHOP] | bb[QUEEN]);
 
-/// Position c'tors. Here we always create a copy of the original position
-/// or the FEN string, we want the new born Position object do not depend
-/// on any external data so we detach state pointer from the source one.
+      if (Pt == ROOK || Pt == QUEEN)
+          attackers |= attacks_bb<ROOK>(to, occupied) & (bb[ROOK] | bb[QUEEN]);
 
-Position::Position(const Position& pos, int th) {
+      return (PieceType)Pt;
+  }
+  return next_attacker<Pt+1>(bb, to, stmAttackers, occupied, attackers);
+}
 
-  memcpy(this, &pos, sizeof(Position));
-  detach(); // Always detach() in copy c'tor to avoid surprises
-  threadID = th;
-  nodes = 0;
+template<> FORCE_INLINE
+PieceType next_attacker<KING>(const Bitboard*, const Square&, const Bitboard&, Bitboard&, Bitboard&) {
+  return KING; // No need to update bitboards, it is the last cycle
 }
 
-Position::Position(const string& fen, int th) {
+} // namespace
+
+
+/// CheckInfo c'tor
+
+CheckInfo::CheckInfo(const Position& pos) {
+
+  Color them = ~pos.side_to_move();
+  ksq = pos.king_square(them);
+
+  pinned = pos.pinned_pieces();
+  dcCandidates = pos.discovered_check_candidates();
 
-  from_fen(fen);
-  threadID = th;
+  checkSq[PAWN]   = pos.attacks_from<PAWN>(ksq, them);
+  checkSq[KNIGHT] = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq);
+  checkSq[BISHOP] = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq);
+  checkSq[ROOK]   = pos.attacks_from<ROOK>(ksq);
+  checkSq[QUEEN]  = checkSq[BISHOP] | checkSq[ROOK];
+  checkSq[KING]   = 0;
 }
 
 
-/// 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.
+/// Position::operator=() creates a copy of 'pos'. We want the new born Position
+/// object do not depend on any external data so we detach state pointer from
+/// the source one.
 
-void Position::detach() {
+Position& Position::operator=(const Position& pos) {
 
+  memcpy(this, &pos, sizeof(Position));
   startState = *st;
   st = &startState;
-  st->previous = NULL; // as a safe guard
+  nodes = 0;
+
+  assert(pos_is_ok());
+
+  return *this;
 }
 
 
-/// 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).
+/// Position::set() 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.
 
-void Position::from_fen(const string& fen) {
+void Position::set(const string& fenStr, bool isChess960, Thread* th) {
 /*
    A FEN string defines a particular position using only the ASCII character set.
 
-   A FEN string contains six fields. The separator between fields is a space. The fields are:
+   A FEN string contains six fields separated by a space. The fields are:
 
-   1) Piece placement (from white's perspective). Each rank is described, starting with rank 8 and ending
-      with rank 1; within each rank, the contents of each square are described from file a through file h.
-      Following the Standard Algebraic Notation (SAN), each piece is identified by a single letter taken
-      from the standard English names. White pieces are designated using upper-case letters ("PNBRQK")
-      while Black take lowercase ("pnbrqk"). Blank squares are noted using digits 1 through 8 (the number
-      of blank squares), and "/" separate ranks.
+   1) Piece placement (from white's perspective). Each rank is described, starting
+      with rank 8 and ending with rank 1; within each rank, the contents of each
+      square are described from file A through file H. Following the Standard
+      Algebraic Notation (SAN), each piece is identified by a single letter taken
+      from the standard English names. White pieces are designated using upper-case
+      letters ("PNBRQK") while Black take lowercase ("pnbrqk"). Blank squares are
+      noted using digits 1 through 8 (the number of blank squares), and "/"
+      separates ranks.
 
    2) Active color. "w" means white moves next, "b" means black.
 
-   3) Castling availability. If neither side can castle, this is "-". Otherwise, this has one or more
-      letters: "K" (White can castle kingside), "Q" (White can castle queenside), "k" (Black can castle
-      kingside), and/or "q" (Black can castle queenside).
+   3) Castling availability. If neither side can castle, this is "-". Otherwise,
+      this has one or more letters: "K" (White can castle kingside), "Q" (White
+      can castle queenside), "k" (Black can castle kingside), and/or "q" (Black
+      can castle queenside).
 
-   4) En passant target square in algebraic notation. If there's no en passant target square, this is "-".
-      If a pawn has just made a 2-square move, this is the position "behind" the pawn. This is recorded
-      regardless of whether there is a pawn in position to make an en passant capture.
+   4) En passant target square (in algebraic notation). If there's no en passant
+      target square, this is "-". If a pawn has just made a 2-square move, this
+      is the position "behind" the pawn. This is recorded regardless of whether
+      there is a pawn in position to make an en passant capture.
 
-   5) Halfmove clock: This is the number of halfmoves since the last pawn advance or capture. This is used
-      to determine if a draw can be claimed under the fifty-move rule.
+   5) Halfmove clock. This is the number of halfmoves since the last pawn advance
+      or capture. This is used to determine if a draw can be claimed under the
+      fifty-move rule.
 
-   6) Fullmove number: The number of the full move. It starts at 1, and is incremented after Black's move.
+   6) Fullmove number. The number of the full move. It starts at 1, and is
+      incremented after Black's move.
 */
 
-  char token;
-  std::istringstream ss(fen);
-  Rank rank = RANK_8;
-  File file = FILE_A;
+  char col, row, token;
+  size_t p;
+  Square sq = SQ_A8;
+  std::istringstream ss(fenStr);
 
   clear();
+  ss >> std::noskipws;
 
-  // 1. Piece placement field
-  while (ss.get(token) && token != ' ')
+  // 1. Piece placement
+  while ((ss >> token) && !isspace(token))
   {
       if (isdigit(token))
-      {
-          file += File(token - '0'); // Skip the given number of files
-          continue;
-      }
+          sq += Square(token - '0'); // Advance the given number of files
+
       else if (token == '/')
+          sq -= Square(16);
+
+      else if ((p = PieceToChar.find(token)) != string::npos)
       {
-          file = FILE_A;
-          rank--;
-          continue;
+          put_piece(Piece(p), sq);
+          sq++;
       }
-
-      if (pieceLetters.find(token) == pieceLetters.end())
-          goto incorrect_fen;
-
-      put_piece(pieceLetters[token], make_square(file, rank));
-      file++;
   }
 
   // 2. Active color
-  if (!ss.get(token) || (token != 'w' && token != 'b'))
-      goto incorrect_fen;
-
+  ss >> token;
   sideToMove = (token == 'w' ? WHITE : BLACK);
+  ss >> token;
+
+  // 3. Castling availability. Compatible with 3 standards: Normal FEN standard,
+  // Shredder-FEN that uses the letters of the columns on which the rooks began
+  // the game instead of KQkq and also X-FEN standard that, in case of Chess960,
+  // if an inner rook is associated with the castling right, the castling tag is
+  // replaced by the file letter of the involved rook, as for the Shredder-FEN.
+  while ((ss >> token) && !isspace(token))
+  {
+      Square rsq;
+      Color c = islower(token) ? BLACK : WHITE;
 
-  if (!ss.get(token) || token != ' ')
-      goto incorrect_fen;
+      token = char(toupper(token));
 
-  // 3. Castling availability
-  while (ss.get(token) && token != ' ')
-  {
-      if (token == '-')
+      if (token == 'K')
+          for (rsq = relative_square(c, SQ_H1); type_of(piece_on(rsq)) != ROOK; rsq--) {}
+
+      else if (token == 'Q')
+          for (rsq = relative_square(c, SQ_A1); type_of(piece_on(rsq)) != ROOK; rsq++) {}
+
+      else if (token >= 'A' && token <= 'H')
+          rsq = File(token - 'A') | relative_rank(c, RANK_1);
+
+      else
           continue;
 
-      if (!set_castling_rights(token))
-          goto incorrect_fen;
+      set_castle_right(c, rsq);
   }
 
-  // 4. En passant square -- ignore if no capture is possible
-  char col, row;
-  if (   (ss.get(col) && (col >= 'a' && col <= 'h'))
-      && (ss.get(row) && (row == '3' || row == '6')))
+  // 4. En passant square. Ignore if no pawn capture is possible
+  if (   ((ss >> col) && (col >= 'a' && col <= 'h'))
+      && ((ss >> row) && (row == '3' || row == '6')))
   {
-      Square fenEpSquare = make_square(file_from_char(col), rank_from_char(row));
-      Color them = opposite_color(sideToMove);
+      st->epSquare = File(col - 'a') | Rank(row - '1');
 
-      if (attacks_from<PAWN>(fenEpSquare, them) & pieces(PAWN, sideToMove))
-          st->epSquare = fenEpSquare;
+      if (!(attackers_to(st->epSquare) & pieces(sideToMove, PAWN)))
+          st->epSquare = SQ_NONE;
   }
 
-  // 5-6. Halfmove clock and fullmove number are not parsed
-
-  // Various initialisations
-  castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_1)] ^= WHITE_OO | WHITE_OOO;
-  castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_8)] ^= BLACK_OO | BLACK_OOO;
-  castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_1)] ^= WHITE_OO;
-  castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_8)] ^= BLACK_OO;
-  castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_1)] ^= WHITE_OOO;
-  castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_8)] ^= BLACK_OOO;
-
-  isChess960 =   initialKFile  != FILE_E
-              || initialQRFile != FILE_A
-              || initialKRFile != FILE_H;
+  // 5-6. Halfmove clock and fullmove number
+  ss >> std::skipws >> st->rule50 >> startPosPly;
 
-  find_checkers();
+  // Convert from fullmove starting from 1 to ply starting from 0,
+  // handle also common incorrect FEN with fullmove = 0.
+  startPosPly = std::max(2 * (startPosPly - 1), 0) + int(sideToMove == BLACK);
 
   st->key = compute_key();
   st->pawnKey = compute_pawn_key();
   st->materialKey = compute_material_key();
-  st->value = compute_value();
+  st->psqScore = compute_psq_score();
   st->npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
   st->npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
-  return;
+  st->checkersBB = attackers_to(king_square(sideToMove)) & pieces(~sideToMove);
+  chess960 = isChess960;
+  thisThread = th;
 
-incorrect_fen:
-  cout << "Error in FEN string: " << fen << endl;
+  assert(pos_is_ok());
 }
 
 
-/// Position::set_castling_rights() sets castling parameters castling avaiability.
-/// This function is compatible with 3 standards: Normal FEN standard, Shredder-FEN
-/// that uses the letters of the columns on which the rooks began the game instead
-/// of KQkq and also X-FEN standard that, in case of Chess960, if an inner Rook is
-/// associated with the castling right, the traditional castling tag will be replaced
-/// by the file letter of the involved rook as for the Shredder-FEN.
-
-bool Position::set_castling_rights(char token) {
-
-    Color c = token >= 'a' ? BLACK : WHITE;
-    Square sqA = (c == WHITE ? SQ_A1 : SQ_A8);
-    Square sqH = (c == WHITE ? SQ_H1 : SQ_H8);
-    Piece rook = (c == WHITE ? WR : BR);
-
-    initialKFile = square_file(king_square(c));
-    token = char(toupper(token));
-
-    if (token == 'K')
-    {
-        for (Square sq = sqH; sq >= sqA; sq--)
-            if (piece_on(sq) == rook)
-            {
-                do_allow_oo(c);
-                initialKRFile = square_file(sq);
-                break;
-            }
-    }
-    else if (token == 'Q')
-    {
-        for (Square sq = sqA; sq <= sqH; sq++)
-            if (piece_on(sq) == rook)
-            {
-                do_allow_ooo(c);
-                initialQRFile = square_file(sq);
-                break;
-            }
-    }
-    else if (token >= 'A' && token <= 'H')
-    {
-        File rookFile = File(token - 'A') + FILE_A;
-        if (rookFile < initialKFile)
-        {
-            do_allow_ooo(c);
-            initialQRFile = rookFile;
-        }
-        else
-        {
-            do_allow_oo(c);
-            initialKRFile = rookFile;
-        }
-    }
-    else return false;
+/// Position::set_castle_right() is an helper function used to set castling
+/// rights given the corresponding color and the rook starting square.
 
-  return true;
+void Position::set_castle_right(Color c, Square rfrom) {
+
+  Square kfrom = king_square(c);
+  CastlingSide cs = kfrom < rfrom ? KING_SIDE : QUEEN_SIDE;
+  CastleRight cr = make_castle_right(c, cs);
+
+  st->castleRights |= cr;
+  castleRightsMask[kfrom] |= cr;
+  castleRightsMask[rfrom] |= cr;
+  castleRookSquare[c][cs] = rfrom;
+
+  Square kto = relative_square(c, cs == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
+  Square rto = relative_square(c, cs == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
+
+  for (Square s = std::min(rfrom, rto); s <= std::max(rfrom, rto); s++)
+      if (s != kfrom && s != rfrom)
+          castlePath[c][cs] |= s;
+
+  for (Square s = std::min(kfrom, kto); s <= std::max(kfrom, kto); s++)
+      if (s != kfrom && s != rfrom)
+          castlePath[c][cs] |= s;
 }
 
 
-/// Position::to_fen() returns a FEN representation of the position. In case
+/// Position::fen() returns a FEN representation of the position. In case
 /// of Chess960 the Shredder-FEN notation is used. Mainly a debugging function.
 
-const string Position::to_fen() const {
+const string Position::fen() const {
 
-  string fen;
+  std::ostringstream ss;
   Square sq;
-  char emptyCnt = '0';
+  int emptyCnt;
 
   for (Rank rank = RANK_8; rank >= RANK_1; rank--)
   {
+      emptyCnt = 0;
+
       for (File file = FILE_A; file <= FILE_H; file++)
       {
-          sq = make_square(file, rank);
+          sq = file | rank;
 
-          if (square_is_occupied(sq))
-          {
-              fen += emptyCnt;
-              fen += pieceLetters.from_piece(piece_on(sq));
-              emptyCnt = '0';
-          } else
+          if (is_empty(sq))
               emptyCnt++;
+          else
+          {
+              if (emptyCnt > 0)
+              {
+                  ss << emptyCnt;
+                  emptyCnt = 0;
+              }
+              ss << PieceToChar[piece_on(sq)];
+          }
       }
-      fen += emptyCnt;
-      fen += '/';
-      emptyCnt = '0';
+
+      if (emptyCnt > 0)
+          ss << emptyCnt;
+
+      if (rank > RANK_1)
+          ss << '/';
   }
 
-  fen.erase(std::remove_if(fen.begin(), fen.end(), isZero), fen.end());
-  fen.erase(--fen.end());
-  fen += (sideToMove == WHITE ? " w " : " b ");
+  ss << (sideToMove == WHITE ? " w " : " b ");
 
-  if (st->castleRights != CASTLES_NONE)
-  {
-      if (can_castle_kingside(WHITE))
-          fen += isChess960 ? char(toupper(file_to_char(initialKRFile))) : 'K';
+  if (can_castle(WHITE_OO))
+      ss << (chess960 ? char(toupper(file_to_char(file_of(castle_rook_square(WHITE, KING_SIDE))))) : 'K');
+
+  if (can_castle(WHITE_OOO))
+      ss << (chess960 ? char(toupper(file_to_char(file_of(castle_rook_square(WHITE, QUEEN_SIDE))))) : 'Q');
 
-      if (can_castle_queenside(WHITE))
-          fen += isChess960 ? char(toupper(file_to_char(initialQRFile))) : 'Q';
+  if (can_castle(BLACK_OO))
+      ss << (chess960 ? file_to_char(file_of(castle_rook_square(BLACK, KING_SIDE))) : 'k');
 
-      if (can_castle_kingside(BLACK))
-          fen += isChess960 ? file_to_char(initialKRFile) : 'k';
+  if (can_castle(BLACK_OOO))
+      ss << (chess960 ? file_to_char(file_of(castle_rook_square(BLACK, QUEEN_SIDE))) : 'q');
 
-      if (can_castle_queenside(BLACK))
-          fen += isChess960 ? file_to_char(initialQRFile) : 'q';
-  } else
-      fen += '-';
+  if (st->castleRights == CASTLES_NONE)
+      ss << '-';
 
-  fen += (ep_square() == SQ_NONE ? " -" : " " + square_to_string(ep_square()));
-  return fen;
+  ss << (ep_square() == SQ_NONE ? " - " : " " + square_to_string(ep_square()) + " ")
+      << st->rule50 << " " << 1 + (startPosPly - int(sideToMove == BLACK)) / 2;
+
+  return ss.str();
 }
 
 
-/// Position::print() prints an ASCII representation of the position to
-/// the standard output. If a move is given then also the san is printed.
+/// Position::pretty() returns an ASCII representation of the position to be
+/// printed to the standard output together with the move's san notation.
 
-void Position::print(Move move) const {
+const string Position::pretty(Move move) const {
 
-  const char* dottedLine = "\n+---+---+---+---+---+---+---+---+\n";
-  static bool requestPending = false;
+  const string dottedLine =            "\n+---+---+---+---+---+---+---+---+";
+  const string twoRows =  dottedLine + "\n|   | . |   | . |   | . |   | . |"
+                        + dottedLine + "\n| . |   | . |   | . |   | . |   |";
 
-  // Check for reentrancy, as example when called from inside
-  // MovePicker that is used also here in move_to_san()
-  if (requestPending)
-      return;
+  string brd = twoRows + twoRows + twoRows + twoRows + dottedLine;
 
-  requestPending = true;
+  std::ostringstream ss;
 
   if (move)
-  {
-      Position p(*this, thread());
-      string dd = (color_of_piece_on(move_from(move)) == BLACK ? ".." : "");
-      cout << "\nMove is: " << dd << move_to_san(p, move);
-  }
+      ss << "\nMove: " << (sideToMove == BLACK ? ".." : "")
+         << move_to_san(*const_cast<Position*>(this), move);
 
-  for (Rank rank = RANK_8; rank >= RANK_1; rank--)
-  {
-      cout << dottedLine << '|';
-      for (File file = FILE_A; file <= FILE_H; file++)
-      {
-          Square sq = make_square(file, rank);
-          char c = (color_of_piece_on(sq) == BLACK ? '=' : ' ');
-          Piece piece = piece_on(sq);
+  for (Square sq = SQ_A1; sq <= SQ_H8; sq++)
+      if (piece_on(sq) != NO_PIECE)
+          brd[513 - 68*rank_of(sq) + 4*file_of(sq)] = PieceToChar[piece_on(sq)];
 
-          if (piece == PIECE_NONE && square_color(sq) == DARK)
-              piece = PIECE_NONE_DARK_SQ;
+  ss << brd << "\nFen: " << fen() << "\nKey: " << st->key;
 
-          cout << c << pieceLetters.from_piece(piece) << c << '|';
-      }
+  if (checkers())
+  {
+      ss << "\nCheckers: ";
+      for (Bitboard b = checkers(); b; )
+          ss << square_to_string(pop_lsb(&b)) << " ";
   }
-  cout << dottedLine << "Fen is: " << to_fen() << "\nKey is: " << st->key << endl;
-  requestPending = false;
+  return ss.str();
 }
 
 
 /// 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.
-/// Bitboard checkersBB must be already updated when looking for pinners.
-
+/// king) pieces for the given color. Or, when template parameter FindPinned is
+/// false, the function return the pieces of the given color candidate for a
+/// discovery check against the enemy king.
 template<bool FindPinned>
-Bitboard Position::hidden_checkers(Color c) const {
-
-  Bitboard result = EmptyBoardBB;
-  Bitboard pinners = pieces_of_color(FindPinned ? opposite_color(c) : c);
+Bitboard Position::hidden_checkers() const {
 
-  // Pinned pieces protect our king, dicovery checks attack
-  // the enemy king.
-  Square ksq = king_square(FindPinned ? c : opposite_color(c));
+  // Pinned pieces protect our king, dicovery checks attack the enemy king
+  Bitboard b, result = 0;
+  Bitboard pinners = pieces(FindPinned ? ~sideToMove : sideToMove);
+  Square ksq = king_square(FindPinned ? sideToMove : ~sideToMove);
 
-  // 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;
+  // Pinners are sliders, that give check when candidate pinned is removed
+  pinners &=  (pieces(ROOK, QUEEN) & PseudoAttacks[ROOK][ksq])
+            | (pieces(BISHOP, QUEEN) & PseudoAttacks[BISHOP][ksq]);
 
   while (pinners)
   {
-      Square s = pop_1st_bit(&pinners);
-      Bitboard b = squares_between(s, ksq) & occupied_squares();
-
-      assert(b);
+      b = between_bb(ksq, pop_lsb(&pinners)) & pieces();
 
-      if (  !(b & (b - 1)) // Only one bit set?
-          && (b & pieces_of_color(c))) // Is an our piece?
+      if (b && !more_than_one(b) && (b & pieces(sideToMove)))
           result |= b;
   }
   return result;
 }
 
+// Explicit template instantiations
+template Bitboard Position::hidden_checkers<true>() const;
+template Bitboard Position::hidden_checkers<false>() const;
 
-/// Position:pinned_pieces() returns a bitboard of all pinned (against the
-/// king) pieces for the given color. Note that checkersBB bitboard must
-/// be already updated.
 
-Bitboard Position::pinned_pieces(Color c) const {
-
-  return hidden_checkers<true>(c);
-}
+/// Position::attackers_to() computes a bitboard of all pieces which attack a
+/// given square. Slider attacks use occ bitboard as occupancy.
 
+Bitboard Position::attackers_to(Square s, Bitboard occ) const {
 
-/// Position:discovered_check_candidates() returns a bitboard containing all
-/// pieces for the given side which are candidates for giving a discovered
-/// check. Contrary to pinned_pieces() here there is no need of checkersBB
-/// to be already updated.
-
-Bitboard Position::discovered_check_candidates(Color c) const {
-
-  return hidden_checkers<false>(c);
-}
-
-/// Position::attackers_to() computes a bitboard containing all pieces which
-/// attacks a given square.
-
-Bitboard Position::attackers_to(Square s) const {
-
-  return  (attacks_from<PAWN>(s, BLACK) & pieces(PAWN, WHITE))
-        | (attacks_from<PAWN>(s, WHITE) & pieces(PAWN, BLACK))
+  return  (attacks_from<PAWN>(s, BLACK) & pieces(WHITE, PAWN))
+        | (attacks_from<PAWN>(s, WHITE) & pieces(BLACK, PAWN))
         | (attacks_from<KNIGHT>(s)      & pieces(KNIGHT))
-        | (attacks_from<ROOK>(s)        & pieces(ROOK, QUEEN))
-        | (attacks_from<BISHOP>(s)      & pieces(BISHOP, QUEEN))
+        | (attacks_bb<ROOK>(s, occ)     & pieces(ROOK, QUEEN))
+        | (attacks_bb<BISHOP>(s, occ)   & pieces(BISHOP, QUEEN))
         | (attacks_from<KING>(s)        & pieces(KING));
 }
 
-/// Position::attacks_from() computes a bitboard of all attacks
-/// of a given piece put in a given square.
 
-Bitboard Position::attacks_from(Piece p, Square s) const {
+/// Position::attacks_from() computes a bitboard of all attacks of a given piece
+/// put in a given square. Slider attacks use occ bitboard as occupancy.
 
-  assert(square_is_ok(s));
+Bitboard Position::attacks_from(Piece p, Square s, Bitboard occ) {
 
-  switch (p)
+  assert(is_ok(s));
+
+  switch (type_of(p))
   {
-  case WP:          return attacks_from<PAWN>(s, WHITE);
-  case BP:          return attacks_from<PAWN>(s, BLACK);
-  case WN: case BN: return attacks_from<KNIGHT>(s);
-  case WB: case BB: return attacks_from<BISHOP>(s);
-  case WR: case BR: return attacks_from<ROOK>(s);
-  case WQ: case BQ: return attacks_from<QUEEN>(s);
-  case WK: case BK: return attacks_from<KING>(s);
-  default: break;
+  case BISHOP: return attacks_bb<BISHOP>(s, occ);
+  case ROOK  : return attacks_bb<ROOK>(s, occ);
+  case QUEEN : return attacks_bb<BISHOP>(s, occ) | attacks_bb<ROOK>(s, occ);
+  default    : return StepAttacksBB[p][s];
   }
-  return false;
-}
-
-
-/// Position::move_attacks_square() tests whether a move from the current
-/// position attacks a given square.
-
-bool Position::move_attacks_square(Move m, Square s) const {
-
-  assert(move_is_ok(m));
-  assert(square_is_ok(s));
-
-  Bitboard occ, xray;
-  Square f = move_from(m), t = move_to(m);
-
-  assert(square_is_occupied(f));
-
-  if (bit_is_set(attacks_from(piece_on(f), t), s))
-      return true;
-
-  // Move the piece and scan for X-ray attacks behind it
-  occ = occupied_squares();
-  do_move_bb(&occ, make_move_bb(f, t));
-  xray = ( (rook_attacks_bb(s, occ)   & pieces(ROOK, QUEEN))
-          |(bishop_attacks_bb(s, occ) & pieces(BISHOP, QUEEN)))
-         & pieces_of_color(color_of_piece_on(f));
-
-  // If we have attacks we need to verify that are caused by our move
-  // and are not already existent ones.
-  return xray && (xray ^ (xray & attacks_from<QUEEN>(s)));
-}
-
-
-/// Position::find_checkers() computes the checkersBB bitboard, which
-/// contains a nonzero bit for each checking piece (0, 1 or 2). It
-/// currently works by calling Position::attackers_to, which is probably
-/// inefficient. Consider rewriting this function to use the last move
-/// played, like in non-bitboard versions of Glaurung.
-
-void Position::find_checkers() {
-
-  Color us = side_to_move();
-  st->checkersBB = attackers_to(king_square(us)) & pieces_of_color(opposite_color(us));
 }
 
 
@@ -580,556 +485,469 @@ void Position::find_checkers() {
 
 bool Position::pl_move_is_legal(Move m, Bitboard pinned) const {
 
-  assert(is_ok());
-  assert(move_is_ok(m));
-  assert(pinned == pinned_pieces(side_to_move()));
+  assert(is_ok(m));
+  assert(pinned == pinned_pieces());
 
-  // Castling moves are checked for legality during move generation.
-  if (move_is_castle(m))
-      return true;
+  Color us = sideToMove;
+  Square from = from_sq(m);
 
-  // En passant captures are a tricky special case. Because they are
-  // rather uncommon, we do it simply by testing whether the king is attacked
-  // after the move is made
-  if (move_is_ep(m))
+  assert(color_of(piece_moved(m)) == us);
+  assert(piece_on(king_square(us)) == make_piece(us, KING));
+
+  // En passant captures are a tricky special case. Because they are rather
+  // uncommon, we do it simply by testing whether the king is attacked after
+  // the move is made.
+  if (type_of(m) == ENPASSANT)
   {
-      Color us = side_to_move();
-      Color them = opposite_color(us);
-      Square from = move_from(m);
-      Square to = move_to(m);
-      Square capsq = make_square(square_file(to), square_rank(from));
+      Color them = ~us;
+      Square to = to_sq(m);
+      Square capsq = to + pawn_push(them);
       Square ksq = king_square(us);
-      Bitboard b = occupied_squares();
+      Bitboard b = (pieces() ^ from ^ capsq) | to;
 
       assert(to == ep_square());
-      assert(piece_on(from) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
-      assert(piece_on(capsq) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
-      assert(piece_on(to) == PIECE_NONE);
-
-      clear_bit(&b, from);
-      clear_bit(&b, capsq);
-      set_bit(&b, to);
+      assert(piece_moved(m) == make_piece(us, PAWN));
+      assert(piece_on(capsq) == make_piece(them, PAWN));
+      assert(piece_on(to) == NO_PIECE);
 
-      return   !(rook_attacks_bb(ksq, b) & pieces(ROOK, QUEEN, them))
-            && !(bishop_attacks_bb(ksq, b) & pieces(BISHOP, QUEEN, them));
+      return   !(attacks_bb<  ROOK>(ksq, b) & pieces(them, QUEEN, ROOK))
+            && !(attacks_bb<BISHOP>(ksq, b) & pieces(them, QUEEN, BISHOP));
   }
 
-  Color us = side_to_move();
-  Square from = move_from(m);
-
-  assert(color_of_piece_on(from) == us);
-  assert(piece_on(king_square(us)) == piece_of_color_and_type(us, KING));
-
   // If the moving piece is a king, check whether the destination
-  // square is attacked by the opponent.
-  if (type_of_piece_on(from) == KING)
-      return !(attackers_to(move_to(m)) & pieces_of_color(opposite_color(us)));
+  // square is attacked by the opponent. Castling moves are checked
+  // for legality during move generation.
+  if (type_of(piece_on(from)) == KING)
+      return type_of(m) == CASTLE || !(attackers_to(to_sq(m)) & pieces(~us));
 
   // A non-king move is legal if and only if it is not pinned or it
   // is moving along the ray towards or away from the king.
-  return   !pinned
-          || !bit_is_set(pinned, from)
-          || (direction_between_squares(from, king_square(us)) == direction_between_squares(move_to(m), king_square(us))));
+  return   !pinned
+        || !(pinned & from)
+        ||  squares_aligned(from, to_sq(m), king_square(us));
 }
 
 
-/// Position::pl_move_is_evasion() tests whether a pseudo-legal move is a legal evasion
+/// Position::is_pseudo_legal() takes a random move and tests whether the move
+/// is pseudo legal. It is used to validate moves from TT that can be corrupted
+/// due to SMP concurrent access or hash position key aliasing.
 
-bool Position::pl_move_is_evasion(Move m, Bitboard pinned) const
-{
-  assert(is_check());
+bool Position::is_pseudo_legal(const Move m) const {
 
-  Color us = side_to_move();
-  Square from = move_from(m);
-  Square to = move_to(m);
+  Color us = sideToMove;
+  Square from = from_sq(m);
+  Square to = to_sq(m);
+  Piece pc = piece_moved(m);
 
-  // King moves and en-passant captures are verified in pl_move_is_legal()
-  if (type_of_piece_on(from) == KING || move_is_ep(m))
-      return pl_move_is_legal(m, pinned);
+  // Use a slower but simpler function for uncommon cases
+  if (type_of(m) != NORMAL)
+      return MoveList<LEGAL>(*this).contains(m);
 
-  Bitboard target = checkers();
-  Square checksq = pop_1st_bit(&target);
+  // Is not a promotion, so promotion piece must be empty
+  if (promotion_type(m) - 2 != NO_PIECE_TYPE)
+      return false;
 
-  if (target) // double check ?
+  // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
+  // move, the move is obviously not legal.
+  if (pc == NO_PIECE || color_of(pc) != us)
       return false;
 
-  // Our move must be a blocking evasion or a capture of the checking piece
-  target = squares_between(checksq, king_square(us)) | checkers();
-  return bit_is_set(target, to) && pl_move_is_legal(m, pinned);
-}
+  // The destination square cannot be occupied by a friendly piece
+  if (piece_on(to) != NO_PIECE && color_of(piece_on(to)) == us)
+      return false;
 
+  // Handle the special case of a pawn move
+  if (type_of(pc) == PAWN)
+  {
+      // Move direction must be compatible with pawn color
+      int direction = to - from;
+      if ((us == WHITE) != (direction > 0))
+          return false;
 
-/// Position::move_is_check() tests whether a pseudo-legal move is a check
+      // We have already handled promotion moves, so destination
+      // cannot be on the 8/1th rank.
+      if (rank_of(to) == RANK_8 || rank_of(to) == RANK_1)
+          return false;
 
-bool Position::move_is_check(Move m) const {
+      // Proceed according to the square delta between the origin and
+      // destination squares.
+      switch (direction)
+      {
+      case DELTA_NW:
+      case DELTA_NE:
+      case DELTA_SW:
+      case DELTA_SE:
+      // Capture. The destination square must be occupied by an enemy
+      // piece (en passant captures was handled earlier).
+      if (piece_on(to) == NO_PIECE || color_of(piece_on(to)) != ~us)
+          return false;
+
+      // From and to files must be one file apart, avoids a7h5
+      if (abs(file_of(from) - file_of(to)) != 1)
+          return false;
+      break;
+
+      case DELTA_N:
+      case DELTA_S:
+      // Pawn push. The destination square must be empty.
+      if (!is_empty(to))
+          return false;
+      break;
+
+      case DELTA_NN:
+      // Double white pawn push. The destination square must be on the fourth
+      // rank, and both the destination square and the square between the
+      // source and destination squares must be empty.
+      if (    rank_of(to) != RANK_4
+          || !is_empty(to)
+          || !is_empty(from + DELTA_N))
+          return false;
+      break;
+
+      case DELTA_SS:
+      // Double black pawn push. The destination square must be on the fifth
+      // rank, and both the destination square and the square between the
+      // source and destination squares must be empty.
+      if (    rank_of(to) != RANK_5
+          || !is_empty(to)
+          || !is_empty(from + DELTA_S))
+          return false;
+      break;
+
+      default:
+          return false;
+      }
+  }
+  else if (!(attacks_from(pc, from) & to))
+      return false;
 
-  return move_is_check(m, CheckInfo(*this));
+  // Evasions generator already takes care to avoid some kind of illegal moves
+  // and pl_move_is_legal() relies on this. So we have to take care that the
+  // same kind of moves are filtered out here.
+  if (checkers())
+  {
+      if (type_of(pc) != KING)
+      {
+          // Double check? In this case a king move is required
+          if (more_than_one(checkers()))
+              return false;
+
+          // Our move must be a blocking evasion or a capture of the checking piece
+          if (!((between_bb(lsb(checkers()), king_square(us)) | checkers()) & to))
+              return false;
+      }
+      // In case of king moves under check we have to remove king so to catch
+      // as invalid moves like b1a1 when opposite queen is on c1.
+      else if (attackers_to(to, pieces() ^ from) & pieces(~us))
+          return false;
+  }
+
+  return true;
 }
 
-bool Position::move_is_check(Move m, const CheckInfo& ci) const {
 
-  assert(is_ok());
-  assert(move_is_ok(m));
-  assert(ci.dcCandidates == discovered_check_candidates(side_to_move()));
-  assert(color_of_piece_on(move_from(m)) == side_to_move());
-  assert(piece_on(ci.ksq) == piece_of_color_and_type(opposite_color(side_to_move()), KING));
+/// Position::move_gives_check() tests whether a pseudo-legal move gives a check
 
-  Square from = move_from(m);
-  Square to = move_to(m);
-  PieceType pt = type_of_piece_on(from);
+bool Position::move_gives_check(Move m, const CheckInfo& ci) const {
+
+  assert(is_ok(m));
+  assert(ci.dcCandidates == discovered_check_candidates());
+  assert(color_of(piece_moved(m)) == sideToMove);
+
+  Square from = from_sq(m);
+  Square to = to_sq(m);
+  PieceType pt = type_of(piece_on(from));
 
   // Direct check ?
-  if (bit_is_set(ci.checkSq[pt], to))
+  if (ci.checkSq[pt] & to)
       return true;
 
   // Discovery check ?
-  if (ci.dcCandidates && bit_is_set(ci.dcCandidates, from))
+  if (ci.dcCandidates && (ci.dcCandidates & from))
   {
       // For pawn and king moves we need to verify also direction
-      if (  (pt != PAWN && pt != KING)
-          ||(direction_between_squares(from, ci.ksq) != direction_between_squares(to, ci.ksq)))
+      if (   (pt != PAWN && pt != KING)
+          || !squares_aligned(from, to, king_square(~sideToMove)))
           return true;
   }
 
   // Can we skip the ugly special cases ?
-  if (!move_is_special(m))
+  if (type_of(m) == NORMAL)
       return false;
 
-  Color us = side_to_move();
-  Bitboard b = occupied_squares();
+  Color us = sideToMove;
+  Square ksq = king_square(~us);
 
-  // Promotion with check ?
-  if (move_is_promotion(m))
+  switch (type_of(m))
   {
-      clear_bit(&b, from);
-
-      switch (move_promotion_piece(m))
-      {
-      case KNIGHT:
-          return bit_is_set(attacks_from<KNIGHT>(to), ci.ksq);
-      case BISHOP:
-          return bit_is_set(bishop_attacks_bb(to, b), ci.ksq);
-      case ROOK:
-          return bit_is_set(rook_attacks_bb(to, b), ci.ksq);
-      case QUEEN:
-          return bit_is_set(queen_attacks_bb(to, b), ci.ksq);
-      default:
-          assert(false);
-      }
-  }
+  case PROMOTION:
+      return attacks_from(Piece(promotion_type(m)), to, pieces() ^ from) & ksq;
 
   // En passant capture with check ? We have already handled the case
   // of direct checks and ordinary discovered check, the only case we
   // need to handle is the unusual case of a discovered check through
   // the captured pawn.
-  if (move_is_ep(m))
+  case ENPASSANT:
   {
-      Square capsq = make_square(square_file(to), square_rank(from));
-      clear_bit(&b, from);
-      clear_bit(&b, capsq);
-      set_bit(&b, to);
-      return  (rook_attacks_bb(ci.ksq, b) & pieces(ROOK, QUEEN, us))
-            ||(bishop_attacks_bb(ci.ksq, b) & pieces(BISHOP, QUEEN, us));
-  }
+      Square capsq = file_of(to) | rank_of(from);
+      Bitboard b = (pieces() ^ from ^ capsq) | to;
 
-  // Castling with check ?
-  if (move_is_castle(m))
+      return  (attacks_bb<  ROOK>(ksq, b) & pieces(us, QUEEN, ROOK))
+            | (attacks_bb<BISHOP>(ksq, b) & pieces(us, QUEEN, BISHOP));
+  }
+  case CASTLE:
   {
-      Square kfrom, kto, rfrom, rto;
-      kfrom = from;
-      rfrom = to;
+      Square kfrom = from;
+      Square rfrom = to; // 'King captures the rook' notation
+      Square kto = relative_square(us, rfrom > kfrom ? SQ_G1 : SQ_C1);
+      Square rto = relative_square(us, rfrom > kfrom ? SQ_F1 : SQ_D1);
+      Bitboard b = (pieces() ^ kfrom ^ rfrom) | rto | kto;
 
-      if (rfrom > kfrom)
-      {
-          kto = relative_square(us, SQ_G1);
-          rto = relative_square(us, SQ_F1);
-      } else {
-          kto = relative_square(us, SQ_C1);
-          rto = relative_square(us, SQ_D1);
-      }
-      clear_bit(&b, kfrom);
-      clear_bit(&b, rfrom);
-      set_bit(&b, rto);
-      set_bit(&b, kto);
-      return bit_is_set(rook_attacks_bb(rto, b), ci.ksq);
+      return attacks_bb<ROOK>(rto, b) & ksq;
+  }
+  default:
+      assert(false);
+      return false;
   }
-
-  return false;
 }
 
 
 /// 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.
+/// 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) {
 
   CheckInfo ci(*this);
-  do_move(m, newSt, ci, move_is_check(m, ci));
+  do_move(m, newSt, ci, move_gives_check(m, ci));
 }
 
 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, const CheckInfo& ci, bool moveIsCheck) {
 
-  assert(is_ok());
-  assert(move_is_ok(m));
+  assert(is_ok(m));
+  assert(&newSt != st);
 
   nodes++;
-  Key key = st->key;
+  Key k = st->key;
 
-  // Copy some fields of old state to our new StateInfo object except the
-  // ones which are recalculated from scratch anyway, then switch our state
+  // Copy some fields of old state to our new StateInfo object except the ones
+  // which are going to be recalculated from scratch anyway, then switch our state
   // pointer to point to the new, ready to be updated, state.
-  struct ReducedStateInfo {
-    Key pawnKey, materialKey;
-    int castleRights, rule50, gamePly, pliesFromNull;
-    Square epSquare;
-    Score value;
-    Value npMaterial[2];
-  };
-
-  if (&newSt != st)
-      memcpy(&newSt, st, sizeof(ReducedStateInfo));
+  memcpy(&newSt, st, StateCopySize64 * sizeof(uint64_t));
 
   newSt.previous = st;
   st = &newSt;
 
-  // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
-  // detect repetition draws.
-  history[st->gamePly++] = key;
-
   // Update side to move
-  key ^= zobSideToMove;
+  k ^= Zobrist::side;
 
   // Increment the 50 moves rule draw counter. Resetting it to zero in the
-  // case of non-reversible moves is taken care of later.
+  // case of a capture or a pawn move is taken care of later.
   st->rule50++;
   st->pliesFromNull++;
 
-  if (move_is_castle(m))
+  if (type_of(m) == CASTLE)
   {
-      st->key = key;
-      do_castle_move(m);
+      st->key = k;
+      do_castle_move<true>(m);
       return;
   }
 
-  Color us = side_to_move();
-  Color them = opposite_color(us);
-  Square from = move_from(m);
-  Square to = move_to(m);
-  bool ep = move_is_ep(m);
-  bool pm = move_is_promotion(m);
-
+  Color us = sideToMove;
+  Color them = ~us;
+  Square from = from_sq(m);
+  Square to = to_sq(m);
   Piece piece = piece_on(from);
-  PieceType pt = type_of_piece(piece);
-  PieceType capture = ep ? PAWN : type_of_piece_on(to);
+  PieceType pt = type_of(piece);
+  PieceType capture = type_of(m) == ENPASSANT ? PAWN : type_of(piece_on(to));
 
-  assert(color_of_piece_on(from) == us);
-  assert(color_of_piece_on(to) == them || square_is_empty(to));
-  assert(!(ep || pm) || piece == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
-  assert(!pm || relative_rank(us, to) == RANK_8);
+  assert(color_of(piece) == us);
+  assert(piece_on(to) == NO_PIECE || color_of(piece_on(to)) == them);
+  assert(capture != KING);
 
   if (capture)
-      do_capture_move(key, capture, them, to, ep);
+  {
+      Square capsq = to;
+
+      // If the captured piece is a pawn, update pawn hash key, otherwise
+      // update non-pawn material.
+      if (capture == PAWN)
+      {
+          if (type_of(m) == ENPASSANT)
+          {
+              capsq += pawn_push(them);
+
+              assert(pt == PAWN);
+              assert(to == st->epSquare);
+              assert(relative_rank(us, to) == RANK_6);
+              assert(piece_on(to) == NO_PIECE);
+              assert(piece_on(capsq) == make_piece(them, PAWN));
+
+              board[capsq] = NO_PIECE;
+          }
+
+          st->pawnKey ^= Zobrist::psq[them][PAWN][capsq];
+      }
+      else
+          st->npMaterial[them] -= PieceValue[MG][capture];
+
+      // Remove the captured piece
+      byTypeBB[ALL_PIECES] ^= capsq;
+      byTypeBB[capture] ^= capsq;
+      byColorBB[them] ^= capsq;
+
+      // Update piece list, move the last piece at index[capsq] position and
+      // shrink the list.
+      //
+      // WARNING: This is a not revresible operation. When we will reinsert the
+      // captured piece in undo_move() we will put it at the end of the list and
+      // not in its original place, it means index[] and pieceList[] are not
+      // guaranteed to be invariant to a do_move() + undo_move() sequence.
+      Square lastSquare = pieceList[them][capture][--pieceCount[them][capture]];
+      index[lastSquare] = index[capsq];
+      pieceList[them][capture][index[lastSquare]] = lastSquare;
+      pieceList[them][capture][pieceCount[them][capture]] = SQ_NONE;
+
+      // Update hash keys
+      k ^= Zobrist::psq[them][capture][capsq];
+      st->materialKey ^= Zobrist::psq[them][capture][pieceCount[them][capture]];
+
+      // Update incremental scores
+      st->psqScore -= pieceSquareTable[make_piece(them, capture)][capsq];
+
+      // Reset rule 50 counter
+      st->rule50 = 0;
+  }
 
   // Update hash key
-  key ^= zobrist[us][pt][from] ^ zobrist[us][pt][to];
+  k ^= Zobrist::psq[us][pt][from] ^ Zobrist::psq[us][pt][to];
 
   // Reset en passant square
   if (st->epSquare != SQ_NONE)
   {
-      key ^= zobEp[st->epSquare];
+      k ^= Zobrist::enpassant[file_of(st->epSquare)];
       st->epSquare = SQ_NONE;
   }
 
-  // Update castle rights, try to shortcut a common case
-  int cm = castleRightsMask[from] & castleRightsMask[to];
-  if (cm != ALL_CASTLES && ((cm & st->castleRights) != st->castleRights))
+  // Update castle rights if needed
+  if (st->castleRights && (castleRightsMask[from] | castleRightsMask[to]))
   {
-      key ^= zobCastle[st->castleRights];
-      st->castleRights &= castleRightsMask[from];
-      st->castleRights &= castleRightsMask[to];
-      key ^= zobCastle[st->castleRights];
+      int cr = castleRightsMask[from] | castleRightsMask[to];
+      k ^= Zobrist::castle[st->castleRights & cr];
+      st->castleRights &= ~cr;
   }
 
   // Prefetch TT access as soon as we know key is updated
-  prefetch((char*)TT.first_entry(key));
+  prefetch((char*)TT.first_entry(k));
 
   // Move the piece
-  Bitboard move_bb = make_move_bb(from, to);
-  do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
-  do_move_bb(&(byTypeBB[pt]), move_bb);
-  do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
+  Bitboard from_to_bb = SquareBB[from] ^ SquareBB[to];
+  byTypeBB[ALL_PIECES] ^= from_to_bb;
+  byTypeBB[pt] ^= from_to_bb;
+  byColorBB[us] ^= from_to_bb;
 
   board[to] = board[from];
-  board[from] = PIECE_NONE;
+  board[from] = NO_PIECE;
 
-  // Update piece lists, note that index[from] is not updated and
-  // becomes stale. This works as long as index[] is accessed just
-  // by known occupied squares.
+  // Update piece lists, index[from] is not updated and becomes stale. This
+  // works as long as index[] is accessed just by known occupied squares.
   index[to] = index[from];
   pieceList[us][pt][index[to]] = to;
 
-  // If the moving piece was a pawn do some special extra work
+  // If the moving piece is a pawn do some special extra work
   if (pt == PAWN)
   {
-      // Reset rule 50 draw counter
-      st->rule50 = 0;
-
-      // Update pawn hash key and prefetch in L1/L2 cache
-      st->pawnKey ^= zobrist[us][PAWN][from] ^ zobrist[us][PAWN][to];
-      prefetchPawn(st->pawnKey, threadID);
-
-      // Set en passant square, only if moved pawn can be captured
-      if ((to ^ from) == 16)
+      // Set en-passant square, only if moved pawn can be captured
+      if (   (int(to) ^ int(from)) == 16
+          && (attacks_from<PAWN>(from + pawn_push(us), us) & pieces(them, PAWN)))
       {
-          if (attacks_from<PAWN>(from + (us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S), us) & pieces(PAWN, them))
-          {
-              st->epSquare = Square((int(from) + int(to)) / 2);
-              key ^= zobEp[st->epSquare];
-          }
+          st->epSquare = Square((from + to) / 2);
+          k ^= Zobrist::enpassant[file_of(st->epSquare)];
       }
 
-      if (pm) // promotion ?
+      if (type_of(m) == PROMOTION)
       {
-          PieceType promotion = move_promotion_piece(m);
+          PieceType promotion = promotion_type(m);
 
+          assert(relative_rank(us, to) == RANK_8);
           assert(promotion >= KNIGHT && promotion <= QUEEN);
 
-          // Insert promoted piece instead of pawn
-          clear_bit(&(byTypeBB[PAWN]), to);
-          set_bit(&(byTypeBB[promotion]), to);
-          board[to] = piece_of_color_and_type(us, promotion);
-
-          // Update piece counts
-          pieceCount[us][promotion]++;
-          pieceCount[us][PAWN]--;
-
-          // Update material key
-          st->materialKey ^= zobrist[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]];
-          st->materialKey ^= zobrist[us][promotion][pieceCount[us][promotion]-1];
+          // Replace the pawn with the promoted piece
+          byTypeBB[PAWN] ^= to;
+          byTypeBB[promotion] |= to;
+          board[to] = make_piece(us, promotion);
 
           // Update piece lists, move the last pawn at index[to] position
           // and shrink the list. Add a new promotion piece to the list.
-          Square lastPawnSquare = pieceList[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]];
-          index[lastPawnSquare] = index[to];
-          pieceList[us][PAWN][index[lastPawnSquare]] = lastPawnSquare;
+          Square lastSquare = pieceList[us][PAWN][--pieceCount[us][PAWN]];
+          index[lastSquare] = index[to];
+          pieceList[us][PAWN][index[lastSquare]] = lastSquare;
           pieceList[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]] = SQ_NONE;
-          index[to] = pieceCount[us][promotion] - 1;
+          index[to] = pieceCount[us][promotion];
           pieceList[us][promotion][index[to]] = to;
 
-          // Partially revert hash keys update
-          key ^= zobrist[us][PAWN][to] ^ zobrist[us][promotion][to];
-          st->pawnKey ^= zobrist[us][PAWN][to];
+          // Update hash keys
+          k ^= Zobrist::psq[us][PAWN][to] ^ Zobrist::psq[us][promotion][to];
+          st->pawnKey ^= Zobrist::psq[us][PAWN][to];
+          st->materialKey ^=  Zobrist::psq[us][promotion][pieceCount[us][promotion]++]
+                            ^ Zobrist::psq[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]];
 
-          // Partially revert and update incremental scores
-          st->value -= pst(us, PAWN, to);
-          st->value += pst(us, promotion, to);
+          // Update incremental score
+          st->psqScore +=  pieceSquareTable[make_piece(us, promotion)][to]
+                         - pieceSquareTable[make_piece(us, PAWN)][to];
 
           // Update material
-          st->npMaterial[us] += PieceValueMidgame[promotion];
+          st->npMaterial[us] += PieceValue[MG][promotion];
       }
+
+      // Update pawn hash key
+      st->pawnKey ^= Zobrist::psq[us][PAWN][from] ^ Zobrist::psq[us][PAWN][to];
+
+      // Reset rule 50 draw counter
+      st->rule50 = 0;
   }
 
+  // Prefetch pawn and material hash tables
+  prefetch((char*)thisThread->pawnsTable[st->pawnKey]);
+  prefetch((char*)thisThread->materialTable[st->materialKey]);
+
   // Update incremental scores
-  st->value += pst_delta(piece, from, to);
+  st->psqScore += psq_delta(piece, from, to);
 
   // Set capture piece
   st->capturedType = capture;
 
   // Update the key with the final value
-  st->key = key;
+  st->key = k;
 
   // Update checkers bitboard, piece must be already moved
-  st->checkersBB = EmptyBoardBB;
+  st->checkersBB = 0;
 
   if (moveIsCheck)
   {
-      if (ep | pm)
-          st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces_of_color(us);
+      if (type_of(m) != NORMAL)
+          st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces(us);
       else
       {
           // Direct checks
-          if (bit_is_set(ci.checkSq[pt], to))
-              st->checkersBB = SetMaskBB[to];
+          if (ci.checkSq[pt] & to)
+              st->checkersBB |= to;
 
           // Discovery checks
-          if (ci.dcCandidates && bit_is_set(ci.dcCandidates, from))
+          if (ci.dcCandidates && (ci.dcCandidates & from))
           {
               if (pt != ROOK)
-                  st->checkersBB |= (attacks_from<ROOK>(ci.ksq) & pieces(ROOK, QUEEN, us));
+                  st->checkersBB |= attacks_from<ROOK>(king_square(them)) & pieces(us, QUEEN, ROOK);
 
               if (pt != BISHOP)
-                  st->checkersBB |= (attacks_from<BISHOP>(ci.ksq) & pieces(BISHOP, QUEEN, us));
+                  st->checkersBB |= attacks_from<BISHOP>(king_square(them)) & pieces(us, QUEEN, BISHOP);
           }
       }
   }
 
-  // Finish
-  sideToMove = opposite_color(sideToMove);
-  st->value += (sideToMove == WHITE ?  TempoValue : -TempoValue);
-
-  assert(is_ok());
-}
-
-
-/// Position::do_capture_move() is a private method used to update captured
-/// piece info. It is called from the main Position::do_move function.
-
-void Position::do_capture_move(Key& key, PieceType capture, Color them, Square to, bool ep) {
-
-    assert(capture != KING);
-
-    Square capsq = to;
-
-    // If the captured piece was a pawn, update pawn hash key,
-    // otherwise update non-pawn material.
-    if (capture == PAWN)
-    {
-        if (ep) // en passant ?
-        {
-            capsq = (them == BLACK)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
-
-            assert(to == st->epSquare);
-            assert(relative_rank(opposite_color(them), to) == RANK_6);
-            assert(piece_on(to) == PIECE_NONE);
-            assert(piece_on(capsq) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
-
-            board[capsq] = PIECE_NONE;
-        }
-        st->pawnKey ^= zobrist[them][PAWN][capsq];
-    }
-    else
-        st->npMaterial[them] -= PieceValueMidgame[capture];
-
-    // Remove captured piece
-    clear_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
-    clear_bit(&(byTypeBB[capture]), capsq);
-    clear_bit(&(byTypeBB[0]), capsq);
-
-    // Update hash key
-    key ^= zobrist[them][capture][capsq];
-
-    // Update incremental scores
-    st->value -= pst(them, capture, capsq);
-
-    // Update piece count
-    pieceCount[them][capture]--;
-
-    // Update material hash key
-    st->materialKey ^= zobrist[them][capture][pieceCount[them][capture]];
-
-    // Update piece list, move the last piece at index[capsq] position
-    //
-    // WARNING: This is a not perfectly revresible operation. When we
-    // will reinsert the captured piece in undo_move() we will put it
-    // at the end of the list and not in its original place, it means
-    // index[] and pieceList[] are not guaranteed to be invariant to a
-    // do_move() + undo_move() sequence.
-    Square lastPieceSquare = pieceList[them][capture][pieceCount[them][capture]];
-    index[lastPieceSquare] = index[capsq];
-    pieceList[them][capture][index[lastPieceSquare]] = lastPieceSquare;
-    pieceList[them][capture][pieceCount[them][capture]] = SQ_NONE;
-
-    // Reset rule 50 counter
-    st->rule50 = 0;
-}
-
-
-/// Position::do_castle_move() is a private method used to make a castling
-/// move. It is called from the main Position::do_move function. Note that
-/// castling moves are encoded as "king captures friendly rook" moves, for
-/// instance white short castling in a non-Chess960 game is encoded as e1h1.
-
-void Position::do_castle_move(Move m) {
-
-  assert(move_is_ok(m));
-  assert(move_is_castle(m));
-
-  Color us = side_to_move();
-  Color them = opposite_color(us);
-
-  // Reset capture field
-  st->capturedType = PIECE_TYPE_NONE;
-
-  // Find source squares for king and rook
-  Square kfrom = move_from(m);
-  Square rfrom = move_to(m);  // HACK: See comment at beginning of function
-  Square kto, rto;
-
-  assert(piece_on(kfrom) == piece_of_color_and_type(us, KING));
-  assert(piece_on(rfrom) == piece_of_color_and_type(us, ROOK));
-
-  // Find destination squares for king and rook
-  if (rfrom > kfrom) // O-O
-  {
-      kto = relative_square(us, SQ_G1);
-      rto = relative_square(us, SQ_F1);
-  } else { // O-O-O
-      kto = relative_square(us, SQ_C1);
-      rto = relative_square(us, SQ_D1);
-  }
-
-  // Remove pieces from source squares:
-  clear_bit(&(byColorBB[us]), kfrom);
-  clear_bit(&(byTypeBB[KING]), kfrom);
-  clear_bit(&(byTypeBB[0]), kfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
-  clear_bit(&(byColorBB[us]), rfrom);
-  clear_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rfrom);
-  clear_bit(&(byTypeBB[0]), rfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
-
-  // Put pieces on destination squares:
-  set_bit(&(byColorBB[us]), kto);
-  set_bit(&(byTypeBB[KING]), kto);
-  set_bit(&(byTypeBB[0]), kto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
-  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);
-  board[kfrom] = board[rfrom] = PIECE_NONE;
-  board[kto] = king;
-  board[rto] = rook;
+  sideToMove = ~sideToMove;
 
-  // Update piece lists
-  pieceList[us][KING][index[kfrom]] = kto;
-  pieceList[us][ROOK][index[rfrom]] = rto;
-  int tmp = index[rfrom]; // In Chess960 could be rto == kfrom
-  index[kto] = index[kfrom];
-  index[rto] = tmp;
-
-  // Update incremental scores
-  st->value += pst_delta(king, kfrom, kto);
-  st->value += pst_delta(rook, rfrom, rto);
-
-  // Update hash key
-  st->key ^= zobrist[us][KING][kfrom] ^ zobrist[us][KING][kto];
-  st->key ^= zobrist[us][ROOK][rfrom] ^ zobrist[us][ROOK][rto];
-
-  // Clear en passant square
-  if (st->epSquare != SQ_NONE)
-  {
-      st->key ^= zobEp[st->epSquare];
-      st->epSquare = SQ_NONE;
-  }
-
-  // Update castling rights
-  st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
-  st->castleRights &= castleRightsMask[kfrom];
-  st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
-
-  // Reset rule 50 counter
-  st->rule50 = 0;
-
-  // Update checkers BB
-  st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces_of_color(us);
-
-  // Finish
-  sideToMove = opposite_color(sideToMove);
-  st->value += (sideToMove == WHITE ?  TempoValue : -TempoValue);
-
-  assert(is_ok());
+  assert(pos_is_ok());
 }
 
 
@@ -1138,230 +956,238 @@ void Position::do_castle_move(Move m) {
 
 void Position::undo_move(Move m) {
 
-  assert(is_ok());
-  assert(move_is_ok(m));
+  assert(is_ok(m));
 
-  sideToMove = opposite_color(sideToMove);
+  sideToMove = ~sideToMove;
 
-  if (move_is_castle(m))
+  if (type_of(m) == CASTLE)
   {
-      undo_castle_move(m);
+      do_castle_move<false>(m);
       return;
   }
 
-  Color us = side_to_move();
-  Color them = opposite_color(us);
-  Square from = move_from(m);
-  Square to = move_to(m);
-  bool ep = move_is_ep(m);
-  bool pm = move_is_promotion(m);
-
-  PieceType pt = type_of_piece_on(to);
+  Color us = sideToMove;
+  Color them = ~us;
+  Square from = from_sq(m);
+  Square to = to_sq(m);
+  Piece piece = piece_on(to);
+  PieceType pt = type_of(piece);
+  PieceType capture = st->capturedType;
 
-  assert(square_is_empty(from));
-  assert(color_of_piece_on(to) == us);
-  assert(!pm || relative_rank(us, to) == RANK_8);
-  assert(!ep || to == st->previous->epSquare);
-  assert(!ep || relative_rank(us, to) == RANK_6);
-  assert(!ep || piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
+  assert(is_empty(from));
+  assert(color_of(piece) == us);
+  assert(capture != KING);
 
-  if (pm) // promotion ?
+  if (type_of(m) == PROMOTION)
   {
-      PieceType promotion = move_promotion_piece(m);
-      pt = PAWN;
+      PieceType promotion = promotion_type(m);
 
+      assert(promotion == pt);
+      assert(relative_rank(us, to) == RANK_8);
       assert(promotion >= KNIGHT && promotion <= QUEEN);
-      assert(piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, promotion));
-
-      // Replace promoted piece with a pawn
-      clear_bit(&(byTypeBB[promotion]), to);
-      set_bit(&(byTypeBB[PAWN]), to);
 
-      // Update piece counts
-      pieceCount[us][promotion]--;
-      pieceCount[us][PAWN]++;
+      // Replace the promoted piece with the pawn
+      byTypeBB[promotion] ^= to;
+      byTypeBB[PAWN] |= to;
+      board[to] = make_piece(us, PAWN);
 
-      // Update piece list replacing promotion piece with a pawn
-      Square lastPromotionSquare = pieceList[us][promotion][pieceCount[us][promotion]];
-      index[lastPromotionSquare] = index[to];
-      pieceList[us][promotion][index[lastPromotionSquare]] = lastPromotionSquare;
+      // Update piece lists, move the last promoted piece at index[to] position
+      // and shrink the list. Add a new pawn to the list.
+      Square lastSquare = pieceList[us][promotion][--pieceCount[us][promotion]];
+      index[lastSquare] = index[to];
+      pieceList[us][promotion][index[lastSquare]] = lastSquare;
       pieceList[us][promotion][pieceCount[us][promotion]] = SQ_NONE;
-      index[to] = pieceCount[us][PAWN] - 1;
+      index[to] = pieceCount[us][PAWN]++;
       pieceList[us][PAWN][index[to]] = to;
+
+      pt = PAWN;
   }
 
   // Put the piece back at the source square
-  Bitboard move_bb = make_move_bb(to, from);
-  do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
-  do_move_bb(&(byTypeBB[pt]), move_bb);
-  do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
+  Bitboard from_to_bb = SquareBB[from] ^ SquareBB[to];
+  byTypeBB[ALL_PIECES] ^= from_to_bb;
+  byTypeBB[pt] ^= from_to_bb;
+  byColorBB[us] ^= from_to_bb;
 
-  board[from] = piece_of_color_and_type(us, pt);
-  board[to] = PIECE_NONE;
+  board[from] = board[to];
+  board[to] = NO_PIECE;
 
-  // Update piece list
+  // Update piece lists, index[to] is not updated and becomes stale. This
+  // works as long as index[] is accessed just by known occupied squares.
   index[from] = index[to];
   pieceList[us][pt][index[from]] = from;
 
-  if (st->capturedType)
+  if (capture)
   {
       Square capsq = to;
 
-      if (ep)
-          capsq = (us == WHITE)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
+      if (type_of(m) == ENPASSANT)
+      {
+          capsq -= pawn_push(us);
 
-      assert(st->capturedType != KING);
-      assert(!ep || square_is_empty(capsq));
+          assert(pt == PAWN);
+          assert(to == st->previous->epSquare);
+          assert(relative_rank(us, to) == RANK_6);
+          assert(piece_on(capsq) == NO_PIECE);
+      }
 
       // Restore the captured piece
-      set_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
-      set_bit(&(byTypeBB[st->capturedType]), capsq);
-      set_bit(&(byTypeBB[0]), capsq);
-
-      board[capsq] = piece_of_color_and_type(them, st->capturedType);
+      byTypeBB[ALL_PIECES] |= capsq;
+      byTypeBB[capture] |= capsq;
+      byColorBB[them] |= capsq;
 
-      // Update piece count
-      pieceCount[them][st->capturedType]++;
+      board[capsq] = make_piece(them, capture);
 
       // Update piece list, add a new captured piece in capsq square
-      index[capsq] = pieceCount[them][st->capturedType] - 1;
-      pieceList[them][st->capturedType][index[capsq]] = capsq;
+      index[capsq] = pieceCount[them][capture]++;
+      pieceList[them][capture][index[capsq]] = capsq;
   }
 
   // Finally point our state pointer back to the previous state
   st = st->previous;
 
-  assert(is_ok());
+  assert(pos_is_ok());
 }
 
 
-/// Position::undo_castle_move() is a private method used to unmake a castling
-/// move. It is called from the main Position::undo_move function. Note that
-/// castling moves are encoded as "king captures friendly rook" moves, for
-/// instance white short castling in a non-Chess960 game is encoded as e1h1.
-
-void Position::undo_castle_move(Move m) {
+/// Position::do_castle_move() is a private method used to do/undo a castling
+/// move. Note that castling moves are encoded as "king captures friendly rook"
+/// moves, for instance white short castling in a non-Chess960 game is encoded
+/// as e1h1.
+template<bool Do>
+void Position::do_castle_move(Move m) {
 
-  assert(move_is_ok(m));
-  assert(move_is_castle(m));
+  assert(is_ok(m));
+  assert(type_of(m) == CASTLE);
 
-  // When we have arrived here, some work has already been done by
-  // Position::undo_move.  In particular, the side to move has been switched,
-  // so the code below is correct.
-  Color us = side_to_move();
+  Square kto, kfrom, rfrom, rto, kAfter, rAfter;
 
-  // Find source squares for king and rook
-  Square kfrom = move_from(m);
-  Square rfrom = move_to(m);  // HACK: See comment at beginning of function
-  Square kto, rto;
+  Color us = sideToMove;
+  Square kBefore = from_sq(m);
+  Square rBefore = to_sq(m);
 
-  // Find destination squares for king and rook
-  if (rfrom > kfrom) // O-O
+  // Find after-castle squares for king and rook
+  if (rBefore > kBefore) // O-O
+  {
+      kAfter = relative_square(us, SQ_G1);
+      rAfter = relative_square(us, SQ_F1);
+  }
+  else // O-O-O
   {
-      kto = relative_square(us, SQ_G1);
-      rto = relative_square(us, SQ_F1);
-  } else { // O-O-O
-      kto = relative_square(us, SQ_C1);
-      rto = relative_square(us, SQ_D1);
+      kAfter = relative_square(us, SQ_C1);
+      rAfter = relative_square(us, SQ_D1);
   }
 
-  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);
-  clear_bit(&(byTypeBB[0]), kto); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
-  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);
-  set_bit(&(byTypeBB[0]), kfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
-  set_bit(&(byColorBB[us]), rfrom);
-  set_bit(&(byTypeBB[ROOK]), rfrom);
-  set_bit(&(byTypeBB[0]), rfrom); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
+  kfrom = Do ? kBefore : kAfter;
+  rfrom = Do ? rBefore : rAfter;
+
+  kto = Do ? kAfter : kBefore;
+  rto = Do ? rAfter : rBefore;
+
+  assert(piece_on(kfrom) == make_piece(us, KING));
+  assert(piece_on(rfrom) == make_piece(us, ROOK));
+
+  // Move the pieces, with some care; in chess960 could be kto == rfrom
+  Bitboard k_from_to_bb = SquareBB[kfrom] ^ SquareBB[kto];
+  Bitboard r_from_to_bb = SquareBB[rfrom] ^ SquareBB[rto];
+  byTypeBB[KING] ^= k_from_to_bb;
+  byTypeBB[ROOK] ^= r_from_to_bb;
+  byTypeBB[ALL_PIECES] ^= k_from_to_bb ^ r_from_to_bb;
+  byColorBB[us] ^= k_from_to_bb ^ r_from_to_bb;
 
   // Update board
-  board[rto] = board[kto] = PIECE_NONE;
-  board[rfrom] = piece_of_color_and_type(us, ROOK);
-  board[kfrom] = piece_of_color_and_type(us, KING);
+  Piece king = make_piece(us, KING);
+  Piece rook = make_piece(us, ROOK);
+  board[kfrom] = board[rfrom] = NO_PIECE;
+  board[kto] = king;
+  board[rto] = rook;
 
   // Update piece lists
-  pieceList[us][KING][index[kto]] = kfrom;
-  pieceList[us][ROOK][index[rto]] = rfrom;
-  int tmp = index[rto];  // In Chess960 could be rto == kfrom
-  index[kfrom] = index[kto];
-  index[rfrom] = tmp;
-
-  // Finally point our state pointer back to the previous state
-  st = st->previous;
+  pieceList[us][KING][index[kfrom]] = kto;
+  pieceList[us][ROOK][index[rfrom]] = rto;
+  int tmp = index[rfrom]; // In Chess960 could be kto == rfrom
+  index[kto] = index[kfrom];
+  index[rto] = tmp;
 
-  assert(is_ok());
-}
+  if (Do)
+  {
+      // Reset capture field
+      st->capturedType = NO_PIECE_TYPE;
 
+      // Update incremental scores
+      st->psqScore += psq_delta(king, kfrom, kto);
+      st->psqScore += psq_delta(rook, rfrom, rto);
 
-/// Position::do_null_move makes() a "null move": It switches the side to move
-/// and updates the hash key without executing any move on the board.
+      // Update hash key
+      st->key ^= Zobrist::psq[us][KING][kfrom] ^ Zobrist::psq[us][KING][kto];
+      st->key ^= Zobrist::psq[us][ROOK][rfrom] ^ Zobrist::psq[us][ROOK][rto];
 
-void Position::do_null_move(StateInfo& backupSt) {
+      // Clear en passant square
+      if (st->epSquare != SQ_NONE)
+      {
+          st->key ^= Zobrist::enpassant[file_of(st->epSquare)];
+          st->epSquare = SQ_NONE;
+      }
 
-  assert(is_ok());
-  assert(!is_check());
+      // Update castling rights
+      st->key ^= Zobrist::castle[st->castleRights & castleRightsMask[kfrom]];
+      st->castleRights &= ~castleRightsMask[kfrom];
 
-  // Back up the information necessary to undo the null move to the supplied
-  // StateInfo object.
-  // Note that differently from normal case here backupSt is actually used as
-  // a backup storage not as a new state to be used.
-  backupSt.key      = st->key;
-  backupSt.epSquare = st->epSquare;
-  backupSt.value    = st->value;
-  backupSt.previous = st->previous;
-  backupSt.pliesFromNull = st->pliesFromNull;
-  st->previous = &backupSt;
-
-  // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
-  // detect repetition draws.
-  history[st->gamePly++] = st->key;
-
-  // Update the necessary information
-  if (st->epSquare != SQ_NONE)
-      st->key ^= zobEp[st->epSquare];
+      // Update checkers BB
+      st->checkersBB = attackers_to(king_square(~us)) & pieces(us);
 
-  st->key ^= zobSideToMove;
-  prefetch((char*)TT.first_entry(st->key));
+      sideToMove = ~sideToMove;
+  }
+  else
+      // Undo: point our state pointer back to the previous state
+      st = st->previous;
 
-  sideToMove = opposite_color(sideToMove);
-  st->epSquare = SQ_NONE;
-  st->rule50++;
-  st->pliesFromNull = 0;
-  st->value += (sideToMove == WHITE) ?  TempoValue : -TempoValue;
+  assert(pos_is_ok());
 }
 
 
-/// Position::undo_null_move() unmakes a "null move".
+/// Position::do_null_move() is used to do/undo a "null move": It flips the side
+/// to move and updates the hash key without executing any move on the board.
+template<bool Do>
+void Position::do_null_move(StateInfo& backupSt) {
+
+  assert(!checkers());
+
+  // Back up the information necessary to undo the null move to the supplied
+  // StateInfo object. Note that differently from normal case here backupSt
+  // is actually used as a backup storage not as the new state. This reduces
+  // the number of fields to be copied.
+  StateInfo* src = Do ? st : &backupSt;
+  StateInfo* dst = Do ? &backupSt : st;
 
-void Position::undo_null_move() {
+  dst->key      = src->key;
+  dst->epSquare = src->epSquare;
+  dst->psqScore = src->psqScore;
+  dst->rule50   = src->rule50;
+  dst->pliesFromNull = src->pliesFromNull;
 
-  assert(is_ok());
-  assert(!is_check());
+  sideToMove = ~sideToMove;
 
-  // Restore information from the our backup StateInfo object
-  StateInfo* backupSt = st->previous;
-  st->key      = backupSt->key;
-  st->epSquare = backupSt->epSquare;
-  st->value    = backupSt->value;
-  st->previous = backupSt->previous;
-  st->pliesFromNull = backupSt->pliesFromNull;
+  if (Do)
+  {
+      if (st->epSquare != SQ_NONE)
+          st->key ^= Zobrist::enpassant[file_of(st->epSquare)];
 
-  // Update the necessary information
-  sideToMove = opposite_color(sideToMove);
-  st->rule50--;
-  st->gamePly--;
+      st->key ^= Zobrist::side;
+      prefetch((char*)TT.first_entry(st->key));
+
+      st->epSquare = SQ_NONE;
+      st->rule50++;
+      st->pliesFromNull = 0;
+  }
+
+  assert(pos_is_ok());
 }
 
+// Explicit template instantiations
+template void Position::do_null_move<false>(StateInfo& backupSt);
+template void Position::do_null_move<true>(StateInfo& backupSt);
+
 
 /// 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
@@ -1369,74 +1195,61 @@ void Position::undo_null_move() {
 /// move, and one which takes a 'from' and a 'to' square. The function does
 /// not yet understand promotions captures.
 
-int Position::see(Move m) const {
-
-  assert(move_is_ok(m));
-  return see(move_from(m), move_to(m));
-}
-
 int Position::see_sign(Move m) const {
 
-  assert(move_is_ok(m));
-
-  Square from = move_from(m);
-  Square to = move_to(m);
+  assert(is_ok(m));
 
   // Early return if SEE cannot be negative because captured piece value
   // is not less then capturing one. Note that king moves always return
   // here because king midgame value is set to 0.
-  if (midgame_value_of_piece_on(to) >= midgame_value_of_piece_on(from))
+  if (PieceValue[MG][piece_on(to_sq(m))] >= PieceValue[MG][piece_moved(m)])
       return 1;
 
-  return see(from, to);
+  return see(m);
 }
 
-int Position::see(Square from, Square to) const {
+int Position::see(Move m) const {
 
-  Bitboard occupied, attackers, stmAttackers, b;
+  Square from, to;
+  Bitboard occupied, attackers, stmAttackers;
   int swapList[32], slIndex = 1;
-  PieceType capturedType, pt;
+  PieceType captured;
   Color stm;
 
-  assert(square_is_ok(from));
-  assert(square_is_ok(to));
-
-  capturedType = type_of_piece_on(to);
-
-  // King cannot be recaptured
-  if (capturedType == KING)
-      return seeValues[capturedType];
+  assert(is_ok(m));
 
-  occupied = occupied_squares();
+  from = from_sq(m);
+  to = to_sq(m);
+  captured = type_of(piece_on(to));
+  occupied = pieces() ^ from;
 
   // Handle en passant moves
-  if (st->epSquare == to && type_of_piece_on(from) == PAWN)
+  if (type_of(m) == ENPASSANT)
   {
-      Square capQq = (side_to_move() == WHITE ? to - DELTA_N : to - DELTA_S);
+      Square capQq = to - pawn_push(sideToMove);
 
-      assert(capturedType == PIECE_TYPE_NONE);
-      assert(type_of_piece_on(capQq) == PAWN);
+      assert(!captured);
+      assert(type_of(piece_on(capQq)) == PAWN);
 
       // Remove the captured pawn
-      clear_bit(&occupied, capQq);
-      capturedType = PAWN;
+      occupied ^= capQq;
+      captured = PAWN;
   }
+  else if (type_of(m) == CASTLE)
+      // Castle moves are implemented as king capturing the rook so cannot be
+      // handled correctly. Simply return 0 that is always the correct value
+      // unless the rook is ends up under attack.
+      return 0;
 
   // Find all attackers to the destination square, with the moving piece
   // removed, but possibly an X-ray attacker added behind it.
-  clear_bit(&occupied, from);
-  attackers =  (rook_attacks_bb(to, occupied)  & pieces(ROOK, QUEEN))
-             | (bishop_attacks_bb(to, occupied)& pieces(BISHOP, QUEEN))
-             | (attacks_from<KNIGHT>(to)       & pieces(KNIGHT))
-             | (attacks_from<KING>(to)         & pieces(KING))
-             | (attacks_from<PAWN>(to, WHITE)  & pieces(PAWN, BLACK))
-             | (attacks_from<PAWN>(to, BLACK)  & pieces(PAWN, WHITE));
+  attackers = attackers_to(to, occupied);
 
   // If the opponent has no attackers we are finished
-  stm = opposite_color(color_of_piece_on(from));
-  stmAttackers = attackers & pieces_of_color(stm);
+  stm = ~color_of(piece_on(from));
+  stmAttackers = attackers & pieces(stm);
   if (!stmAttackers)
-      return seeValues[capturedType];
+      return PieceValue[MG][captured];
 
   // The destination square is defended, which makes things rather more
   // difficult to compute. We proceed by building up a "swap list" containing
@@ -1444,49 +1257,38 @@ int Position::see(Square from, Square to) const {
   // destination square, where the sides alternately capture, and always
   // capture with the least valuable piece. After each capture, we look for
   // new X-ray attacks from behind the capturing piece.
-  swapList[0] = seeValues[capturedType];
-  capturedType = type_of_piece_on(from);
+  swapList[0] = PieceValue[MG][captured];
+  captured = type_of(piece_on(from));
 
   do {
-      // Locate the least valuable attacker for the side to move. The loop
-      // below looks like it is potentially infinite, but it isn't. We know
-      // that the side to move still has at least one attacker left.
-      for (pt = PAWN; !(stmAttackers & pieces(pt)); pt++)
-          assert(pt < KING);
-
-      // Remove the attacker we just found from the 'occupied' bitboard,
-      // and scan for new X-ray attacks behind the attacker.
-      b = stmAttackers & pieces(pt);
-      occupied ^= (b & (~b + 1));
-      attackers |=  (rook_attacks_bb(to, occupied)   & pieces(ROOK, QUEEN))
-                  | (bishop_attacks_bb(to, occupied) & pieces(BISHOP, QUEEN));
-
-      attackers &= occupied; // Cut out pieces we've already done
+      assert(slIndex < 32);
 
       // Add the new entry to the swap list
-      assert(slIndex < 32);
-      swapList[slIndex] = -swapList[slIndex - 1] + seeValues[capturedType];
+      swapList[slIndex] = -swapList[slIndex - 1] + PieceValue[MG][captured];
       slIndex++;
 
-      // Remember the value of the capturing piece, and change the side to
-      // move before beginning the next iteration.
-      capturedType = pt;
-      stm = opposite_color(stm);
-      stmAttackers = attackers & pieces_of_color(stm);
+      // Locate and remove from 'occupied' the next least valuable attacker
+      captured = next_attacker<PAWN>(byTypeBB, to, stmAttackers, occupied, attackers);
 
-      // Stop before processing a king capture
-      if (capturedType == KING && stmAttackers)
+      attackers &= occupied; // Remove the just found attacker
+      stm = ~stm;
+      stmAttackers = attackers & pieces(stm);
+
+      if (captured == KING)
       {
-          assert(slIndex < 32);
-          swapList[slIndex++] = QueenValueMidgame*10;
+          // Stop before processing a king capture
+          if (stmAttackers)
+              swapList[slIndex++] = QueenValueMg * 16;
+
           break;
       }
+
   } while (stmAttackers);
 
   // Having built the swap list, we negamax through it to find the best
   // achievable score from the point of view of the side to move.
   while (--slIndex)
-      swapList[slIndex-1] = Min(-swapList[slIndex], swapList[slIndex-1]);
+      swapList[slIndex-1] = std::min(-swapList[slIndex], swapList[slIndex-1]);
 
   return swapList[0];
 }
@@ -1497,65 +1299,31 @@ int Position::see(Square from, Square to) const {
 
 void Position::clear() {
 
+  memset(this, 0, sizeof(Position));
+  startState.epSquare = SQ_NONE;
   st = &startState;
-  memset(st, 0, sizeof(StateInfo));
-  st->epSquare = SQ_NONE;
-  startPosPlyCounter = 0;
-  nodes = 0;
-
-  memset(byColorBB,  0, sizeof(Bitboard) * 2);
-  memset(byTypeBB,   0, sizeof(Bitboard) * 8);
-  memset(pieceCount, 0, sizeof(int) * 2 * 8);
-  memset(index,      0, sizeof(int) * 64);
-
-  for (int i = 0; i < 64; i++)
-      board[i] = PIECE_NONE;
 
   for (int i = 0; i < 8; i++)
       for (int j = 0; j < 16; j++)
           pieceList[0][i][j] = pieceList[1][i][j] = SQ_NONE;
-
-  for (Square sq = SQ_A1; sq <= SQ_H8; sq++)
-      castleRightsMask[sq] = ALL_CASTLES;
-
-  sideToMove = WHITE;
-  initialKFile = FILE_E;
-  initialKRFile = FILE_H;
-  initialQRFile = FILE_A;
 }
 
 
-/// Position::reset_game_ply() simply sets gamePly to 0. It is used from the
-/// UCI interface code, whenever a non-reversible move is made in a
-/// 'position fen <fen> moves m1 m2 ...' command.  This makes it possible
-/// for the program to handle games of arbitrary length, as long as the GUI
-/// handles draws by the 50 move rule correctly.
-
-void Position::reset_game_ply() {
-
-  st->gamePly = 0;
-}
-
-void Position::inc_startpos_ply_counter() {
-
-  startPosPlyCounter++;
-}
-
 /// Position::put_piece() puts a piece on the given square of the board,
 /// updating the board array, pieces list, bitboards, and piece counts.
 
 void Position::put_piece(Piece p, Square s) {
 
-  Color c = color_of_piece(p);
-  PieceType pt = type_of_piece(p);
+  Color c = color_of(p);
+  PieceType pt = type_of(p);
 
   board[s] = p;
   index[s] = pieceCount[c][pt]++;
   pieceList[c][pt][index[s]] = s;
 
-  set_bit(&(byTypeBB[pt]), s);
-  set_bit(&(byColorBB[c]), s);
-  set_bit(&(byTypeBB[0]), s); // HACK: byTypeBB[0] contains all occupied squares.
+  byTypeBB[ALL_PIECES] |= s;
+  byTypeBB[pt] |= s;
+  byColorBB[c] |= s;
 }
 
 
@@ -1566,19 +1334,21 @@ void Position::put_piece(Piece p, Square s) {
 
 Key Position::compute_key() const {
 
-  Key result = zobCastle[st->castleRights];
+  Key k = Zobrist::castle[st->castleRights];
 
-  for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
-      if (square_is_occupied(s))
-          result ^= zobrist[color_of_piece_on(s)][type_of_piece_on(s)][s];
+  for (Bitboard b = pieces(); b; )
+  {
+      Square s = pop_lsb(&b);
+      k ^= Zobrist::psq[color_of(piece_on(s))][type_of(piece_on(s))][s];
+  }
 
   if (ep_square() != SQ_NONE)
-      result ^= zobEp[ep_square()];
+      k ^= Zobrist::enpassant[file_of(ep_square())];
 
-  if (side_to_move() == BLACK)
-      result ^= zobSideToMove;
+  if (sideToMove == BLACK)
+      k ^= Zobrist::side;
 
-  return result;
+  return k;
 }
 
 
@@ -1590,16 +1360,15 @@ Key Position::compute_key() const {
 
 Key Position::compute_pawn_key() const {
 
-  Bitboard b;
-  Key result = 0;
+  Key k = 0;
 
-  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
+  for (Bitboard b = pieces(PAWN); b; )
   {
-      b = pieces(PAWN, c);
-      while (b)
-          result ^= zobrist[c][PAWN][pop_1st_bit(&b)];
+      Square s = pop_lsb(&b);
+      k ^= Zobrist::psq[color_of(piece_on(s))][PAWN][s];
   }
-  return result;
+
+  return k;
 }
 
 
@@ -1611,39 +1380,32 @@ Key Position::compute_pawn_key() const {
 
 Key Position::compute_material_key() const {
 
-  int count;
-  Key result = 0;
+  Key k = 0;
 
   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
       for (PieceType pt = PAWN; pt <= QUEEN; pt++)
-      {
-          count = piece_count(c, pt);
-          for (int i = 0; i < count; i++)
-              result ^= zobrist[c][pt][i];
-      }
-  return result;
+          for (int cnt = 0; cnt < piece_count(c, pt); cnt++)
+              k ^= Zobrist::psq[c][pt][cnt];
+
+  return k;
 }
 
 
-/// Position::compute_value() compute the incremental scores for the middle
+/// Position::compute_psq_score() computes the incremental scores for the middle
 /// game and the endgame. These functions are used to initialize the incremental
 /// scores when a new position is set up, and to verify that the scores are correctly
 /// updated by do_move and undo_move when the program is running in debug mode.
-Score Position::compute_value() const {
+Score Position::compute_psq_score() const {
 
-  Bitboard b;
-  Score result = SCORE_ZERO;
+  Score score = SCORE_ZERO;
 
-  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
-      for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
-      {
-          b = pieces(pt, c);
-          while (b)
-              result += pst(c, pt, pop_1st_bit(&b));
-      }
+  for (Bitboard b = pieces(); b; )
+  {
+      Square s = pop_lsb(&b);
+      score += pieceSquareTable[piece_on(s)][s];
+  }
 
-  result += (side_to_move() == WHITE ? TempoValue / 2 : -TempoValue / 2);
-  return result;
+  return score;
 }
 
 
@@ -1654,275 +1416,161 @@ Score Position::compute_value() const {
 
 Value Position::compute_non_pawn_material(Color c) const {
 
-  Value result = VALUE_ZERO;
+  Value value = VALUE_ZERO;
 
   for (PieceType pt = KNIGHT; pt <= QUEEN; pt++)
-      result += piece_count(c, pt) * PieceValueMidgame[pt];
+      value += piece_count(c, pt) * PieceValue[MG][pt];
 
-  return result;
+  return value;
 }
 
 
 /// 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.
-
+template<bool CheckRepetition, bool CheckThreeFold>
 bool Position::is_draw() const {
 
-  // Draw by material?
   if (   !pieces(PAWN)
-      && (non_pawn_material(WHITE) + non_pawn_material(BLACK) <= BishopValueMidgame))
+      && (non_pawn_material(WHITE) + non_pawn_material(BLACK) <= BishopValueMg))
       return true;
 
-  // Draw by the 50 moves rule?
-  if (st->rule50 > 99 && (st->rule50 > 100 || !is_mate()))
+  if (st->rule50 > 99 && (!checkers() || MoveList<LEGAL>(*this).size()))
       return true;
 
-  // Draw by repetition?
-  for (int i = 4, e = Min(Min(st->gamePly, st->rule50), st->pliesFromNull); i <= e; i += 2)
-      if (history[st->gamePly - i] == st->key)
-          return true;
-
-  return false;
-}
-
-
-/// Position::is_mate() returns true or false depending on whether the
-/// side to move is checkmated.
-
-bool Position::is_mate() const {
-
-  MoveStack moves[MOVES_MAX];
-  return is_check() && generate_moves(*this, moves) == moves;
-}
-
-
-/// Position::has_mate_threat() tests whether the side to move is under
-/// a threat of being mated in one from the current position.
-
-bool Position::has_mate_threat() {
-
-  MoveStack mlist[MOVES_MAX], *last, *cur;
-  StateInfo st1, st2;
-  bool mateFound = false;
-
-  // If we are under check it's up to evasions to do the job
-  if (is_check())
-      return false;
-
-  // First pass the move to our opponent doing a null move
-  do_null_move(st1);
-
-  // Then generate pseudo-legal moves that could give check
-  last = generate_non_capture_checks(*this, mlist);
-  last = generate_captures(*this, last);
-
-  // Loop through the moves, and see if one of them gives mate
-  Bitboard pinned = pinned_pieces(sideToMove);
-  CheckInfo ci(*this);
-  for (cur = mlist; cur != last && !mateFound; cur++)
+  if (CheckRepetition)
   {
-      Move move = cur->move;
-      if (   !pl_move_is_legal(move, pinned)
-          || !move_is_check(move, ci))
-          continue;
+      int i = 4, e = std::min(st->rule50, st->pliesFromNull), cnt;
 
-      do_move(move, st2, ci, true);
+      if (i <= e)
+      {
+          StateInfo* stp = st->previous->previous;
 
-      if (is_mate())
-          mateFound = true;
+          for (cnt = 0; i <= e; i += 2)
+          {
+              stp = stp->previous->previous;
 
-      undo_move(move);
+              if (stp->key == st->key && (!CheckThreeFold || ++cnt >= 2))
+                  return true;
+          }
+      }
   }
 
-  undo_null_move();
-  return mateFound;
+  return false;
 }
 
+// Explicit template instantiations
+template bool Position::is_draw<true,  true>() const;
+template bool Position::is_draw<true, false>() const;
+template bool Position::is_draw<false,false>() const;
 
-/// Position::init_zobrist() is a static member function which initializes at
-/// startup the various arrays used to compute hash keys.
 
-void Position::init_zobrist() {
-
-  int i,j, k;
-  RKISS rk;
-
-  for (i = 0; i < 2; i++) for (j = 0; j < 8; j++) for (k = 0; k < 64; k++)
-      zobrist[i][j][k] = rk.rand<Key>();
-
-  for (i = 0; i < 64; i++)
-      zobEp[i] = rk.rand<Key>();
-
-  for (i = 0; i < 16; i++)
-      zobCastle[i] = rk.rand<Key>();
-
-  zobSideToMove = rk.rand<Key>();
-  zobExclusion  = rk.rand<Key>();
-}
+/// Position::flip() flips position with the white and black sides reversed. This
+/// is only useful for debugging especially for finding evaluation symmetry bugs.
 
+void Position::flip() {
 
-/// Position::init_piece_square_tables() initializes the piece square tables.
-/// This is a two-step operation: First, the white halves of the tables are
-/// copied from the MgPST[][] and EgPST[][] arrays. Second, the black halves
-/// of the tables are initialized by mirroring and changing the sign of the
-/// corresponding white scores.
+  const Position pos(*this);
 
-void Position::init_piece_square_tables() {
+  clear();
 
-  for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
-      for (Piece p = WP; p <= WK; p++)
-          PieceSquareTable[p][s] = make_score(MgPST[p][s], EgPST[p][s]);
+  sideToMove = ~pos.side_to_move();
+  thisThread = pos.this_thread();
+  nodes = pos.nodes_searched();
+  chess960 = pos.is_chess960();
+  startPosPly = pos.startpos_ply_counter();
 
   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
-      for (Piece p = BP; p <= BK; p++)
-          PieceSquareTable[p][s] = -PieceSquareTable[p-8][flip_square(s)];
-}
-
-
-/// Position::flipped_copy() makes a copy of the input position, but with
-/// the white and black sides reversed. This is only useful for debugging,
-/// especially for finding evaluation symmetry bugs.
-
-void Position::flipped_copy(const Position& pos) {
+      if (!pos.is_empty(s))
+          put_piece(Piece(pos.piece_on(s) ^ 8), ~s);
+
+  if (pos.can_castle(WHITE_OO))
+      set_castle_right(BLACK, ~pos.castle_rook_square(WHITE, KING_SIDE));
+  if (pos.can_castle(WHITE_OOO))
+      set_castle_right(BLACK, ~pos.castle_rook_square(WHITE, QUEEN_SIDE));
+  if (pos.can_castle(BLACK_OO))
+      set_castle_right(WHITE, ~pos.castle_rook_square(BLACK, KING_SIDE));
+  if (pos.can_castle(BLACK_OOO))
+      set_castle_right(WHITE, ~pos.castle_rook_square(BLACK, QUEEN_SIDE));
 
-  assert(pos.is_ok());
-
-  clear();
-  threadID = pos.thread();
-
-  // Board
-  for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
-      if (!pos.square_is_empty(s))
-          put_piece(Piece(pos.piece_on(s) ^ 8), flip_square(s));
-
-  // Side to move
-  sideToMove = opposite_color(pos.side_to_move());
-
-  // Castling rights
-  if (pos.can_castle_kingside(WHITE))  do_allow_oo(BLACK);
-  if (pos.can_castle_queenside(WHITE)) do_allow_ooo(BLACK);
-  if (pos.can_castle_kingside(BLACK))  do_allow_oo(WHITE);
-  if (pos.can_castle_queenside(BLACK)) do_allow_ooo(WHITE);
-
-  initialKFile  = pos.initialKFile;
-  initialKRFile = pos.initialKRFile;
-  initialQRFile = pos.initialQRFile;
-
-  castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_1)] ^= (WHITE_OO | WHITE_OOO);
-  castleRightsMask[make_square(initialKFile,  RANK_8)] ^= (BLACK_OO | BLACK_OOO);
-  castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_1)] ^=  WHITE_OO;
-  castleRightsMask[make_square(initialKRFile, RANK_8)] ^=  BLACK_OO;
-  castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_1)] ^=  WHITE_OOO;
-  castleRightsMask[make_square(initialQRFile, RANK_8)] ^=  BLACK_OOO;
-
-  // En passant square
   if (pos.st->epSquare != SQ_NONE)
-      st->epSquare = flip_square(pos.st->epSquare);
+      st->epSquare = ~pos.st->epSquare;
 
-  // Checkers
-  find_checkers();
+  st->checkersBB = attackers_to(king_square(sideToMove)) & pieces(~sideToMove);
 
-  // Hash keys
   st->key = compute_key();
   st->pawnKey = compute_pawn_key();
   st->materialKey = compute_material_key();
-
-  // Incremental scores
-  st->value = compute_value();
-
-  // Material
+  st->psqScore = compute_psq_score();
   st->npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
   st->npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
 
-  assert(is_ok());
+  assert(pos_is_ok());
 }
 
 
-/// Position::is_ok() performs some consitency checks for the position object.
+/// Position::pos_is_ok() performs some consitency checks for the position object.
 /// This is meant to be helpful when debugging.
 
-bool Position::is_ok(int* failedStep) const {
+bool Position::pos_is_ok(int* failedStep) const {
 
-  // What features of the position should be verified?
-  const bool debugAll = false;
-
-  const bool debugBitboards       = debugAll || false;
-  const bool debugKingCount       = debugAll || false;
-  const bool debugKingCapture     = debugAll || false;
-  const bool debugCheckerCount    = debugAll || false;
-  const bool debugKey             = debugAll || false;
-  const bool debugMaterialKey     = debugAll || false;
-  const bool debugPawnKey         = debugAll || false;
-  const bool debugIncrementalEval = debugAll || false;
-  const bool debugNonPawnMaterial = debugAll || false;
-  const bool debugPieceCounts     = debugAll || false;
-  const bool debugPieceList       = debugAll || false;
-  const bool debugCastleSquares   = debugAll || false;
-
-  if (failedStep) *failedStep = 1;
-
-  // Side to move OK?
-  if (!color_is_ok(side_to_move()))
-      return false;
-
-  // Are the king squares in the position correct?
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (piece_on(king_square(WHITE)) != WK)
-      return false;
+  int dummy, *step = failedStep ? failedStep : &dummy;
 
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (piece_on(king_square(BLACK)) != BK)
+  // What features of the position should be verified?
+  const bool all = false;
+
+  const bool debugBitboards       = all || false;
+  const bool debugKingCount       = all || false;
+  const bool debugKingCapture     = all || false;
+  const bool debugCheckerCount    = all || false;
+  const bool debugKey             = all || false;
+  const bool debugMaterialKey     = all || false;
+  const bool debugPawnKey         = all || false;
+  const bool debugIncrementalEval = all || false;
+  const bool debugNonPawnMaterial = all || false;
+  const bool debugPieceCounts     = all || false;
+  const bool debugPieceList       = all || false;
+  const bool debugCastleSquares   = all || false;
+
+  *step = 1;
+
+  if (sideToMove != WHITE && sideToMove != BLACK)
       return false;
 
-  // Castle files OK?
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (!file_is_ok(initialKRFile))
+  if ((*step)++, piece_on(king_square(WHITE)) != W_KING)
       return false;
 
-  if (!file_is_ok(initialQRFile))
+  if ((*step)++, piece_on(king_square(BLACK)) != B_KING)
       return false;
 
-  // Do both sides have exactly one king?
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (debugKingCount)
+  if ((*step)++, debugKingCount)
   {
-      int kingCount[2] = {0, 0};
+      int kingCount[COLOR_NB] = {};
+
       for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
-          if (type_of_piece_on(s) == KING)
-              kingCount[color_of_piece_on(s)]++;
+          if (type_of(piece_on(s)) == KING)
+              kingCount[color_of(piece_on(s))]++;
 
       if (kingCount[0] != 1 || kingCount[1] != 1)
           return false;
   }
 
-  // Can the side to move capture the opponent's king?
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (debugKingCapture)
-  {
-      Color us = side_to_move();
-      Color them = opposite_color(us);
-      Square ksq = king_square(them);
-      if (attackers_to(ksq) & pieces_of_color(us))
+  if ((*step)++, debugKingCapture)
+      if (attackers_to(king_square(~sideToMove)) & pieces(sideToMove))
           return false;
-  }
 
-  // Is there more than 2 checkers?
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (debugCheckerCount && count_1s<CNT32>(st->checkersBB) > 2)
+  if ((*step)++, debugCheckerCount && popcount<Full>(st->checkersBB) > 2)
       return false;
 
-  // Bitboards OK?
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (debugBitboards)
+  if ((*step)++, debugBitboards)
   {
       // The intersection of the white and black pieces must be empty
-      if ((pieces_of_color(WHITE) & pieces_of_color(BLACK)) != EmptyBoardBB)
+      if (pieces(WHITE) & pieces(BLACK))
           return false;
 
       // The union of the white and black pieces must be equal to all
       // occupied squares
-      if ((pieces_of_color(WHITE) | pieces_of_color(BLACK)) != occupied_squares())
+      if ((pieces(WHITE) | pieces(BLACK)) != pieces())
           return false;
 
       // Separate piece type bitboards must have empty intersections
@@ -1932,88 +1580,63 @@ bool Position::is_ok(int* failedStep) const {
                   return false;
   }
 
-  // En passant square OK?
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (ep_square() != SQ_NONE)
-  {
-      // The en passant square must be on rank 6, from the point of view of the
-      // side to move.
-      if (relative_rank(side_to_move(), ep_square()) != RANK_6)
-          return false;
-  }
+  if ((*step)++, ep_square() != SQ_NONE && relative_rank(sideToMove, ep_square()) != RANK_6)
+      return false;
 
-  // Hash key OK?
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (debugKey && st->key != compute_key())
+  if ((*step)++, debugKey && st->key != compute_key())
       return false;
 
-  // Pawn hash key OK?
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (debugPawnKey && st->pawnKey != compute_pawn_key())
+  if ((*step)++, debugPawnKey && st->pawnKey != compute_pawn_key())
       return false;
 
-  // Material hash key OK?
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (debugMaterialKey && st->materialKey != compute_material_key())
+  if ((*step)++, debugMaterialKey && st->materialKey != compute_material_key())
       return false;
 
-  // Incremental eval OK?
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (debugIncrementalEval && st->value != compute_value())
+  if ((*step)++, debugIncrementalEval && st->psqScore != compute_psq_score())
       return false;
 
-  // Non-pawn material OK?
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (debugNonPawnMaterial)
+  if ((*step)++, debugNonPawnMaterial)
   {
-      if (st->npMaterial[WHITE] != compute_non_pawn_material(WHITE))
-          return false;
-
-      if (st->npMaterial[BLACK] != compute_non_pawn_material(BLACK))
+      if (   st->npMaterial[WHITE] != compute_non_pawn_material(WHITE)
+          || st->npMaterial[BLACK] != compute_non_pawn_material(BLACK))
           return false;
   }
 
-  // Piece counts OK?
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (debugPieceCounts)
+  if ((*step)++, debugPieceCounts)
       for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
           for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; pt++)
-              if (pieceCount[c][pt] != count_1s<CNT32>(pieces(pt, c)))
+              if (pieceCount[c][pt] != popcount<Full>(pieces(c, pt)))
                   return false;
 
-  if (failedStep) (*failedStep)++;
-  if (debugPieceList)
-  {
+  if ((*step)++, debugPieceList)
       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))
+                  if (piece_on(piece_list(c, pt)[i]) != make_piece(c, pt))
                       return false;
 
-                  if (index[piece_list(c, pt, i)] != i)
+                  if (index[piece_list(c, pt)[i]] != i)
                       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 ((*step)++, debugCastleSquares)
+      for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
+          for (CastlingSide s = KING_SIDE; s <= QUEEN_SIDE; s = CastlingSide(s + 1))
+          {
+              CastleRight cr = make_castle_right(c, s);
+
+              if (!can_castle(cr))
+                  continue;
+
+              if ((castleRightsMask[king_square(c)] & cr) != cr)
+                  return false;
+
+              if (   piece_on(castleRookSquare[c][s]) != make_piece(c, ROOK)
+                  || castleRightsMask[castleRookSquare[c][s]] != cr)
+                  return false;
+          }
 
-  if (failedStep) *failedStep = 0;
+  *step = 0;
   return true;
 }