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Fix a smal bug in Position::from_fen
[stockfish] / src / position.cpp
index 91fbd103a739ccfd84b5fec8717ec90b0e1b4858..36db8d2b65200a9bb5e2f829d35a0ae0722ef253 100644 (file)
@@ -23,8 +23,9 @@
 ////
 
 #include <cassert>
-#include <iostream>
+#include <cstring>
 #include <fstream>
+#include <iostream>
 
 #include "mersenne.h"
 #include "movegen.h"
@@ -189,7 +190,7 @@ void Position::from_fen(const std::string& fen) {
       i++;
 
   // En passant square
-  if (    i < fen.length() - 2
+  if (    i <= fen.length() - 2
       && (fen[i] >= 'a' && fen[i] <= 'h')
       && (fen[i+1] == '3' || fen[i+1] == '6'))
       st->epSquare = square_from_string(fen.substr(i, 2));
@@ -319,85 +320,62 @@ void Position::copy(const Position &pos) {
 }
 
 
-/// Position:pinned_pieces() returns a bitboard of all pinned (against the
-/// king) pieces for the given color.
-Bitboard Position::pinned_pieces(Color c) const {
+/// Position:hidden_checkers<>() returns a bitboard of all pinned (against the
+/// king) pieces for the given color and for the given pinner type. Or, when
+/// template parameter FindPinned is false, the pieces of the given color
+/// candidate for a discovery check against the enemy king.
+/// Note that checkersBB bitboard must be already updated.
 
-  if (st->pinned[c] != ~EmptyBoardBB)
-      return st->pinned[c];
+template<bool FindPinned>
+Bitboard Position::hidden_checkers(Color c) const {
 
-  Bitboard p1, p2;
-  Square ksq = king_square(c);
-  st->pinned[c] = hidden_checks<ROOK, true>(c, ksq, p1) | hidden_checks<BISHOP, true>(c, ksq, p2);
-  st->pinners[c] = p1 | p2;
-  return st->pinned[c];
-}
+  Bitboard pinners, result = EmptyBoardBB;
 
-Bitboard Position::pinned_pieces(Color c, Bitboard& p) const {
+  // Pinned pieces protect our king, dicovery checks attack
+  // the enemy king.
+  Square ksq = king_square(FindPinned ? c : opposite_color(c));
 
-  if (st->pinned[c] == ~EmptyBoardBB)
-      pinned_pieces(c);
+  // Pinners are sliders, not checkers, that give check when
+  // candidate pinned is removed.
+  pinners =  (rooks_and_queens(FindPinned ? opposite_color(c) : c) & RookPseudoAttacks[ksq])
+           | (bishops_and_queens(FindPinned ? opposite_color(c) : c) & BishopPseudoAttacks[ksq]);
 
-  p = st->pinners[c];
-  return st->pinned[c];
-}
+  if (FindPinned && pinners)
+      pinners &= ~st->checkersBB;
 
-Bitboard Position::discovered_check_candidates(Color c) const {
+  while (pinners)
+  {
+      Square s = pop_1st_bit(&pinners);
+      Bitboard b = squares_between(s, ksq) & occupied_squares();
 
-  if (st->dcCandidates[c] != ~EmptyBoardBB)
-      return st->dcCandidates[c];
+      assert(b);
 
-  Bitboard dummy;
-  Square ksq = king_square(opposite_color(c));
-  st->dcCandidates[c] = hidden_checks<ROOK, false>(c, ksq, dummy) | hidden_checks<BISHOP, false>(c, ksq, dummy);
-  return st->dcCandidates[c];
+      if (  !(b & (b - 1)) // Only one bit set?
+          && (b & pieces_of_color(c))) // Is an our piece?
+          result |= b;
+  }
+  return result;
 }
 
-/// Position:hidden_checks<>() 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 pinned pieces of opposite color
-/// that are, indeed, the pieces candidate for a discovery check.
-template<PieceType Piece, bool FindPinned>
-Bitboard Position::hidden_checks(Color c, Square ksq, Bitboard& pinners) const {
-
-  Square s;
-  Bitboard sliders, result = EmptyBoardBB;
 
-  if (Piece == ROOK) // Resolved at compile time
-      sliders = rooks_and_queens(FindPinned ? opposite_color(c) : c) & RookPseudoAttacks[ksq];
-  else
-      sliders = bishops_and_queens(FindPinned ? opposite_color(c) : c) & BishopPseudoAttacks[ksq];
+/// Position:pinned_pieces() returns a bitboard of all pinned (against the
+/// king) pieces for the given color.
 
-  if (sliders && (!FindPinned || (sliders & ~st->checkersBB)))
-  {
-       // King blockers are candidate pinned pieces
-      Bitboard candidate_pinned = piece_attacks<Piece>(ksq) & pieces_of_color(c);
-
-      // Pinners are sliders, not checkers, that give check when
-      // candidate pinned are removed.
-      pinners = (FindPinned ? sliders & ~st->checkersBB : sliders);
-
-      if (Piece == ROOK)
-          pinners &= rook_attacks_bb(ksq, occupied_squares() ^ candidate_pinned);
-      else
-          pinners &= bishop_attacks_bb(ksq, occupied_squares() ^ candidate_pinned);
-
-      // Finally for each pinner find the corresponding pinned piece (if same color of king)
-      // or discovery checker (if opposite color) among the candidates.
-      Bitboard p = pinners;
-      while (p)
-      {
-          s = pop_1st_bit(&p);
-          result |= (squares_between(s, ksq) & candidate_pinned);
-      }
-  }
-  else
-      pinners = EmptyBoardBB;
+Bitboard Position::pinned_pieces(Color c) const {
 
-  return result;
+  return hidden_checkers<true>(c);
 }
 
 
+/// Position:discovered_check_candidates() returns a bitboard containing all
+/// pieces for the given side which are candidates for giving a discovered
+/// check.
+
+Bitboard Position::discovered_check_candidates(Color c) const {
+
+  return hidden_checkers<false>(c);
+}
+
 /// Position::attacks_to() computes a bitboard containing all pieces which
 /// attacks a given square. There are two versions of this function: One
 /// which finds attackers of both colors, and one which only finds the
@@ -466,7 +444,7 @@ bool Position::move_attacks_square(Move m, Square s) const {
 
 
 /// Position::find_checkers() computes the checkersBB bitboard, which
-/// contains a nonzero bit for each checking piece (0, 1 or 2).  It
+/// contains a nonzero bit for each checking piece (0, 1 or 2). It
 /// currently works by calling Position::attacks_to, which is probably
 /// inefficient. Consider rewriting this function to use the last move
 /// played, like in non-bitboard versions of Glaurung.
@@ -482,8 +460,14 @@ void Position::find_checkers() {
 
 bool Position::pl_move_is_legal(Move m) const {
 
+  return pl_move_is_legal(m, pinned_pieces(side_to_move()));
+}
+
+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()));
 
   // If we're in check, all pseudo-legal moves are legal, because our
   // check evasion generator only generates true legal moves.
@@ -495,7 +479,6 @@ bool Position::pl_move_is_legal(Move m) const {
       return true;
 
   Color us = side_to_move();
-  Color them = opposite_color(us);
   Square from = move_from(m);
   Square ksq = king_square(us);
 
@@ -507,6 +490,7 @@ bool Position::pl_move_is_legal(Move m) const {
   // after the move is made
   if (move_is_ep(m))
   {
+      Color them = opposite_color(us);
       Square to = move_to(m);
       Square capsq = make_square(square_file(to), square_rank(from));
       Bitboard b = occupied_squares();
@@ -527,11 +511,12 @@ bool Position::pl_move_is_legal(Move m) const {
   // If the moving piece is a king, check whether the destination
   // square is attacked by the opponent.
   if (from == ksq)
-      return !(square_is_attacked(move_to(m), them));
+      return !(square_is_attacked(move_to(m), opposite_color(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 (   !bit_is_set(pinned_pieces(us), from)
+  return (   !pinned
+          || !bit_is_set(pinned, from)
           || (direction_between_squares(from, ksq) == direction_between_squares(move_to(m), ksq)));
 }
 
@@ -540,15 +525,21 @@ bool Position::pl_move_is_legal(Move m) const {
 
 bool Position::move_is_check(Move m) const {
 
+  Bitboard dc = discovered_check_candidates(side_to_move());
+  return move_is_check(m, dc);
+}
+
+bool Position::move_is_check(Move m, Bitboard dcCandidates) const {
+
   assert(is_ok());
   assert(move_is_ok(m));
+  assert(dcCandidates == discovered_check_candidates(side_to_move()));
 
   Color us = side_to_move();
   Color them = opposite_color(us);
   Square from = move_from(m);
   Square to = move_to(m);
   Square ksq = king_square(them);
-  Bitboard dcCandidates = discovered_check_candidates(us);
 
   assert(color_of_piece_on(from) == us);
   assert(piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(them, KING));
@@ -561,7 +552,8 @@ bool Position::move_is_check(Move m) const {
       if (bit_is_set(pawn_attacks(them, ksq), to)) // Normal check?
           return true;
 
-      if (    bit_is_set(dcCandidates, from)      // Discovered check?
+      if (   dcCandidates // Discovered check?
+          && bit_is_set(dcCandidates, from)
           && (direction_between_squares(from, ksq) != direction_between_squares(to, ksq)))
           return true;
 
@@ -600,22 +592,26 @@ bool Position::move_is_check(Move m) const {
       }
       return false;
 
+  // Test discovered check and normal check according to piece type
   case KNIGHT:
-    return   bit_is_set(dcCandidates, from)              // Discovered check?
-          || bit_is_set(piece_attacks<KNIGHT>(ksq), to); // Normal check?
+    return   (dcCandidates && bit_is_set(dcCandidates, from))
+          || bit_is_set(piece_attacks<KNIGHT>(ksq), to);
 
   case BISHOP:
-    return   bit_is_set(dcCandidates, from)              // Discovered check?
-          || bit_is_set(piece_attacks<BISHOP>(ksq), to); // Normal check?
+    return   (dcCandidates && bit_is_set(dcCandidates, from))
+          || (   direction_between_squares(ksq, to) != DIR_NONE
+              && bit_is_set(piece_attacks<BISHOP>(ksq), to));
 
   case ROOK:
-    return   bit_is_set(dcCandidates, from)              // Discovered check?
-          || bit_is_set(piece_attacks<ROOK>(ksq), to);   // Normal check?
+    return   (dcCandidates && bit_is_set(dcCandidates, from))
+          || (   direction_between_squares(ksq, to) != DIR_NONE
+              && bit_is_set(piece_attacks<ROOK>(ksq), to));
 
   case QUEEN:
       // Discovered checks are impossible!
       assert(!bit_is_set(dcCandidates, from));
-      return bit_is_set(piece_attacks<QUEEN>(ksq), to);  // Normal check?
+      return (   direction_between_squares(ksq, to) != DIR_NONE
+              && bit_is_set(piece_attacks<QUEEN>(ksq), to));
 
   case KING:
       // Discovered check?
@@ -669,13 +665,25 @@ bool Position::move_is_capture(Move m) const {
 }
 
 
-/// Position::update_checkers() is a private method to udpate chekers info
+/// Position::update_checkers() udpates chekers info given the move. It is called
+/// in do_move() and is faster then find_checkers().
 
 template<PieceType Piece>
 inline void Position::update_checkers(Bitboard* pCheckersBB, Square ksq, Square from,
                                       Square to, Bitboard dcCandidates) {
 
-  if (Piece != KING && bit_is_set(piece_attacks<Piece>(ksq), to))
+  const bool Bishop = (Piece == QUEEN || Piece == BISHOP);
+  const bool Rook   = (Piece == QUEEN || Piece == ROOK);
+  const bool Slider = Bishop || Rook;
+
+  if (  (   (Bishop && bit_is_set(BishopPseudoAttacks[ksq], to))
+         || (Rook   && bit_is_set(RookPseudoAttacks[ksq], to)))
+      && bit_is_set(piece_attacks<Piece>(ksq), to)) // slow, try to early skip
+      set_bit(pCheckersBB, to);
+
+  else if (   Piece != KING
+           && !Slider
+           && bit_is_set(piece_attacks<Piece>(ksq), to))
       set_bit(pCheckersBB, to);
 
   if (Piece != QUEEN && bit_is_set(dcCandidates, from))
@@ -695,18 +703,25 @@ inline void Position::update_checkers(Bitboard* pCheckersBB, Square ksq, Square
 
 void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt) {
 
+  do_move(m, newSt, discovered_check_candidates(side_to_move()));
+}
+
+void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, Bitboard dcCandidates) {
+
   assert(is_ok());
   assert(move_is_ok(m));
 
-  // Get now the current (pre-move) dc candidates that we will use
-  // in update_checkers().
-  Bitboard oldDcCandidates = discovered_check_candidates(side_to_move());
+  // Copy some fields of old state to our new StateInfo object except the
+  // ones which are recalculated from scratch anyway, then switch our state
+  // pointer to point to the new, ready to be updated, state.
+  struct ReducedStateInfo {
+    Key key, pawnKey, materialKey;
+    int castleRights, rule50;
+    Square epSquare;
+    Value mgValue, egValue;
+  };
 
-  // Copy the old state to our new StateInfo object (except the
-  // captured piece, which is taken care of later.
-  // TODO do not copy pinners and checkersBB because are recalculated
-  // anyway.
-  newSt = *st;
+  memcpy(&newSt, st, sizeof(ReducedStateInfo));
   newSt.capture = NO_PIECE_TYPE;
   newSt.previous = st;
   st = &newSt;
@@ -719,10 +734,6 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt) {
   // case of non-reversible moves is taken care of later.
   st->rule50++;
 
-  // Reset pinned bitboard and its friends
-  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
-      st->pinned[c] = st->dcCandidates[c] = ~EmptyBoardBB;
-
   if (move_is_castle(m))
       do_castle_move(m);
   else if (move_promotion(m))
@@ -812,12 +823,12 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt) {
     Square ksq = king_square(them);
     switch (piece)
     {
-    case PAWN:   update_checkers<PAWN>(&st->checkersBB, ksq, from, to, oldDcCandidates);   break;
-    case KNIGHT: update_checkers<KNIGHT>(&st->checkersBB, ksq, from, to, oldDcCandidates); break;
-    case BISHOP: update_checkers<BISHOP>(&st->checkersBB, ksq, from, to, oldDcCandidates); break;
-    case ROOK:   update_checkers<ROOK>(&st->checkersBB, ksq, from, to, oldDcCandidates);   break;
-    case QUEEN:  update_checkers<QUEEN>(&st->checkersBB, ksq, from, to, oldDcCandidates);  break;
-    case KING:   update_checkers<KING>(&st->checkersBB, ksq, from, to, oldDcCandidates);   break;
+    case PAWN:   update_checkers<PAWN>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);   break;
+    case KNIGHT: update_checkers<KNIGHT>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates); break;
+    case BISHOP: update_checkers<BISHOP>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates); break;
+    case ROOK:   update_checkers<ROOK>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);   break;
+    case QUEEN:  update_checkers<QUEEN>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);  break;
+    case KING:   update_checkers<KING>(&(st->checkersBB), ksq, from, to, dcCandidates);   break;
     default: assert(false); break;
     }
   }
@@ -1221,7 +1232,7 @@ void Position::undo_move(Move m) {
           board[to] = EMPTY;
   }
 
-  // Finally point out state pointer back to the previous state
+  // Finally point our state pointer back to the previous state
   st = st->previous;
 
   assert(is_ok());
@@ -1427,7 +1438,7 @@ void Position::undo_ep_move(Move m) {
 /// 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.
 
-void Position::do_null_move(StateInfo& newSt) {
+void Position::do_null_move(StateInfo& backupSt) {
 
   assert(is_ok());
   assert(!is_check());
@@ -1435,10 +1446,12 @@ void Position::do_null_move(StateInfo& newSt) {
   // Back up the information necessary to undo the null move to the supplied
   // StateInfo object. In the case of a null move, the only thing we need to
   // remember is the last move made and the en passant square.
-  newSt.lastMove = st->lastMove;
-  newSt.epSquare = st->epSquare;
-  newSt.previous = st->previous;
-  st->previous = &newSt;
+  // Note that differently from normal case here backupSt is actually used as
+  // a backup storage not as a new state to be used.
+  backupSt.lastMove = st->lastMove;
+  backupSt.epSquare = st->epSquare;
+  backupSt.previous = st->previous;
+  st->previous = &backupSt;
 
   // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
   // detect repetition draws.
@@ -1468,7 +1481,7 @@ void Position::undo_null_move() {
   assert(is_ok());
   assert(!is_check());
 
-  // Restore information from the our StateInfo object
+  // Restore information from the our backup StateInfo object
   st->lastMove = st->previous->lastMove;
   st->epSquare = st->previous->epSquare;
   st->previous = st->previous->previous;
@@ -1490,7 +1503,7 @@ void Position::undo_null_move() {
 
 
 /// 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
+/// material gain or loss resulting from a move. There are three versions of
 /// this function: One which takes a destination square as input, one takes a
 /// move, and one which takes a 'from' and a 'to' square. The function does
 /// not yet understand promotions captures.
@@ -1596,7 +1609,7 @@ int Position::see(Square from, Square to) const {
   swapList[0] = seeValues[capture];
 
   do {
-      // Locate the least valuable attacker for the side to move.  The loop
+      // 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; !(attackers & pieces_of_color_and_type(c, pt)); pt++)
@@ -1639,22 +1652,32 @@ int Position::see(Square from, Square to) const {
 }
 
 
+/// Position::setStartState() copies the content of the argument
+/// inside startState and makes st point to it. This is needed
+/// when the st pointee could become stale, as example because
+/// the caller is about to going out of scope.
+
+void Position::setStartState(const StateInfo& s) {
+
+  startState = s;
+  st = &startState;
+}
+
+
 /// Position::clear() erases the position object to a pristine state, with an
 /// empty board, white to move, and no castling rights.
 
 void Position::clear() {
 
   st = &startState;
-  st->previous = NULL; // We should never dereference this
+  memset(st, 0, sizeof(StateInfo));
+  st->epSquare = SQ_NONE;
+
+  memset(index, 0, sizeof(int) * 64);
+  memset(byColorBB, 0, sizeof(Bitboard) * 2);
 
   for (int i = 0; i < 64; i++)
-  {
       board[i] = EMPTY;
-      index[i] = 0;
-  }
-
-  for (int i = 0; i < 2; i++)
-      byColorBB[i] = EmptyBoardBB;
 
   for (int i = 0; i < 7; i++)
   {
@@ -1664,21 +1687,11 @@ void Position::clear() {
           pieceList[0][i][j] = pieceList[1][i][j] = SQ_NONE;
   }
 
-  st->checkersBB = EmptyBoardBB;
-  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
-      st->pinners[c] = st->pinned[c] = st->dcCandidates[c] = ~EmptyBoardBB;
-
   sideToMove = WHITE;
   gamePly = 0;
   initialKFile = FILE_E;
   initialKRFile = FILE_H;
   initialQRFile = FILE_A;
-
-  st->lastMove = MOVE_NONE;
-  st->castleRights = NO_CASTLES;
-  st->epSquare = SQ_NONE;
-  st->rule50 = 0;
-  st->previous = NULL;
 }
 
 
@@ -1841,15 +1854,14 @@ Value Position::compute_value() const {
 Value Position::compute_non_pawn_material(Color c) const {
 
   Value result = Value(0);
-  Square s;
 
   for (PieceType pt = KNIGHT; pt <= QUEEN; pt++)
   {
       Bitboard b = pieces_of_color_and_type(c, pt);
-      while(b)
+      while (b)
       {
-          s = pop_1st_bit(&b);
-          assert(piece_on(s) == piece_of_color_and_type(c, pt));
+          assert(piece_on(first_1(b)) == piece_of_color_and_type(c, pt));
+          pop_1st_bit(&b);
           result += piece_value_midgame(pt);
       }
   }