]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/position.cpp
Explicitly use a dedicated bitboard for occupied squares
[stockfish] / src / position.cpp
index 93e344538a9776915eacd1b9090b1d37779e52e9..605cc1ae63f3e63c0f4bd0f13cc68b40b0b979cb 100644 (file)
@@ -174,18 +174,41 @@ void Position::from_fen(const string& fenStr, bool isChess960) {
   sideToMove = (token == 'w' ? WHITE : BLACK);
   fen >> token;
 
-  // 3. Castling availability
+  // 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 ((fen >> token) && !isspace(token))
-      set_castling_rights(token);
+  {
+      Square rsq;
+      Color c = islower(token) ? BLACK : WHITE;
+      Piece rook = make_piece(c, ROOK);
+
+      token = char(toupper(token));
+
+      if (token == 'K')
+          for (rsq = relative_square(c, SQ_H1); piece_on(rsq) != rook; rsq--) {}
+
+      else if (token == 'Q')
+          for (rsq = relative_square(c, SQ_A1); piece_on(rsq) != rook; rsq++) {}
+
+      else if (token >= 'A' && token <= 'H')
+          rsq = make_square(File(token - 'A'), relative_rank(c, RANK_1));
+
+      else
+          continue;
+
+      set_castle_right(king_square(c), rsq);
+  }
 
   // 4. En passant square. Ignore if no pawn capture is possible
   if (   ((fen >> col) && (col >= 'a' && col <= 'h'))
       && ((fen >> row) && (row == '3' || row == '6')))
   {
       st->epSquare = make_square(File(col - 'a'), Rank(row - '1'));
-      Color them = flip(sideToMove);
 
-      if (!(attacks_from<PAWN>(st->epSquare, them) & pieces(PAWN, sideToMove)))
+      if (!(attackers_to(st->epSquare) & pieces(PAWN, sideToMove)))
           st->epSquare = SQ_NONE;
   }
 
@@ -196,25 +219,25 @@ void Position::from_fen(const string& fenStr, bool isChess960) {
   // handle also common incorrect FEN with fullmove = 0.
   startPosPly = Max(2 * (startPosPly - 1), 0) + int(sideToMove == BLACK);
 
-  // Various initialisations
-  chess960 = isChess960;
-  st->checkersBB = attackers_to(king_square(sideToMove)) & pieces(flip(sideToMove));
-
   st->key = compute_key();
   st->pawnKey = compute_pawn_key();
   st->materialKey = compute_material_key();
   st->value = compute_value();
   st->npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
   st->npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
+  st->checkersBB = attackers_to(king_square(sideToMove)) & pieces(flip(sideToMove));
+  chess960 = isChess960;
 
   assert(pos_is_ok());
 }
 
 
-/// Position::set_castle() is an helper function used to set
-/// correct castling related flags.
+/// Position::set_castle_right() is an helper function used to set castling
+/// rights given the corresponding king and rook starting squares.
+
+void Position::set_castle_right(Square ksq, Square rsq) {
 
-void Position::set_castle(int f, Square ksq, Square rsq) {
+  int f = (rsq < ksq ? WHITE_OOO : WHITE_OO) << color_of(piece_on(ksq));
 
   st->castleRights |= f;
   castleRightsMask[ksq] ^= f;
@@ -223,41 +246,6 @@ void Position::set_castle(int f, Square ksq, Square rsq) {
 }
 
 
-/// 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.
-
-void Position::set_castling_rights(char token) {
-
-    Color c = islower(token) ? BLACK : WHITE;
-
-    Square sqA = relative_square(c, SQ_A1);
-    Square sqH = relative_square(c, SQ_H1);
-    Square rsq, ksq = king_square(c);
-
-    token = char(toupper(token));
-
-    if (token == 'K')
-        for (rsq = sqH; piece_on(rsq) != make_piece(c, ROOK); rsq--) {}
-
-    else if (token == 'Q')
-        for (rsq = sqA; piece_on(rsq) != make_piece(c, ROOK); rsq++) {}
-
-    else if (token >= 'A' && token <= 'H')
-        rsq = make_square(File(token - 'A'), relative_rank(c, RANK_1));
-
-    else return;
-
-    if (file_of(rsq) < file_of(ksq))
-        set_castle(WHITE_OOO << c, ksq, rsq);
-    else
-        set_castle(WHITE_OO << c, ksq, rsq);
-}
-
-
 /// Position::to_fen() returns a FEN representation of the position. In case
 /// of Chess960 the Shredder-FEN notation is used. Mainly a debugging function.
 
@@ -400,18 +388,8 @@ Bitboard Position::discovered_check_candidates() const {
   return hidden_checkers<false>();
 }
 
-/// 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))
-        | (attacks_from<KNIGHT>(s)      & pieces(KNIGHT))
-        | (attacks_from<ROOK>(s)        & pieces(ROOK, QUEEN))
-        | (attacks_from<BISHOP>(s)      & pieces(BISHOP, QUEEN))
-        | (attacks_from<KING>(s)        & pieces(KING));
-}
+/// Position::attackers_to() computes a bitboard of all pieces which attacks a
+/// given square. Slider attacks use occ bitboard as occupancy.
 
 Bitboard Position::attackers_to(Square s, Bitboard occ) const {
 
@@ -423,21 +401,8 @@ Bitboard Position::attackers_to(Square s, Bitboard occ) const {
         | (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 {
-
-  assert(square_is_ok(s));
-
-  switch (p)
-  {
-  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);
-  default: return StepAttacksBB[p][s];
-  }
-}
+/// 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.
 
 Bitboard Position::attacks_from(Piece p, Square s, Bitboard occ) {
 
@@ -641,6 +606,9 @@ bool Position::is_pseudo_legal(const Move m) const {
   else if (!bit_is_set(attacks_from(pc, from), to))
       return false;
 
+  // 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 (in_check())
   {
       // In case of king moves under check we have to remove king so to catch
@@ -708,20 +676,7 @@ bool Position::move_gives_check(Move m, const CheckInfo& ci) const {
   if (is_promotion(m))
   {
       clear_bit(&b, from);
-
-      switch (promotion_piece_type(m))
-      {
-      case KNIGHT:
-          return bit_is_set(attacks_from<KNIGHT>(to), ksq);
-      case BISHOP:
-          return bit_is_set(bishop_attacks_bb(to, b), ksq);
-      case ROOK:
-          return bit_is_set(rook_attacks_bb(to, b), ksq);
-      case QUEEN:
-          return bit_is_set(queen_attacks_bb(to, b), ksq);
-      default:
-          assert(false);
-      }
+      return bit_is_set(attacks_from(Piece(promotion_piece_type(m)), to, b), ksq);
   }
 
   // En passant capture with check ? We have already handled the case
@@ -809,7 +764,7 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, const CheckInfo& ci, bool moveI
   if (is_castle(m))
   {
       st->key = key;
-      do_castle_move(m);
+      do_castle_move<true>(m);
       return;
   }
 
@@ -826,11 +781,66 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, const CheckInfo& ci, bool moveI
 
   assert(color_of(piece_on(from)) == us);
   assert(color_of(piece_on(to)) == them || square_is_empty(to));
-  assert(!(ep || pm) || piece == make_piece(us, PAWN));
-  assert(!pm || relative_rank(us, to) == RANK_8);
+  assert(capture != KING);
 
   if (capture)
-      do_capture_move(key, capture, them, to, ep);
+  {
+      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 += pawn_push(them);
+
+              assert(pt == PAWN);
+              assert(to == st->epSquare);
+              assert(relative_rank(us, to) == RANK_6);
+              assert(piece_on(to) == PIECE_NONE);
+              assert(piece_on(capsq) == make_piece(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(&occupied, capsq);
+
+      // Update hash key
+      key ^= zobrist[them][capture][capsq];
+
+      // Update incremental scores
+      st->value -= pst(make_piece(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;
+  }
 
   // Update hash key
   key ^= zobrist[us][pt][from] ^ zobrist[us][pt][to];
@@ -858,7 +868,7 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, const CheckInfo& ci, bool moveI
   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
+  do_move_bb(&occupied, move_bb);
 
   board[to] = board[from];
   board[from] = PIECE_NONE;
@@ -975,117 +985,58 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, const CheckInfo& ci, bool moveI
 }
 
 
-/// 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 = to + pawn_push(them);
-
-            assert(to == st->epSquare);
-            assert(relative_rank(flip(them), to) == RANK_6);
-            assert(piece_on(to) == PIECE_NONE);
-            assert(piece_on(capsq) == make_piece(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(make_piece(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.
-
+/// 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(is_ok(m));
   assert(is_castle(m));
 
-  Color us = side_to_move();
-  Color them = flip(us);
-
-  // Find source squares for king and rook
-  Square kfrom = move_from(m);
-  Square rfrom = move_to(m);
-  Square kto, rto;
+  Square kto, kfrom, rfrom, rto, kAfter, rAfter;
 
-  assert(piece_on(kfrom) == make_piece(us, KING));
-  assert(piece_on(rfrom) == make_piece(us, ROOK));
+  Color us = side_to_move();
+  Square kBefore = move_from(m);
+  Square rBefore = move_to(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
   {
-      kto = relative_square(us, SQ_G1);
-      rto = relative_square(us, SQ_F1);
+      kAfter = relative_square(us, SQ_G1);
+      rAfter = 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);
   }
 
+  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));
+
   // Remove pieces from source squares
   clear_bit(&byColorBB[us], kfrom);
   clear_bit(&byTypeBB[KING], kfrom);
-  clear_bit(&byTypeBB[0], kfrom);
+  clear_bit(&occupied, kfrom);
   clear_bit(&byColorBB[us], rfrom);
   clear_bit(&byTypeBB[ROOK], rfrom);
-  clear_bit(&byTypeBB[0], rfrom);
+  clear_bit(&occupied, rfrom);
 
   // Put pieces on destination squares
   set_bit(&byColorBB[us], kto);
   set_bit(&byTypeBB[KING], kto);
-  set_bit(&byTypeBB[0], kto);
+  set_bit(&occupied, kto);
   set_bit(&byColorBB[us], rto);
   set_bit(&byTypeBB[ROOK], rto);
-  set_bit(&byTypeBB[0], rto);
+  set_bit(&occupied, rto);
 
   // Update board
   Piece king = make_piece(us, KING);
@@ -1101,38 +1052,44 @@ void Position::do_castle_move(Move m) {
   index[kto] = index[kfrom];
   index[rto] = tmp;
 
-  // Reset capture field
-  st->capturedType = PIECE_TYPE_NONE;
+  if (Do)
+  {
+      // Reset capture field
+      st->capturedType = PIECE_TYPE_NONE;
 
-  // Update incremental scores
-  st->value += pst_delta(king, kfrom, kto);
-  st->value += pst_delta(rook, rfrom, rto);
+      // 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];
+      // 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;
-  }
+      // 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];
+      // Update castling rights
+      st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
+      st->castleRights &= castleRightsMask[kfrom];
+      st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
 
-  // Reset rule 50 counter
-  st->rule50 = 0;
+      // Reset rule 50 counter
+      st->rule50 = 0;
 
-  // Update checkers BB
-  st->checkersBB = attackers_to(king_square(them)) & pieces(us);
+      // Update checkers BB
+      st->checkersBB = attackers_to(king_square(flip(us))) & pieces(us);
 
-  // Finish
-  sideToMove = flip(sideToMove);
-  st->value += (sideToMove == WHITE ?  TempoValue : -TempoValue);
+      // Finish
+      sideToMove = flip(sideToMove);
+      st->value += (sideToMove == WHITE ?  TempoValue : -TempoValue);
+  }
+  else
+      // Undo: point our state pointer back to the previous state
+      st = st->previous;
 
   assert(pos_is_ok());
 }
@@ -1149,7 +1106,7 @@ void Position::undo_move(Move m) {
 
   if (is_castle(m))
   {
-      undo_castle_move(m);
+      do_castle_move<false>(m);
       return;
   }
 
@@ -1198,7 +1155,7 @@ void Position::undo_move(Move m) {
   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
+  do_move_bb(&occupied, move_bb);
 
   board[from] = make_piece(us, pt);
   board[to] = PIECE_NONE;
@@ -1220,7 +1177,7 @@ void Position::undo_move(Move m) {
       // Restore the captured piece
       set_bit(&byColorBB[them], capsq);
       set_bit(&byTypeBB[st->capturedType], capsq);
-      set_bit(&byTypeBB[0], capsq);
+      set_bit(&occupied, capsq);
 
       board[capsq] = make_piece(them, st->capturedType);
 
@@ -1239,134 +1196,49 @@ void Position::undo_move(Move m) {
 }
 
 
-/// 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) {
-
-  assert(is_ok(m));
-  assert(is_castle(m));
-
-  // 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();
-
-  // Find source squares for king and rook
-  Square kfrom = move_from(m);
-  Square rfrom = move_to(m);
-  Square kto, rto;
-
-  // 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);
-  }
-
-  assert(piece_on(kto) == make_piece(us, KING));
-  assert(piece_on(rto) == make_piece(us, ROOK));
-
-  // Remove pieces from destination squares
-  clear_bit(&byColorBB[us], kto);
-  clear_bit(&byTypeBB[KING], kto);
-  clear_bit(&byTypeBB[0], kto);
-  clear_bit(&byColorBB[us], rto);
-  clear_bit(&byTypeBB[ROOK], rto);
-  clear_bit(&byTypeBB[0], rto);
-
-  // Put pieces on source squares
-  set_bit(&byColorBB[us], kfrom);
-  set_bit(&byTypeBB[KING], kfrom);
-  set_bit(&byTypeBB[0], kfrom);
-  set_bit(&byColorBB[us], rfrom);
-  set_bit(&byTypeBB[ROOK], rfrom);
-  set_bit(&byTypeBB[0], rfrom);
-
-  // Update board
-  Piece king = make_piece(us, KING);
-  Piece rook = make_piece(us, ROOK);
-  board[kto] = board[rto] = PIECE_NONE;
-  board[kfrom] = king;
-  board[rfrom] = 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;
-
-  assert(pos_is_ok());
-}
-
-
-/// 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.
-
+/// 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(!in_check());
 
   // 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;
-
-  // Update the necessary information
-  if (st->epSquare != SQ_NONE)
-      st->key ^= zobEp[st->epSquare];
-
-  st->key ^= zobSideToMove;
-  prefetch((char*)TT.first_entry(st->key));
+  // 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;
+
+  dst->key      = src->key;
+  dst->epSquare = src->epSquare;
+  dst->value    = src->value;
+  dst->rule50   = src->rule50;
+  dst->pliesFromNull = src->pliesFromNull;
 
   sideToMove = flip(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".
 
-void Position::undo_null_move() {
-
-  assert(!in_check());
+  if (Do)
+  {
+      if (st->epSquare != SQ_NONE)
+          st->key ^= zobEp[st->epSquare];
 
-  // 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;
+      st->key ^= zobSideToMove;
+      prefetch((char*)TT.first_entry(st->key));
 
-  // Update the necessary information
-  sideToMove = flip(sideToMove);
-  st->rule50--;
+      st->epSquare = SQ_NONE;
+      st->rule50++;
+      st->pliesFromNull = 0;
+      st->value += (sideToMove == WHITE) ?  TempoValue : -TempoValue;
+  }
 
   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
@@ -1384,7 +1256,7 @@ int Position::see_sign(Move m) const {
   // 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 (piece_value_midgame(piece_on(to)) >= piece_value_midgame(piece_on(from)))
+  if (PieceValueMidgame[piece_on(to)] >= PieceValueMidgame[piece_on(from)])
       return 1;
 
   return see(m);
@@ -1393,7 +1265,7 @@ int Position::see_sign(Move m) const {
 int Position::see(Move m) const {
 
   Square from, to;
-  Bitboard occupied, attackers, stmAttackers, b;
+  Bitboard occ, attackers, stmAttackers, b;
   int swapList[32], slIndex = 1;
   PieceType capturedType, pt;
   Color stm;
@@ -1409,7 +1281,7 @@ int Position::see(Move m) const {
   from = move_from(m);
   to = move_to(m);
   capturedType = type_of(piece_on(to));
-  occupied = occupied_squares();
+  occ = occupied_squares();
 
   // Handle en passant moves
   if (st->epSquare == to && type_of(piece_on(from)) == PAWN)
@@ -1420,14 +1292,14 @@ int Position::see(Move m) const {
       assert(type_of(piece_on(capQq)) == PAWN);
 
       // Remove the captured pawn
-      clear_bit(&occupied, capQq);
+      clear_bit(&occ, capQq);
       capturedType = PAWN;
   }
 
   // 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 = attackers_to(to, occupied);
+  clear_bit(&occ, from);
+  attackers = attackers_to(to, occ);
 
   // If the opponent has no attackers we are finished
   stm = flip(color_of(piece_on(from)));
@@ -1454,11 +1326,11 @@ int Position::see(Move m) const {
       // 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));
+      occ ^= (b & (~b + 1));
+      attackers |=  (rook_attacks_bb(to, occ)   & pieces(ROOK, QUEEN))
+                  | (bishop_attacks_bb(to, occ) & pieces(BISHOP, QUEEN));
 
-      attackers &= occupied; // Cut out pieces we've already done
+      attackers &= occ; // Cut out pieces we've already done
 
       // Add the new entry to the swap list
       assert(slIndex < 32);
@@ -1514,6 +1386,7 @@ void Position::clear() {
   }
   sideToMove = WHITE;
   nodes = 0;
+  occupied = 0;
 }
 
 
@@ -1531,7 +1404,7 @@ void Position::put_piece(Piece p, Square s) {
 
   set_bit(&byTypeBB[pt], s);
   set_bit(&byColorBB[c], s);
-  set_bit(&byTypeBB[0], s); // HACK: byTypeBB[0] contains all occupied squares.
+  set_bit(&occupied, s);
 }
 
 
@@ -1591,7 +1464,7 @@ Key Position::compute_material_key() const {
 
   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
       for (PieceType pt = PAWN; pt <= QUEEN; pt++)
-          for (int i = 0, cnt = piece_count(c, pt); i < cnt; i++)
+          for (int i = 0; i < piece_count(c, pt); i++)
               result ^= zobrist[c][pt][i];
 
   return result;
@@ -1689,12 +1562,11 @@ bool Position::is_mate() const {
 }
 
 
-/// Position::init() is a static member function which 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 the MgPST[][] and EgPST[][] arrays.
-/// Second, the black halves of the tables are initialized by flipping
-/// and changing the sign of the corresponding white scores.
+/// Position::init() is a static member function which 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.
 
 void Position::init() {
 
@@ -1716,7 +1588,7 @@ void Position::init() {
 
   for (Piece p = WP; p <= WK; p++)
   {
-      Score ps = make_score(piece_value_midgame(p), piece_value_endgame(p));
+      Score ps = make_score(PieceValueMidgame[p], PieceValueEndgame[p]);
 
       for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; s++)
       {
@@ -1748,13 +1620,13 @@ void Position::flip_me() {
 
   // Castling rights
   if (pos.can_castle(WHITE_OO))
-      set_castle(BLACK_OO,  king_square(BLACK), flip(pos.castle_rook_square(WHITE_OO)));
+      set_castle_right(king_square(BLACK), flip(pos.castle_rook_square(WHITE_OO)));
   if (pos.can_castle(WHITE_OOO))
-      set_castle(BLACK_OOO, king_square(BLACK), flip(pos.castle_rook_square(WHITE_OOO)));
+      set_castle_right(king_square(BLACK), flip(pos.castle_rook_square(WHITE_OOO)));
   if (pos.can_castle(BLACK_OO))
-      set_castle(WHITE_OO,  king_square(WHITE), flip(pos.castle_rook_square(BLACK_OO)));
+      set_castle_right(king_square(WHITE), flip(pos.castle_rook_square(BLACK_OO)));
   if (pos.can_castle(BLACK_OOO))
-      set_castle(WHITE_OOO, king_square(WHITE), flip(pos.castle_rook_square(BLACK_OOO)));
+      set_castle_right(king_square(WHITE), flip(pos.castle_rook_square(BLACK_OOO)));
 
   // En passant square
   if (pos.st->epSquare != SQ_NONE)