Merge remote-tracking branch 'upstream/master' into HEAD
[stockfish] / src / position.cpp
index 13010c1a43f49571193d745a144ad92a4867bb9d..a2ee64f81cc603e6e4a03dbbfbbc00afeb863aa6 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
-  Copyright (C) 2004-2020 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
+  Copyright (C) 2004-2021 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -34,6 +34,8 @@
 
 using std::string;
 
+namespace Stockfish {
+
 namespace Zobrist {
 
   Key psq[PIECE_NB][SQUARE_NB];
@@ -249,6 +251,8 @@ Position& Position::set(const string& fenStr, bool isChess960, StateInfo* si, Th
       set_castling_right(c, rsq);
   }
 
+  set_state(st);
+
   // 4. En passant square.
   // Ignore if square is invalid or not on side to move relative rank 6.
   bool enpassant = false;
@@ -262,12 +266,24 @@ Position& Position::set(const string& fenStr, bool isChess960, StateInfo* si, Th
       // a) side to move have a pawn threatening epSquare
       // b) there is an enemy pawn in front of epSquare
       // c) there is no piece on epSquare or behind epSquare
+      // d) enemy pawn didn't block a check of its own color by moving forward
       enpassant = pawn_attacks_bb(~sideToMove, st->epSquare) & pieces(sideToMove, PAWN)
                && (pieces(~sideToMove, PAWN) & (st->epSquare + pawn_push(~sideToMove)))
-               && !(pieces() & (st->epSquare | (st->epSquare + pawn_push(sideToMove))));
+               && !(pieces() & (st->epSquare | (st->epSquare + pawn_push(sideToMove))))
+               && (   file_of(square<KING>(sideToMove)) == file_of(st->epSquare)
+                   || !(blockers_for_king(sideToMove) & (st->epSquare + pawn_push(~sideToMove))));
   }
 
-  if (!enpassant)
+  // It's necessary for st->previous to be intialized in this way because legality check relies on its existence
+  if (enpassant) {
+      st->previous = new StateInfo();
+      remove_piece(st->epSquare - pawn_push(sideToMove));
+      st->previous->checkersBB = attackers_to(square<KING>(~sideToMove)) & pieces(sideToMove);
+      st->previous->blockersForKing[WHITE] = slider_blockers(pieces(BLACK), square<KING>(WHITE), st->previous->pinners[BLACK]);
+      st->previous->blockersForKing[BLACK] = slider_blockers(pieces(WHITE), square<KING>(BLACK), st->previous->pinners[WHITE]);
+      put_piece(make_piece(~sideToMove, PAWN), st->epSquare - pawn_push(sideToMove));
+  }
+  else
       st->epSquare = SQ_NONE;
 
   // 5-6. Halfmove clock and fullmove number
@@ -279,7 +295,6 @@ Position& Position::set(const string& fenStr, bool isChess960, StateInfo* si, Th
 
   chess960 = isChess960;
   thisThread = th;
-  set_state(st);
   st->accumulator.state[WHITE] = Eval::NNUE::INIT;
   st->accumulator.state[BLACK] = Eval::NNUE::INIT;
 
@@ -393,7 +408,7 @@ Position& Position::set(const string& code, Color c, StateInfo* si) {
 /// Position::fen() returns a FEN representation of the position. In case of
 /// Chess960 the Shredder-FEN notation is used. This is mainly a debugging function.
 
-const string Position::fen() const {
+string Position::fen() const {
 
   int emptyCnt;
   std::ostringstream ss;
@@ -500,23 +515,11 @@ bool Position::legal(Move m) const {
   assert(color_of(moved_piece(m)) == us);
   assert(piece_on(square<KING>(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)
-  {
-      Square ksq = square<KING>(us);
-      Square capsq = to - pawn_push(us);
-      Bitboard occupied = (pieces() ^ from ^ capsq) | to;
-
-      assert(to == ep_square());
-      assert(moved_piece(m) == make_piece(us, PAWN));
-      assert(piece_on(capsq) == make_piece(~us, PAWN));
-      assert(piece_on(to) == NO_PIECE);
-
-      return   !(attacks_bb<  ROOK>(ksq, occupied) & pieces(~us, QUEEN, ROOK))
-            && !(attacks_bb<BISHOP>(ksq, occupied) & pieces(~us, QUEEN, BISHOP));
-  }
+  // st->previous->blockersForKing consider capsq as empty.
+  // If pinned, it has to move along the king ray.
+  if (type_of(m) == EN_PASSANT)
+      return   !(st->previous->blockersForKing[sideToMove] & from)
+            || aligned(from, to, square<KING>(us));
 
   // Castling moves generation does not check if the castling path is clear of
   // enemy attacks, it is delayed at a later time: now!
@@ -531,11 +534,9 @@ bool Position::legal(Move m) const {
           if (attackers_to(s) & pieces(~us))
               return false;
 
-      // In case of Chess960, verify that when moving the castling rook we do
-      // not discover some hidden checker.
+      // In case of Chess960, verify if the Rook blocks some checks
       // For instance an enemy queen in SQ_A1 when castling rook is in SQ_B1.
-      return   !chess960
-            || !(attacks_bb<ROOK>(to, pieces() ^ to_sq(m)) & pieces(~us, ROOK, QUEEN));
+      return !chess960 || !(blockers_for_king(us) & to_sq(m));
   }
 
   // If the moving piece is a king, check whether the destination square is
@@ -545,8 +546,8 @@ bool Position::legal(Move m) const {
 
   // 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   !(blockers_for_king(us) & from)
-        ||  aligned(from, to, square<KING>(us));
+  return !(blockers_for_king(us) & from)
+      || aligned(from, to, square<KING>(us));
 }
 
 
@@ -562,8 +563,10 @@ bool Position::pseudo_legal(const Move m) const {
   Piece pc = moved_piece(m);
 
   // Use a slower but simpler function for uncommon cases
+  // yet we skip the legality check of MoveList<LEGAL>().
   if (type_of(m) != NORMAL)
-      return MoveList<LEGAL>(*this).contains(m);
+      return checkers() ? MoveList<    EVASIONS>(*this).contains(m)
+                        : MoveList<NON_EVASIONS>(*this).contains(m);
 
   // Is not a promotion, so promotion piece must be empty
   if (promotion_type(m) - KNIGHT != NO_PIECE_TYPE)
@@ -649,31 +652,24 @@ bool Position::gives_check(Move m) const {
   case PROMOTION:
       return attacks_bb(promotion_type(m), to, pieces() ^ from) & square<KING>(~sideToMove);
 
-  // En passant capture with check? We have already handled the case
-  // of direct checks and ordinary discovered check, so the only case we
-  // need to handle is the unusual case of a discovered check through
-  // the captured pawn.
-  case ENPASSANT:
-  {
-      Square capsq = make_square(file_of(to), rank_of(from));
-      Bitboard b = (pieces() ^ from ^ capsq) | to;
+  // The double-pushed pawn blocked a check? En Passant will remove the blocker.
+  // The only discovery check that wasn't handle is through capsq and fromsq
+  // So the King must be in the same rank as fromsq to consider this possibility.
+  // st->previous->blockersForKing consider capsq as empty.
+  case EN_PASSANT:
+      return st->previous->checkersBB
+          || (   rank_of(square<KING>(~sideToMove)) == rank_of(from)
+              && st->previous->blockersForKing[~sideToMove] & from);
 
-      return  (attacks_bb<  ROOK>(square<KING>(~sideToMove), b) & pieces(sideToMove, QUEEN, ROOK))
-            | (attacks_bb<BISHOP>(square<KING>(~sideToMove), b) & pieces(sideToMove, QUEEN, BISHOP));
-  }
-  case CASTLING:
+  default: //CASTLING
   {
-      Square kfrom = from;
-      Square rfrom = to; // Castling is encoded as 'king captures the rook'
-      Square kto = relative_square(sideToMove, rfrom > kfrom ? SQ_G1 : SQ_C1);
-      Square rto = relative_square(sideToMove, rfrom > kfrom ? SQ_F1 : SQ_D1);
+      // Castling is encoded as 'king captures the rook'
+      Square ksq = square<KING>(~sideToMove);
+      Square rto = relative_square(sideToMove, to > from ? SQ_F1 : SQ_D1);
 
-      return   (attacks_bb<ROOK>(rto) & square<KING>(~sideToMove))
-            && (attacks_bb<ROOK>(rto, (pieces() ^ kfrom ^ rfrom) | rto | kto) & square<KING>(~sideToMove));
+      return   (attacks_bb<ROOK>(rto) & ksq)
+            && (attacks_bb<ROOK>(rto, pieces() ^ from ^ to) & ksq);
   }
-  default:
-      assert(false);
-      return false;
   }
 }
 
@@ -714,7 +710,7 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck) {
   Square from = from_sq(m);
   Square to = to_sq(m);
   Piece pc = piece_on(from);
-  Piece captured = type_of(m) == ENPASSANT ? make_piece(them, PAWN) : piece_on(to);
+  Piece captured = type_of(m) == EN_PASSANT ? make_piece(them, PAWN) : piece_on(to);
 
   assert(color_of(pc) == us);
   assert(captured == NO_PIECE || color_of(captured) == (type_of(m) != CASTLING ? them : us));
@@ -740,7 +736,7 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck) {
       // update non-pawn material.
       if (type_of(captured) == PAWN)
       {
-          if (type_of(m) == ENPASSANT)
+          if (type_of(m) == EN_PASSANT)
           {
               capsq -= pawn_push(us);
 
@@ -767,7 +763,7 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck) {
       // Update board and piece lists
       remove_piece(capsq);
 
-      if (type_of(m) == ENPASSANT)
+      if (type_of(m) == EN_PASSANT)
           board[capsq] = NO_PIECE;
 
       // Update material hash key and prefetch access to materialTable
@@ -813,7 +809,7 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck) {
   // If the moving piece is a pawn do some special extra work
   if (type_of(pc) == PAWN)
   {
-      // Set en-passant square if the moved pawn can be captured
+      // Set en passant square if the moved pawn can be captured
       if (   (int(to) ^ int(from)) == 16
           && (pawn_attacks_bb(us, to - pawn_push(us)) & pieces(them, PAWN)))
       {
@@ -936,7 +932,7 @@ void Position::undo_move(Move m) {
       {
           Square capsq = to;
 
-          if (type_of(m) == ENPASSANT)
+          if (type_of(m) == EN_PASSANT)
           {
               capsq -= pawn_push(us);
 
@@ -1015,7 +1011,7 @@ void Position::do_null_move(StateInfo& newSt) {
   }
 
   st->key ^= Zobrist::side;
-  prefetch(TT.first_entry(st->key));
+  prefetch(TT.first_entry(key()));
 
   ++st->rule50;
   st->pliesFromNull = 0;
@@ -1040,7 +1036,7 @@ void Position::undo_null_move() {
 
 /// Position::key_after() computes the new hash key after the given move. Needed
 /// for speculative prefetch. It doesn't recognize special moves like castling,
-/// en-passant and promotions.
+/// en passant and promotions.
 
 Key Position::key_after(Move m) const {
 
@@ -1065,7 +1061,7 @@ bool Position::see_ge(Move m, Value threshold) const {
 
   assert(is_ok(m));
 
-  // Only deal with normal moves, assume others pass a simple see
+  // Only deal with normal moves, assume others pass a simple SEE
   if (type_of(m) != NORMAL)
       return VALUE_ZERO >= threshold;
 
@@ -1342,3 +1338,5 @@ bool Position::pos_is_ok() const {
 
   return true;
 }
+
+} // namespace Stockfish