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Cache pinned and discovery check bitboards
[stockfish] / src / position.cpp
index 2585ef3c84c0775d4d4a965ac69e5f9281fa5128..a999b4c6f0e5ee5a67981184e8bd2e89cf52cb90 100644 (file)
@@ -323,29 +323,42 @@ void Position::copy(const Position &pos) {
 /// king) pieces for the given color.
 Bitboard Position::pinned_pieces(Color c) const {
 
+  if (pinned[c] != ~EmptyBoardBB)
+      return pinned[c];
+
+  Bitboard p1, p2;
   Square ksq = king_square(c);
-  return hidden_checks<ROOK, true>(c, ksq) | hidden_checks<BISHOP, true>(c, ksq);
+  pinned[c] = hidden_checks<ROOK, true>(c, ksq, p1) | hidden_checks<BISHOP, true>(c, ksq, p2);
+  pinners[c] = p1 | p2;
+  return pinned[c];
 }
 
+Bitboard Position::pinned_pieces(Color c, Bitboard& p) const {
+
+  if (pinned[c] == ~EmptyBoardBB)
+      pinned_pieces(c);
 
-/// Position:discovered_check_candidates() returns a bitboard containing all
-/// pieces for the given side which are candidates for giving a discovered
-/// check.  The code is almost the same as the function for finding pinned
-/// pieces.
+  p = pinners[c];
+  return pinned[c];
+}
 
 Bitboard Position::discovered_check_candidates(Color c) const {
 
+  if (dcCandidates[c] != ~EmptyBoardBB)
+      return dcCandidates[c];
+
+  Bitboard dummy;
   Square ksq = king_square(opposite_color(c));
-  return hidden_checks<ROOK, false>(c, ksq) | hidden_checks<BISHOP, false>(c, ksq);
+  dcCandidates[c] = hidden_checks<ROOK, false>(c, ksq, dummy) | hidden_checks<BISHOP, false>(c, ksq, dummy);
+  return dcCandidates[c];
 }
 
-
 /// 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) const {
+Bitboard Position::hidden_checks(Color c, Square ksq, Bitboard& pinners) const {
 
   Square s;
   Bitboard sliders, result = EmptyBoardBB;
@@ -362,7 +375,7 @@ Bitboard Position::hidden_checks(Color c, Square ksq) const {
 
       // Pinners are sliders, not checkers, that give check when
       // candidate pinned are removed.
-      Bitboard pinners = (FindPinned ? sliders & ~checkersBB : sliders);
+      pinners = (FindPinned ? sliders & ~checkersBB : sliders);
 
       if (Piece == ROOK)
           pinners &= rook_attacks_bb(ksq, occupied_squares() ^ candidate_pinned);
@@ -371,12 +384,16 @@ Bitboard Position::hidden_checks(Color c, Square ksq) const {
 
       // Finally for each pinner find the corresponding pinned piece (if same color of king)
       // or discovery checker (if opposite color) among the candidates.
-      while (pinners)
+      Bitboard p = pinners;
+      while (p)
       {
-          s = pop_1st_bit(&pinners);
+          s = pop_1st_bit(&p);
           result |= (squares_between(s, ksq) & candidate_pinned);
       }
   }
+  else
+      pinners = EmptyBoardBB;
+
   return result;
 }
 
@@ -399,12 +416,12 @@ Bitboard Position::attacks_to(Square s) const {
 /// Position::piece_attacks_square() tests whether the piece on square f
 /// attacks square t.
 
-bool Position::piece_attacks_square(Square f, Square t) const {
+bool Position::piece_attacks_square(Piece p, Square f, Square t) const {
 
   assert(square_is_ok(f));
   assert(square_is_ok(t));
 
-  switch (piece_on(f))
+  switch (p)
   {
   case WP:          return pawn_attacks_square(WHITE, f, t);
   case BP:          return pawn_attacks_square(BLACK, f, t);
@@ -427,24 +444,11 @@ bool Position::move_attacks_square(Move m, Square s) const {
   assert(move_is_ok(m));
   assert(square_is_ok(s));
 
-  bool is_attack;
   Square f = move_from(m), t = move_to(m);
 
   assert(square_is_occupied(f));
 
-  switch (piece_on(f))
-  {
-  case WP:          is_attack = pawn_attacks_square(WHITE, t, s); break;
-  case BP:          is_attack = pawn_attacks_square(BLACK, t, s); break;
-  case WN: case BN: is_attack = piece_attacks_square<KNIGHT>(t, s); break;
-  case WB: case BB: is_attack = piece_attacks_square<BISHOP>(t, s); break;
-  case WR: case BR: is_attack = piece_attacks_square<ROOK>(t, s); break;
-  case WQ: case BQ: is_attack = piece_attacks_square<QUEEN>(t, s); break;
-  case WK: case BK: is_attack = piece_attacks_square<KING>(t, s); break;
-  default: break;
-  }
-
-  if (is_attack)
+  if (piece_attacks_square(piece_on(f), t, s))
       return true;
 
   // Move the piece and scan for X-ray attacks behind it
@@ -506,7 +510,7 @@ bool Position::pl_move_is_legal(Move m, Bitboard pinned) const {
   Square ksq = king_square(us);
 
   assert(color_of_piece_on(from) == us);
-  assert(piece_on(ksq) == king_of_color(us));
+  assert(piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(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
@@ -518,8 +522,8 @@ bool Position::pl_move_is_legal(Move m, Bitboard pinned) const {
       Bitboard b = occupied_squares();
 
       assert(to == ep_square());
-      assert(piece_on(from) == pawn_of_color(us));
-      assert(piece_on(capsq) == pawn_of_color(them));
+      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) == EMPTY);
 
       clear_bit(&b, from);
@@ -567,7 +571,7 @@ bool Position::move_is_check(Move m, Bitboard dcCandidates) const {
   Square ksq = king_square(them);
 
   assert(color_of_piece_on(from) == us);
-  assert(piece_on(ksq) == king_of_color(them));
+  assert(piece_on(ksq) == piece_of_color_and_type(them, KING));
 
   // Proceed according to the type of the moving piece
   switch (type_of_piece_on(from))
@@ -705,6 +709,13 @@ void Position::backup(UndoInfo& u) const {
   u.mgValue      = mgValue;
   u.egValue      = egValue;
   u.capture      = NO_PIECE_TYPE;
+
+  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
+  {
+      u.pinners[c]      = pinners[c];
+      u.pinned[c]       = pinned[c];
+      u.dcCandidates[c] = dcCandidates[c];
+  }
 }
 
 
@@ -724,6 +735,13 @@ void Position::restore(const UndoInfo& u) {
   mgValue     = u.mgValue;
   egValue     = u.egValue;
   // u.capture is restored in undo_move()
+
+  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
+  {
+      pinners[c]      = u.pinners[c];
+      pinned[c]       = u.pinned[c];
+      dcCandidates[c] = u.dcCandidates[c];
+  }
 }
 
 
@@ -761,7 +779,7 @@ void Position::do_move(Move m, UndoInfo& u) {
   do_move(m, u, discovered_check_candidates(side_to_move()));
 }
 
-void Position::do_move(Move m, UndoInfo& u, Bitboard dcCandidates) {
+void Position::do_move(Move m, UndoInfo& u, Bitboard dc) {
 
   assert(is_ok());
   assert(move_is_ok(m));
@@ -778,6 +796,10 @@ void Position::do_move(Move m, UndoInfo& u, Bitboard dcCandidates) {
   // case of non-reversible moves is taken care of later.
   rule50++;
 
+  // Reset pinned bitboard and its friends
+  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
+      pinners[c] = pinned[c] = dcCandidates[c] = ~EmptyBoardBB;
+
   if (move_is_castle(m))
       do_castle_move(m);
   else if (move_promotion(m))
@@ -869,12 +891,12 @@ void Position::do_move(Move m, UndoInfo& u, Bitboard dcCandidates) {
     Square ksq = king_square(them);
     switch (piece)
     {
-    case PAWN:   update_checkers<PAWN>(&checkersBB, ksq, from, to, dcCandidates);   break;
-    case KNIGHT: update_checkers<KNIGHT>(&checkersBB, ksq, from, to, dcCandidates); break;
-    case BISHOP: update_checkers<BISHOP>(&checkersBB, ksq, from, to, dcCandidates); break;
-    case ROOK:   update_checkers<ROOK>(&checkersBB, ksq, from, to, dcCandidates);   break;
-    case QUEEN:  update_checkers<QUEEN>(&checkersBB, ksq, from, to, dcCandidates);  break;
-    case KING:   update_checkers<KING>(&checkersBB, ksq, from, to, dcCandidates);   break;
+    case PAWN:   update_checkers<PAWN>(&checkersBB, ksq, from, to, dc);   break;
+    case KNIGHT: update_checkers<KNIGHT>(&checkersBB, ksq, from, to, dc); break;
+    case BISHOP: update_checkers<BISHOP>(&checkersBB, ksq, from, to, dc); break;
+    case ROOK:   update_checkers<ROOK>(&checkersBB, ksq, from, to, dc);   break;
+    case QUEEN:  update_checkers<QUEEN>(&checkersBB, ksq, from, to, dc);  break;
+    case KING:   update_checkers<KING>(&checkersBB, ksq, from, to, dc);   break;
     default: assert(false); break;
     }
   }
@@ -953,8 +975,8 @@ void Position::do_castle_move(Move m) {
   Square rfrom = move_to(m);  // HACK: See comment at beginning of function
   Square kto, rto;
 
-  assert(piece_on(kfrom) == king_of_color(us));
-  assert(piece_on(rfrom) == rook_of_color(us));
+  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
@@ -984,8 +1006,8 @@ void Position::do_castle_move(Move m) {
 
   // Update board array
   board[kfrom] = board[rfrom] = EMPTY;
-  board[kto] = king_of_color(us);
-  board[rto] = rook_of_color(us);
+  board[kto] = piece_of_color_and_type(us, KING);
+  board[rto] = piece_of_color_and_type(us, ROOK);
 
   // Update king square
   kingSquare[us] = kto;
@@ -1052,7 +1074,7 @@ void Position::do_promotion_move(Move m, UndoInfo &u) {
   to = move_to(m);
 
   assert(relative_rank(us, to) == RANK_8);
-  assert(piece_on(from) == pawn_of_color(us));
+  assert(piece_on(from) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
   assert(color_of_piece_on(to) == them || square_is_empty(to));
 
   capture = type_of_piece_on(to);
@@ -1149,8 +1171,8 @@ void Position::do_ep_move(Move m) {
   assert(to == epSquare);
   assert(relative_rank(us, to) == RANK_6);
   assert(piece_on(to) == EMPTY);
-  assert(piece_on(from) == pawn_of_color(us));
-  assert(piece_on(capsq) == pawn_of_color(them));
+  assert(piece_on(from) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
+  assert(piece_on(capsq) == piece_of_color_and_type(them, PAWN));
 
   // Remove captured piece
   clear_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
@@ -1327,8 +1349,8 @@ void Position::undo_castle_move(Move m) {
       rto = relative_square(us, SQ_D1);
   }
 
-  assert(piece_on(kto) == king_of_color(us));
-  assert(piece_on(rto) == rook_of_color(us));
+  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);
@@ -1348,8 +1370,8 @@ void Position::undo_castle_move(Move m) {
 
   // Update board
   board[rto] = board[kto] = EMPTY;
-  board[rfrom] = rook_of_color(us);
-  board[kfrom] = king_of_color(us);
+  board[rfrom] = piece_of_color_and_type(us, ROOK);
+  board[kfrom] = piece_of_color_and_type(us, KING);
 
   // Update king square
   kingSquare[us] = kfrom;
@@ -1400,7 +1422,7 @@ void Position::undo_promotion_move(Move m, const UndoInfo &u) {
   set_bit(&(byColorBB[us]), from);
   set_bit(&(byTypeBB[PAWN]), from);
   set_bit(&(byTypeBB[0]), from); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
-  board[from] = pawn_of_color(us);
+  board[from] = piece_of_color_and_type(us, PAWN);
 
   // Update material
   npMaterial[us] -= piece_value_midgame(promotion);
@@ -1465,7 +1487,7 @@ void Position::undo_ep_move(Move m) {
 
   assert(to == ep_square());
   assert(relative_rank(us, to) == RANK_6);
-  assert(piece_on(to) == pawn_of_color(us));
+  assert(piece_on(to) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
   assert(piece_on(from) == EMPTY);
   assert(piece_on(capsq) == EMPTY);
 
@@ -1473,7 +1495,7 @@ void Position::undo_ep_move(Move m) {
   set_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
   set_bit(&(byTypeBB[PAWN]), capsq);
   set_bit(&(byTypeBB[0]), capsq);
-  board[capsq] = pawn_of_color(them);
+  board[capsq] = piece_of_color_and_type(them, PAWN);
 
   // Remove moving piece from destination square
   clear_bit(&(byColorBB[us]), to);
@@ -1485,7 +1507,7 @@ void Position::undo_ep_move(Move m) {
   set_bit(&(byColorBB[us]), from);
   set_bit(&(byTypeBB[PAWN]), from);
   set_bit(&(byTypeBB[0]), from);
-  board[from] = pawn_of_color(us);
+  board[from] = piece_of_color_and_type(us, PAWN);
 
   // Update piece list:
   pieceList[us][PAWN][index[to]] = from;
@@ -1732,6 +1754,8 @@ void Position::clear() {
   }
 
   checkersBB = EmptyBoardBB;
+  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
+      pinners[c] = pinned[c] = dcCandidates[c] = ~EmptyBoardBB;
 
   lastMove = MOVE_NONE;