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Skip castle rights update when not needed
[stockfish] / src / position.cpp
index fc9e23c91a9342d635d33e9c7a18da0215742cf6..c17c5c5757e550680ee9929e144dcbf5bf3f2216 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 Marco Costalba
+  Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -27,6 +27,7 @@
 #include <fstream>
 #include <iostream>
 
+#include "bitcount.h"
 #include "mersenne.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
 #include "san.h"
 #include "ucioption.h"
 
+using std::string;
+
 
 ////
 //// Variables
 ////
 
-extern SearchStack EmptySearchStack;
-
 int Position::castleRightsMask[64];
 
 Key Position::zobrist[2][8][64];
@@ -65,7 +66,7 @@ Position::Position(const Position& pos) {
   copy(pos);
 }
 
-Position::Position(const std::string& fen) {
+Position::Position(const string& fen) {
   from_fen(fen);
 }
 
@@ -74,9 +75,9 @@ Position::Position(const std::string& 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 std::string& fen) {
+void Position::from_fen(const string& fen) {
 
-  static const std::string pieceLetters = "KQRBNPkqrbnp";
+  static const string pieceLetters = "KQRBNPkqrbnp";
   static const Piece pieces[] = { WK, WQ, WR, WB, WN, WP, BK, BQ, BR, BB, BN, BP };
 
   clear();
@@ -100,7 +101,7 @@ void Position::from_fen(const std::string& fen) {
           continue;
       }
       size_t idx = pieceLetters.find(fen[i]);
-      if (idx == std::string::npos)
+      if (idx == string::npos)
       {
            std::cout << "Error in FEN at character " << i << std::endl;
            return;
@@ -190,7 +191,7 @@ 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));
@@ -213,18 +214,18 @@ void Position::from_fen(const std::string& fen) {
   st->materialKey = compute_material_key();
   st->mgValue = compute_value<MidGame>();
   st->egValue = compute_value<EndGame>();
-  npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
-  npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
+  st->npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
+  st->npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
 }
 
 
 /// Position::to_fen() converts the position object to a FEN string. This is
 /// probably only useful for debugging.
 
-const std::string Position::to_fen() const {
+const string Position::to_fen() const {
 
-  static const std::string pieceLetters = " PNBRQK  pnbrqk";
-  std::string fen;
+  static const string pieceLetters = " PNBRQK  pnbrqk";
+  string fen;
   int skip;
 
   for (Rank rank = RANK_8; rank >= RANK_1; rank--)
@@ -274,7 +275,7 @@ const std::string Position::to_fen() const {
 
 void Position::print(Move m) const {
 
-  static const std::string pieceLetters = " PNBRQK  PNBRQK .";
+  static const string pieceLetters = " PNBRQK  PNBRQK .";
 
   // Check for reentrancy, as example when called from inside
   // MovePicker that is used also here in move_to_san()
@@ -286,7 +287,7 @@ void Position::print(Move m) const {
   std::cout << std::endl;
   if (m != MOVE_NONE)
   {
-      std::string col = (color_of_piece_on(move_from(m)) == BLACK ? ".." : "");
+      string col = (color_of_piece_on(move_from(m)) == BLACK ? ".." : "");
       std::cout << "Move is: " << col << move_to_san(*this, m) << std::endl;
   }
   for (Rank rank = RANK_8; rank >= RANK_1; rank--)
@@ -314,85 +315,71 @@ void Position::print(Move m) const {
 
 /// Position::copy() creates a copy of the input position.
 
-void Position::copy(const Position &pos) {
+void Position::copy(const Positionpos) {
 
   memcpy(this, &pos, sizeof(Position));
+  saveState(); // detach and copy state info
 }
 
 
-/// 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.
 
-  Bitboard p;
-  Square ksq = king_square(c);
-  return hidden_checks<ROOK, true>(c, ksq, p) | hidden_checks<BISHOP, true>(c, ksq, p);
-}
+template<bool FindPinned>
+Bitboard Position::hidden_checkers(Color c) const {
 
+  Bitboard pinners, result = EmptyBoardBB;
 
-/// 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.
+  // Pinned pieces protect our king, dicovery checks attack
+  // the enemy king.
+  Square ksq = king_square(FindPinned ? c : opposite_color(c));
 
-Bitboard Position::discovered_check_candidates(Color c) const {
+  // 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]);
 
-  Bitboard p;
-  Square ksq = king_square(opposite_color(c));
-  return hidden_checks<ROOK, false>(c, ksq, p) | hidden_checks<BISHOP, false>(c, ksq, p);
-}
+  if (FindPinned && pinners)
+      pinners &= ~st->checkersBB;
 
+  while (pinners)
+  {
+      Square s = pop_1st_bit(&pinners);
+      Bitboard b = squares_between(s, ksq) & occupied_squares();
 
-/// 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.
-/// Note that checkersBB bitboard must be already updated.
-template<PieceType Piece, bool FindPinned>
-Bitboard Position::hidden_checks(Color c, Square ksq, Bitboard& pinners) const {
+      assert(b);
 
-  Square s;
-  Bitboard sliders, result = EmptyBoardBB;
+      if (  !(b & (b - 1)) // Only one bit set?
+          && (b & pieces_of_color(c))) // Is an our piece?
+          result |= b;
+  }
+  return result;
+}
 
-  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];
 
-  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;
+/// Position:pinned_pieces() returns a bitboard of all pinned (against the
+/// king) pieces for the given color.
 
-  return result;
+Bitboard Position::pinned_pieces(Color c) const {
+
+  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
-/// attackers for one side.
+/// attacks a given square.
 
 Bitboard Position::attacks_to(Square s) const {
 
@@ -473,7 +460,9 @@ void Position::find_checkers() {
 
 bool Position::pl_move_is_legal(Move m) const {
 
-  return pl_move_is_legal(m, 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.
+  return is_check() || pl_move_is_legal(m, pinned_pieces(side_to_move()));
 }
 
 bool Position::pl_move_is_legal(Move m, Bitboard pinned) const {
@@ -481,18 +470,13 @@ 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.
-  if (is_check())
-      return true;
+  assert(!is_check());
 
   // Castling moves are checked for legality during move generation.
   if (move_is_castle(m))
       return true;
 
   Color us = side_to_move();
-  Color them = opposite_color(us);
   Square from = move_from(m);
   Square ksq = king_square(us);
 
@@ -504,6 +488,7 @@ bool Position::pl_move_is_legal(Move m, Bitboard pinned) 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();
@@ -524,11 +509,12 @@ bool Position::pl_move_is_legal(Move m, Bitboard pinned) 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, from)
+  return (   !pinned
+          || !bit_is_set(pinned, from)
           || (direction_between_squares(from, ksq) == direction_between_squares(move_to(m), ksq)));
 }
 
@@ -564,7 +550,8 @@ bool Position::move_is_check(Move m, Bitboard dcCandidates) 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;
 
@@ -603,22 +590,24 @@ bool Position::move_is_check(Move m, Bitboard dcCandidates) 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_is_diagonal(ksq, to) && 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_is_straight(ksq, to) && 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_is_straight(ksq, to) && bit_is_set(piece_attacks<ROOK>(ksq), to))
+              || (direction_is_diagonal(ksq, to) && bit_is_set(piece_attacks<BISHOP>(ksq), to)));
 
   case KING:
       // Discovered check?
@@ -658,20 +647,6 @@ bool Position::move_is_check(Move m, Bitboard dcCandidates) const {
 }
 
 
-/// Position::move_is_capture() tests whether a move from the current
-/// position is a capture. Move must not be MOVE_NONE.
-
-bool Position::move_is_capture(Move m) const {
-
-  assert(m != MOVE_NONE);
-
-  return (   !square_is_empty(move_to(m))
-          && (color_of_piece_on(move_to(m)) != color_of_piece_on(move_from(m)))
-         )
-         || move_is_ep(m);
-}
-
-
 /// Position::update_checkers() udpates chekers info given the move. It is called
 /// in do_move() and is faster then find_checkers().
 
@@ -679,9 +654,22 @@ 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;
+
+  // Direct checks
+  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);
 
+  // Discovery checks
   if (Piece != QUEEN && bit_is_set(dcCandidates, from))
   {
       if (Piece != ROOK)
@@ -715,6 +703,7 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, Bitboard dcCandidates) {
     int castleRights, rule50;
     Square epSquare;
     Value mgValue, egValue;
+    Value npMaterial[2];
   };
 
   memcpy(&newSt, st, sizeof(ReducedStateInfo));
@@ -751,15 +740,14 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, Bitboard dcCandidates) {
     st->capture = type_of_piece_on(to);
 
     if (st->capture)
-      do_capture_move(m, st->capture, them, to);
+      do_capture_move(st->capture, them, to);
 
     // Move the piece
-    clear_bit(&(byColorBB[us]), from);
-    clear_bit(&(byTypeBB[piece]), from);
-    clear_bit(&(byTypeBB[0]), from); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
-    set_bit(&(byColorBB[us]), to);
-    set_bit(&(byTypeBB[piece]), to);
-    set_bit(&(byTypeBB[0]), to); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
+    Bitboard move_bb = make_move_bb(from, to);
+    do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
+    do_move_bb(&(byTypeBB[piece]), move_bb);
+    do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
+
     board[to] = board[from];
     board[from] = EMPTY;
 
@@ -808,11 +796,14 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, Bitboard dcCandidates) {
     pieceList[us][piece][index[from]] = to;
     index[to] = index[from];
 
-    // Update castle rights
-    st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
-    st->castleRights &= castleRightsMask[from];
-    st->castleRights &= castleRightsMask[to];
-    st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
+    // Update castle rights, try to shortcut a common case
+    if ((castleRightsMask[from] & castleRightsMask[to]) != ALL_CASTLES)
+    {
+        st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
+        st->castleRights &= castleRightsMask[from];
+        st->castleRights &= castleRightsMask[to];
+        st->key ^= zobCastle[st->castleRights];
+    }
 
     // Update checkers bitboard, piece must be already moved
     st->checkersBB = EmptyBoardBB;
@@ -844,13 +835,14 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, Bitboard dcCandidates) {
 /// 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(Move m, PieceType capture, Color them, Square to) {
+void Position::do_capture_move(PieceType capture, Color them, Square to) {
 
     assert(capture != KING);
 
     // Remove captured piece
     clear_bit(&(byColorBB[them]), to);
     clear_bit(&(byTypeBB[capture]), to);
+    clear_bit(&(byTypeBB[0]), to);
 
     // Update hash key
     st->key ^= zobrist[them][capture][to];
@@ -863,11 +855,9 @@ void Position::do_capture_move(Move m, PieceType capture, Color them, Square to)
     st->mgValue -= pst<MidGame>(them, capture, to);
     st->egValue -= pst<EndGame>(them, capture, to);
 
-    assert(!move_promotion(m) || capture != PAWN);
-
     // Update material
     if (capture != PAWN)
-        npMaterial[them] -= piece_value_midgame(capture);
+        st->npMaterial[them] -= piece_value_midgame(capture);
 
     // Update material hash key
     st->materialKey ^= zobMaterial[them][capture][pieceCount[them][capture]];
@@ -1006,7 +996,7 @@ void Position::do_promotion_move(Move m) {
   st->capture = type_of_piece_on(to);
 
   if (st->capture)
-    do_capture_move(m, st->capture, them, to);
+      do_capture_move(st->capture, them, to);
 
   // Remove pawn
   clear_bit(&(byColorBB[us]), from);
@@ -1049,7 +1039,7 @@ void Position::do_promotion_move(Move m) {
   st->egValue += pst<EndGame>(us, promotion, to);
 
   // Update material
-  npMaterial[us] += piece_value_midgame(promotion);
+  st->npMaterial[us] += piece_value_midgame(promotion);
 
   // Clear the en passant square
   if (st->epSquare != SQ_NONE)
@@ -1095,21 +1085,17 @@ void Position::do_ep_move(Move m) {
   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
+  // Remove captured pawn
   clear_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
   clear_bit(&(byTypeBB[PAWN]), capsq);
   clear_bit(&(byTypeBB[0]), capsq); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
   board[capsq] = EMPTY;
 
-  // Remove moving piece from source square
-  clear_bit(&(byColorBB[us]), from);
-  clear_bit(&(byTypeBB[PAWN]), from);
-  clear_bit(&(byTypeBB[0]), from); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
-
-  // Put moving piece on destination square
-  set_bit(&(byColorBB[us]), to);
-  set_bit(&(byTypeBB[PAWN]), to);
-  set_bit(&(byTypeBB[0]), to); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
+  // Move capturing pawn
+  Bitboard move_bb = make_move_bb(from, to);
+  do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
+  do_move_bb(&(byTypeBB[PAWN]), move_bb);
+  do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
   board[to] = board[from];
   board[from] = EMPTY;
 
@@ -1185,17 +1171,13 @@ void Position::undo_move(Move m) {
       assert(color_of_piece_on(to) == us);
 
       // Put the piece back at the source square
+      Bitboard move_bb = make_move_bb(to, from);
       piece = type_of_piece_on(to);
-      set_bit(&(byColorBB[us]), from);
-      set_bit(&(byTypeBB[piece]), from);
-      set_bit(&(byTypeBB[0]), from); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
+      do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
+      do_move_bb(&(byTypeBB[piece]), move_bb);
+      do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
       board[from] = piece_of_color_and_type(us, piece);
 
-      // Clear the destination square
-      clear_bit(&(byColorBB[us]), to);
-      clear_bit(&(byTypeBB[piece]), to);
-      clear_bit(&(byTypeBB[0]), to); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
-
       // If the moving piece was a king, update the king square
       if (piece == KING)
           kingSquare[us] = from;
@@ -1208,16 +1190,12 @@ void Position::undo_move(Move m) {
       {
           assert(st->capture != KING);
 
-          // Replace the captured piece
+          // Restore the captured piece
           set_bit(&(byColorBB[them]), to);
           set_bit(&(byTypeBB[st->capture]), to);
           set_bit(&(byTypeBB[0]), to);
           board[to] = piece_of_color_and_type(them, st->capture);
 
-          // Update material
-          if (st->capture != PAWN)
-              npMaterial[them] += piece_value_midgame(st->capture);
-
           // Update piece list
           pieceList[them][st->capture][pieceCount[them][st->capture]] = to;
           index[to] = pieceCount[them][st->capture];
@@ -1228,7 +1206,7 @@ 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());
@@ -1339,9 +1317,6 @@ void Position::undo_promotion_move(Move m) {
   set_bit(&(byTypeBB[0]), from); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
   board[from] = piece_of_color_and_type(us, PAWN);
 
-  // Update material
-  npMaterial[us] -= piece_value_midgame(promotion);
-
   // Update piece list
   pieceList[us][PAWN][pieceCount[us][PAWN]] = from;
   index[from] = pieceCount[us][PAWN];
@@ -1363,11 +1338,6 @@ void Position::undo_promotion_move(Move m) {
       set_bit(&(byTypeBB[0]), to); // HACK: byTypeBB[0] == occupied squares
       board[to] = piece_of_color_and_type(them, st->capture);
 
-      // Update material. Because the move is a promotion move, we know
-      // that the captured piece cannot be a pawn.
-      assert(st->capture != PAWN);
-      npMaterial[them] += piece_value_midgame(st->capture);
-
       // Update piece list
       pieceList[them][st->capture][pieceCount[them][st->capture]] = to;
       index[to] = pieceCount[them][st->capture];
@@ -1402,31 +1372,27 @@ void Position::undo_ep_move(Move m) {
   assert(piece_on(from) == EMPTY);
   assert(piece_on(capsq) == EMPTY);
 
-  // Replace captured piece
+  // Restore captured pawn
   set_bit(&(byColorBB[them]), capsq);
   set_bit(&(byTypeBB[PAWN]), capsq);
   set_bit(&(byTypeBB[0]), capsq);
   board[capsq] = piece_of_color_and_type(them, PAWN);
 
-  // Remove moving piece from destination square
-  clear_bit(&(byColorBB[us]), to);
-  clear_bit(&(byTypeBB[PAWN]), to);
-  clear_bit(&(byTypeBB[0]), to);
+  // Move capturing pawn back to source square
+  Bitboard move_bb = make_move_bb(to, from);
+  do_move_bb(&(byColorBB[us]), move_bb);
+  do_move_bb(&(byTypeBB[PAWN]), move_bb);
+  do_move_bb(&(byTypeBB[0]), move_bb);
   board[to] = EMPTY;
-
-  // Replace moving piece at source square
-  set_bit(&(byColorBB[us]), from);
-  set_bit(&(byTypeBB[PAWN]), from);
-  set_bit(&(byTypeBB[0]), from);
   board[from] = piece_of_color_and_type(us, PAWN);
 
-  // Update piece list:
+  // Update piece list
   pieceList[us][PAWN][index[to]] = from;
   index[from] = index[to];
   pieceList[them][PAWN][pieceCount[them][PAWN]] = capsq;
   index[capsq] = pieceCount[them][PAWN];
 
-  // Update piece count:
+  // Update piece count
   pieceCount[them][PAWN]++;
 }
 
@@ -1434,18 +1400,21 @@ 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());
 
   // 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;
+  // 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.epSquare = st->epSquare;
+  backupSt.key = st->key;
+  backupSt.mgValue = st->mgValue;
+  backupSt.egValue = st->egValue;
+  backupSt.previous = st->previous;
+  st->previous = &backupSt;
 
   // Save the current key to the history[] array, in order to be able to
   // detect repetition draws.
@@ -1475,22 +1444,17 @@ void Position::undo_null_move() {
   assert(is_ok());
   assert(!is_check());
 
-  // Restore information from the our StateInfo object
-  st->lastMove = st->previous->lastMove;
+  // Restore information from the our backup StateInfo object
   st->epSquare = st->previous->epSquare;
+  st->key = st->previous->key;
+  st->mgValue = st->previous->mgValue;
+  st->egValue = st->previous->egValue;
   st->previous = st->previous->previous;
 
-  if (st->epSquare != SQ_NONE)
-      st->key ^= zobEp[st->epSquare];
-
   // Update the necessary information
   sideToMove = opposite_color(sideToMove);
   st->rule50--;
   gamePly--;
-  st->key ^= zobSideToMove;
-
-  st->mgValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueMidgame : -TempoValueMidgame;
-  st->egValue += (sideToMove == WHITE)? TempoValueEndgame : -TempoValueEndgame;
 
   assert(is_ok());
 }
@@ -1525,7 +1489,7 @@ int Position::see(Square from, Square to) const {
     0, 0
   };
 
-  Bitboard attackers, occ, b;
+  Bitboard attackers, stmAttackers, occ, b;
 
   assert(square_is_ok(from) || from == SQ_NONE);
   assert(square_is_ok(to));
@@ -1549,7 +1513,6 @@ int Position::see(Square from, Square to) const {
 
       Square capQq = (side_to_move() == WHITE)? (to - DELTA_N) : (to - DELTA_S);
       capture = piece_on(capQq);
-
       assert(type_of_piece_on(capQq) == PAWN);
 
       // Remove the captured pawn
@@ -1584,7 +1547,8 @@ int Position::see(Square from, Square to) const {
   }
 
   // If the opponent has no attackers we are finished
-  if ((attackers & pieces_of_color(them)) == EmptyBoardBB)
+  stmAttackers = attackers & pieces_of_color(them);
+  if (!stmAttackers)
       return seeValues[capture];
 
   attackers &= occ; // Remove the moving piece
@@ -1606,13 +1570,13 @@ int Position::see(Square from, Square to) const {
       // 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++)
+      for (pt = PAWN; !(stmAttackers & pieces_of_type(pt)); pt++)
           assert(pt < KING);
 
       // Remove the attacker we just found from the 'attackers' bitboard,
       // and scan for new X-ray attacks behind the attacker.
-      b = attackers & pieces_of_color_and_type(c, pt);
-      occ ^= (b & -b);
+      b = stmAttackers & pieces_of_type(pt);
+      occ ^= (b & (~b + 1));
       attackers |=  (rook_attacks_bb(to, occ) & rooks_and_queens())
                   | (bishop_attacks_bb(to, occ) & bishops_and_queens());
 
@@ -1627,15 +1591,16 @@ int Position::see(Square from, Square to) const {
       // before beginning the next iteration
       lastCapturingPieceValue = seeValues[pt];
       c = opposite_color(c);
+      stmAttackers = attackers & pieces_of_color(c);
 
       // Stop after a king capture
-      if (pt == KING && (attackers & pieces_of_color(c)))
+      if (pt == KING && stmAttackers)
       {
           assert(n < 32);
-          swapList[n++] = 100;
+          swapList[n++] = QueenValueMidgame*10;
           break;
       }
-  } while (attackers & pieces_of_color(c));
+  } 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
@@ -1646,15 +1611,16 @@ int Position::see(Square from, Square to) const {
 }
 
 
-/// Position::setStartState() copies the content of the argument
+/// Position::saveState() copies the content of the current state
 /// 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) {
+void Position::saveState() {
 
-  startState = s;
+  startState = *st;
   st = &startState;
+  st->previous = NULL; // as a safe guard
 }
 
 
@@ -1848,15 +1814,14 @@ 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);
       }
   }
@@ -1864,21 +1829,6 @@ Value Position::compute_non_pawn_material(Color c) const {
 }
 
 
-/// Position::is_mate() returns true or false depending on whether the
-/// side to move is checkmated. Note that this function is currently very
-/// slow, and shouldn't be used frequently inside the search.
-
-bool Position::is_mate() const {
-
-  if (is_check())
-  {
-      MovePicker mp = MovePicker(*this, false, MOVE_NONE, EmptySearchStack, Depth(0));
-      return mp.get_next_move() == MOVE_NONE;
-  }
-  return false;
-}
-
-
 /// 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.
@@ -1903,21 +1853,25 @@ bool Position::is_draw() const {
 }
 
 
+/// Position::is_mate() returns true or false depending on whether the
+/// side to move is checkmated.
+
+bool Position::is_mate() const {
+
+  MoveStack moves[256];
+
+  return is_check() && !generate_evasions(*this, moves, pinned_pieces(sideToMove));
+}
+
+
 /// Position::has_mate_threat() tests whether a given color has a mate in one
-/// from the current position. This function is quite slow, but it doesn't
-/// matter, because it is currently only called from PV nodes, which are rare.
+/// from the current position.
 
 bool Position::has_mate_threat(Color c) {
 
   StateInfo st1, st2;
   Color stm = side_to_move();
 
-  // The following lines are useless and silly, but prevents gcc from
-  // emitting a stupid warning stating that u1.lastMove and u1.epSquare might
-  // be used uninitialized.
-  st1.lastMove = st->lastMove;
-  st1.epSquare = st->epSquare;
-
   if (is_check())
       return false;
 
@@ -1928,18 +1882,26 @@ bool Position::has_mate_threat(Color c) {
   MoveStack mlist[120];
   int count;
   bool result = false;
+  Bitboard dc = discovered_check_candidates(sideToMove);
+  Bitboard pinned = pinned_pieces(sideToMove);
 
-  // Generate legal moves
-  count = generate_legal_moves(*this, mlist);
+  // Generate pseudo-legal non-capture and capture check moves
+  count = generate_non_capture_checks(*this, mlist, dc);
+  count += generate_captures(*this, mlist + count);
 
   // Loop through the moves, and see if one of them is mate
   for (int i = 0; i < count; i++)
   {
-      do_move(mlist[i].move, st2);
+      Move move = mlist[i].move;
+
+      if (!pl_move_is_legal(move, pinned))
+          continue;
+
+      do_move(move, st2);
       if (is_mate())
           result = true;
 
-      undo_move(mlist[i].move);
+      undo_move(move);
   }
 
   // Undo null move, if necessary
@@ -2009,7 +1971,7 @@ void Position::init_piece_square_tables() {
 /// 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) {
+void Position::flipped_copy(const Positionpos) {
 
   assert(pos.is_ok());
 
@@ -2060,8 +2022,8 @@ void Position::flipped_copy(const Position &pos) {
   st->egValue = compute_value<EndGame>();
 
   // Material
-  npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
-  npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
+  st->npMaterial[WHITE] = compute_non_pawn_material(WHITE);
+  st->npMaterial[BLACK] = compute_non_pawn_material(BLACK);
 
   assert(is_ok());
 }
@@ -2197,10 +2159,10 @@ bool Position::is_ok(int* failedStep) const {
   if (failedStep) (*failedStep)++;
   if (debugNonPawnMaterial)
   {
-      if (npMaterial[WHITE] != compute_non_pawn_material(WHITE))
+      if (st->npMaterial[WHITE] != compute_non_pawn_material(WHITE))
           return false;
 
-      if (npMaterial[BLACK] != compute_non_pawn_material(BLACK))
+      if (st->npMaterial[BLACK] != compute_non_pawn_material(BLACK))
           return false;
   }