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[stockfish] / src / position.cpp
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@@ -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) 2008-2013 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2014 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -47,7 +47,7 @@ namespace Zobrist {
 
   Key psq[COLOR_NB][PIECE_TYPE_NB][SQUARE_NB];
   Key enpassant[FILE_NB];
-  Key castling[CASTLING_FLAG_NB];
+  Key castling[CASTLING_RIGHT_NB];
   Key side;
   Key exclusion;
 }
@@ -263,7 +263,7 @@ void Position::set(const string& fenStr, bool isChess960, Thread* th) {
       else
           continue;
 
-      set_castling_flag(c, rsq);
+      set_castling_right(c, rsq);
   }
 
   // 4. En passant square. Ignore if no pawn capture is possible
@@ -297,30 +297,30 @@ void Position::set(const string& fenStr, bool isChess960, Thread* th) {
 }
 
 
-/// Position::set_castling_flag() is a helper function used to set castling
-/// flags given the corresponding color and the rook starting square.
+/// Position::set_castling_right() is a helper function used to set castling
+/// rights given the corresponding color and the rook starting square.
 
-void Position::set_castling_flag(Color c, Square rfrom) {
+void Position::set_castling_right(Color c, Square rfrom) {
 
   Square kfrom = king_square(c);
   CastlingSide cs = kfrom < rfrom ? KING_SIDE : QUEEN_SIDE;
-  CastlingFlag cf = make_castling_flag(c, cs);
+  CastlingRight cr = (c | cs);
 
-  st->castlingFlags |= cf;
-  castlingFlagsMask[kfrom] |= cf;
-  castlingFlagsMask[rfrom] |= cf;
-  castlingRookSquare[c][cs] = rfrom;
+  st->castlingRights |= cr;
+  castlingRightsMask[kfrom] |= cr;
+  castlingRightsMask[rfrom] |= cr;
+  castlingRookSquare[cr] = rfrom;
 
   Square kto = relative_square(c, cs == KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
   Square rto = relative_square(c, cs == KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 
   for (Square s = std::min(rfrom, rto); s <= std::max(rfrom, rto); ++s)
       if (s != kfrom && s != rfrom)
-          castlingPath[c][cs] |= s;
+          castlingPath[cr] |= s;
 
   for (Square s = std::min(kfrom, kto); s <= std::max(kfrom, kto); ++s)
       if (s != kfrom && s != rfrom)
-          castlingPath[c][cs] |= s;
+          castlingPath[cr] |= s;
 }
 
 
@@ -353,21 +353,21 @@ const string Position::fen() const {
   ss << (sideToMove == WHITE ? " w " : " b ");
 
   if (can_castle(WHITE_OO))
-      ss << (chess960 ? file_to_char(file_of(castling_rook_square(WHITE,  KING_SIDE)), false) : 'K');
+      ss << (chess960 ? to_char(file_of(castling_rook_square(WHITE |  KING_SIDE)), false) : 'K');
 
   if (can_castle(WHITE_OOO))
-      ss << (chess960 ? file_to_char(file_of(castling_rook_square(WHITE, QUEEN_SIDE)), false) : 'Q');
+      ss << (chess960 ? to_char(file_of(castling_rook_square(WHITE | QUEEN_SIDE)), false) : 'Q');
 
   if (can_castle(BLACK_OO))
-      ss << (chess960 ? file_to_char(file_of(castling_rook_square(BLACK,  KING_SIDE)),  true) : 'k');
+      ss << (chess960 ? to_char(file_of(castling_rook_square(BLACK |  KING_SIDE)),  true) : 'k');
 
   if (can_castle(BLACK_OOO))
-      ss << (chess960 ? file_to_char(file_of(castling_rook_square(BLACK, QUEEN_SIDE)),  true) : 'q');
+      ss << (chess960 ? to_char(file_of(castling_rook_square(BLACK | QUEEN_SIDE)),  true) : 'q');
 
   if (!can_castle(WHITE) && !can_castle(BLACK))
       ss << '-';
 
-  ss << (ep_square() == SQ_NONE ? " - " : " " + square_to_string(ep_square()) + " ")
+  ss << (ep_square() == SQ_NONE ? " - " : " " + to_string(ep_square()) + " ")
      << st->rule50 << " " << 1 + (gamePly - int(sideToMove == BLACK)) / 2;
 
   return ss.str();
@@ -401,7 +401,7 @@ const string Position::pretty(Move move) const {
      << std::setfill('0') << std::setw(16) << st->key << "\nCheckers: ";
 
   for (Bitboard b = checkers(); b; )
-      ss << square_to_string(pop_lsb(&b)) << " ";
+      ss << to_string(pop_lsb(&b)) << " ";
 
   ss << "\nLegal moves: ";
   for (MoveList<LEGAL> it(*this); *it; ++it)
@@ -411,11 +411,14 @@ const string Position::pretty(Move move) const {
 }
 
 
-/// Position:hidden_checkers() returns a bitboard of all pinned / discovered check
-/// pieces, according to the call parameters. Pinned pieces protect our king and
-/// discovered check pieces attack the enemy king.
+/// Position::check_blockers() returns a bitboard of all the pieces with color
+/// 'c' that are blocking check on the king with color 'kingColor'. A piece
+/// blocks a check if removing that piece from the board would result in a
+/// position where the king is in check. A check blocking piece can be either a
+/// pinned or a discovered check piece, according if its color 'c' is the same
+/// or the opposite of 'kingColor'.
 
-Bitboard Position::hidden_checkers(Color c, Color kingColor) const {
+Bitboard Position::check_blockers(Color c, Color kingColor) const {
 
   Bitboard b, pinners, result = 0;
   Square ksq = king_square(kingColor);
@@ -515,7 +518,7 @@ bool Position::pseudo_legal(const Move m) const {
   if (promotion_type(m) - 2 != NO_PIECE_TYPE)
       return false;
 
-  // If the from square is not occupied by a piece belonging to the side to
+  // If the 'from' square is not occupied by a piece belonging to the side to
   // move, the move is obviously not legal.
   if (pc == NO_PIECE || color_of(pc) != us)
       return false;
@@ -604,8 +607,8 @@ bool Position::pseudo_legal(const Move m) const {
           if (!((between_bb(lsb(checkers()), king_square(us)) | checkers()) & to))
               return false;
       }
-      // In case of king moves under check we have to remove king so to catch
-      // as invalid moves like b1a1 when opposite queen is on c1.
+      // In case of king moves under check we have to remove king so as to catch
+      // invalid moves like b1a1 when opposite queen is on c1.
       else if (attackers_to(to, pieces() ^ from) & pieces(~us))
           return false;
   }
@@ -614,7 +617,7 @@ bool Position::pseudo_legal(const Move m) const {
 }
 
 
-/// Position::move_gives_check() tests whether a pseudo-legal move gives a check
+/// Position::gives_check() tests whether a pseudo-legal move gives a check
 
 bool Position::gives_check(Move m, const CheckInfo& ci) const {
 
@@ -626,29 +629,26 @@ bool Position::gives_check(Move m, const CheckInfo& ci) const {
   Square to = to_sq(m);
   PieceType pt = type_of(piece_on(from));
 
-  // Is there a direct check ?
+  // Is there a direct check?
   if (ci.checkSq[pt] & to)
       return true;
 
-  // Is there a discovered check ?
+  // Is there a discovered check?
   if (   unlikely(ci.dcCandidates)
       && (ci.dcCandidates & from)
-      && !aligned(from, to, king_square(~sideToMove)))
+      && !aligned(from, to, ci.ksq))
       return true;
 
-  // Can we skip the ugly special cases ?
+  // Can we skip the ugly special cases?
   if (type_of(m) == NORMAL)
       return false;
 
-  Color us = sideToMove;
-  Square ksq = king_square(~us);
-
   switch (type_of(m))
   {
   case PROMOTION:
-      return attacks_bb(Piece(promotion_type(m)), to, pieces() ^ from) & ksq;
+      return attacks_bb(Piece(promotion_type(m)), to, pieces() ^ from) & ci.ksq;
 
-  // En passant capture with check ? We have already handled the case
+  // 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.
@@ -657,18 +657,18 @@ bool Position::gives_check(Move m, const CheckInfo& ci) const {
       Square capsq = file_of(to) | rank_of(from);
       Bitboard b = (pieces() ^ from ^ capsq) | to;
 
-      return  (attacks_bb<  ROOK>(ksq, b) & pieces(us, QUEEN, ROOK))
-            | (attacks_bb<BISHOP>(ksq, b) & pieces(us, QUEEN, BISHOP));
+      return  (attacks_bb<  ROOK>(ci.ksq, b) & pieces(sideToMove, QUEEN, ROOK))
+            | (attacks_bb<BISHOP>(ci.ksq, b) & pieces(sideToMove, QUEEN, BISHOP));
   }
   case CASTLING:
   {
       Square kfrom = from;
       Square rfrom = to; // Castling is encoded as 'King captures the rook'
-      Square kto = relative_square(us, rfrom > kfrom ? SQ_G1 : SQ_C1);
-      Square rto = relative_square(us, rfrom > kfrom ? SQ_F1 : SQ_D1);
+      Square kto = relative_square(sideToMove, rfrom > kfrom ? SQ_G1 : SQ_C1);
+      Square rto = relative_square(sideToMove, rfrom > kfrom ? SQ_F1 : SQ_D1);
 
-      return   (PseudoAttacks[ROOK][rto] & ksq)
-            && (attacks_bb<ROOK>(rto, (pieces() ^ kfrom ^ rfrom) | rto | kto) & ksq);
+      return   (PseudoAttacks[ROOK][rto] & ci.ksq)
+            && (attacks_bb<ROOK>(rto, (pieces() ^ kfrom ^ rfrom) | rto | kto) & ci.ksq);
   }
   default:
       assert(false);
@@ -695,9 +695,9 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, const CheckInfo& ci, bool moveI
   ++nodes;
   Key k = st->key;
 
-  // Copy some fields of old state to our new StateInfo object except the ones
-  // which are going to be recalculated from scratch anyway, then switch our state
-  // pointer to point to the new (ready to be updated) state.
+  // Copy some fields of the old state to our new StateInfo object except the
+  // ones which are going to be recalculated from scratch anyway and then switch
+  // our state pointer to point to the new (ready to be updated) state.
   std::memcpy(&newSt, st, StateCopySize64 * sizeof(uint64_t));
 
   newSt.previous = st;
@@ -706,7 +706,7 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, const CheckInfo& ci, bool moveI
   // Update side to move
   k ^= Zobrist::side;
 
-  // Increment ply counters.In particular rule50 will be reset to zero later on
+  // Increment ply counters. In particular, rule50 will be reset to zero later on
   // in case of a capture or a pawn move.
   ++gamePly;
   ++st->rule50;
@@ -791,12 +791,12 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, const CheckInfo& ci, bool moveI
       st->epSquare = SQ_NONE;
   }
 
-  // Update castling flags if needed
-  if (st->castlingFlags && (castlingFlagsMask[from] | castlingFlagsMask[to]))
+  // Update castling rights if needed
+  if (st->castlingRights && (castlingRightsMask[from] | castlingRightsMask[to]))
   {
-      int cf = castlingFlagsMask[from] | castlingFlagsMask[to];
-      k ^= Zobrist::castling[st->castlingFlags & cf];
-      st->castlingFlags &= ~cf;
+      int cr = castlingRightsMask[from] | castlingRightsMask[to];
+      k ^= Zobrist::castling[st->castlingRights & cr];
+      st->castlingRights &= ~cr;
   }
 
   // Prefetch TT access as soon as we know the new hash key
@@ -1011,12 +1011,9 @@ 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. Parameter 'asymmThreshold' takes
-/// tempi into account. If the side who initiated the capturing sequence does the
-/// last capture, he loses a tempo and if the result is below 'asymmThreshold'
-/// the capturing sequence is considered bad.
+/// material gain or loss resulting from a move.
 
-int Position::see_sign(Move m) const {
+Value Position::see_sign(Move m) const {
 
   assert(is_ok(m));
 
@@ -1024,16 +1021,17 @@ int Position::see_sign(Move m) const {
   // is not less then capturing one. Note that king moves always return
   // here because king midgame value is set to 0.
   if (PieceValue[MG][moved_piece(m)] <= PieceValue[MG][piece_on(to_sq(m))])
-      return 1;
+      return VALUE_KNOWN_WIN;
 
   return see(m);
 }
 
-int Position::see(Move m, int asymmThreshold) const {
+Value Position::see(Move m) const {
 
   Square from, to;
   Bitboard occupied, attackers, stmAttackers;
-  int swapList[32], slIndex = 1;
+  Value swapList[32];
+  int slIndex = 1;
   PieceType captured;
   Color stm;
 
@@ -1049,7 +1047,7 @@ int Position::see(Move m, int asymmThreshold) const {
   // handled correctly. Simply return 0 that is always the correct value
   // unless in the rare case the rook ends up under attack.
   if (type_of(m) == CASTLING)
-      return 0;
+      return VALUE_ZERO;
 
   if (type_of(m) == ENPASSANT)
   {
@@ -1080,30 +1078,24 @@ int Position::see(Move m, int asymmThreshold) const {
 
       // Add the new entry to the swap list
       swapList[slIndex] = -swapList[slIndex - 1] + PieceValue[MG][captured];
-      ++slIndex;
 
       // Locate and remove the next least valuable attacker
       captured = min_attacker<PAWN>(byTypeBB, to, stmAttackers, occupied, attackers);
-      stm = ~stm;
-      stmAttackers = attackers & pieces(stm);
 
       // Stop before processing a king capture
-      if (captured == KING && stmAttackers)
+      if (captured == KING)
       {
-          swapList[slIndex++] = QueenValueMg * 16;
+          if (stmAttackers == attackers)
+              ++slIndex;
+
           break;
       }
 
-  } while (stmAttackers);
+      stm = ~stm;
+      stmAttackers = attackers & pieces(stm);
+      ++slIndex;
 
-  // If we are doing asymmetric SEE evaluation and the same side does the first
-  // and the last capture, he loses a tempo and gain must be at least worth
-  // 'asymmThreshold', otherwise we replace the score with a very low value,
-  // before negamaxing.
-  if (asymmThreshold)
-      for (int i = 0; i < slIndex; i += 2)
-          if (swapList[i] < asymmThreshold)
-              swapList[i] = - QueenValueMg * 16;
+  } 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.
@@ -1136,7 +1128,7 @@ void Position::clear() {
 
 Key Position::compute_key() const {
 
-  Key k = Zobrist::castling[st->castlingFlags];
+  Key k = Zobrist::castling[st->castlingRights];
 
   for (Bitboard b = pieces(); b; )
   {
@@ -1185,7 +1177,7 @@ Key Position::compute_material_key() const {
   Key k = 0;
 
   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; ++c)
-      for (PieceType pt = PAWN; pt <= QUEEN; ++pt)
+      for (PieceType pt = PAWN; pt <= KING; ++pt)
           for (int cnt = 0; cnt < pieceCount[c][pt]; ++cnt)
               k ^= Zobrist::psq[c][pt][cnt];
 
@@ -1193,9 +1185,9 @@ Key Position::compute_material_key() const {
 }
 
 
-/// Position::compute_psq_score() computes the incremental scores for the middle
-/// game and the endgame. These functions are used to initialize the incremental
-/// scores when a new position is set up, and to verify that the scores are correctly
+/// Position::compute_psq_score() computes the incremental scores for the middlegame
+/// and the endgame. These functions are used to initialize the incremental scores
+/// when a new position is set up, and to verify that the scores are correctly
 /// updated by do_move and undo_move when the program is running in debug mode.
 
 Score Position::compute_psq_score() const {
@@ -1213,10 +1205,10 @@ Score Position::compute_psq_score() const {
 }
 
 
-/// Position::compute_non_pawn_material() computes the total non-pawn middle
-/// game material value for the given side. Material values are updated
-/// incrementally during the search. This function is only used when
-/// initializing a new Position object.
+/// Position::compute_non_pawn_material() computes the total non-pawn middlegame
+/// material value for the given side. Material values are updated incrementally
+/// during the search. This function is only used when initializing a new Position
+/// object.
 
 Value Position::compute_non_pawn_material(Color c) const {
 
@@ -1401,14 +1393,12 @@ bool Position::pos_is_ok(int* failedStep) const {
       for (Color c = WHITE; c <= BLACK; ++c)
           for (CastlingSide s = KING_SIDE; s <= QUEEN_SIDE; s = CastlingSide(s + 1))
           {
-              CastlingFlag cf = make_castling_flag(c, s);
-
-              if (!can_castle(cf))
+              if (!can_castle(c | s))
                   continue;
 
-              if (  (castlingFlagsMask[king_square(c)] & cf) != cf
-                  || piece_on(castlingRookSquare[c][s]) != make_piece(c, ROOK)
-                  || castlingFlagsMask[castlingRookSquare[c][s]] != cf)
+              if (  (castlingRightsMask[king_square(c)] & (c | s)) != (c | s)
+                  || piece_on(castlingRookSquare[c | s]) != make_piece(c, ROOK)
+                  || castlingRightsMask[castlingRookSquare[c | s]] != (c | s))
                   return false;
           }