]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/position.h
Retire seeValues[] and move PieceValue[] out of Position
[stockfish] / src / position.h
index 1d6a99bab0f9bfa13314c7a77c7ca6bae4192144..c6988ffffd1d06aa887f62d7396fb4a85d4075d2 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) 2008-2009 Marco Costalba
+  Copyright (C) 2008-2010 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
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-
 #if !defined(POSITION_H_INCLUDED)
 #define POSITION_H_INCLUDED
 
-// Disable some silly and noisy warning from MSVC compiler
-#if defined(_MSC_VER)
-
-// Forcing value to bool 'true' or 'false' (performance warning)
-#pragma warning(disable: 4800)
-
-// Conditional expression is constant
-#pragma warning(disable: 4127)
-
-
-#endif
-
-////
-//// Includes
-////
+#include <cassert>
 
 #include "bitboard.h"
-#include "color.h"
-#include "direction.h"
 #include "move.h"
-#include "piece.h"
-#include "square.h"
-#include "value.h"
-
-
-////
-//// Constants
-////
-
-/// FEN string for the initial position
-const std::string StartPosition = "rnbqkbnr/pppppppp/8/8/8/8/PPPPPPPP/RNBQKBNR w KQkq - 0 1";
+#include "types.h"
 
 /// Maximum number of plies per game (220 should be enough, because the
 /// maximum search depth is 100, and during position setup we reset the
 /// move counter for every non-reversible move).
 const int MaxGameLength = 220;
 
-
-////
-//// Types
-////
+class Position;
 
 /// struct checkInfo is initialized at c'tor time and keeps
 /// info used to detect if a move gives check.
 
 struct CheckInfo {
 
-    CheckInfo(const Position&);
+    explicit CheckInfo(const Position&);
 
-    Square ksq;
     Bitboard dcCandidates;
+    Bitboard pinned;
     Bitboard checkSq[8];
 };
 
 /// Castle rights, encoded as bit fields
 
 enum CastleRights {
-  NO_CASTLES  = 0,
-  WHITE_OO    = 1,
-  BLACK_OO    = 2,
-  WHITE_OOO   = 4,
-  BLACK_OOO   = 8,
-  ALL_CASTLES = 15
+  CASTLES_NONE = 0,
+  WHITE_OO     = 1,
+  BLACK_OO     = 2,
+  WHITE_OOO    = 4,
+  BLACK_OOO    = 8,
+  ALL_CASTLES  = 15
 };
 
 /// Game phase
@@ -100,13 +70,13 @@ enum Phase {
 
 struct StateInfo {
   Key pawnKey, materialKey;
-  int castleRights, rule50, pliesFromNull;
+  int castleRights, rule50, gamePly, pliesFromNull;
   Square epSquare;
   Score value;
   Value npMaterial[2];
 
+  PieceType capturedType;
   Key key;
-  PieceType capture;
   Bitboard checkersBB;
   StateInfo* previous;
 };
@@ -136,8 +106,8 @@ struct StateInfo {
 
 class Position {
 
-  friend class MaterialInfo;
-  friend class EndgameFunctions;
+  Position(); // No default or copy c'tor allowed
+  Position(const Position& pos);
 
 public:
   enum GamePhase {
@@ -146,18 +116,16 @@ public:
   };
 
   // Constructors
-  Position() {}
-  Position(const Position& pos);
-  Position(const std::string& fen);
+  Position(const Position& pos, int threadID);
+  Position(const std::string& fen, bool isChess960, int threadID);
 
   // Text input/output
-  void from_fen(const std::string& fen);
+  void from_fen(const std::string& fen, bool isChess960);
   const std::string to_fen() const;
   void print(Move m = MOVE_NONE) const;
 
   // Copying
-  void copy(const Position& pos);
-  void flipped_copy(const Position& pos);
+  void flip();
 
   // The piece on a given square
   Piece piece_on(Square s) const;
@@ -165,8 +133,6 @@ public:
   Color color_of_piece_on(Square s) const;
   bool square_is_empty(Square s) const;
   bool square_is_occupied(Square s) const;
-  Value midgame_value_of_piece_on(Square s) const;
-  Value endgame_value_of_piece_on(Square s) const;
 
   // Side to move
   Color side_to_move() const;
@@ -202,7 +168,7 @@ public:
 
   // Checking pieces and under check information
   Bitboard checkers() const;
-  bool is_check() const;
+  bool in_check() const;
 
   // Piece lists
   Square piece_list(Color c, PieceType pt, int index) const;
@@ -210,31 +176,32 @@ public:
 
   // Information about attacks to or from a given square
   Bitboard attackers_to(Square s) const;
+  Bitboard attackers_to(Square s, Bitboard occ) const;
   Bitboard attacks_from(Piece p, Square s) const;
+  static Bitboard attacks_from(Piece p, Square s, Bitboard occ);
   template<PieceType> Bitboard attacks_from(Square s) const;
   template<PieceType> Bitboard attacks_from(Square s, Color c) const;
 
   // Properties of moves
   bool pl_move_is_legal(Move m, Bitboard pinned) const;
-  bool pl_move_is_evasion(Move m, Bitboard pinned) const;
-  bool move_is_check(Move m) const;
-  bool move_is_check(Move m, const CheckInfo& ci) const;
+  bool move_is_pl(const Move m) const;
+  bool move_gives_check(Move m, const CheckInfo& ci) const;
   bool move_is_capture(Move m) const;
   bool move_is_capture_or_promotion(Move m) const;
   bool move_is_passed_pawn_push(Move m) const;
   bool move_attacks_square(Move m, Square s) const;
 
+  // Piece captured with previous moves
+  PieceType captured_piece_type() const;
+
   // Information about pawns
   bool pawn_is_passed(Color c, Square s) const;
-  static bool pawn_is_passed(Bitboard theirPawns, Color c, Square s);
-  static bool pawn_is_isolated(Bitboard ourPawns, Square s);
-  static bool pawn_is_doubled(Bitboard ourPawns, Color c, Square s);
 
   // Weak squares
   bool square_is_weak(Square s, Color c) const;
 
   // Doing and undoing moves
-  void saveState();
+  void do_setup_move(Move m);
   void do_move(Move m, StateInfo& st);
   void do_move(Move m, StateInfo& st, const CheckInfo& ci, bool moveIsCheck);
   void undo_move(Move m);
@@ -242,58 +209,57 @@ public:
   void undo_null_move();
 
   // Static exchange evaluation
-  int see(Square from, Square to) const;
   int see(Move m) const;
-  int see(Square to) const;
   int see_sign(Move m) const;
 
   // Accessing hash keys
   Key get_key() const;
+  Key get_exclusion_key() const;
   Key get_pawn_key() const;
   Key get_material_key() const;
 
   // Incremental evaluation
   Score value() const;
   Value non_pawn_material(Color c) const;
-  Score pst_delta(Piece piece, Square from, Square to) const;
+  static Score pst_delta(Piece piece, Square from, Square to);
 
   // Game termination checks
   bool is_mate() const;
-  bool is_draw() const;
-
-  // Check if one side threatens a mate in one
-  bool has_mate_threat(Color c);
+  template<bool SkipRepetition> bool is_draw() const;
 
-  // Number of plies since the last non-reversible move
-  int rule_50_counter() const;
+  // Number of plies from starting position
+  int startpos_ply_counter() const;
 
   // Other properties of the position
   bool opposite_colored_bishops() const;
   bool has_pawn_on_7th(Color c) const;
+  bool is_chess960() const;
+
+  // Current thread ID searching on the position
+  int thread() const;
 
-  // Reset the gamePly variable to 0
-  void reset_game_ply();
+  int64_t nodes_searched() const;
+  void set_nodes_searched(int64_t n);
 
   // Position consistency check, for debugging
   bool is_ok(int* failedStep = NULL) const;
 
-  // Static member functions
-  static void init_zobrist();
-  static void init_piece_square_tables();
-
-  // Public zobs
-  static Key zobExclusion;
+  // Global initialization
+  static void init();
 
 private:
 
   // Initialization helper functions (used while setting up a position)
   void clear();
+  void detach();
   void put_piece(Piece p, Square s);
-  void allow_oo(Color c);
-  void allow_ooo(Color c);
+  void set_castle_kingside(Color c);
+  void set_castle_queenside(Color c);
+  bool set_castling_rights(char token);
+  bool move_is_pl_slow(const Move m) const;
 
   // Helper functions for doing and undoing moves
-  void do_capture_move(Bitboard& key, PieceType capture, Color them, Square to, bool ep);
+  void do_capture_move(Key& key, PieceType capture, Color them, Square to, bool ep);
   void do_castle_move(Move m);
   void undo_castle_move(Move m);
   void find_checkers();
@@ -307,7 +273,7 @@ private:
   Key compute_material_key() const;
 
   // Computing incremental evaluation scores and material counts
-  Score pst(Color c, PieceType pt, Square s) const;
+  static Score pst(Color c, PieceType pt, Square s);
   Score compute_value() const;
   Value compute_non_pawn_material(Color c) const;
 
@@ -326,26 +292,32 @@ private:
 
   // Other info
   Color sideToMove;
-  int gamePly;
   Key history[MaxGameLength];
-  File initialKFile, initialKRFile, initialQRFile;
+  int castleRightsMask[64];
   StateInfo startState;
+  File initialKFile, initialKRFile, initialQRFile;
+  bool chess960;
+  int startPosPlyCounter;
+  int threadID;
+  int64_t nodes;
   StateInfo* st;
 
   // Static variables
-  static int castleRightsMask[64];
   static Key zobrist[2][8][64];
   static Key zobEp[64];
   static Key zobCastle[16];
-  static Key zobMaterial[2][8][16];
   static Key zobSideToMove;
   static Score PieceSquareTable[16][64];
+  static Key zobExclusion;
 };
 
+inline int64_t Position::nodes_searched() const {
+  return nodes;
+}
 
-////
-//// Inline functions
-////
+inline void Position::set_nodes_searched(int64_t n) {
+  nodes = n;
+}
 
 inline Piece Position::piece_on(Square s) const {
   return board[s];
@@ -360,21 +332,13 @@ inline PieceType Position::type_of_piece_on(Square s) const {
 }
 
 inline bool Position::square_is_empty(Square s) const {
-  return piece_on(s) == EMPTY;
+  return piece_on(s) == PIECE_NONE;
 }
 
 inline bool Position::square_is_occupied(Square s) const {
   return !square_is_empty(s);
 }
 
-inline Value Position::midgame_value_of_piece_on(Square s) const {
-  return piece_value_midgame(piece_on(s));
-}
-
-inline Value Position::endgame_value_of_piece_on(Square s) const {
-  return piece_value_endgame(piece_on(s));
-}
-
 inline Color Position::side_to_move() const {
   return sideToMove;
 }
@@ -384,7 +348,7 @@ inline Bitboard Position::occupied_squares() const {
 }
 
 inline Bitboard Position::empty_squares() const {
-  return ~(occupied_squares());
+  return ~occupied_squares();
 }
 
 inline Bitboard Position::pieces_of_color(Color c) const {
@@ -411,8 +375,8 @@ inline int Position::piece_count(Color c, PieceType pt) const {
   return pieceCount[c][pt];
 }
 
-inline Square Position::piece_list(Color c, PieceType pt, int index) const {
-  return pieceList[c][pt][index];
+inline Square Position::piece_list(Color c, PieceType pt, int idx) const {
+  return pieceList[c][pt][idx];
 }
 
 inline const Square* Position::piece_list_begin(Color c, PieceType pt) const {
@@ -427,16 +391,24 @@ inline Square Position::king_square(Color c) const {
   return pieceList[c][KING][0];
 }
 
-inline bool Position::can_castle_kingside(Color side) const {
-  return st->castleRights & (1+int(side));
+inline bool Position::can_castle_kingside(Color c) const {
+  return st->castleRights & (WHITE_OO << c);
+}
+
+inline bool Position::can_castle_queenside(Color c) const {
+  return st->castleRights & (WHITE_OOO << c);
+}
+
+inline bool Position::can_castle(Color c) const {
+  return st->castleRights & ((WHITE_OO | WHITE_OOO) << c);
 }
 
-inline bool Position::can_castle_queenside(Color side) const {
-  return st->castleRights & (4+4*int(side));
+inline void Position::set_castle_kingside(Color c) {
+  st->castleRights |= (WHITE_OO << c);
 }
 
-inline bool Position::can_castle(Color side) const {
-  return can_castle_kingside(side) || can_castle_queenside(side);
+inline void Position::set_castle_queenside(Color c) {
+  st->castleRights |= (WHITE_OOO << c);
 }
 
 inline Square Position::initial_kr_square(Color c) const {
@@ -449,12 +421,12 @@ inline Square Position::initial_qr_square(Color c) const {
 
 template<>
 inline Bitboard Position::attacks_from<PAWN>(Square s, Color c) const {
-  return StepAttackBB[piece_of_color_and_type(c, PAWN)][s];
+  return StepAttacksBB[make_piece(c, PAWN)][s];
 }
 
 template<PieceType Piece> // Knight and King and white pawns
 inline Bitboard Position::attacks_from(Square s) const {
-  return StepAttackBB[Piece][s];
+  return StepAttacksBB[Piece][s];
 }
 
 template<>
@@ -476,7 +448,7 @@ inline Bitboard Position::checkers() const {
   return st->checkersBB;
 }
 
-inline bool Position::is_check() const {
+inline bool Position::in_check() const {
   return st->checkersBB != EmptyBoardBB;
 }
 
@@ -484,26 +456,18 @@ inline bool Position::pawn_is_passed(Color c, Square s) const {
   return !(pieces(PAWN, opposite_color(c)) & passed_pawn_mask(c, s));
 }
 
-inline bool Position::pawn_is_passed(Bitboard theirPawns, Color c, Square s) {
-  return !(theirPawns & passed_pawn_mask(c, s));
-}
-
-inline bool Position::pawn_is_isolated(Bitboard ourPawns, Square s) {
-  return !(ourPawns & neighboring_files_bb(s));
-}
-
-inline bool Position::pawn_is_doubled(Bitboard ourPawns, Color c, Square s) {
-  return ourPawns & squares_behind(c, s);
-}
-
 inline bool Position::square_is_weak(Square s, Color c) const {
-  return !(pieces(PAWN, c) & outpost_mask(opposite_color(c), s));
+  return !(pieces(PAWN, opposite_color(c)) & attack_span_mask(c, s));
 }
 
 inline Key Position::get_key() const {
   return st->key;
 }
 
+inline Key Position::get_exclusion_key() const {
+  return st->key ^ zobExclusion;
+}
+
 inline Key Position::get_pawn_key() const {
   return st->pawnKey;
 }
@@ -512,11 +476,11 @@ inline Key Position::get_material_key() const {
   return st->materialKey;
 }
 
-inline Score Position::pst(Color c, PieceType pt, Square s) const {
-  return PieceSquareTable[piece_of_color_and_type(c, pt)][s];
+inline Score Position::pst(Color c, PieceType pt, Square s) {
+  return PieceSquareTable[make_piece(c, pt)][s];
 }
 
-inline Score Position::pst_delta(Piece piece, Square from, Square to) const {
+inline Score Position::pst_delta(Piece piece, Square from, Square to) {
   return PieceSquareTable[piece][to] - PieceSquareTable[piece][from];
 }
 
@@ -531,37 +495,48 @@ inline Value Position::non_pawn_material(Color c) const {
 inline bool Position::move_is_passed_pawn_push(Move m) const {
 
   Color c = side_to_move();
-  return   piece_on(move_from(m)) == piece_of_color_and_type(c, PAWN)
+  return   piece_on(move_from(m)) == make_piece(c, PAWN)
         && pawn_is_passed(c, move_to(m));
 }
 
-inline int Position::rule_50_counter() const {
-
-  return st->rule50;
+inline int Position::startpos_ply_counter() const {
+  return startPosPlyCounter;
 }
 
 inline bool Position::opposite_colored_bishops() const {
 
-  return   piece_count(WHITE, BISHOP) == 1
-        && piece_count(BLACK, BISHOP) == 1
-        && square_color(piece_list(WHITE, BISHOP, 0)) != square_color(piece_list(BLACK, BISHOP, 0));
+  return   piece_count(WHITE, BISHOP) == 1 && piece_count(BLACK, BISHOP) == 1
+        && opposite_color_squares(piece_list(WHITE, BISHOP, 0), piece_list(BLACK, BISHOP, 0));
 }
 
 inline bool Position::has_pawn_on_7th(Color c) const {
+  return pieces(PAWN, c) & rank_bb(relative_rank(c, RANK_7));
+}
 
-  return pieces(PAWN, c) & relative_rank_bb(c, RANK_7);
+inline bool Position::is_chess960() const {
+  return chess960;
+}
+
+inline bool Position::move_is_capture_or_promotion(Move m) const {
+
+  assert(m != MOVE_NONE && m != MOVE_NULL);
+  return move_is_special(m) ? !move_is_castle(m) : !square_is_empty(move_to(m));
 }
 
 inline bool Position::move_is_capture(Move m) const {
 
-  // Move must not be MOVE_NONE !
-  return (m & (3 << 15)) ? !move_is_castle(m) : !square_is_empty(move_to(m));
+  assert(m != MOVE_NONE && m != MOVE_NULL);
+
+  // Note that castle is coded as "king captures the rook"
+  return (!square_is_empty(move_to(m)) && !move_is_castle(m)) || move_is_ep(m);
 }
 
-inline bool Position::move_is_capture_or_promotion(Move m) const {
+inline PieceType Position::captured_piece_type() const {
+  return st->capturedType;
+}
 
-  // Move must not be MOVE_NONE !
-  return (m & (0x1F << 12)) ? !move_is_castle(m) : !square_is_empty(move_to(m));
+inline int Position::thread() const {
+  return threadID;
 }
 
 #endif // !defined(POSITION_H_INCLUDED)