]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/position.h
Simplify slider_blocker calculation
[stockfish] / src / position.h
index a77050eb5b5b8d8254aed0137117ba1225024028..ca7c3ace8110eab50ed392a243c6f8d55b81310f 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) 2004-2023 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
 
 #include <cassert>
 #include <deque>
-#include <memory> // For std::unique_ptr
+#include <iosfwd>
+#include <memory>
 #include <string>
 
 #include "bitboard.h"
-#include "evaluate.h"
-#include "types.h"
-
 #include "nnue/nnue_accumulator.h"
+#include "types.h"
 
+namespace Stockfish {
 
 /// StateInfo struct stores information needed to restore a Position object to
 /// its previous state when we retract a move. Whenever a move is made on the
@@ -38,7 +38,6 @@
 struct StateInfo {
 
   // Copied when making a move
-  Key    pawnKey;
   Key    materialKey;
   Value  nonPawnMaterial[COLOR_NB];
   int    castlingRights;
@@ -49,11 +48,11 @@ struct StateInfo {
   // Not copied when making a move (will be recomputed anyhow)
   Key        key;
   Bitboard   checkersBB;
-  Piece      capturedPiece;
   StateInfo* previous;
   Bitboard   blockersForKing[COLOR_NB];
   Bitboard   pinners[COLOR_NB];
   Bitboard   checkSquares[PIECE_TYPE_NB];
+  Piece      capturedPiece;
   int        repetition;
 
   // Used by NNUE
@@ -66,7 +65,7 @@ struct StateInfo {
 /// start position to the position just before the search starts). Needed by
 /// 'draw by repetition' detection. Use a std::deque because pointers to
 /// elements are not invalidated upon list resizing.
-typedef std::unique_ptr<std::deque<StateInfo>> StateListPtr;
+using StateListPtr = std::unique_ptr<std::deque<StateInfo>>;
 
 
 /// Position class stores information regarding the board representation as
@@ -86,22 +85,19 @@ public:
   // FEN string input/output
   Position& set(const std::string& fenStr, bool isChess960, StateInfo* si, Thread* th);
   Position& set(const std::string& code, Color c, StateInfo* si);
-  const std::string fen() const;
+  std::string fen() const;
 
   // Position representation
-  Bitboard pieces(PieceType pt) const;
-  Bitboard pieces(PieceType pt1, PieceType pt2) const;
+  Bitboard pieces(PieceType pt = ALL_PIECES) const;
+  template<typename ...PieceTypes> Bitboard pieces(PieceType pt, PieceTypes... pts) const;
   Bitboard pieces(Color c) const;
-  Bitboard pieces(Color c, PieceType pt) const;
-  Bitboard pieces(Color c, PieceType pt1, PieceType pt2) const;
+  template<typename ...PieceTypes> Bitboard pieces(Color c, PieceTypes... pts) const;
   Piece piece_on(Square s) const;
   Square ep_square() const;
   bool empty(Square s) const;
   template<PieceType Pt> int count(Color c) const;
   template<PieceType Pt> int count() const;
-  template<PieceType Pt> const Square* squares(Color c) const;
   template<PieceType Pt> Square square(Color c) const;
-  bool is_on_semiopen_file(Color c, Square s) const;
 
   // Castling
   CastlingRights castling_rights(Color c) const;
@@ -113,28 +109,23 @@ public:
   Bitboard checkers() const;
   Bitboard blockers_for_king(Color c) const;
   Bitboard check_squares(PieceType pt) const;
-  bool is_discovery_check_on_king(Color c, Move m) const;
+  Bitboard pinners(Color c) const;
 
   // Attacks to/from a given square
   Bitboard attackers_to(Square s) const;
   Bitboard attackers_to(Square s, Bitboard occupied) const;
-  Bitboard slider_blockers(Bitboard sliders, Square s, Bitboard& pinners) const;
+  void update_slider_blockers(Color c) const;
+  template<PieceType Pt> Bitboard attacks_by(Color c) const;
 
   // Properties of moves
   bool legal(Move m) const;
   bool pseudo_legal(const Move m) const;
   bool capture(Move m) const;
-  bool capture_or_promotion(Move m) const;
+  bool capture_stage(Move m) const;
   bool gives_check(Move m) const;
-  bool advanced_pawn_push(Move m) const;
   Piece moved_piece(Move m) const;
   Piece captured_piece() const;
 
-  // Piece specific
-  bool pawn_passed(Color c, Square s) const;
-  bool opposite_bishops() const;
-  int  pawns_on_same_color_squares(Color c, Square s) const;
-
   // Doing and undoing moves
   void do_move(Move m, StateInfo& newSt);
   void do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck);
@@ -144,12 +135,12 @@ public:
 
   // Static Exchange Evaluation
   bool see_ge(Move m, Value threshold = VALUE_ZERO) const;
+  bool see_ge(Move m, Bitboard& occupied, Value threshold = VALUE_ZERO) const;
 
   // Accessing hash keys
   Key key() const;
   Key key_after(Move m) const;
   Key material_key() const;
-  Key pawn_key() const;
 
   // Other properties of the position
   Color side_to_move() const;
@@ -160,7 +151,6 @@ public:
   bool has_game_cycle(int ply) const;
   bool has_repeated() const;
   int rule50_count() const;
-  Score psq_score() const;
   Value non_pawn_material(Color c) const;
   Value non_pawn_material() const;
 
@@ -170,50 +160,39 @@ public:
 
   // Used by NNUE
   StateInfo* state() const;
-  const EvalList* eval_list() const;
+
+  void put_piece(Piece pc, Square s);
+  void remove_piece(Square s);
 
 private:
   // Initialization helpers (used while setting up a position)
   void set_castling_right(Color c, Square rfrom);
-  void set_state(StateInfo* si) const;
-  void set_check_info(StateInfo* si) const;
+  void set_state() const;
+  void set_check_info() const;
 
   // Other helpers
-  void put_piece(Piece pc, Square s);
-  void remove_piece(Square s);
   void move_piece(Square from, Square to);
   template<bool Do>
   void do_castling(Color us, Square from, Square& to, Square& rfrom, Square& rto);
-
-  // ID of a piece on a given square
-  PieceId piece_id_on(Square sq) const;
+  template<bool AfterMove>
+  Key adjust_key50(Key k) const;
 
   // Data members
   Piece board[SQUARE_NB];
   Bitboard byTypeBB[PIECE_TYPE_NB];
   Bitboard byColorBB[COLOR_NB];
   int pieceCount[PIECE_NB];
-  Square pieceList[PIECE_NB][16];
-  int index[SQUARE_NB];
   int castlingRightsMask[SQUARE_NB];
   Square castlingRookSquare[CASTLING_RIGHT_NB];
   Bitboard castlingPath[CASTLING_RIGHT_NB];
-  int gamePly;
-  Color sideToMove;
-  Score psq;
   Thread* thisThread;
   StateInfo* st;
+  int gamePly;
+  Color sideToMove;
   bool chess960;
-
-  // List of pieces used in NNUE evaluation function
-  EvalList evalList;
 };
 
-namespace PSQT {
-  extern Score psq[PIECE_NB][SQUARE_NB];
-}
-
-extern std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Position& pos);
+std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Position& pos);
 
 inline Color Position::side_to_move() const {
   return sideToMove;
@@ -232,24 +211,22 @@ inline Piece Position::moved_piece(Move m) const {
   return piece_on(from_sq(m));
 }
 
-inline Bitboard Position::pieces(PieceType pt = ALL_PIECES) const {
+inline Bitboard Position::pieces(PieceType pt) const {
   return byTypeBB[pt];
 }
 
-inline Bitboard Position::pieces(PieceType pt1, PieceType pt2) const {
-  return pieces(pt1) | pieces(pt2);
+template<typename ...PieceTypes>
+inline Bitboard Position::pieces(PieceType pt, PieceTypes... pts) const {
+  return pieces(pt) | pieces(pts...);
 }
 
 inline Bitboard Position::pieces(Color c) const {
   return byColorBB[c];
 }
 
-inline Bitboard Position::pieces(Color c, PieceType pt) const {
-  return pieces(c) & pieces(pt);
-}
-
-inline Bitboard Position::pieces(Color c, PieceType pt1, PieceType pt2) const {
-  return pieces(c) & (pieces(pt1) | pieces(pt2));
+template<typename ...PieceTypes>
+inline Bitboard Position::pieces(Color c, PieceTypes... pts) const {
+  return pieces(c) & pieces(pts...);
 }
 
 template<PieceType Pt> inline int Position::count(Color c) const {
@@ -260,23 +237,15 @@ template<PieceType Pt> inline int Position::count() const {
   return count<Pt>(WHITE) + count<Pt>(BLACK);
 }
 
-template<PieceType Pt> inline const Square* Position::squares(Color c) const {
-  return pieceList[make_piece(c, Pt)];
-}
-
 template<PieceType Pt> inline Square Position::square(Color c) const {
-  assert(pieceCount[make_piece(c, Pt)] == 1);
-  return squares<Pt>(c)[0];
+  assert(count<Pt>(c) == 1);
+  return lsb(pieces(c, Pt));
 }
 
 inline Square Position::ep_square() const {
   return st->epSquare;
 }
 
-inline bool Position::is_on_semiopen_file(Color c, Square s) const {
-  return !(pieces(c, PAWN) & file_bb(s));
-}
-
 inline bool Position::can_castle(CastlingRights cr) const {
   return st->castlingRights & cr;
 }
@@ -301,6 +270,22 @@ inline Bitboard Position::attackers_to(Square s) const {
   return attackers_to(s, pieces());
 }
 
+template<PieceType Pt>
+inline Bitboard Position::attacks_by(Color c) const {
+
+  if constexpr (Pt == PAWN)
+      return c == WHITE ? pawn_attacks_bb<WHITE>(pieces(WHITE, PAWN))
+                        : pawn_attacks_bb<BLACK>(pieces(BLACK, PAWN));
+  else
+  {
+      Bitboard threats = 0;
+      Bitboard attackers = pieces(c, Pt);
+      while (attackers)
+          threats |= attacks_bb<Pt>(pop_lsb(attackers), pieces());
+      return threats;
+  }
+}
+
 inline Bitboard Position::checkers() const {
   return st->checkersBB;
 }
@@ -309,43 +294,29 @@ inline Bitboard Position::blockers_for_king(Color c) const {
   return st->blockersForKing[c];
 }
 
-inline Bitboard Position::check_squares(PieceType pt) const {
-  return st->checkSquares[pt];
-}
-
-inline bool Position::is_discovery_check_on_king(Color c, Move m) const {
-  return st->blockersForKing[c] & from_sq(m);
-}
-
-inline bool Position::pawn_passed(Color c, Square s) const {
-  return !(pieces(~c, PAWN) & passed_pawn_span(c, s));
+inline Bitboard Position::pinners(Color c) const {
+  return st->pinners[c];
 }
 
-inline bool Position::advanced_pawn_push(Move m) const {
-  return   type_of(moved_piece(m)) == PAWN
-        && relative_rank(sideToMove, to_sq(m)) > RANK_5;
-}
-
-inline int Position::pawns_on_same_color_squares(Color c, Square s) const {
-  return popcount(pieces(c, PAWN) & ((DarkSquares & s) ? DarkSquares : ~DarkSquares));
+inline Bitboard Position::check_squares(PieceType pt) const {
+  return st->checkSquares[pt];
 }
 
 inline Key Position::key() const {
-  return st->key;
+  return adjust_key50<false>(st->key);
 }
 
-inline Key Position::pawn_key() const {
-  return st->pawnKey;
+template<bool AfterMove>
+inline Key Position::adjust_key50(Key k) const
+{
+  return st->rule50 < 14 - AfterMove
+      ? k : k ^ make_key((st->rule50 - (14 - AfterMove)) / 8);
 }
 
 inline Key Position::material_key() const {
   return st->materialKey;
 }
 
-inline Score Position::psq_score() const {
-  return psq;
-}
-
 inline Value Position::non_pawn_material(Color c) const {
   return st->nonPawnMaterial[c];
 }
@@ -362,25 +333,22 @@ inline int Position::rule50_count() const {
   return st->rule50;
 }
 
-inline bool Position::opposite_bishops() const {
-  return   count<BISHOP>(WHITE) == 1
-        && count<BISHOP>(BLACK) == 1
-        && opposite_colors(square<BISHOP>(WHITE), square<BISHOP>(BLACK));
-}
-
 inline bool Position::is_chess960() const {
   return chess960;
 }
 
-inline bool Position::capture_or_promotion(Move m) const {
+inline bool Position::capture(Move m) const {
   assert(is_ok(m));
-  return type_of(m) != NORMAL ? type_of(m) != CASTLING : !empty(to_sq(m));
+  return     (!empty(to_sq(m)) && type_of(m) != CASTLING)
+          ||  type_of(m) == EN_PASSANT;
 }
 
-inline bool Position::capture(Move m) const {
+// returns true if a move is generated from the capture stage
+// having also queen promotions covered, i.e. consistency with the capture stage move generation
+// is needed to avoid the generation of duplicate moves.
+inline bool Position::capture_stage(Move m) const {
   assert(is_ok(m));
-  // Castling is encoded as "king captures rook"
-  return (!empty(to_sq(m)) && type_of(m) != CASTLING) || type_of(m) == ENPASSANT;
+  return  capture(m) || promotion_type(m) == QUEEN;
 }
 
 inline Piece Position::captured_piece() const {
@@ -396,35 +364,23 @@ inline void Position::put_piece(Piece pc, Square s) {
   board[s] = pc;
   byTypeBB[ALL_PIECES] |= byTypeBB[type_of(pc)] |= s;
   byColorBB[color_of(pc)] |= s;
-  index[s] = pieceCount[pc]++;
-  pieceList[pc][index[s]] = s;
+  pieceCount[pc]++;
   pieceCount[make_piece(color_of(pc), ALL_PIECES)]++;
-  psq += PSQT::psq[pc][s];
 }
 
 inline void Position::remove_piece(Square s) {
 
-  // WARNING: This is not a reversible operation. If we remove a piece in
-  // do_move() and then replace it in undo_move() we will put it at the end of
-  // the list and not in its original place, it means index[] and pieceList[]
-  // are not invariant to a do_move() + undo_move() sequence.
   Piece pc = board[s];
   byTypeBB[ALL_PIECES] ^= s;
   byTypeBB[type_of(pc)] ^= s;
   byColorBB[color_of(pc)] ^= s;
-  /* board[s] = NO_PIECE;  Not needed, overwritten by the capturing one */
-  Square lastSquare = pieceList[pc][--pieceCount[pc]];
-  index[lastSquare] = index[s];
-  pieceList[pc][index[lastSquare]] = lastSquare;
-  pieceList[pc][pieceCount[pc]] = SQ_NONE;
+  board[s] = NO_PIECE;
+  pieceCount[pc]--;
   pieceCount[make_piece(color_of(pc), ALL_PIECES)]--;
-  psq -= PSQT::psq[pc][s];
 }
 
 inline void Position::move_piece(Square from, Square to) {
 
-  // index[from] is not updated and becomes stale. This works as long as index[]
-  // is accessed just by known occupied squares.
   Piece pc = board[from];
   Bitboard fromTo = from | to;
   byTypeBB[ALL_PIECES] ^= fromTo;
@@ -432,9 +388,6 @@ inline void Position::move_piece(Square from, Square to) {
   byColorBB[color_of(pc)] ^= fromTo;
   board[from] = NO_PIECE;
   board[to] = pc;
-  index[to] = index[from];
-  pieceList[pc][index[to]] = to;
-  psq += PSQT::psq[pc][to] - PSQT::psq[pc][from];
 }
 
 inline void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt) {
@@ -446,20 +399,6 @@ inline StateInfo* Position::state() const {
   return st;
 }
 
-inline const EvalList* Position::eval_list() const {
-
-  return &evalList;
-}
-
-inline PieceId Position::piece_id_on(Square sq) const
-{
-
-  assert(piece_on(sq) != NO_PIECE);
-
-  PieceId pid = evalList.piece_id_list[sq];
-  assert(is_ok(pid));
-
-  return pid;
-}
+} // namespace Stockfish
 
 #endif // #ifndef POSITION_H_INCLUDED