git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/bitcount.h

   1 /*
   2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
   4   Copyright (C) 2008-2012 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
   5
   6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9   (at your option) any later version.
  10
  11
  12   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
  13   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15   GNU General Public License for more details.
  16
  17   You should have received a copy of the GNU General Public License
  18   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19 */
  20
  21 #if !defined(BITCOUNT_H_INCLUDED)
  22 #define BITCOUNT_H_INCLUDED
  23
  24 #include <cassert>
  25 #include "types.h"
  26
  27 enum BitCountType {
  28   CNT_64,
  29   CNT_64_MAX15,
  30   CNT_32,
  31   CNT_32_MAX15,
  32   CNT_HW_POPCNT
  33 };
  34
  35 /// Determine at compile time the best popcount<> specialization according if
  36 /// platform is 32 or 64 bits, to the maximum number of nonzero bits to count or
  37 /// use hardware popcnt instruction when available.
  38 const BitCountType Full  = HasPopCnt ? CNT_HW_POPCNT : Is64Bit ? CNT_64 : CNT_32;
  39 const BitCountType Max15 = HasPopCnt ? CNT_HW_POPCNT : Is64Bit ? CNT_64_MAX15 : CNT_32_MAX15;
  40
  41
  42 /// popcount() counts the number of nonzero bits in a bitboard
  43 template<BitCountType> inline int popcount(Bitboard);
  44
  45 template<>
  46 inline int popcount<CNT_64>(Bitboard b) {
  47   b -= ((b>>1) & 0x5555555555555555ULL);
  48   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  49   b = ((b>>4) + b) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0FULL;
  50   b *= 0x0101010101010101ULL;
  51   return int(b >> 56);
  52 }
  53
  54 template<>
  55 inline int popcount<CNT_64_MAX15>(Bitboard b) {
  56   b -= (b>>1) & 0x5555555555555555ULL;
  57   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  58   b *= 0x1111111111111111ULL;
  59   return int(b >> 60);
  60 }
  61
  62 template<>
  63 inline int popcount<CNT_32>(Bitboard b) {
  64   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
  65   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
  66   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
  67   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
  68   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
  69   v = ((v >> 4) + v) & 0x0F0F0F0F; // 0-8 in 8 bits
  70   v += (((w >> 4) + w) & 0x0F0F0F0F);  // 0-16 in 8 bits
  71   v *= 0x01010101; // mul is fast on amd procs
  72   return int(v >> 24);
  73 }
  74
  75 template<>
  76 inline int popcount<CNT_32_MAX15>(Bitboard b) {
  77   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
  78   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
  79   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
  80   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
  81   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
  82   v += w; // 0-8 in 4 bits
  83   v *= 0x11111111;
  84   return int(v >> 28);
  85 }
  86
  87 template<>
  88 inline int popcount<CNT_HW_POPCNT>(Bitboard b) {
  89
  90 #if !defined(USE_POPCNT)
  91
  92   assert(false);
  93   return int(b != 0); // Avoid 'b not used' warning
  94
  95 #elif defined(_MSC_VER) && defined(__INTEL_COMPILER)
  96
  97   return _mm_popcnt_u64(b);
  98
  99 #elif defined(_MSC_VER)
 100
 101   return (int)__popcnt64(b);
 102
 103 #else
 104
 105   unsigned long ret;
 106   __asm__("popcnt %1, %0" : "=r" (ret) : "r" (b));
 107   return ret;
 108
 109 #endif
 110 }
 111
 112 #endif // !defined(BITCOUNT_H_INCLUDED)