]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/movegen.cpp
Standardize Comments
[stockfish] / src / movegen.cpp
index c5d76afa43b0bc59e7b43b94174ef08dcb694d70..82ad60613c2513f0374bf01db25ef63debf4b26f 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
-  Copyright (C) 2004-2021 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
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
+#include "movegen.h"
+
 #include <cassert>
+#include <initializer_list>
 
-#include "movegen.h"
+#include "bitboard.h"
 #include "position.h"
 
 namespace Stockfish {
 
 namespace {
 
-  template<GenType Type, Direction D>
-  ExtMove* make_promotions(ExtMove* moveList, Square to, Square ksq) {
+  template<GenType Type, Direction D, bool Enemy>
+  ExtMove* make_promotions(ExtMove* moveList, [[maybe_unused]] Square to) {
 
-    if (Type == CAPTURES || Type == EVASIONS || Type == NON_EVASIONS)
+    if constexpr (Type == CAPTURES || Type == EVASIONS || Type == NON_EVASIONS)
     {
         *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, QUEEN);
-        if (attacks_bb<KNIGHT>(to) & ksq)
+        if constexpr (Enemy && Type == CAPTURES)
+        {
+            *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, ROOK);
+            *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, BISHOP);
             *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, KNIGHT);
+        }
     }
 
-    if (Type == QUIETS || Type == EVASIONS || Type == NON_EVASIONS)
+    if constexpr ((Type == QUIETS && !Enemy) || Type == EVASIONS || Type == NON_EVASIONS)
     {
         *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, ROOK);
         *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, BISHOP);
-        if (!(attacks_bb<KNIGHT>(to) & ksq))
-            *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, KNIGHT);
+        *moveList++ = make<PROMOTION>(to - D, to, KNIGHT);
     }
 
     return moveList;
@@ -57,58 +63,45 @@ namespace {
     constexpr Direction UpRight  = (Us == WHITE ? NORTH_EAST : SOUTH_WEST);
     constexpr Direction UpLeft   = (Us == WHITE ? NORTH_WEST : SOUTH_EAST);
 
-    const Square ksq = pos.square<KING>(Them);
-    Bitboard emptySquares;
+    const Bitboard emptySquares = ~pos.pieces();
+    const Bitboard enemies      =  Type == EVASIONS ? pos.checkers()
+                                                    : pos.pieces(Them);
 
     Bitboard pawnsOn7    = pos.pieces(Us, PAWN) &  TRank7BB;
     Bitboard pawnsNotOn7 = pos.pieces(Us, PAWN) & ~TRank7BB;
 
-    Bitboard enemies = (Type == EVASIONS ? pos.pieces(Them) & target:
-                        Type == CAPTURES ? target : pos.pieces(Them));
-
     // Single and double pawn pushes, no promotions
-    if (Type != CAPTURES)
+    if constexpr (Type != CAPTURES)
     {
-        emptySquares = (Type == QUIETS || Type == QUIET_CHECKS ? target : ~pos.pieces());
-
         Bitboard b1 = shift<Up>(pawnsNotOn7)   & emptySquares;
         Bitboard b2 = shift<Up>(b1 & TRank3BB) & emptySquares;
 
-        if (Type == EVASIONS) // Consider only blocking squares
+        if constexpr (Type == EVASIONS) // Consider only blocking squares
         {
             b1 &= target;
             b2 &= target;
         }
 
-        if (Type == QUIET_CHECKS)
+        if constexpr (Type == QUIET_CHECKS)
         {
-            b1 &= pawn_attacks_bb(Them, ksq);
-            b2 &= pawn_attacks_bb(Them, ksq);
-
-            // Add pawn pushes which give discovered check. This is possible only
-            // if the pawn is not on the same file as the enemy king, because we
-            // don't generate captures. Note that a possible discovered check
-            // promotion has been already generated amongst the captures.
-            Bitboard dcCandidateQuiets = pos.blockers_for_king(Them) & pawnsNotOn7;
-            if (dcCandidateQuiets)
-            {
-                Bitboard dc1 = shift<Up>(dcCandidateQuiets) & emptySquares & ~file_bb(ksq);
-                Bitboard dc2 = shift<Up>(dc1 & TRank3BB) & emptySquares;
-
-                b1 |= dc1;
-                b2 |= dc2;
-            }
+            // To make a quiet check, you either make a direct check by pushing a pawn
+            // or push a blocker pawn that is not on the same file as the enemy king.
+            // Discovered check promotion has been already generated amongst the captures.
+            Square ksq = pos.square<KING>(Them);
+            Bitboard dcCandidatePawns = pos.blockers_for_king(Them) & ~file_bb(ksq);
+            b1 &= pawn_attacks_bb(Them, ksq) | shift<   Up>(dcCandidatePawns);
+            b2 &= pawn_attacks_bb(Them, ksq) | shift<Up+Up>(dcCandidatePawns);
         }
 
         while (b1)
         {
-            Square to = pop_lsb(&b1);
+            Square to = pop_lsb(b1);
             *moveList++ = make_move(to - Up, to);
         }
 
         while (b2)
         {
-            Square to = pop_lsb(&b2);
+            Square to = pop_lsb(b2);
             *moveList++ = make_move(to - Up - Up, to);
         }
     }
@@ -116,41 +109,38 @@ namespace {
     // Promotions and underpromotions
     if (pawnsOn7)
     {
-        if (Type == CAPTURES)
-            emptySquares = ~pos.pieces();
-
-        if (Type == EVASIONS)
-            emptySquares &= target;
-
         Bitboard b1 = shift<UpRight>(pawnsOn7) & enemies;
         Bitboard b2 = shift<UpLeft >(pawnsOn7) & enemies;
         Bitboard b3 = shift<Up     >(pawnsOn7) & emptySquares;
 
+        if constexpr (Type == EVASIONS)
+            b3 &= target;
+
         while (b1)
-            moveList = make_promotions<Type, UpRight>(moveList, pop_lsb(&b1), ksq);
+            moveList = make_promotions<Type, UpRight, true>(moveList, pop_lsb(b1));
 
         while (b2)
-            moveList = make_promotions<Type, UpLeft >(moveList, pop_lsb(&b2), ksq);
+            moveList = make_promotions<Type, UpLeft, true>(moveList, pop_lsb(b2));
 
         while (b3)
-            moveList = make_promotions<Type, Up     >(moveList, pop_lsb(&b3), ksq);
+            moveList = make_promotions<Type, Up,    false>(moveList, pop_lsb(b3));
     }
 
     // Standard and en passant captures
-    if (Type == CAPTURES || Type == EVASIONS || Type == NON_EVASIONS)
+    if constexpr (Type == CAPTURES || Type == EVASIONS || Type == NON_EVASIONS)
     {
         Bitboard b1 = shift<UpRight>(pawnsNotOn7) & enemies;
         Bitboard b2 = shift<UpLeft >(pawnsNotOn7) & enemies;
 
         while (b1)
         {
-            Square to = pop_lsb(&b1);
+            Square to = pop_lsb(b1);
             *moveList++ = make_move(to - UpRight, to);
         }
 
         while (b2)
         {
-            Square to = pop_lsb(&b2);
+            Square to = pop_lsb(b2);
             *moveList++ = make_move(to - UpLeft, to);
         }
 
@@ -158,7 +148,7 @@ namespace {
         {
             assert(rank_of(pos.ep_square()) == relative_rank(Us, RANK_6));
 
-            // An en passant capture cannot resolve a discovered check.
+            // An en passant capture cannot resolve a discovered check
             if (Type == EVASIONS && (target & (pos.ep_square() + Up)))
                 return moveList;
 
@@ -167,7 +157,7 @@ namespace {
             assert(b1);
 
             while (b1)
-                *moveList++ = make<EN_PASSANT>(pop_lsb(&b1), pos.ep_square());
+                *moveList++ = make<EN_PASSANT>(pop_lsb(b1), pos.ep_square());
         }
     }
 
@@ -175,27 +165,24 @@ namespace {
   }
 
 
-  template<PieceType Pt, bool Checks>
-  ExtMove* generate_moves(const Position& pos, ExtMove* moveList, Bitboard piecesToMove, Bitboard target) {
+  template<Color Us, PieceType Pt, bool Checks>
+  ExtMove* generate_moves(const Position& pos, ExtMove* moveList, Bitboard target) {
 
     static_assert(Pt != KING && Pt != PAWN, "Unsupported piece type in generate_moves()");
 
-    Bitboard bb = piecesToMove & pos.pieces(Pt);
-
-    if (!bb)
-        return moveList;
-
-    [[maybe_unused]] const Bitboard checkSquares = pos.check_squares(Pt);
-
-    while (bb) {
-        Square from = pop_lsb(&bb);
+    Bitboard bb = pos.pieces(Us, Pt);
 
+    while (bb)
+    {
+        Square from = pop_lsb(bb);
         Bitboard b = attacks_bb<Pt>(from, pos.pieces()) & target;
-        if constexpr (Checks)
-            b &= checkSquares;
+
+        // To check, you either move freely a blocker or make a direct check.
+        if (Checks && (Pt == QUEEN || !(pos.blockers_for_king(~Us) & from)))
+            b &= pos.check_squares(Pt);
 
         while (b)
-            *moveList++ = make_move(from, pop_lsb(&b));
+            *moveList++ = make_move(from, pop_lsb(b));
     }
 
     return moveList;
@@ -208,42 +195,34 @@ namespace {
     static_assert(Type != LEGAL, "Unsupported type in generate_all()");
 
     constexpr bool Checks = Type == QUIET_CHECKS; // Reduce template instantiations
-    Bitboard target, piecesToMove = pos.pieces(Us);
-
-    if(Type == QUIET_CHECKS)
-        piecesToMove &= ~pos.blockers_for_king(~Us);
+    const Square ksq = pos.square<KING>(Us);
+    Bitboard target;
 
-    switch (Type)
+    // Skip generating non-king moves when in double check
+    if (Type != EVASIONS || !more_than_one(pos.checkers()))
     {
-        case CAPTURES:
-            target =  pos.pieces(~Us);
-            break;
-        case QUIETS:
-        case QUIET_CHECKS:
-            target = ~pos.pieces();
-            break;
-        case EVASIONS:
-            target = between_bb(pos.square<KING>(Us), lsb(pos.checkers())) | pos.checkers();
-            break;
-        case NON_EVASIONS:
-            target = ~pos.pieces(Us);
-            break;
+        target = Type == EVASIONS     ?  between_bb(ksq, lsb(pos.checkers()))
+               : Type == NON_EVASIONS ? ~pos.pieces( Us)
+               : Type == CAPTURES     ?  pos.pieces(~Us)
+                                      : ~pos.pieces(   ); // QUIETS || QUIET_CHECKS
+
+        moveList = generate_pawn_moves<Us, Type>(pos, moveList, target);
+        moveList = generate_moves<Us, KNIGHT, Checks>(pos, moveList, target);
+        moveList = generate_moves<Us, BISHOP, Checks>(pos, moveList, target);
+        moveList = generate_moves<Us,   ROOK, Checks>(pos, moveList, target);
+        moveList = generate_moves<Us,  QUEEN, Checks>(pos, moveList, target);
     }
 
-    moveList = generate_pawn_moves<Us, Type>(pos, moveList, target);
-    moveList = generate_moves<KNIGHT, Checks>(pos, moveList, piecesToMove, target);
-    moveList = generate_moves<BISHOP, Checks>(pos, moveList, piecesToMove, target);
-    moveList = generate_moves<  ROOK, Checks>(pos, moveList, piecesToMove, target);
-    moveList = generate_moves< QUEEN, Checks>(pos, moveList, piecesToMove, target);
-
-    if (Type != QUIET_CHECKS && Type != EVASIONS)
+    if (!Checks || pos.blockers_for_king(~Us) & ksq)
     {
-        Square ksq = pos.square<KING>(Us);
-        Bitboard b = attacks_bb<KING>(ksq) & target;
+        Bitboard b = attacks_bb<KING>(ksq) & (Type == EVASIONS ? ~pos.pieces(Us) : target);
+        if (Checks)
+            b &= ~attacks_bb<QUEEN>(pos.square<KING>(~Us));
+
         while (b)
-            *moveList++ = make_move(ksq, pop_lsb(&b));
+            *moveList++ = make_move(ksq, pop_lsb(b));
 
-        if ((Type != CAPTURES) && pos.can_castle(Us & ANY_CASTLING))
+        if ((Type == QUIETS || Type == NON_EVASIONS) && pos.can_castle(Us & ANY_CASTLING))
             for (CastlingRights cr : { Us & KING_SIDE, Us & QUEEN_SIDE } )
                 if (!pos.castling_impeded(cr) && pos.can_castle(cr))
                     *moveList++ = make<CASTLING>(ksq, pos.castling_rook_square(cr));
@@ -255,17 +234,20 @@ namespace {
 } // namespace
 
 
-/// <CAPTURES>     Generates all pseudo-legal captures plus queen and checking knight promotions
-/// <QUIETS>       Generates all pseudo-legal non-captures and underpromotions (except checking knight)
-/// <NON_EVASIONS> Generates all pseudo-legal captures and non-captures
-///
-/// Returns a pointer to the end of the move list.
+// <CAPTURES>     Generates all pseudo-legal captures plus queen promotions
+// <QUIETS>       Generates all pseudo-legal non-captures and underpromotions
+// <EVASIONS>     Generates all pseudo-legal check evasions
+// <NON_EVASIONS> Generates all pseudo-legal captures and non-captures
+// <QUIET_CHECKS> Generates all pseudo-legal non-captures giving check,
+//                except castling and promotions
+//
+// Returns a pointer to the end of the move list.
 
 template<GenType Type>
 ExtMove* generate(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
 
-  static_assert(Type == CAPTURES || Type == QUIETS || Type == NON_EVASIONS, "Unsupported type in generate()");
-  assert(!pos.checkers());
+  static_assert(Type != LEGAL, "Unsupported type in generate()");
+  assert((Type == EVASIONS) == bool(pos.checkers()));
 
   Color us = pos.side_to_move();
 
@@ -276,71 +258,12 @@ ExtMove* generate(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
 // Explicit template instantiations
 template ExtMove* generate<CAPTURES>(const Position&, ExtMove*);
 template ExtMove* generate<QUIETS>(const Position&, ExtMove*);
+template ExtMove* generate<EVASIONS>(const Position&, ExtMove*);
+template ExtMove* generate<QUIET_CHECKS>(const Position&, ExtMove*);
 template ExtMove* generate<NON_EVASIONS>(const Position&, ExtMove*);
 
 
-/// generate<QUIET_CHECKS> generates all pseudo-legal non-captures giving check,
-/// except castling. Returns a pointer to the end of the move list.
-template<>
-ExtMove* generate<QUIET_CHECKS>(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
-
-  assert(!pos.checkers());
-
-  Color us = pos.side_to_move();
-  Bitboard dc = pos.blockers_for_king(~us) & pos.pieces(us) & ~pos.pieces(PAWN);
-
-  while (dc)
-  {
-     Square from = pop_lsb(&dc);
-     PieceType pt = type_of(pos.piece_on(from));
-
-     Bitboard b = attacks_bb(pt, from, pos.pieces()) & ~pos.pieces();
-
-     if (pt == KING)
-         b &= ~attacks_bb<QUEEN>(pos.square<KING>(~us));
-
-     while (b)
-         *moveList++ = make_move(from, pop_lsb(&b));
-  }
-
-  return us == WHITE ? generate_all<WHITE, QUIET_CHECKS>(pos, moveList)
-                     : generate_all<BLACK, QUIET_CHECKS>(pos, moveList);
-}
-
-
-/// generate<EVASIONS> generates all pseudo-legal check evasions when the side
-/// to move is in check. Returns a pointer to the end of the move list.
-template<>
-ExtMove* generate<EVASIONS>(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
-
-  assert(pos.checkers());
-
-  Color us = pos.side_to_move();
-  Square ksq = pos.square<KING>(us);
-  Bitboard sliderAttacks = 0;
-  Bitboard sliders = pos.checkers() & ~pos.pieces(KNIGHT, PAWN);
-
-  // Find all the squares attacked by slider checkers. We will remove them from
-  // the king evasions in order to skip known illegal moves, which avoids any
-  // useless legality checks later on.
-  while (sliders)
-      sliderAttacks |= line_bb(ksq, pop_lsb(&sliders)) & ~pos.checkers();
-
-  // Generate evasions for king, capture and non capture moves
-  Bitboard b = attacks_bb<KING>(ksq) & ~pos.pieces(us) & ~sliderAttacks;
-  while (b)
-      *moveList++ = make_move(ksq, pop_lsb(&b));
-
-  if (more_than_one(pos.checkers()))
-      return moveList; // Double check, only a king move can save the day
-
-  // Generate blocking evasions or captures of the checking piece
-  return us == WHITE ? generate_all<WHITE, EVASIONS>(pos, moveList)
-                     : generate_all<BLACK, EVASIONS>(pos, moveList);
-}
-
-
-/// generate<LEGAL> generates all the legal moves in the given position
+// generate<LEGAL> generates all the legal moves in the given position
 
 template<>
 ExtMove* generate<LEGAL>(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
@@ -353,7 +276,7 @@ ExtMove* generate<LEGAL>(const Position& pos, ExtMove* moveList) {
   moveList = pos.checkers() ? generate<EVASIONS    >(pos, moveList)
                             : generate<NON_EVASIONS>(pos, moveList);
   while (cur != moveList)
-      if (  ((pinned && pinned & from_sq(*cur)) || from_sq(*cur) == ksq || type_of(*cur) == EN_PASSANT)
+      if (  ((pinned & from_sq(*cur)) || from_sq(*cur) == ksq || type_of(*cur) == EN_PASSANT)
           && !pos.legal(*cur))
           *cur = (--moveList)->move;
       else