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[stockfish] / src / position.cpp
index 6bbb7914ae805e2a6302c0fa6106c9f0f923f483..67dafd8dd78f01f5f17d7178671ccf440631358a 100644 (file)
@@ -1,8 +1,6 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
-  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
-  Copyright (C) 2015-2020 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+  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 "position.h"
+
 #include <algorithm>
+#include <atomic>
 #include <cassert>
-#include <cstddef> // For offsetof()
-#include <cstring> // For std::memset, std::memcmp
+#include <cctype>
+#include <cstddef>
+#include <cstring>
+#include <initializer_list>
 #include <iomanip>
+#include <iostream>
 #include <sstream>
+#include <string_view>
+#include <utility>
 
 #include "bitboard.h"
 #include "misc.h"
 #include "movegen.h"
-#include "position.h"
+#include "nnue/nnue_common.h"
+#include "syzygy/tbprobe.h"
 #include "thread.h"
 #include "tt.h"
 #include "uci.h"
-#include "syzygy/tbprobe.h"
 
 using std::string;
 
+namespace Stockfish {
+
 namespace Zobrist {
 
   Key psq[PIECE_NB][SQUARE_NB];
   Key enpassant[FILE_NB];
   Key castling[CASTLING_RIGHT_NB];
-  Key side, noPawns;
+  Key side;
 }
 
 namespace {
 
-const string PieceToChar(" PNBRQK  pnbrqk");
+constexpr std::string_view PieceToChar(" PNBRQK  pnbrqk");
 
 constexpr Piece Pieces[] = { W_PAWN, W_KNIGHT, W_BISHOP, W_ROOK, W_QUEEN, W_KING,
                              B_PAWN, B_KNIGHT, B_BISHOP, B_ROOK, B_QUEEN, B_KING };
@@ -64,20 +72,23 @@ std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Position& pos) {
       for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; ++f)
           os << " | " << PieceToChar[pos.piece_on(make_square(f, r))];
 
-      os << " |\n +---+---+---+---+---+---+---+---+\n";
+      os << " | " << (1 + r) << "\n +---+---+---+---+---+---+---+---+\n";
   }
 
-  os << "\nFen: " << pos.fen() << "\nKey: " << std::hex << std::uppercase
+  os << "   a   b   c   d   e   f   g   h\n"
+     << "\nFen: " << pos.fen() << "\nKey: " << std::hex << std::uppercase
      << std::setfill('0') << std::setw(16) << pos.key()
      << std::setfill(' ') << std::dec << "\nCheckers: ";
 
   for (Bitboard b = pos.checkers(); b; )
-      os << UCI::square(pop_lsb(&b)) << " ";
+      os << UCI::square(pop_lsb(b)) << " ";
 
   if (    int(Tablebases::MaxCardinality) >= popcount(pos.pieces())
       && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
   {
       StateInfo st;
+      ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::CacheLineSize);
+
       Position p;
       p.set(pos.fen(), pos.is_chess960(), &st, pos.this_thread());
       Tablebases::ProbeState s1, s2;
@@ -91,9 +102,10 @@ std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Position& pos) {
 }
 
 
-// Marcel van Kervinck's cuckoo algorithm for fast detection of "upcoming repetition"
-// situations. Description of the algorithm in the following paper:
-// https://marcelk.net/2013-04-06/paper/upcoming-rep-v2.pdf
+// Implements Marcel van Kervinck's cuckoo algorithm to detect repetition of positions 
+// for 3-fold repetition draws. The algorithm uses two hash tables with Zobrist hashes to 
+// allow fast detection of recurring positions. For details see:
+// http://web.archive.org/web/20201107002606/https://marcelk.net/2013-04-06/paper/upcoming-rep-v2.pdf
 
 // First and second hash functions for indexing the cuckoo tables
 inline int H1(Key h) { return h & 0x1fff; }
@@ -104,8 +116,7 @@ Key cuckoo[8192];
 Move cuckooMove[8192];
 
 
-/// Position::init() initializes at startup the various arrays used to compute
-/// hash keys.
+/// Position::init() initializes at startup the various arrays used to compute hash keys
 
 void Position::init() {
 
@@ -119,27 +130,18 @@ void Position::init() {
       Zobrist::enpassant[f] = rng.rand<Key>();
 
   for (int cr = NO_CASTLING; cr <= ANY_CASTLING; ++cr)
-  {
-      Zobrist::castling[cr] = 0;
-      Bitboard b = cr;
-      while (b)
-      {
-          Key k = Zobrist::castling[1ULL << pop_lsb(&b)];
-          Zobrist::castling[cr] ^= k ? k : rng.rand<Key>();
-      }
-  }
+      Zobrist::castling[cr] = rng.rand<Key>();
 
   Zobrist::side = rng.rand<Key>();
-  Zobrist::noPawns = rng.rand<Key>();
 
   // Prepare the cuckoo tables
   std::memset(cuckoo, 0, sizeof(cuckoo));
   std::memset(cuckooMove, 0, sizeof(cuckooMove));
-  int count = 0;
+  [[maybe_unused]] int count = 0;
   for (Piece pc : Pieces)
       for (Square s1 = SQ_A1; s1 <= SQ_H8; ++s1)
           for (Square s2 = Square(s1 + 1); s2 <= SQ_H8; ++s2)
-              if (PseudoAttacks[type_of(pc)][s1] & s2)
+              if ((type_of(pc) != PAWN) && (attacks_bb(type_of(pc), s1, 0) & s2))
               {
                   Move move = make_move(s1, s2);
                   Key key = Zobrist::psq[pc][s1] ^ Zobrist::psq[pc][s2] ^ Zobrist::side;
@@ -186,9 +188,9 @@ Position& Position::set(const string& fenStr, bool isChess960, StateInfo* si, Th
 
    4) En passant target square (in algebraic notation). If there's no en passant
       target square, this is "-". If a pawn has just made a 2-square move, this
-      is the position "behind" the pawn. This is recorded only if there is a pawn
-      in position to make an en passant capture, and if there really is a pawn
-      that might have advanced two squares.
+      is the position "behind" the pawn. Following X-FEN standard, this is recorded only
+      if there is a pawn in position to make an en passant capture, and if there really
+      is a pawn that might have advanced two squares.
 
    5) Halfmove clock. This is the number of halfmoves since the last pawn advance
       or capture. This is used to determine if a draw can be claimed under the
@@ -205,7 +207,6 @@ Position& Position::set(const string& fenStr, bool isChess960, StateInfo* si, Th
 
   std::memset(this, 0, sizeof(Position));
   std::memset(si, 0, sizeof(StateInfo));
-  std::fill_n(&pieceList[0][0], sizeof(pieceList) / sizeof(Square), SQ_NONE);
   st = si;
 
   ss >> std::noskipws;
@@ -219,8 +220,7 @@ Position& Position::set(const string& fenStr, bool isChess960, StateInfo* si, Th
       else if (token == '/')
           sq += 2 * SOUTH;
 
-      else if ((idx = PieceToChar.find(token)) != string::npos)
-      {
+      else if ((idx = PieceToChar.find(token)) != string::npos) {
           put_piece(Piece(idx), sq);
           ++sq;
       }
@@ -259,17 +259,25 @@ Position& Position::set(const string& fenStr, bool isChess960, StateInfo* si, Th
       set_castling_right(c, rsq);
   }
 
-  // 4. En passant square. Ignore if no pawn capture is possible
+  // 4. En passant square.
+  // Ignore if square is invalid or not on side to move relative rank 6.
+  bool enpassant = false;
+
   if (   ((ss >> col) && (col >= 'a' && col <= 'h'))
-      && ((ss >> row) && (row == '3' || row == '6')))
+      && ((ss >> row) && (row == (sideToMove == WHITE ? '6' : '3'))))
   {
       st->epSquare = make_square(File(col - 'a'), Rank(row - '1'));
 
-      if (   !(attackers_to(st->epSquare) & pieces(sideToMove, PAWN))
-          || !(pieces(~sideToMove, PAWN) & (st->epSquare + pawn_push(~sideToMove))))
-          st->epSquare = SQ_NONE;
+      // En passant square will be considered only if
+      // a) side to move have a pawn threatening epSquare
+      // b) there is an enemy pawn in front of epSquare
+      // c) there is no piece on epSquare or behind epSquare
+      enpassant = pawn_attacks_bb(~sideToMove, st->epSquare) & pieces(sideToMove, PAWN)
+               && (pieces(~sideToMove, PAWN) & (st->epSquare + pawn_push(~sideToMove)))
+               && !(pieces() & (st->epSquare | (st->epSquare + pawn_push(sideToMove))));
   }
-  else
+
+  if (!enpassant)
       st->epSquare = SQ_NONE;
 
   // 5-6. Halfmove clock and fullmove number
@@ -281,7 +289,7 @@ Position& Position::set(const string& fenStr, bool isChess960, StateInfo* si, Th
 
   chess960 = isChess960;
   thisThread = th;
-  set_state(st);
+  set_state();
 
   assert(pos_is_ok());
 
@@ -305,67 +313,62 @@ void Position::set_castling_right(Color c, Square rfrom) {
   Square kto = relative_square(c, cr & KING_SIDE ? SQ_G1 : SQ_C1);
   Square rto = relative_square(c, cr & KING_SIDE ? SQ_F1 : SQ_D1);
 
-  castlingPath[cr] =   (between_bb(rfrom, rto) | between_bb(kfrom, kto) | rto | kto)
-                    & ~(square_bb(kfrom) | rfrom);
+  castlingPath[cr] =   (between_bb(rfrom, rto) | between_bb(kfrom, kto))
+                    & ~(kfrom | rfrom);
 }
 
 
 /// Position::set_check_info() sets king attacks to detect if a move gives check
 
-void Position::set_check_info(StateInfo* si) const {
+void Position::set_check_info() const {
 
-  si->blockersForKing[WHITE] = slider_blockers(pieces(BLACK), square<KING>(WHITE), si->pinners[BLACK]);
-  si->blockersForKing[BLACK] = slider_blockers(pieces(WHITE), square<KING>(BLACK), si->pinners[WHITE]);
+  update_slider_blockers(WHITE);
+  update_slider_blockers(BLACK);
 
   Square ksq = square<KING>(~sideToMove);
 
-  si->checkSquares[PAWN]   = attacks_from<PAWN>(ksq, ~sideToMove);
-  si->checkSquares[KNIGHT] = attacks_from<KNIGHT>(ksq);
-  si->checkSquares[BISHOP] = attacks_from<BISHOP>(ksq);
-  si->checkSquares[ROOK]   = attacks_from<ROOK>(ksq);
-  si->checkSquares[QUEEN]  = si->checkSquares[BISHOP] | si->checkSquares[ROOK];
-  si->checkSquares[KING]   = 0;
+  st->checkSquares[PAWN]   = pawn_attacks_bb(~sideToMove, ksq);
+  st->checkSquares[KNIGHT] = attacks_bb<KNIGHT>(ksq);
+  st->checkSquares[BISHOP] = attacks_bb<BISHOP>(ksq, pieces());
+  st->checkSquares[ROOK]   = attacks_bb<ROOK>(ksq, pieces());
+  st->checkSquares[QUEEN]  = st->checkSquares[BISHOP] | st->checkSquares[ROOK];
+  st->checkSquares[KING]   = 0;
 }
 
 
 /// Position::set_state() computes the hash keys of the position, and other
 /// data that once computed is updated incrementally as moves are made.
-/// The function is only used when a new position is set up, and to verify
-/// the correctness of the StateInfo data when running in debug mode.
+/// The function is only used when a new position is set up
 
-void Position::set_state(StateInfo* si) const {
+void Position::set_state() const {
 
-  si->key = si->materialKey = 0;
-  si->pawnKey = Zobrist::noPawns;
-  si->nonPawnMaterial[WHITE] = si->nonPawnMaterial[BLACK] = VALUE_ZERO;
-  si->checkersBB = attackers_to(square<KING>(sideToMove)) & pieces(~sideToMove);
+  st->key = st->materialKey = 0;
+  st->nonPawnMaterial[WHITE] = st->nonPawnMaterial[BLACK] = VALUE_ZERO;
+  st->checkersBB = attackers_to(square<KING>(sideToMove)) & pieces(~sideToMove);
 
-  set_check_info(si);
+  set_check_info();
 
   for (Bitboard b = pieces(); b; )
   {
-      Square s = pop_lsb(&b);
+      Square s = pop_lsb(b);
       Piece pc = piece_on(s);
-      si->key ^= Zobrist::psq[pc][s];
-
-      if (type_of(pc) == PAWN)
-          si->pawnKey ^= Zobrist::psq[pc][s];
+      st->key ^= Zobrist::psq[pc][s];
 
-      else if (type_of(pc) != KING)
-          si->nonPawnMaterial[color_of(pc)] += PieceValue[MG][pc];
+      if (type_of(pc) != KING && type_of(pc) != PAWN)
+          st->nonPawnMaterial[color_of(pc)] += PieceValue[pc];
   }
 
-  if (si->epSquare != SQ_NONE)
-      si->key ^= Zobrist::enpassant[file_of(si->epSquare)];
+  if (st->epSquare != SQ_NONE)
+      st->key ^= Zobrist::enpassant[file_of(st->epSquare)];
 
   if (sideToMove == BLACK)
-      si->key ^= Zobrist::side;
+      st->key ^= Zobrist::side;
 
-  si->key ^= Zobrist::castling[si->castlingRights];
+  st->key ^= Zobrist::castling[st->castlingRights];
 
   for (Piece pc : Pieces)
       for (int cnt = 0; cnt < pieceCount[pc]; ++cnt)
-          si->materialKey ^= Zobrist::psq[pc][cnt];
+          st->materialKey ^= Zobrist::psq[pc][cnt];
 }
 
 
@@ -395,7 +398,7 @@ Position& Position::set(const string& code, Color c, StateInfo* si) {
 /// Position::fen() returns a FEN representation of the position. In case of
 /// Chess960 the Shredder-FEN notation is used. This is mainly a debugging function.
 
-const string Position::fen() const {
+string Position::fen() const {
 
   int emptyCnt;
   std::ostringstream ss;
@@ -441,37 +444,33 @@ const string Position::fen() const {
   return ss.str();
 }
 
+/// update_slider_blockers() calculates st->blockersForKing[c] and st->pinners[~c],
+/// which store respectively the pieces preventing king of color c from being in check
+/// and the slider pieces of color ~c pinning pieces of color c to the king.
+void Position::update_slider_blockers(Color c) const {
 
-/// Position::slider_blockers() returns a bitboard of all the pieces (both colors)
-/// that are blocking attacks on the square 's' from 'sliders'. A piece blocks a
-/// slider if removing that piece from the board would result in a position where
-/// square 's' is attacked. For example, a king-attack blocking piece can be either
-/// a pinned or a discovered check piece, according if its color is the opposite
-/// or the same of the color of the slider.
+  Square ksq =  square<KING>(c);
 
-Bitboard Position::slider_blockers(Bitboard sliders, Square s, Bitboard& pinners) const {
-
-  Bitboard blockers = 0;
-  pinners = 0;
+  st->blockersForKing[c] = 0;
+  st->pinners[~c] = 0;
 
   // Snipers are sliders that attack 's' when a piece and other snipers are removed
-  Bitboard snipers = (  (PseudoAttacks[  ROOK][s] & pieces(QUEEN, ROOK))
-                      | (PseudoAttacks[BISHOP][s] & pieces(QUEEN, BISHOP))) & sliders;
+  Bitboard snipers = (  (attacks_bb<  ROOK>(ksq) & pieces(QUEEN, ROOK))
+                      | (attacks_bb<BISHOP>(ksq) & pieces(QUEEN, BISHOP))) & pieces(~c);
   Bitboard occupancy = pieces() ^ snipers;
 
   while (snipers)
   {
-    Square sniperSq = pop_lsb(&snipers);
-    Bitboard b = between_bb(s, sniperSq) & occupancy;
+    Square sniperSq = pop_lsb(snipers);
+    Bitboard b = between_bb(ksq, sniperSq) & occupancy;
 
     if (b && !more_than_one(b))
     {
-        blockers |= b;
-        if (b & pieces(color_of(piece_on(s))))
-            pinners |= sniperSq;
+        st->blockersForKing[c] |= b;
+        if (b & pieces(c))
+            st->pinners[~c] |= sniperSq;
     }
   }
-  return blockers;
 }
 
 
@@ -480,12 +479,12 @@ Bitboard Position::slider_blockers(Bitboard sliders, Square s, Bitboard& pinners
 
 Bitboard Position::attackers_to(Square s, Bitboard occupied) const {
 
-  return  (attacks_from<PAWN>(s, BLACK)    & pieces(WHITE, PAWN))
-        | (attacks_from<PAWN>(s, WHITE)    & pieces(BLACK, PAWN))
-        | (attacks_from<KNIGHT>(s)         & pieces(KNIGHT))
+  return  (pawn_attacks_bb(BLACK, s)       & pieces(WHITE, PAWN))
+        | (pawn_attacks_bb(WHITE, s)       & pieces(BLACK, PAWN))
+        | (attacks_bb<KNIGHT>(s)           & pieces(KNIGHT))
         | (attacks_bb<  ROOK>(s, occupied) & pieces(  ROOK, QUEEN))
         | (attacks_bb<BISHOP>(s, occupied) & pieces(BISHOP, QUEEN))
-        | (attacks_from<KING>(s)           & pieces(KING));
+        | (attacks_bb<KING>(s)             & pieces(KING));
 }
 
 
@@ -505,7 +504,7 @@ bool Position::legal(Move m) const {
   // En passant captures are a tricky special case. Because they are rather
   // uncommon, we do it simply by testing whether the king is attacked after
   // the move is made.
-  if (type_of(m) == ENPASSANT)
+  if (type_of(m) == EN_PASSANT)
   {
       Square ksq = square<KING>(us);
       Square capsq = to - pawn_push(us);
@@ -533,27 +532,25 @@ bool Position::legal(Move m) const {
           if (attackers_to(s) & pieces(~us))
               return false;
 
-      // In case of Chess960, verify that when moving the castling rook we do
-      // not discover some hidden checker.
+      // In case of Chess960, verify if the Rook blocks some checks
       // For instance an enemy queen in SQ_A1 when castling rook is in SQ_B1.
-      return   !chess960
-            || !(attacks_bb<ROOK>(to, pieces() ^ to_sq(m)) & pieces(~us, ROOK, QUEEN));
+      return !chess960 || !(blockers_for_king(us) & to_sq(m));
   }
 
   // If the moving piece is a king, check whether the destination square is
   // attacked by the opponent.
   if (type_of(piece_on(from)) == KING)
-      return !(attackers_to(to) & pieces(~us));
+      return !(attackers_to(to, pieces() ^ from) & pieces(~us));
 
   // A non-king move is legal if and only if it is not pinned or it
   // is moving along the ray towards or away from the king.
-  return   !(blockers_for_king(us) & from)
-        ||  aligned(from, to, square<KING>(us));
+  return !(blockers_for_king(us) & from)
+      || aligned(from, to, square<KING>(us));
 }
 
 
 /// Position::pseudo_legal() takes a random move and tests whether the move is
-/// pseudo legal. It is used to validate moves from TT that can be corrupted
+/// pseudo-legal. It is used to validate moves from TT that can be corrupted
 /// due to SMP concurrent access or hash position key aliasing.
 
 bool Position::pseudo_legal(const Move m) const {
@@ -564,12 +561,13 @@ bool Position::pseudo_legal(const Move m) const {
   Piece pc = moved_piece(m);
 
   // Use a slower but simpler function for uncommon cases
+  // yet we skip the legality check of MoveList<LEGAL>().
   if (type_of(m) != NORMAL)
-      return MoveList<LEGAL>(*this).contains(m);
+      return checkers() ? MoveList<    EVASIONS>(*this).contains(m)
+                        : MoveList<NON_EVASIONS>(*this).contains(m);
 
-  // Is not a promotion, so promotion piece must be empty
-  if (promotion_type(m) - KNIGHT != NO_PIECE_TYPE)
-      return false;
+  // Is not a promotion, so the promotion piece must be empty
+  assert(promotion_type(m) - KNIGHT == NO_PIECE_TYPE);
 
   // If the 'from' square is not occupied by a piece belonging to the side to
   // move, the move is obviously not legal.
@@ -588,15 +586,15 @@ bool Position::pseudo_legal(const Move m) const {
       if ((Rank8BB | Rank1BB) & to)
           return false;
 
-      if (   !(attacks_from<PAWN>(from, us) & pieces(~us) & to) // Not a capture
+      if (   !(pawn_attacks_bb(us, from) & pieces(~us) & to) // Not a capture
           && !((from + pawn_push(us) == to) && empty(to))       // Not a single push
           && !(   (from + 2 * pawn_push(us) == to)              // Not a double push
-               && (rank_of(from) == relative_rank(us, RANK_2))
+               && (relative_rank(us, from) == RANK_2)
                && empty(to)
                && empty(to - pawn_push(us))))
           return false;
   }
-  else if (!(attacks_from(type_of(pc), from) & to))
+  else if (!(attacks_bb(type_of(pc), from, pieces()) & to))
       return false;
 
   // Evasions generator already takes care to avoid some kind of illegal moves
@@ -606,15 +604,15 @@ bool Position::pseudo_legal(const Move m) const {
   {
       if (type_of(pc) != KING)
       {
-          // Double check? In this case a king move is required
+          // Double check? In this case, a king move is required
           if (more_than_one(checkers()))
               return false;
 
-          // Our move must be a blocking evasion or a capture of the checking piece
-          if (!((between_bb(lsb(checkers()), square<KING>(us)) | checkers()) & to))
+          // Our move must be a blocking interposition or a capture of the checking piece
+          if (!(between_bb(square<KING>(us), lsb(checkers())) & to))
               return false;
       }
-      // In case of king moves under check we have to remove king so as to catch
+      // In case of king moves under check we have to remove the 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;
@@ -639,9 +637,9 @@ bool Position::gives_check(Move m) const {
       return true;
 
   // Is there a discovered check?
-  if (   (blockers_for_king(~sideToMove) & from)
-      && !aligned(from, to, square<KING>(~sideToMove)))
-      return true;
+  if (blockers_for_king(~sideToMove) & from)
+      return   !aligned(from, to, square<KING>(~sideToMove))
+            || type_of(m) == CASTLING;
 
   switch (type_of(m))
   {
@@ -655,7 +653,7 @@ bool Position::gives_check(Move m) const {
   // 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.
-  case ENPASSANT:
+  case EN_PASSANT:
   {
       Square capsq = make_square(file_of(to), rank_of(from));
       Bitboard b = (pieces() ^ from ^ capsq) | to;
@@ -663,19 +661,13 @@ bool Position::gives_check(Move m) const {
       return  (attacks_bb<  ROOK>(square<KING>(~sideToMove), b) & pieces(sideToMove, QUEEN, ROOK))
             | (attacks_bb<BISHOP>(square<KING>(~sideToMove), b) & pieces(sideToMove, QUEEN, BISHOP));
   }
-  case CASTLING:
+  default: //CASTLING
   {
-      Square kfrom = from;
-      Square rfrom = to; // Castling is encoded as 'king captures the rook'
-      Square kto = relative_square(sideToMove, rfrom > kfrom ? SQ_G1 : SQ_C1);
-      Square rto = relative_square(sideToMove, rfrom > kfrom ? SQ_F1 : SQ_D1);
+      // Castling is encoded as 'king captures the rook'
+      Square rto = relative_square(sideToMove, to > from ? SQ_F1 : SQ_D1);
 
-      return   (PseudoAttacks[ROOK][rto] & square<KING>(~sideToMove))
-            && (attacks_bb<ROOK>(rto, (pieces() ^ kfrom ^ rfrom) | rto | kto) & square<KING>(~sideToMove));
+      return check_squares(ROOK) & rto;
   }
-  default:
-      assert(false);
-      return false;
   }
 }
 
@@ -705,12 +697,18 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck) {
   ++st->rule50;
   ++st->pliesFromNull;
 
+  // Used by NNUE
+  st->accumulator.computed[WHITE] = false;
+  st->accumulator.computed[BLACK] = false;
+  auto& dp = st->dirtyPiece;
+  dp.dirty_num = 1;
+
   Color us = sideToMove;
   Color them = ~us;
   Square from = from_sq(m);
   Square to = to_sq(m);
   Piece pc = piece_on(from);
-  Piece captured = type_of(m) == ENPASSANT ? make_piece(them, PAWN) : piece_on(to);
+  Piece captured = type_of(m) == EN_PASSANT ? make_piece(them, PAWN) : piece_on(to);
 
   assert(color_of(pc) == us);
   assert(captured == NO_PIECE || color_of(captured) == (type_of(m) != CASTLING ? them : us));
@@ -736,7 +734,7 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck) {
       // update non-pawn material.
       if (type_of(captured) == PAWN)
       {
-          if (type_of(m) == ENPASSANT)
+          if (type_of(m) == EN_PASSANT)
           {
               capsq -= pawn_push(us);
 
@@ -746,22 +744,21 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck) {
               assert(piece_on(to) == NO_PIECE);
               assert(piece_on(capsq) == make_piece(them, PAWN));
           }
-
-          st->pawnKey ^= Zobrist::psq[captured][capsq];
       }
       else
-          st->nonPawnMaterial[them] -= PieceValue[MG][captured];
+          st->nonPawnMaterial[them] -= PieceValue[captured];
+
+      dp.dirty_num = 2;  // 1 piece moved, 1 piece captured
+      dp.piece[1] = captured;
+      dp.from[1] = capsq;
+      dp.to[1] = SQ_NONE;
 
       // Update board and piece lists
       remove_piece(capsq);
 
-      if (type_of(m) == ENPASSANT)
-          board[capsq] = NO_PIECE;
-
       // Update material hash key and prefetch access to materialTable
       k ^= Zobrist::psq[captured][capsq];
       st->materialKey ^= Zobrist::psq[captured][pieceCount[captured]];
-      prefetch(thisThread->materialTable[st->materialKey]);
 
       // Reset rule 50 counter
       st->rule50 = 0;
@@ -780,21 +777,27 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck) {
   // Update castling rights if needed
   if (st->castlingRights && (castlingRightsMask[from] | castlingRightsMask[to]))
   {
-      int cr = castlingRightsMask[from] | castlingRightsMask[to];
-      k ^= Zobrist::castling[st->castlingRights & cr];
-      st->castlingRights &= ~cr;
+      k ^= Zobrist::castling[st->castlingRights];
+      st->castlingRights &= ~(castlingRightsMask[from] | castlingRightsMask[to]);
+      k ^= Zobrist::castling[st->castlingRights];
   }
 
   // Move the piece. The tricky Chess960 castling is handled earlier
   if (type_of(m) != CASTLING)
+  {
+      dp.piece[0] = pc;
+      dp.from[0] = from;
+      dp.to[0] = to;
+
       move_piece(from, to);
+  }
 
   // If the moving piece is a pawn do some special extra work
   if (type_of(pc) == PAWN)
   {
-      // Set en-passant square if the moved pawn can be captured
+      // Set en passant square if the moved pawn can be captured
       if (   (int(to) ^ int(from)) == 16
-          && (attacks_from<PAWN>(to - pawn_push(us), us) & pieces(them, PAWN)))
+          && (pawn_attacks_bb(us, to - pawn_push(us)) & pieces(them, PAWN)))
       {
           st->epSquare = to - pawn_push(us);
           k ^= Zobrist::enpassant[file_of(st->epSquare)];
@@ -810,19 +813,22 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck) {
           remove_piece(to);
           put_piece(promotion, to);
 
+          // Promoting pawn to SQ_NONE, promoted piece from SQ_NONE
+          dp.to[0] = SQ_NONE;
+          dp.piece[dp.dirty_num] = promotion;
+          dp.from[dp.dirty_num] = SQ_NONE;
+          dp.to[dp.dirty_num] = to;
+          dp.dirty_num++;
+
           // Update hash keys
           k ^= Zobrist::psq[pc][to] ^ Zobrist::psq[promotion][to];
-          st->pawnKey ^= Zobrist::psq[pc][to];
           st->materialKey ^=  Zobrist::psq[promotion][pieceCount[promotion]-1]
                             ^ Zobrist::psq[pc][pieceCount[pc]];
 
           // Update material
-          st->nonPawnMaterial[us] += PieceValue[MG][promotion];
+          st->nonPawnMaterial[us] += PieceValue[promotion];
       }
 
-      // Update pawn hash key
-      st->pawnKey ^= Zobrist::psq[pc][from] ^ Zobrist::psq[pc][to];
-
       // Reset rule 50 draw counter
       st->rule50 = 0;
   }
@@ -839,7 +845,7 @@ void Position::do_move(Move m, StateInfo& newSt, bool givesCheck) {
   sideToMove = ~sideToMove;
 
   // Update king attacks used for fast check detection
-  set_check_info(st);
+  set_check_info();
 
   // Calculate the repetition info. It is the ply distance from the previous
   // occurrence of the same position, negative in the 3-fold case, or zero
@@ -905,7 +911,7 @@ void Position::undo_move(Move m) {
       {
           Square capsq = to;
 
-          if (type_of(m) == ENPASSANT)
+          if (type_of(m) == EN_PASSANT)
           {
               capsq -= pawn_push(us);
 
@@ -938,6 +944,18 @@ void Position::do_castling(Color us, Square from, Square& to, Square& rfrom, Squ
   rto = relative_square(us, kingSide ? SQ_F1 : SQ_D1);
   to = relative_square(us, kingSide ? SQ_G1 : SQ_C1);
 
+  if (Do)
+  {
+      auto& dp = st->dirtyPiece;
+      dp.piece[0] = make_piece(us, KING);
+      dp.from[0] = from;
+      dp.to[0] = to;
+      dp.piece[1] = make_piece(us, ROOK);
+      dp.from[1] = rfrom;
+      dp.to[1] = rto;
+      dp.dirty_num = 2;
+  }
+
   // Remove both pieces first since squares could overlap in Chess960
   remove_piece(Do ? from : to);
   remove_piece(Do ? rfrom : rto);
@@ -947,7 +965,7 @@ void Position::do_castling(Color us, Square from, Square& to, Square& rfrom, Squ
 }
 
 
-/// Position::do(undo)_null_move() is used to do(undo) a "null move": it flips
+/// Position::do_null_move() is used to do a "null move": it flips
 /// the side to move without executing any move on the board.
 
 void Position::do_null_move(StateInfo& newSt) {
@@ -955,10 +973,16 @@ void Position::do_null_move(StateInfo& newSt) {
   assert(!checkers());
   assert(&newSt != st);
 
-  std::memcpy(&newSt, st, sizeof(StateInfo));
+  std::memcpy(&newSt, st, offsetof(StateInfo, accumulator));
+
   newSt.previous = st;
   st = &newSt;
 
+  st->dirtyPiece.dirty_num = 0;
+  st->dirtyPiece.piece[0] = NO_PIECE; // Avoid checks in UpdateAccumulator()
+  st->accumulator.computed[WHITE] = false;
+  st->accumulator.computed[BLACK] = false;
+
   if (st->epSquare != SQ_NONE)
   {
       st->key ^= Zobrist::enpassant[file_of(st->epSquare)];
@@ -966,20 +990,23 @@ void Position::do_null_move(StateInfo& newSt) {
   }
 
   st->key ^= Zobrist::side;
-  prefetch(TT.first_entry(st->key));
-
   ++st->rule50;
+  prefetch(TT.first_entry(key()));
+
   st->pliesFromNull = 0;
 
   sideToMove = ~sideToMove;
 
-  set_check_info(st);
+  set_check_info();
 
   st->repetition = 0;
 
   assert(pos_is_ok());
 }
 
+
+/// Position::undo_null_move() must be used to undo a "null move"
+
 void Position::undo_null_move() {
 
   assert(!checkers());
@@ -991,7 +1018,7 @@ void Position::undo_null_move() {
 
 /// Position::key_after() computes the new hash key after the given move. Needed
 /// for speculative prefetch. It doesn't recognize special moves like castling,
-/// en-passant and promotions.
+/// en passant and promotions.
 
 Key Position::key_after(Move m) const {
 
@@ -1004,7 +1031,10 @@ Key Position::key_after(Move m) const {
   if (captured)
       k ^= Zobrist::psq[captured][to];
 
-  return k ^ Zobrist::psq[pc][to] ^ Zobrist::psq[pc][from];
+  k ^= Zobrist::psq[pc][to] ^ Zobrist::psq[pc][from];
+
+  return (captured || type_of(pc) == PAWN)
+      ? k : adjust_key50<true>(k);
 }
 
 
@@ -1012,26 +1042,27 @@ Key Position::key_after(Move m) const {
 /// SEE value of move is greater or equal to the given threshold. We'll use an
 /// algorithm similar to alpha-beta pruning with a null window.
 
-bool Position::see_ge(Move m, Value threshold) const {
+bool Position::see_ge(Move m, Bitboard& occupied, Value threshold) const {
 
   assert(is_ok(m));
 
-  // Only deal with normal moves, assume others pass a simple see
+  // Only deal with normal moves, assume others pass a simple SEE
   if (type_of(m) != NORMAL)
       return VALUE_ZERO >= threshold;
 
   Square from = from_sq(m), to = to_sq(m);
 
-  int swap = PieceValue[MG][piece_on(to)] - threshold;
+  int swap = PieceValue[piece_on(to)] - threshold;
   if (swap < 0)
       return false;
 
-  swap = PieceValue[MG][piece_on(from)] - swap;
+  swap = PieceValue[piece_on(from)] - swap;
   if (swap <= 0)
       return true;
 
-  Bitboard occupied = pieces() ^ from ^ to;
-  Color stm = color_of(piece_on(from));
+  assert(color_of(piece_on(from)) == sideToMove);
+  occupied = pieces() ^ from ^ to; // xoring to is important for pinned piece logic
+  Color stm = sideToMove;
   Bitboard attackers = attackers_to(to, occupied);
   Bitboard stmAttackers, bb;
   int res = 1;
@@ -1045,13 +1076,15 @@ bool Position::see_ge(Move m, Value threshold) const {
       if (!(stmAttackers = attackers & pieces(stm)))
           break;
 
-      // Don't allow pinned pieces to attack (except the king) as long as
-      // there are pinners on their original square.
-      if (st->pinners[~stm] & occupied)
-          stmAttackers &= ~st->blockersForKing[stm];
+      // Don't allow pinned pieces to attack as long as there are
+      // pinners on their original square.
+      if (pinners(~stm) & occupied)
+      {
+          stmAttackers &= ~blockers_for_king(stm);
 
-      if (!stmAttackers)
-          break;
+          if (!stmAttackers)
+              break;
+      }
 
       res ^= 1;
 
@@ -1059,51 +1092,50 @@ bool Position::see_ge(Move m, Value threshold) const {
       // the bitboard 'attackers' any X-ray attackers behind it.
       if ((bb = stmAttackers & pieces(PAWN)))
       {
-          if ((swap = PawnValueMg - swap) < res)
+          occupied ^= least_significant_square_bb(bb);
+          if ((swap = PawnValue - swap) < res)
               break;
 
-          occupied ^= lsb(bb);
           attackers |= attacks_bb<BISHOP>(to, occupied) & pieces(BISHOP, QUEEN);
       }
 
       else if ((bb = stmAttackers & pieces(KNIGHT)))
       {
-          if ((swap = KnightValueMg - swap) < res)
+          occupied ^= least_significant_square_bb(bb);
+          if ((swap = KnightValue - swap) < res)
               break;
-
-          occupied ^= lsb(bb);
       }
 
       else if ((bb = stmAttackers & pieces(BISHOP)))
       {
-          if ((swap = BishopValueMg - swap) < res)
+          occupied ^= least_significant_square_bb(bb);
+          if ((swap = BishopValue - swap) < res)
               break;
 
-          occupied ^= lsb(bb);
           attackers |= attacks_bb<BISHOP>(to, occupied) & pieces(BISHOP, QUEEN);
       }
 
       else if ((bb = stmAttackers & pieces(ROOK)))
       {
-          if ((swap = RookValueMg - swap) < res)
+          occupied ^= least_significant_square_bb(bb);
+          if ((swap = RookValue - swap) < res)
               break;
 
-          occupied ^= lsb(bb);
           attackers |= attacks_bb<ROOK>(to, occupied) & pieces(ROOK, QUEEN);
       }
 
       else if ((bb = stmAttackers & pieces(QUEEN)))
       {
-          if ((swap = QueenValueMg - swap) < res)
+          occupied ^= least_significant_square_bb(bb);
+          if ((swap = QueenValue - swap) < res)
               break;
 
-          occupied ^= lsb(bb);
           attackers |=  (attacks_bb<BISHOP>(to, occupied) & pieces(BISHOP, QUEEN))
                       | (attacks_bb<ROOK  >(to, occupied) & pieces(ROOK  , QUEEN));
       }
 
       else // KING
-           // If we "capture" with the king but opponent still has attackers,
+           // If we "capture" with the king but the opponent still has attackers,
            // reverse the result.
           return (attackers & ~pieces(stm)) ? res ^ 1 : res;
   }
@@ -1111,6 +1143,12 @@ bool Position::see_ge(Move m, Value threshold) const {
   return bool(res);
 }
 
+bool Position::see_ge(Move m, Value threshold) const {
+    Bitboard occupied;
+    return see_ge(m, occupied, threshold);
+}
+
+
 /// Position::is_draw() tests whether the position is drawn by 50-move rule
 /// or by repetition. It does not detect stalemates.
 
@@ -1170,7 +1208,7 @@ bool Position::has_game_cycle(int ply) const {
           Square s1 = from_sq(move);
           Square s2 = to_sq(move);
 
-          if (!(between_bb(s1, s2) & pieces()))
+          if (!((between_bb(s1, s2) ^ s2) & pieces()))
           {
               if (ply > i)
                   return true;
@@ -1228,7 +1266,7 @@ void Position::flip() {
 
 
 /// Position::pos_is_ok() performs some consistency checks for the
-/// position object and raises an asserts if something wrong is detected.
+/// position object and raise an assert if something wrong is detected.
 /// This is meant to be helpful when debugging.
 
 bool Position::pos_is_ok() const {
@@ -1266,22 +1304,12 @@ bool Position::pos_is_ok() const {
           if (p1 != p2 && (pieces(p1) & pieces(p2)))
               assert(0 && "pos_is_ok: Bitboards");
 
-  StateInfo si = *st;
-  set_state(&si);
-  if (std::memcmp(&si, st, sizeof(StateInfo)))
-      assert(0 && "pos_is_ok: State");
 
   for (Piece pc : Pieces)
-  {
       if (   pieceCount[pc] != popcount(pieces(color_of(pc), type_of(pc)))
           || pieceCount[pc] != std::count(board, board + SQUARE_NB, pc))
           assert(0 && "pos_is_ok: Pieces");
 
-      for (int i = 0; i < pieceCount[pc]; ++i)
-          if (board[pieceList[pc][i]] != pc || index[pieceList[pc][i]] != i)
-              assert(0 && "pos_is_ok: Index");
-  }
-
   for (Color c : { WHITE, BLACK })
       for (CastlingRights cr : {c & KING_SIDE, c & QUEEN_SIDE})
       {
@@ -1296,3 +1324,5 @@ bool Position::pos_is_ok() const {
 
   return true;
 }
+
+} // namespace Stockfish