Come rappresentare lo stato degli scacchi con un bitboard

Sono interessato a programmare un motore di scacchi e usare bitboard per rappresentare lo stato del gioco. So che ci sono alcuni motori di scacchi open source che usano bitboard, ma non è così facile guardare il codice e capire cosa sta succedendo. Sto cercando un buon materiale di riferimento su come rappresentare tutto lo stato nei bitboard.

Spiegare chiaramente come mantenere lo stato del gioco usando i bitboard, e in particolare come generare un elenco di mosse valide da qualsiasi dato bitboard, o fornire buoni riferimenti a tale spiegazione ti farà guadagnare il segno di spunta verde.

La migliore risorsa per la programmazione del motore di scacchi è il Wiki di programmazione di scacchi , che ha un'ampia sezione sui bitboard . Tutto ciò di cui hai bisogno per creare un motore basato su bitboard è lì, anche se è piuttosto diffuso e talvolta scritto da persone per le quali l'inglese è una seconda lingua.

Quale linguaggio di programmazione vuoi usare?

Per implementare un bitboard in C #, utilizzare System.UInt64 . Questo può contenere 64 bit, 1 per ogni quadrato della scacchiera. Questo tipo di valore si presta a molte operazioni bit per bit veloci.

Questo è un buon tutorial su bitboard .

Ecco alcuni esempi dal mio motore di scacchi C #. Come puoi vedere dal codice, può volerci un po 'di tempo per avvolgere la testa usando i bitboard, ma in genere sono molto veloci, soprattutto per la valutazione della posizione.

Esempio 1 - Definizione di bitboard:

internal UInt64 WhiteKing;
internal UInt64 WhiteQueens;
internal UInt64 WhiteRooks;
internal UInt64 WhiteBishops;
internal UInt64 WhiteKnights;
internal UInt64 WhitePawns;
internal UInt64 WhitePieces;

Esempio 2 - Inizializzazione bitboard:

// Initialise piece bitboards using square contents.
private void InitPieceBitboards()
{
    this.WhiteKing = 0; 
    this.WhiteQueens = 0; 
    this.WhiteRooks = 0; 
    this.WhiteBishops = 0; 
    this.WhiteKnights = 0; 
    this.WhitePawns = 0;

    for (Int16 i = 0; i < 64; i++)
    {
        if (this.Squares[i] == Constants.WHITE_KING)
        {
            this.WhiteKing = this.WhiteKing | Constants.BITSET[i];
        }
        if (this.Squares[i] == Constants.WHITE_QUEEN)
        {
            this.WhiteQueens = this.WhiteQueens | Constants.BITSET[i];
        } 
        if (this.Squares[i] == Constants.WHITE_ROOK) 
        {
            this.WhiteRooks = this.WhiteRooks | Constants.BITSET[i];
        }
        if (this.Squares[i] == Constants.WHITE_BISHOP) 
        {
            this.WhiteBishops = this.WhiteBishops | Constants.BITSET[i];
        }
        if (this.Squares[i] == Constants.WHITE_KNIGHT) 
        {
            this.WhiteKnights = this.WhiteKnights | Constants.BITSET[i];
        }
        if (this.Squares[i] == Constants.WHITE_PAWN) 
        {
            this.WhitePawns = this.WhitePawns | Constants.BITSET[i];
        }

        this.WhitePieces = this.WhiteKing | this.WhiteQueens | 
                           this.WhiteRooks | this.WhiteBishops | 
                           this.WhiteKnights | this.WhitePawns;
        this.BlackPieces = this.BlackKing | this.BlackQueens | 
                           this.BlackRooks | this.BlackBishops | 
                           this.BlackKnights | this.BlackPawns;
        this.SquaresOccupied = this.WhitePieces | this.BlackPieces;
    }
}

Esempio 3 - Sposta generazione:

// We can't capture one of our own pieces.
eligibleSquares = ~this.WhitePieces;

// Generate moves for white knights.
remainingKnights = this.WhiteKnights;

// Generate the moves for each knight...
while (remainingKnights != 0)
{
    squareFrom = BitOps.BitScanForward(remainingKnights);
    generatedMoves = Constants.ATTACKS_KNIGHT[squareFrom] & eligibleSquares;
    while (generatedMoves != 0)
    {
        squareTo = BitOps.BitScanForward(generatedMoves);
        moveList.Add(new Move(squareFrom, squareTo, Constants.WHITE_KNIGHT, 
                              this.Squares[squareTo], Constants.EMPTY));
        generatedMoves ^= Constants.BITSET[squareTo];
    }
    // Finished with this knight - move on to the next one.
    remainingKnights ^= Constants.BITSET[squareFrom];
}    

Esempio 4 - Calcola il punteggio del materiale:

// Material score from scratch, in centipawns from White's perspective.
internal static Int32 ScoreMaterial(Board position)
{
    return BitOps.BitCountWegner(position.WhitePawns)   * Constants.VALUE_PAWN +
           BitOps.BitCountWegner(position.WhiteKnights) * Constants.VALUE_KNIGHT +
           BitOps.BitCountWegner(position.WhiteBishops) * Constants.VALUE_BISHOP +
           BitOps.BitCountWegner(position.WhiteRooks)   * Constants.VALUE_ROOK   +
           BitOps.BitCountWegner(position.WhiteQueens)  * Constants.VALUE_QUEEN  -
           BitOps.BitCountWegner(position.BlackPawns)   * Constants.VALUE_PAWN   -
           BitOps.BitCountWegner(position.BlackKnights) * Constants.VALUE_KNIGHT -
           BitOps.BitCountWegner(position.BlackBishops) * Constants.VALUE_BISHOP -
           BitOps.BitCountWegner(position.BlackRooks)   * Constants.VALUE_ROOK   -
           BitOps.BitCountWegner(position.BlackQueens)  * Constants.VALUE_QUEEN;
}

Esempio 5 - Calcolo della mobilità dei pezzi:

// Calculate mobility score for white knights.
remainingPieces = position.WhiteKnights;
while (remainingPieces != 0)
{
    squareFrom = BitOps.BitScanForward(remainingPieces);
    mobilityKnight += BitOps.BitCountWegner(Constants.ATTACKS_KNIGHT[squareFrom]
                                            & unoccupiedSquares);
    remainingPieces ^= Constants.BITSET[squareFrom];
 }