MSB64 を使うことで香車の効きの最適化 (yaneurao#272)

* Optimize black lance effect using MSB64

* Support perft by bench command

* Optimize Bitboard::decrement with alignr

source/bitboard.cpp

@@ -173,7 +173,7 @@ void Bitboards::init()
  for (Rank r = RANK_1; r <= RANK_9; ++r) {
 
  Bitboard left(ZERO), right(ZERO);
- 
+
  // SQの升から左方向
  for (File f2 = (File)(f + 1); f2 <= FILE_9; ++f2)
  left |= Bitboard(f2 | r);
@@ -584,19 +584,20 @@ Bitboard Bitboard::decrement() const
 {
 #if defined(USE_SSE2)
 
+#if defined(USE_SSE41)
+ // _mm_setzero_si128()は同一レジスタのXORとなる。
+ // 同一レジスタのXORは依存性が切れる
+ // SandyBridge以降Skylake系までなら実行ユニットも使用しない
+ __m128i t2 = _mm_cmpeq_epi64(m, _mm_setzero_si128());
+ // alignrを使ってcmpeqの結果(p[0] == 0 ? -1 : 0)を上位64bit側にシフトしつつ、下位を-1で埋める
+ t2 = _mm_alignr_epi8(t2, _mm_set1_epi64x(-1LL), 8);
+ __m128i t1 = _mm_add_epi64(m, t2);
+#else // SSE2用のコード
  // p[0]--;
  __m128i c = _mm_set_epi64x(0, 1);
  __m128i t1 = _mm_sub_epi64(m, c);
 
- // if (p[0] MSB == 1) p[1]++;
-#if defined(USE_SSE41)
- __m128i t2 = _mm_cmpeq_epi64(m, _mm_setzero_si128());
- //_mm_setzero_si128()は同一レジスタのXORとなる。
- //同一レジスタのXORは依存性が切れる
- //SandyBridge以降Skylake系までなら実行ユニットも使用しない
- t2 = _mm_slli_si128(t2, 8);
- t1 = _mm_add_epi64(t1, t2);
-#else // SSE2用のコード
+ // if (p[0] MSB == 1) p[1]--;
  __m128i t2 = _mm_srli_epi64(t1, 63); // MSBをbit0に持ってきて、byte shiftで上位64bit側に移動させて減算
  t2 = _mm_slli_si128(t2, 8);
  t1 = _mm_sub_epi64(t1, t2);

source/bitboard.h

@@ -912,21 +912,16 @@ inline Bitboard lanceEffect(Square sq, const Bitboard& occupied)
  // 香がp[0]に属する
  u64 se = lanceStepEffect<C>(sq).template extract64<0>();
  u64 mocc = se & occupied.extract64<0>();
- mocc |= mocc >> 1;
- mocc |= mocc >> 2;
- mocc |= mocc >> 4;
- mocc >>= 1;
- return Bitboard(~mocc & se, 0);
+ // 香が当たる駒より上の升に対応するビットを0、それ以外を1にする
+ mocc = ~uint64_t{0} << MSB64(mocc | 1);
+ return Bitboard(mocc & se, 0);
  }
  else {
  // 香がp[1]に属する
  u64 se = lanceStepEffect<C>(sq).template extract64<1>();
  u64 mocc = se & occupied.extract64<1>();
- mocc |= mocc >> 1;
- mocc |= mocc >> 2;
- mocc |= mocc >> 4;
- mocc >>= 1;
- return Bitboard(0, ~mocc & se);
+ mocc = ~uint64_t{0} << MSB64(mocc | 1);
+ return Bitboard(0, mocc & se);
  }
  }
 #endif
@@ -956,13 +951,10 @@ inline Bitboard rookFileEffect(Square sq, const Bitboard& occupied)
  // 先手の香の利き
  u64 se = lanceStepEffect<BLACK>(sq).template extract64<0>();
  u64 mocc = se & occupied.extract64<0>();
- mocc |= mocc >> 1;
- mocc |= mocc >> 2;
- mocc |= mocc >> 4;
- mocc >>= 1;
+ mocc = ~uint64_t{0} << MSB64(mocc | 1);
 
  // 後手の香の利きと先手の香の利きを合成
- return Bitboard(((em ^ t) & mask) | (~mocc & se), 0);
+ return Bitboard(((em ^ t) & mask) | (mocc & se), 0);
  }
  else {
  // 飛車がp[1]に属する
@@ -974,12 +966,9 @@ inline Bitboard rookFileEffect(Square sq, const Bitboard& occupied)
 
  u64 se = lanceStepEffect<BLACK>(sq).template extract64<1>();
  u64 mocc = se & occupied.extract64<1>();
- mocc |= mocc >> 1;
- mocc |= mocc >> 2;
- mocc |= mocc >> 4;
- mocc >>= 1;
+ mocc = ~uint64_t{0} << MSB64(mocc | 1);
 
- return Bitboard(0, ((em ^ t) & mask) | (~mocc & se));
+ return Bitboard(0, ((em ^ t) & mask) | (mocc & se));
  }
 }
 

source/testcmd/benchmark.cpp

@@ -119,6 +119,9 @@ void bench_cmd(Position& current, istringstream& is)
  else if (limitType == "mate")
  limits.mate = stoi(limit);
 
+ else if (limitType == "perft")
+ limits.perft = stoi(limit);
+
  else
  // depth limit
  limits.depth = stoi(limit);