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Retire outdated aspiration search code
[stockfish] / src / search.cpp
index abf2673499ec8be4f0f5ea7a09ad63701ef4542c..ffe966af5a0134a9b85c73289678b45fc3354aa0 100644 (file)
@@ -53,26 +53,6 @@ namespace {
 
   /// Types
 
-  // IterationInfoType stores search results for each iteration
-  //
-  // Because we use relatively small (dynamic) aspiration window,
-  // there happens many fail highs and fail lows in root. And
-  // because we don't do researches in those cases, "value" stored
-  // here is not necessarily exact. Instead in case of fail high/low
-  // we guess what the right value might be and store our guess
-  // as a "speculated value" and then move on. Speculated values are
-  // used just to calculate aspiration window width, so also if are
-  // not exact is not big a problem.
-
-  struct IterationInfoType {
-
-    IterationInfoType(Value v = Value(0), Value sv = Value(0))
-    : value(v), speculatedValue(sv) {}
-
-    Value value, speculatedValue;
-  };
-
-
   // The BetaCounterType class is used to order moves at ply one.
   // Apart for the first one that has its score, following moves
   // normally have score -VALUE_INFINITE, so are ordered according
@@ -213,7 +193,7 @@ namespace {
   BetaCounterType BetaCounter;
 
   // Scores and number of times the best move changed for each iteration
-  IterationInfoType IterationInfo[PLY_MAX_PLUS_2];
+  Value ValueByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
 
   // Search window management
@@ -531,7 +511,6 @@ bool think(const Position& pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
   Value v = id_loop(pos, searchMoves);
 
-
   if (UseLSNFiltering)
   {
       // Step 1. If this is sudden death game and our position is hopeless,
@@ -695,6 +674,7 @@ namespace {
     // searchMoves are verified, copied, scored and sorted
     RootMoveList rml(p, searchMoves);
 
+    // Handle special case of searching on a mate/stale position
     if (rml.move_count() == 0)
     {
         if (PonderSearch)
@@ -716,7 +696,7 @@ namespace {
     TT.new_search();
     H.clear();
     init_ss_array(ss);
-    IterationInfo[1] = IterationInfoType(rml.get_move_score(0), rml.get_move_score(0));
+    ValueByIteration[1] = rml.get_move_score(0);
     Iteration = 1;
 
     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
@@ -740,18 +720,16 @@ namespace {
         // Calculate dynamic search window based on previous iterations
         Value alpha, beta;
 
-        if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(IterationInfo[Iteration - 1].value) < VALUE_KNOWN_WIN)
+        if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(ValueByIteration[Iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
         {
-            int prevDelta1 = IterationInfo[Iteration - 1].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue;
-            int prevDelta2 = IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 3].speculatedValue;
+            int prevDelta1 = ValueByIteration[Iteration - 1] - ValueByIteration[Iteration - 2];
+            int prevDelta2 = ValueByIteration[Iteration - 2] - ValueByIteration[Iteration - 3];
 
-            int delta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
+            AspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
+            AspirationDelta = (AspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
 
-            delta = (delta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
-            AspirationDelta = delta;
-
-            alpha = Max(IterationInfo[Iteration - 1].value - delta, -VALUE_INFINITE);
-            beta  = Min(IterationInfo[Iteration - 1].value + delta,  VALUE_INFINITE);
+            alpha = Max(ValueByIteration[Iteration - 1] - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
+            beta  = Min(ValueByIteration[Iteration - 1] + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
         }
         else
         {
@@ -770,32 +748,7 @@ namespace {
             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
 
         //Save info about search result
-        Value speculatedValue;
-        bool fHigh = false;
-        bool fLow = false;
-        Value delta = value - IterationInfo[Iteration - 1].value;
-
-        if (value >= beta)
-        {
-            assert(delta > 0);
-
-            fHigh = true;
-            speculatedValue = value + delta;
-            BestMoveChangesByIteration[Iteration] += 2; // Allocate more time
-        }
-        else if (value <= alpha)
-        {
-            assert(value == alpha);
-            assert(delta < 0);
-
-            fLow = true;
-            speculatedValue = value + delta;
-            BestMoveChangesByIteration[Iteration] += 3; // Allocate more time
-        } else
-            speculatedValue = value;
-
-        speculatedValue = Min(Max(speculatedValue, -VALUE_INFINITE), VALUE_INFINITE);
-        IterationInfo[Iteration] = IterationInfoType(value, speculatedValue);
+        ValueByIterationInfo[Iteration] = value;
 
         // Drop the easy move if it differs from the new best move
         if (ss[0].pv[0] != EasyMove)
@@ -815,15 +768,13 @@ namespace {
 
             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
             if (  Iteration >= 6
-                && abs(IterationInfo[Iteration].value) >= abs(VALUE_MATE) - 100
-                && abs(IterationInfo[Iteration-1].value) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
+                && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
+                && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
                 stopSearch = true;
 
             // Stop search early if one move seems to be much better than the rest
             int64_t nodes = nodes_searched();
             if (   Iteration >= 8
-                && !fLow
-                && !fHigh
                 && EasyMove == ss[0].pv[0]
                 && (  (   rml.get_move_cumulative_nodes(0) > (nodes * 85) / 100
                        && current_search_time() > MaxSearchTime / 16)
@@ -906,20 +857,22 @@ namespace {
 
   Value root_search(Position& pos, SearchStack ss[], RootMoveList& rml, Value& oldAlpha, Value& beta) {
 
-    Value alpha = oldAlpha;
+    int64_t nodes;
+    Move move;
+    StateInfo st;
+    Depth depth, ext, newDepth;
     Value value;
     CheckInfo ci(pos);
     int researchCount = 0;
+    bool moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
+    Value alpha = oldAlpha;
     bool isCheck = pos.is_check();
 
     // Evaluate the position statically
     EvalInfo ei;
-    if (!isCheck)
-        ss[0].eval = evaluate(pos, ei, 0);
-    else
-        ss[0].eval = VALUE_NONE;
+    ss[0].eval = !isCheck ? evaluate(pos, ei, 0) : VALUE_NONE;
 
-    while(1) // Fail low loop
+    while (1) // Fail low loop
     {
 
     // Loop through all the moves in the root move list
@@ -933,10 +886,6 @@ namespace {
             rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
             continue;
         }
-        int64_t nodes;
-        Move move;
-        StateInfo st;
-        Depth depth, ext, newDepth;
 
         RootMoveNumber = i + 1;
         FailHigh = false;
@@ -956,10 +905,9 @@ namespace {
                  << " currmovenumber " << RootMoveNumber << endl;
 
         // Decide search depth for this move
-        bool moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
-        bool captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
-        bool dangerous;
-        depth =  (Iteration - 2) * OnePly + InitialDepth;
+        moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
+        captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
+        depth = (Iteration - 2) * OnePly + InitialDepth;
         ext = extension(pos, move, true, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
         newDepth = depth + ext;
 
@@ -988,7 +936,7 @@ namespace {
             // for time managment: When Problem is true, we try to complete the
             // current iteration before playing a move.
             Problem = (   Iteration >= 2
-                       && value <= IterationInfo[Iteration - 1].value - ProblemMargin);
+                       && value <= ValueByIteration[Iteration - 1] - ProblemMargin);
 
             if (Problem && StopOnPonderhit)
                 StopOnPonderhit = false;
@@ -1031,8 +979,9 @@ namespace {
 
         pos.undo_move(move);
 
+        // Can we exit fail high loop ?
         if (AbortSearch || value < beta)
-            break; // We are not failing high
+            break;
 
         // We are failing high and going to do a research. It's important to update score
         // before research in case we run out of time while researching.
@@ -1065,7 +1014,7 @@ namespace {
                                  nodes_searched(), value, type, ss[0].pv) << endl;
         }
 
-        // Prepare for research
+        // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
         researchCount++;
         beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCount), VALUE_INFINITE);
 
@@ -1136,7 +1085,7 @@ namespace {
 
                 // Reset the global variable Problem to false if the value isn't too
                 // far below the final value from the last iteration.
-                if (value > IterationInfo[Iteration - 1].value - NoProblemMargin)
+                if (value > ValueByIteration[Iteration - 1] - NoProblemMargin)
                     Problem = false;
             }
             else // MultiPV > 1
@@ -1166,10 +1115,11 @@ namespace {
         FailLow = (alpha == oldAlpha);
     }
 
+    // Can we exit fail low loop ?
     if (AbortSearch || alpha > oldAlpha)
-        break; // End search, we are not failing low
+        break;
 
-    // Prepare for research
+    // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
     researchCount++;
     alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCount), -VALUE_INFINITE);
     oldAlpha = alpha;
@@ -1320,7 +1270,7 @@ namespace {
             && !captureOrPromotion
             && !move_is_castle(move)
             && !move_is_killer(move, ss[ply]))
-        {            
+        {
             ss[ply].reduction = reduction(moveCount, LogLimit, BaseReduction, Gradient);
             if (ss[ply].reduction)
             {
@@ -1369,7 +1319,7 @@ namespace {
           // (from the computer's point of view) since the previous iteration.
           if (   ply == 1
               && Iteration >= 2
-              && -value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin)
+              && -value <= ValueByIteration[Iteration-1] - ProblemMargin)
               Problem = true;
       }
 
@@ -1495,8 +1445,9 @@ namespace {
         update_gains(pos, ss[ply - 1].currentMove, ss[ply - 1].eval, ss[ply].eval);
     }
 
-    // Do a "stand pat". If we are above beta by a good margin then
-    // return immediately.
+    // Static null move pruning. We're betting that the opponent doesn't have
+    // a move that will reduce the score by more than FutilityMargins[int(depth)]
+    // if we do a null move.
     if (  !isCheck
         && allowNullmove
         && depth < RazorDepth
@@ -1824,7 +1775,7 @@ namespace {
     if (bestValue >= beta)
     {
         // Store the score to avoid a future costly evaluation() call
-        if (!isCheck && !tte && ei.futilityMargin == 0)
+        if (!isCheck && !tte && ei.futilityMargin[pos.side_to_move()] == 0)
             TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_EV_LO, Depth(-127*OnePly), MOVE_NONE);
 
         return bestValue;
@@ -1843,7 +1794,7 @@ namespace {
     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, deepChecks ? Depth(0) : depth, H);
     CheckInfo ci(pos);
     enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
-    futilityBase = staticValue + FutilityMarginQS + ei.futilityMargin;
+    futilityBase = staticValue + FutilityMarginQS + ei.futilityMargin[pos.side_to_move()];
 
     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff
     // occurs.
@@ -1923,7 +1874,7 @@ namespace {
     {
         // If bestValue isn't changed it means it is still the static evaluation
         // of the node, so keep this info to avoid a future evaluation() call.
-        ValueType type = (bestValue == staticValue && !ei.futilityMargin ? VALUE_TYPE_EV_UP : VALUE_TYPE_UPPER);
+        ValueType type = (bestValue == staticValue && !ei.futilityMargin[pos.side_to_move()] ? VALUE_TYPE_EV_UP : VALUE_TYPE_UPPER);
         TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), type, d, MOVE_NONE);
     }
     else if (bestValue >= beta)
@@ -2226,7 +2177,7 @@ namespace {
               // (from the computer's point of view) since the previous iteration.
               if (   sp->ply == 1
                      && Iteration >= 2
-                     && -value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin)
+                     && -value <= ValueByIteration[Iteration-1] - ProblemMargin)
                   Problem = true;
           }
           lock_release(&(sp->lock));
@@ -2281,7 +2232,9 @@ namespace {
 
   RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) : count(0) {
 
+    SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
     MoveStack mlist[MaxRootMoves];
+    StateInfo st;
     bool includeAllMoves = (searchMoves[0] == MOVE_NONE);
 
     // Generate all legal moves
@@ -2299,16 +2252,13 @@ namespace {
             continue;
 
         // Find a quick score for the move
-        StateInfo st;
-        SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
         init_ss_array(ss);
-
+        pos.do_move(cur->move, st);
         moves[count].move = cur->move;
-        pos.do_move(moves[count].move, st);
         moves[count].score = -qsearch(pos, ss, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, Depth(0), 1, 0);
-        pos.undo_move(moves[count].move);
-        moves[count].pv[0] = moves[count].move;
+        moves[count].pv[0] = cur->move;
         moves[count].pv[1] = MOVE_NONE;
+        pos.undo_move(cur->move);
         count++;
     }
     sort();
@@ -2696,7 +2646,7 @@ namespace {
   // reduction() returns reduction in plies based on moveCount and depth.
   // Reduction is always at least one ply.
 
-  Depth reduction(int moveCount, float logLimit, float baseReduction, float gradient) {    
+  Depth reduction(int moveCount, float logLimit, float baseReduction, float gradient) {
 
     if (ln(moveCount) < logLimit)
         return Depth(0);