git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/evaluate.cpp

   1 /*
   2   Glaurung, a UCI chess playing engine.
   3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad
   4
   5   Glaurung is free software: you can redistribute it and/or modify
   6   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   8   (at your option) any later version.
   9
  10   Glaurung is distributed in the hope that it will be useful,
  11   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13   GNU General Public License for more details.
  14
  15   You should have received a copy of the GNU General Public License
  16   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17 */
  18
  19
  20 ////
  21 //// Includes
  22 ////
  23
  24 #include <cassert>
  25 #include <cstring>
  26
  27 #include "evaluate.h"
  28 #include "material.h"
  29 #include "pawns.h"
  30 #include "scale.h"
  31 #include "thread.h"
  32 #include "ucioption.h"
  33
  34
  35 ////
  36 //// Local definitions
  37 ////
  38
  39 namespace {
  40
  41   const int Sign[2] = {1, -1};
  42
  43   // Evaluation grain size, must be a power of 2.
  44   const int GrainSize = 4;
  45
  46   // Evaluation weights
  47   int WeightMobilityMidgame      = 0x100;
  48   int WeightMobilityEndgame      = 0x100;
  49   int WeightPawnStructureMidgame = 0x100;
  50   int WeightPawnStructureEndgame = 0x100;
  51   int WeightPassedPawnsMidgame   = 0x100;
  52   int WeightPassedPawnsEndgame   = 0x100;
  53   int WeightKingSafety[2] = { 0x100, 0x100 };
  54
  55   // Internal evaluation weights.  These are applied on top of the evaluation
  56   // weights read from UCI parameters.  The purpose is to be able to change
  57   // the evaluation weights while keeping the default values of the UCI
  58   // parameters at 100, which looks prettier.
  59   const int WeightMobilityMidgameInternal      = 0x100;
  60   const int WeightMobilityEndgameInternal      = 0x100;
  61   const int WeightPawnStructureMidgameInternal = 0x100;
  62   const int WeightPawnStructureEndgameInternal = 0x100;
  63   const int WeightPassedPawnsMidgameInternal   = 0x100;
  64   const int WeightPassedPawnsEndgameInternal   = 0x100;
  65   const int WeightKingSafetyInternal           = 0x100;
  66   const int WeightKingOppSafetyInternal        = 0x100;
  67
  68   // Visually better to define tables constants
  69   typedef Value V;
  70
  71   // Knight mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
  72   // of attacked squares not occupied by friendly piecess.
  73   const Value MidgameKnightMobilityBonus[] = {
  74   //    0       1      2     3      4      5      6      7      8
  75     V(-30), V(-20),V(-10), V(0), V(10), V(20), V(25), V(30), V(30)
  76   };
  77
  78   const Value EndgameKnightMobilityBonus[] = {
  79   //    0       1      2     3      4      5      6      7      8
  80     V(-30), V(-20),V(-10), V(0), V(10), V(20), V(25), V(30), V(30)
  81   };
  82
  83   // Bishop mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
  84   // of attacked squares not occupied by friendly pieces.  X-ray attacks through
  85   // queens are also included.
  86   const Value MidgameBishopMobilityBonus[] = {
  87   //    0       1      2      3      4      5      6      7
  88     V(-30), V(-15),  V(0), V(15), V(30), V(45), V(58), V(66),
  89   //    8       9     10     11     12     13     14     15
  90     V( 72), V( 76), V(78), V(80), V(81), V(82), V(83), V(83)
  91   };
  92
  93   const Value EndgameBishopMobilityBonus[] = {
  94   //    0       1      2      3      4      5      6      7
  95     V(-30), V(-15),  V(0), V(15), V(30), V(45), V(58), V(66),
  96   //    8       9     10     11     12     13     14     15
  97     V( 72), V( 76), V(78), V(80), V(81), V(82), V(83), V(83)
  98   };
  99
 100   // Rook mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
 101   // of attacked squares not occupied by friendly pieces.  X-ray attacks through
 102   // queens and rooks are also included.
 103   const Value MidgameRookMobilityBonus[] = {
 104   //    0       1      2      3      4      5      6      7
 105     V(-18), V(-12), V(-6),  V(0),  V(6), V(12), V(16), V(21),
 106   //    8       9     10     11     12     13     14     15
 107     V( 24), V( 27), V(28), V(29), V(30), V(31), V(32), V(33)
 108   };
 109
 110   const Value EndgameRookMobilityBonus[] = {
 111   //    0       1      2      3      4      5      6      7
 112     V(-30), V(-18), V(-6),  V(6), V(18), V(30), V(42), V(54),
 113   //    8       9     10     11     12     13     14     15
 114     V( 66), V( 74), V(78), V(80), V(81), V(82), V(83), V(83)
 115   };
 116
 117   // Queen mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
 118   // of attacked squares not occupied by friendly pieces.
 119   const Value MidgameQueenMobilityBonus[] = {
 120   //    0      1      2      3      4      5      6      7
 121     V(-10), V(-8), V(-6), V(-4), V(-2), V( 0), V( 2), V( 4),
 122   //    8      9     10     11     12     13     14     15
 123     V(  6), V( 8), V(10), V(12), V(13), V(14), V(15), V(16),
 124   //   16     17     18     19     20     21     22     23
 125     V( 16), V(16), V(16), V(16), V(16), V(16), V(16), V(16),
 126   //   24     25     26     27     28     29     30     31
 127     V( 16), V(16), V(16), V(16), V(16), V(16), V(16), V(16)
 128   };
 129
 130   const Value EndgameQueenMobilityBonus[] = {
 131   //    0      1      2      3      4      5      6      7
 132     V(-20),V(-15),V(-10), V(-5), V( 0), V( 5), V(10), V(15),
 133   //    8      9     10     11     12     13     14     15
 134     V( 19), V(23), V(27), V(29), V(30), V(30), V(30), V(30),
 135   //   16     17     18     19     20     21     22     23
 136     V( 30), V(30), V(30), V(30), V(30), V(30), V(30), V(30),
 137   //   24     25     26     27     28     29     30     31
 138     V( 30), V(30), V(30), V(30), V(30), V(30), V(30), V(30)
 139   };
 140
 141   // Outpost bonuses for knights and bishops, indexed by square (from white's
 142   // point of view).
 143   const Value KnightOutpostBonus[64] = {
 144   //  A     B     C     D     E     F     G     H
 145     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 1
 146     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 2
 147     V(0), V(0), V(5),V(10),V(10), V(5), V(0), V(0), // 3
 148     V(0), V(5),V(20),V(30),V(30),V(20), V(5), V(0), // 4
 149     V(0),V(10),V(30),V(40),V(40),V(30),V(10), V(0), // 5
 150     V(0), V(5),V(20),V(20),V(20),V(20), V(5), V(0), // 6
 151     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 7
 152     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0)  // 8
 153   };
 154
 155   const Value BishopOutpostBonus[64] = {
 156   //  A     B     C     D     E     F     G     H
 157     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 1
 158     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 2
 159     V(0), V(0), V(5), V(5), V(5), V(5), V(0), V(0), // 3
 160     V(0), V(5),V(10),V(10),V(10),V(10), V(5), V(0), // 4
 161     V(0),V(10),V(20),V(20),V(20),V(20),V(10), V(0), // 5
 162     V(0), V(5), V(8), V(8), V(8), V(8), V(5), V(0), // 6
 163     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 7
 164     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0)  // 8
 165   };
 166
 167   // Bonus for unstoppable passed pawns:
 168   const Value UnstoppablePawnValue = Value(0x500);
 169
 170   // Rooks and queens on the 7th rank:
 171   const Value MidgameRookOn7thBonus  = Value(50);
 172   const Value EndgameRookOn7thBonus  = Value(100);
 173   const Value MidgameQueenOn7thBonus = Value(25);
 174   const Value EndgameQueenOn7thBonus = Value(50);
 175
 176   // Rooks on open files:
 177   const Value RookOpenFileBonus     = Value(40);
 178   const Value RookHalfOpenFileBonus = Value(20);
 179
 180   // Penalty for rooks trapped inside a friendly king which has lost the
 181   // right to castle:
 182   const Value TrappedRookPenalty = Value(180);
 183
 184   // Penalty for a bishop on a7/h7 (a2/h2 for black) which is trapped by
 185   // enemy pawns:
 186   const Value TrappedBishopA7H7Penalty = Value(300);
 187
 188   // Bitboard masks for detecting trapped bishops on a7/h7 (a2/h2 for black):
 189   const Bitboard MaskA7H7[2] = {
 190     ((1ULL << SQ_A7) | (1ULL << SQ_H7)),
 191     ((1ULL << SQ_A2) | (1ULL << SQ_H2))
 192   };
 193
 194   // Penalty for a bishop on a1/h1 (a8/h8 for black) which is trapped by
 195   // a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for black).  This can obviously only
 196   // happen in Chess960 games.
 197   const Value TrappedBishopA1H1Penalty = Value(100);
 198
 199   // Bitboard masks for detecting trapped bishops on a1/h1 (a8/h8 for black):
 200   const Bitboard MaskA1H1[2] = {
 201     ((1ULL << SQ_A1) | (1ULL << SQ_H1)),
 202     ((1ULL << SQ_A8) | (1ULL << SQ_H8))
 203   };
 204
 205   /// King safety constants and variables.  The king safety scores are taken
 206   /// from the array SafetyTable[].  Various little "meta-bonuses" measuring
 207   /// the strength of the attack are added up into an integer, which is used
 208   /// as an index to SafetyTable[].
 209
 210   // Attack weights for each piece type.
 211   const int QueenAttackWeight  = 5;
 212   const int RookAttackWeight   = 3;
 213   const int BishopAttackWeight = 2;
 214   const int KnightAttackWeight = 2;
 215
 216   // Bonuses for safe checks for each piece type.
 217   int QueenContactCheckBonus = 4;
 218   int RookContactCheckBonus  = 2;
 219   int QueenCheckBonus        = 2;
 220   int RookCheckBonus         = 1;
 221   int BishopCheckBonus       = 1;
 222   int KnightCheckBonus       = 1;
 223   int DiscoveredCheckBonus   = 3;
 224
 225   // Scan for queen contact mates?
 226   const bool QueenContactMates = true;
 227
 228   // Bonus for having a mate threat.
 229   int MateThreatBonus = 3;
 230
 231   // InitKingDanger[] contains bonuses based on the position of the defending
 232   // king.
 233   const int InitKingDanger[64] = {
 234      2,  0,  2,  5,  5,  2,  0,  2,
 235      2,  2,  4,  8,  8,  4,  2,  2,
 236      7, 10, 12, 12, 12, 12, 10,  7,
 237     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
 238     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
 239     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
 240     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
 241     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15
 242   };
 243
 244   // SafetyTable[] contains the actual king safety scores.  It is initialized
 245   // in init_safety().
 246   Value SafetyTable[100];
 247
 248   // Pawn and material hash tables, indexed by the current thread id:
 249   PawnInfoTable *PawnTable[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
 250   MaterialInfoTable *MaterialTable[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
 251
 252   // Sizes of pawn and material hash tables:
 253   const int PawnTableSize = 16384;
 254   const int MaterialTableSize = 1024;
 255
 256   // Array which gives the number of nonzero bits in an 8-bit integer:
 257   uint8_t BitCount8Bit[256];
 258
 259   // Function prototypes:
 260   void evaluate_knight(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
 261   void evaluate_bishop(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
 262   void evaluate_rook(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
 263   void evaluate_queen(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
 264   void evaluate_king(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
 265
 266   void evaluate_passed_pawns(const Position &pos, EvalInfo &ei);
 267   void evaluate_trapped_bishop_a7h7(const Position &pos, Square s, Color us,
 268                                     EvalInfo &ei);
 269   void evaluate_trapped_bishop_a1h1(const Position &pos, Square s, Color us,
 270                                     EvalInfo &ei);
 271
 272   inline Value apply_weight(Value v, int w);
 273   Value scale_by_game_phase(Value mv, Value ev, Phase ph, ScaleFactor sf[]);
 274
 275   int count_1s_8bit(Bitboard b);
 276
 277   int compute_weight(int uciWeight, int internalWeight);
 278   int weight_option(const std::string& opt, int weight);
 279   void init_safety();
 280
 281 }
 282
 283
 284 ////
 285 //// Functions
 286 ////
 287
 288 /// evaluate() is the main evaluation function.  It always computes two
 289 /// values, an endgame score and a middle game score, and interpolates
 290 /// between them based on the remaining material.
 291
 292 Value evaluate(const Position &pos, EvalInfo &ei, int threadID) {
 293
 294   assert(pos.is_ok());
 295   assert(threadID >= 0 && threadID < THREAD_MAX);
 296
 297   memset(&ei, 0, sizeof(EvalInfo));
 298
 299   // Initialize by reading the incrementally updated scores included in the
 300   // position object (material + piece square tables)
 301   ei.mgValue = pos.mg_value();
 302   ei.egValue = pos.eg_value();
 303
 304   // Probe the material hash table
 305   ei.mi = MaterialTable[threadID]->get_material_info(pos);
 306   ei.mgValue += ei.mi->mg_value();
 307   ei.egValue += ei.mi->eg_value();
 308
 309   // If we have a specialized evaluation function for the current material
 310   // configuration, call it and return
 311   if (ei.mi->specialized_eval_exists())
 312       return ei.mi->evaluate(pos);
 313
 314   // After get_material_info() call that modifies them
 315   ScaleFactor factor[2];
 316   factor[WHITE] = ei.mi->scale_factor(pos, WHITE);
 317   factor[BLACK] = ei.mi->scale_factor(pos, BLACK);
 318
 319   // Probe the pawn hash table
 320   ei.pi = PawnTable[threadID]->get_pawn_info(pos);
 321   ei.mgValue += apply_weight(ei.pi->mg_value(), WeightPawnStructureMidgame);
 322   ei.egValue += apply_weight(ei.pi->eg_value(), WeightPawnStructureEndgame);
 323
 324   // Initialize king attack bitboards and king attack zones for both sides
 325   ei.attackedBy[WHITE][KING] = pos.king_attacks(pos.king_square(WHITE));
 326   ei.attackedBy[BLACK][KING] = pos.king_attacks(pos.king_square(BLACK));
 327   ei.kingZone[WHITE] = ei.attackedBy[BLACK][KING] | (ei.attackedBy[BLACK][KING] >> 8);
 328   ei.kingZone[BLACK] = ei.attackedBy[WHITE][KING] | (ei.attackedBy[WHITE][KING] << 8);
 329
 330   // Initialize pawn attack bitboards for both sides
 331   ei.attackedBy[WHITE][PAWN] = ((pos.pawns(WHITE) << 9) & ~FileABB) | ((pos.pawns(WHITE) << 7) & ~FileHBB);
 332   ei.attackedBy[BLACK][PAWN] = ((pos.pawns(BLACK) >> 7) & ~FileABB) | ((pos.pawns(BLACK) >> 9) & ~FileHBB);
 333   ei.kingAttackersCount[WHITE] = count_1s_max_15(ei.attackedBy[WHITE][PAWN] & ei.attackedBy[BLACK][KING])/2;
 334   ei.kingAttackersCount[BLACK] = count_1s_max_15(ei.attackedBy[BLACK][PAWN] & ei.attackedBy[WHITE][KING])/2;
 335
 336   // Evaluate pieces
 337   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
 338   {
 339     // Knights
 340     for (int i = 0; i < pos.knight_count(c); i++)
 341         evaluate_knight(pos, pos.knight_list(c, i), c, ei);
 342
 343     // Bishops
 344     for (int i = 0; i < pos.bishop_count(c); i++)
 345         evaluate_bishop(pos, pos.bishop_list(c, i), c, ei);
 346
 347     // Rooks
 348     for (int i = 0; i < pos.rook_count(c); i++)
 349         evaluate_rook(pos, pos.rook_list(c, i), c, ei);
 350
 351     // Queens
 352     for(int i = 0; i < pos.queen_count(c); i++)
 353         evaluate_queen(pos, pos.queen_list(c, i), c, ei);
 354
 355     // Special pattern: trapped bishops on a7/h7/a2/h2
 356     Bitboard b = pos.bishops(c) & MaskA7H7[c];
 357     while (b)
 358     {
 359         Square s = pop_1st_bit(&b);
 360         evaluate_trapped_bishop_a7h7(pos, s, c, ei);
 361     }
 362
 363     // Special pattern: trapped bishops on a1/h1/a8/h8 in Chess960:
 364     if (Chess960)
 365     {
 366         b = pos.bishops(c) & MaskA1H1[c];
 367         while (b)
 368         {
 369             Square s = pop_1st_bit(&b);
 370             evaluate_trapped_bishop_a1h1(pos, s, c, ei);
 371         }
 372     }
 373
 374     // Sum up all attacked squares
 375     ei.attackedBy[c][0] =   ei.attackedBy[c][PAWN]   | ei.attackedBy[c][KNIGHT]
 376                           | ei.attackedBy[c][BISHOP] | ei.attackedBy[c][ROOK]
 377                           | ei.attackedBy[c][QUEEN]  | ei.attackedBy[c][KING];
 378   }
 379
 380   // Kings.  Kings are evaluated after all other pieces for both sides,
 381   // because we need complete attack information for all pieces when computing
 382   // the king safety evaluation.
 383   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
 384       evaluate_king(pos, pos.king_square(c), c, ei);
 385
 386   // Evaluate passed pawns.  We evaluate passed pawns for both sides at once,
 387   // because we need to know which side promotes first in positions where
 388   // both sides have an unstoppable passed pawn.
 389   if (ei.pi->passed_pawns())
 390       evaluate_passed_pawns(pos, ei);
 391
 392   Phase phase = pos.game_phase();
 393
 394   // Middle-game specific evaluation terms
 395   if (phase > PHASE_ENDGAME)
 396   {
 397     // Pawn storms in positions with opposite castling.
 398     if (   square_file(pos.king_square(WHITE)) >= FILE_E
 399         && square_file(pos.king_square(BLACK)) <= FILE_D)
 400
 401         ei.mgValue += ei.pi->queenside_storm_value(WHITE)
 402                     - ei.pi->kingside_storm_value(BLACK);
 403
 404     else if (   square_file(pos.king_square(WHITE)) <= FILE_D
 405              && square_file(pos.king_square(BLACK)) >= FILE_E)
 406
 407         ei.mgValue += ei.pi->kingside_storm_value(WHITE)
 408                     - ei.pi->queenside_storm_value(BLACK);
 409   }
 410
 411   // Mobility
 412   ei.mgValue += apply_weight(ei.mgMobility, WeightMobilityMidgame);
 413   ei.egValue += apply_weight(ei.egMobility, WeightMobilityEndgame);
 414
 415   // If we don't already have an unusual scale factor, check for opposite
 416   // colored bishop endgames, and use a lower scale for those:
 417   if (   phase < PHASE_MIDGAME
 418       && pos.opposite_colored_bishops()
 419       && (   (factor[WHITE] == SCALE_FACTOR_NORMAL && ei.egValue > Value(0))
 420           || (factor[BLACK] == SCALE_FACTOR_NORMAL && ei.egValue < Value(0))))
 421   {
 422       ScaleFactor sf;
 423
 424       // Only the two bishops ?
 425       if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMidgame
 426           && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMidgame)
 427       {
 428           // Check for KBP vs KB with only a single pawn that is almost
 429           // certainly a draw or at least two pawns.
 430           bool one_pawn = (pos.pawn_count(WHITE) + pos.pawn_count(BLACK) == 1);
 431           sf = one_pawn ? ScaleFactor(8) : ScaleFactor(32);
 432       }
 433       else
 434           // Endgame with opposite-colored bishops, but also other pieces. Still
 435           // a bit drawish, but not as drawish as with only the two bishops.
 436            sf = ScaleFactor(50);
 437
 438       if (factor[WHITE] == SCALE_FACTOR_NORMAL)
 439           factor[WHITE] = sf;
 440       if (factor[BLACK] == SCALE_FACTOR_NORMAL)
 441           factor[BLACK] = sf;
 442   }
 443
 444   // Interpolate between the middle game and the endgame score, and
 445   // return
 446   Color stm = pos.side_to_move();
 447
 448   Value v = Sign[stm] * scale_by_game_phase(ei.mgValue, ei.egValue, phase, factor);
 449
 450   return (ei.mateThreat[stm] == MOVE_NONE ? v : 8 * QueenValueMidgame - v);
 451 }
 452
 453
 454 /// quick_evaluate() does a very approximate evaluation of the current position.
 455 /// It currently considers only material and piece square table scores.  Perhaps
 456 /// we should add scores from the pawn and material hash tables?
 457
 458 Value quick_evaluate(const Position &pos) {
 459   Color stm;
 460   Value mgValue, egValue;
 461   ScaleFactor factor[2] = {SCALE_FACTOR_NORMAL, SCALE_FACTOR_NORMAL};
 462   Phase phase;
 463
 464   assert(pos.is_ok());
 465
 466   stm = pos.side_to_move();
 467
 468   mgValue = pos.mg_value();
 469   egValue = pos.eg_value();
 470   phase = pos.game_phase();
 471
 472   Value value = scale_by_game_phase(mgValue, egValue, phase, factor);
 473
 474   return Sign[stm] * value;
 475 }
 476
 477
 478 /// init_eval() initializes various tables used by the evaluation function.
 479
 480 void init_eval(int threads) {
 481
 482   assert(threads <= THREAD_MAX);
 483
 484   for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
 485   {
 486     if (i >= threads)
 487     {
 488         delete PawnTable[i];
 489         delete MaterialTable[i];
 490         PawnTable[i] = NULL;
 491         MaterialTable[i] = NULL;
 492         continue;
 493     }
 494     if (!PawnTable[i])
 495         PawnTable[i] = new PawnInfoTable(PawnTableSize);
 496     if (!MaterialTable[i])
 497         MaterialTable[i] = new MaterialInfoTable(MaterialTableSize);
 498   }
 499
 500   for (Bitboard b = 0ULL; b < 256ULL; b++)
 501       BitCount8Bit[b] = count_1s(b);
 502 }
 503
 504
 505 /// quit_eval() releases heap-allocated memory at program termination.
 506
 507 void quit_eval() {
 508   for(int i = 0; i < THREAD_MAX; i++) {
 509     delete PawnTable[i];
 510     delete MaterialTable[i];
 511   }
 512 }
 513
 514
 515 /// read_weights() reads evaluation weights from the corresponding UCI
 516 /// parameters.
 517
 518 void read_weights(Color us) {
 519
 520   WeightMobilityMidgame      = weight_option("Mobility (Middle Game)", WeightMobilityMidgameInternal);
 521   WeightMobilityEndgame      = weight_option("Mobility (Endgame)", WeightMobilityEndgameInternal);
 522   WeightPawnStructureMidgame = weight_option("Pawn Structure (Middle Game)", WeightPawnStructureMidgameInternal);
 523   WeightPawnStructureEndgame = weight_option("Pawn Structure (Endgame)", WeightPawnStructureEndgameInternal);
 524   WeightPassedPawnsMidgame   = weight_option("Passed Pawns (Middle Game)", WeightPassedPawnsMidgameInternal);
 525   WeightPassedPawnsEndgame   = weight_option("Passed Pawns (Endgame)", WeightPassedPawnsEndgameInternal);
 526
 527   Color them = opposite_color(us);
 528
 529   WeightKingSafety[us]   = weight_option("Cowardice", WeightKingSafetyInternal);
 530   WeightKingSafety[them] = weight_option("Aggressiveness", WeightKingOppSafetyInternal);
 531
 532   init_safety();
 533 }
 534
 535
 536 namespace {
 537
 538   // evaluate_common() computes terms common to all pieces attack
 539
 540   int evaluate_common(const Position&p, const Bitboard& b, Color us, EvalInfo& ei,
 541                        int AttackWeight, const Value* mgBonus, const Value* egBonus,
 542                        Square s = SQ_NONE, const Value* OutpostBonus = NULL) {
 543
 544     Color them = opposite_color(us);
 545
 546     // King attack
 547     if (b & ei.kingZone[us])
 548     {
 549       ei.kingAttackersCount[us]++;
 550       ei.kingAttackersWeight[us] += AttackWeight;
 551       Bitboard bb = (b & ei.attackedBy[them][KING]);
 552       if (bb)
 553           ei.kingZoneAttacksCount[us] += count_1s_max_15(bb);
 554     }
 555
 556     // Mobility
 557     int mob = count_1s_max_15(b & ~p.pieces_of_color(us));
 558     ei.mgMobility += Sign[us] * mgBonus[mob];
 559     ei.egMobility += Sign[us] * egBonus[mob];
 560
 561     // Bishop and Knight outposts
 562     if (!OutpostBonus || !p.square_is_weak(s, them))
 563         return mob;
 564
 565     // Initial bonus based on square
 566     Value v, bonus;
 567     v = bonus = OutpostBonus[relative_square(us, s)];
 568
 569     // Increase bonus if supported by pawn, especially if the opponent has
 570     // no minor piece which can exchange the outpost piece
 571     if (v && (p.pawn_attacks(them, s) & p.pawns(us)))
 572     {
 573         bonus += v / 2;
 574         if (   p.knight_count(them) == 0
 575             && (SquaresByColorBB[square_color(s)] & p.bishops(them)) == EmptyBoardBB)
 576             bonus += v;
 577     }
 578     ei.mgValue += Sign[us] * bonus;
 579     ei.egValue += Sign[us] * bonus;
 580     return mob;
 581   }
 582
 583
 584   // evaluate_knight() assigns bonuses and penalties to a knight of a given
 585   // color on a given square.
 586
 587   void evaluate_knight(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei) {
 588
 589     Bitboard b = p.knight_attacks(s);
 590     ei.attackedBy[us][KNIGHT] |= b;
 591
 592     // King attack, mobility and outposts
 593     evaluate_common(p, b, us, ei, KnightAttackWeight, MidgameKnightMobilityBonus,
 594                     EndgameKnightMobilityBonus, s, KnightOutpostBonus);
 595   }
 596
 597
 598   // evaluate_bishop() assigns bonuses and penalties to a bishop of a given
 599   // color on a given square.
 600
 601   void evaluate_bishop(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei) {
 602
 603     Bitboard b = bishop_attacks_bb(s, p.occupied_squares() & ~p.queens(us));
 604     ei.attackedBy[us][BISHOP] |= b;
 605
 606     // King attack, mobility and outposts
 607     evaluate_common(p, b, us, ei, BishopAttackWeight, MidgameBishopMobilityBonus,
 608                     EndgameBishopMobilityBonus, s, BishopOutpostBonus);
 609   }
 610
 611
 612   // evaluate_rook() assigns bonuses and penalties to a rook of a given
 613   // color on a given square.
 614
 615   void evaluate_rook(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei) {
 616
 617     //Bitboard b = p.rook_attacks(s);
 618     Bitboard b = rook_attacks_bb(s, p.occupied_squares() & ~p.rooks_and_queens(us));
 619     ei.attackedBy[us][ROOK] |= b;
 620
 621     // King attack and mobility
 622     int mob = evaluate_common(p, b, us, ei, RookAttackWeight, MidgameRookMobilityBonus,
 623                               EndgameRookMobilityBonus);
 624
 625     // Rook on 7th rank
 626     Color them = opposite_color(us);
 627
 628     if (   relative_rank(us, s) == RANK_7
 629         && relative_rank(us, p.king_square(them)) == RANK_8)
 630     {
 631         ei.mgValue += Sign[us] * MidgameRookOn7thBonus;
 632         ei.egValue += Sign[us] * EndgameRookOn7thBonus;
 633     }
 634
 635     // Open and half-open files
 636     File f = square_file(s);
 637     if (ei.pi->file_is_half_open(us, f))
 638     {
 639         if (ei.pi->file_is_half_open(them, f))
 640         {
 641             ei.mgValue += Sign[us] * RookOpenFileBonus;
 642             ei.egValue += Sign[us] * RookOpenFileBonus;
 643         }
 644         else
 645         {
 646             ei.mgValue += Sign[us] * RookHalfOpenFileBonus;
 647             ei.egValue += Sign[us] * RookHalfOpenFileBonus;
 648         }
 649     }
 650
 651     // Penalize rooks which are trapped inside a king. Penalize more if
 652     // king has lost right to castle
 653     if (mob > 6 || ei.pi->file_is_half_open(us, f))
 654         return;
 655
 656     Square ksq = p.king_square(us);
 657
 658     if (    square_file(ksq) >= FILE_E
 659         &&  square_file(s) > square_file(ksq)
 660         && (relative_rank(us, ksq) == RANK_1 || square_rank(ksq) == square_rank(s)))
 661     {
 662         // Is there a half-open file between the king and the edge of the board?
 663         if (!ei.pi->has_open_file_to_right(us, square_file(ksq)))
 664             ei.mgValue -= p.can_castle(us)? Sign[us] * ((TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2)
 665                                           : Sign[us] *  (TrappedRookPenalty - mob * 16);
 666     }
 667     else if (    square_file(ksq) <= FILE_D
 668              &&  square_file(s) < square_file(ksq)
 669              && (relative_rank(us, ksq) == RANK_1 || square_rank(ksq) == square_rank(s)))
 670     {
 671         // Is there a half-open file between the king and the edge of the board?
 672         if (!ei.pi->has_open_file_to_left(us, square_file(ksq)))
 673             ei.mgValue -= p.can_castle(us)? Sign[us] * ((TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2)
 674                                           : Sign[us] * (TrappedRookPenalty - mob * 16);
 675     }
 676   }
 677
 678
 679   // evaluate_queen() assigns bonuses and penalties to a queen of a given
 680   // color on a given square.
 681
 682   void evaluate_queen(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei) {
 683
 684     Bitboard b = p.queen_attacks(s);
 685     ei.attackedBy[us][QUEEN] |= b;
 686
 687     // King attack and mobility
 688     evaluate_common(p, b, us, ei, QueenAttackWeight, MidgameQueenMobilityBonus,
 689                     EndgameQueenMobilityBonus);
 690
 691     // Queen on 7th rank
 692     Color them = opposite_color(us);
 693
 694     if (   relative_rank(us, s) == RANK_7
 695         && relative_rank(us, p.king_square(them)) == RANK_8)
 696     {
 697         ei.mgValue += Sign[us] * MidgameQueenOn7thBonus;
 698         ei.egValue += Sign[us] * EndgameQueenOn7thBonus;
 699     }
 700   }
 701
 702
 703   // evaluate_king() assigns bonuses and penalties to a king of a given
 704   // color on a given square.
 705
 706   void evaluate_king(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei) {
 707
 708     int shelter = 0, sign = Sign[us];
 709
 710     // King shelter.
 711     if(relative_rank(us, s) <= RANK_4) {
 712       Bitboard pawns = p.pawns(us) & this_and_neighboring_files_bb(s);
 713       Rank r = square_rank(s);
 714       for(int i = 0; i < 3; i++)
 715         shelter += count_1s_8bit(pawns >> ((r+(i+1)*sign) * 8)) * (64>>i);
 716       ei.mgValue += sign * Value(shelter);
 717     }
 718
 719     // King safety.  This is quite complicated, and is almost certainly far
 720     // from optimally tuned.
 721     Color them = opposite_color(us);
 722     if(p.queen_count(them) >= 1 && ei.kingAttackersCount[them] >= 2
 723        && p.non_pawn_material(them) >= QueenValueMidgame + RookValueMidgame
 724        && ei.kingZoneAttacksCount[them]) {
 725
 726       // Is it the attackers turn to move?
 727       bool sente = (them == p.side_to_move());
 728
 729       // Find the attacked squares around the king which has no defenders
 730       // apart from the king itself:
 731       Bitboard undefended =
 732         ei.attacked_by(them) & ~ei.attacked_by(us, PAWN)
 733         & ~ei.attacked_by(us, KNIGHT) & ~ei.attacked_by(us, BISHOP)
 734         & ~ei.attacked_by(us, ROOK) & ~ei.attacked_by(us, QUEEN)
 735         & ei.attacked_by(us, KING);
 736       Bitboard occ = p.occupied_squares(), b, b2;
 737
 738       // Initialize the 'attackUnits' variable, which is used later on as an
 739       // index to the SafetyTable[] array.  The initial is based on the number
 740       // and types of the attacking pieces, the number of attacked and
 741       // undefended squares around the king, the square of the king, and the
 742       // quality of the pawn shelter.
 743       int attackUnits =
 744         Min((ei.kingAttackersCount[them] * ei.kingAttackersWeight[them]) / 2, 25)
 745         + (ei.kingZoneAttacksCount[them] + count_1s_max_15(undefended)) * 3
 746         + InitKingDanger[relative_square(us, s)] - shelter / 32;
 747
 748       // Analyse safe queen contact checks:
 749       b = undefended & ei.attacked_by(them, QUEEN) & ~p.pieces_of_color(them);
 750       if(b) {
 751         Bitboard attackedByOthers =
 752           ei.attacked_by(them, PAWN) | ei.attacked_by(them, KNIGHT)
 753           | ei.attacked_by(them, BISHOP) | ei.attacked_by(them, ROOK);
 754         b &= attackedByOthers;
 755         if(b) {
 756           // The bitboard b now contains the squares available for safe queen
 757           // contact checks.
 758           int count = count_1s_max_15(b);
 759           attackUnits += QueenContactCheckBonus * count * (sente? 2 : 1);
 760
 761           // Is there a mate threat?
 762           if(QueenContactMates && !p.is_check()) {
 763             Bitboard escapeSquares =
 764               p.king_attacks(s) & ~p.pieces_of_color(us) & ~attackedByOthers;
 765             while(b) {
 766               Square from, to = pop_1st_bit(&b);
 767               if(!(escapeSquares
 768                    & ~queen_attacks_bb(to, occ & clear_mask_bb(s)))) {
 769                 // We have a mate, unless the queen is pinned or there
 770                 // is an X-ray attack through the queen.
 771                 for(int i = 0; i < p.queen_count(them); i++) {
 772                   from = p.queen_list(them, i);
 773                   if(bit_is_set(p.queen_attacks(from), to)
 774                      && !bit_is_set(p.pinned_pieces(them), from)
 775                      && !(rook_attacks_bb(to, occ & clear_mask_bb(from))
 776                           & p.rooks_and_queens(us))
 777                      && !(rook_attacks_bb(to, occ & clear_mask_bb(from))
 778                           & p.rooks_and_queens(us)))
 779                     ei.mateThreat[them] = make_move(from, to);
 780                 }
 781               }
 782             }
 783           }
 784         }
 785       }
 786
 787       // Analyse safe rook contact checks:
 788       if(RookContactCheckBonus) {
 789         b = undefended & ei.attacked_by(them, ROOK) & ~p.pieces_of_color(them);
 790         if(b) {
 791           Bitboard attackedByOthers =
 792             ei.attacked_by(them, PAWN) | ei.attacked_by(them, KNIGHT)
 793             | ei.attacked_by(them, BISHOP) | ei.attacked_by(them, QUEEN);
 794           b &= attackedByOthers;
 795           if(b) {
 796             int count = count_1s_max_15(b);
 797             attackUnits += (RookContactCheckBonus * count * (sente? 2 : 1));
 798           }
 799         }
 800       }
 801
 802       // Analyse safe distance checks:
 803       if(QueenCheckBonus > 0 || RookCheckBonus > 0) {
 804         b = p.rook_attacks(s) & ~p.pieces_of_color(them) & ~ei.attacked_by(us);
 805
 806         // Queen checks
 807         b2 = b & ei.attacked_by(them, QUEEN);
 808         if(b2) attackUnits += QueenCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
 809
 810         // Rook checks
 811         b2 = b & ei.attacked_by(them, ROOK);
 812         if(b2) attackUnits += RookCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
 813       }
 814       if(QueenCheckBonus > 0 || BishopCheckBonus > 0) {
 815         b = p.bishop_attacks(s) & ~p.pieces_of_color(them) & ~ei.attacked_by(us);
 816         // Queen checks
 817         b2 = b & ei.attacked_by(them, QUEEN);
 818         if(b2) attackUnits += QueenCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
 819
 820         // Bishop checks
 821         b2 = b & ei.attacked_by(them, BISHOP);
 822         if(b2) attackUnits += BishopCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
 823       }
 824       if(KnightCheckBonus > 0) {
 825         b = p.knight_attacks(s) & ~p.pieces_of_color(them) & ~ei.attacked_by(us);
 826         // Knight checks
 827         b2 = b & ei.attacked_by(them, KNIGHT);
 828         if(b2) attackUnits += KnightCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
 829       }
 830
 831       // Analyse discovered checks (only for non-pawns right now, consider
 832       // adding pawns later).
 833       if(DiscoveredCheckBonus) {
 834         b = p.discovered_check_candidates(them) & ~p.pawns();
 835         if(b)
 836           attackUnits +=
 837             DiscoveredCheckBonus * count_1s_max_15(b) * (sente? 2 : 1);
 838       }
 839
 840       // Has a mate threat been found?  We don't do anything here if the
 841       // side with the mating move is the side to move, because in that
 842       // case the mating side will get a huge bonus at the end of the main
 843       // evaluation function instead.
 844       if(ei.mateThreat[them] != MOVE_NONE)
 845         attackUnits += MateThreatBonus;
 846
 847       // Ensure that attackUnits is between 0 and 99, in order to avoid array
 848       // out of bounds errors:
 849       if(attackUnits < 0) attackUnits = 0;
 850       if(attackUnits >= 100) attackUnits = 99;
 851
 852       // Finally, extract the king safety score from the SafetyTable[] array.
 853       // Add the score to the evaluation, and also to ei.futilityMargin.  The
 854       // reason for adding the king safety score to the futility margin is
 855       // that the king safety scores can sometimes be very big, and that
 856       // capturing a single attacking piece can therefore result in a score
 857       // change far bigger than the value of the captured piece.
 858       Value v = apply_weight(SafetyTable[attackUnits], WeightKingSafety[us]);
 859       ei.mgValue -= sign * v;
 860       if(us == p.side_to_move())
 861         ei.futilityMargin += v;
 862     }
 863   }
 864
 865
 866   // evaluate_passed_pawns() evaluates the passed pawns for both sides.
 867
 868   void evaluate_passed_pawns(const Position &pos, EvalInfo &ei) {
 869     bool hasUnstoppable[2] = {false, false};
 870     int movesToGo[2] = {100, 100};
 871
 872     for(Color us = WHITE; us <= BLACK; us++) {
 873       Color them = opposite_color(us);
 874       Square ourKingSq = pos.king_square(us);
 875       Square theirKingSq = pos.king_square(them);
 876       Bitboard b = ei.pi->passed_pawns() & pos.pawns(us), b2, b3, b4;
 877
 878       while(b) {
 879         Square s = pop_1st_bit(&b);
 880         assert(pos.piece_on(s) == pawn_of_color(us));
 881         assert(pos.pawn_is_passed(us, s));
 882
 883         int r = int(relative_rank(us, s) - RANK_2);
 884         int tr = Max(0, r * (r-1));
 885         Square blockSq = s + pawn_push(us);
 886
 887         // Base bonus based on rank:
 888         Value mbonus = Value(20 * tr);
 889         Value ebonus = Value(10 + r * r * 10);
 890
 891         // Adjust bonus based on king proximity:
 892         ebonus -= Value(square_distance(ourKingSq, blockSq) * 3 * tr);
 893         ebonus -=
 894           Value(square_distance(ourKingSq, blockSq + pawn_push(us)) * 1 * tr);
 895         ebonus += Value(square_distance(theirKingSq, blockSq) * 6 * tr);
 896
 897         // If the pawn is free to advance, increase bonus:
 898         if(pos.square_is_empty(blockSq)) {
 899
 900           b2 = squares_in_front_of(us, s);
 901           b3 = b2 & ei.attacked_by(them);
 902           b4 = b2 & ei.attacked_by(us);
 903           if((b2 & pos.pieces_of_color(them)) == EmptyBoardBB) {
 904             // There are no enemy pieces in the pawn's path!  Are any of the
 905             // squares in the pawn's path attacked by the enemy?
 906             if(b3 == EmptyBoardBB)
 907               // No enemy attacks, huge bonus!
 908               ebonus += Value(tr * ((b2 == b4)? 17 : 15));
 909             else
 910               // OK, there are enemy attacks.  Are those squares which are
 911               // attacked by the enemy also attacked by us?  If yes, big bonus
 912               // (but smaller than when there are no enemy attacks), if no,
 913               // somewhat smaller bonus.
 914               ebonus += Value(tr * (((b3 & b4) == b3)? 13 : 8));
 915           }
 916           else {
 917             // There are some enemy pieces in the pawn's path.  While this is
 918             // sad, we still assign a moderate bonus if all squares in the path
 919             // which are either occupied by or attacked by enemy pieces are
 920             // also attacked by us.
 921             if(((b3 | (b2 & pos.pieces_of_color(them))) & ~b4) == EmptyBoardBB)
 922               ebonus += Value(tr * 6);
 923           }
 924           // At last, add a small bonus when there are no *friendly* pieces
 925           // in the pawn's path:
 926           if((b2 & pos.pieces_of_color(us)) == EmptyBoardBB)
 927             ebonus += Value(tr);
 928         }
 929
 930         // If the pawn is supported by a friendly pawn, increase bonus.
 931         b2 = pos.pawns(us) & neighboring_files_bb(s);
 932         if(b2 & rank_bb(s))
 933           ebonus += Value(r * 20);
 934         else if(pos.pawn_attacks(them, s) & b2)
 935           ebonus += Value(r * 12);
 936
 937         // If the other side has only a king, check whether the pawn is
 938         // unstoppable:
 939         if(pos.non_pawn_material(them) == Value(0)) {
 940           Square qsq;
 941           int d;
 942
 943           qsq = relative_square(us, make_square(square_file(s), RANK_8));
 944           d = square_distance(s, qsq) - square_distance(theirKingSq, qsq)
 945             + ((us == pos.side_to_move())? 0 : 1);
 946
 947           if(d < 0) {
 948             int mtg = RANK_8 - relative_rank(us, s);
 949             int blockerCount =
 950               count_1s_max_15(squares_in_front_of(us,s)&pos.occupied_squares());
 951             mtg += blockerCount;
 952             d += blockerCount;
 953             if(d < 0) {
 954               hasUnstoppable[us] = true;
 955               movesToGo[us] = Min(movesToGo[us], mtg);
 956             }
 957           }
 958         }
 959         // Rook pawns are a special case:  They are sometimes worse, and
 960         // sometimes better than other passed pawns.  It is difficult to find
 961         // good rules for determining whether they are good or bad.  For now,
 962         // we try the following:  Increase the value for rook pawns if the
 963         // other side has no pieces apart from a knight, and decrease the
 964         // value if the other side has a rook or queen.
 965         if(square_file(s) == FILE_A || square_file(s) == FILE_H) {
 966           if(pos.non_pawn_material(them) == KnightValueMidgame
 967              && pos.knight_count(them) == 1)
 968             ebonus += ebonus / 4;
 969           else if(pos.rooks_and_queens(them))
 970             ebonus -= ebonus / 4;
 971         }
 972
 973         // Add the scores for this pawn to the middle game and endgame eval.
 974         ei.mgValue += apply_weight(Sign[us] * mbonus, WeightPassedPawnsMidgame);
 975         ei.egValue += apply_weight(Sign[us] * ebonus, WeightPassedPawnsEndgame);
 976       }
 977     }
 978
 979     // Does either side have an unstoppable passed pawn?
 980     if(hasUnstoppable[WHITE] && !hasUnstoppable[BLACK])
 981       ei.egValue += UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * movesToGo[WHITE]);
 982     else if(hasUnstoppable[BLACK] && !hasUnstoppable[WHITE])
 983       ei.egValue -= UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * movesToGo[BLACK]);
 984     else if(hasUnstoppable[BLACK] && hasUnstoppable[WHITE]) {
 985       // Both sides have unstoppable pawns!  Try to find out who queens
 986       // first.  We begin by transforming 'movesToGo' to the number of
 987       // plies until the pawn queens for both sides:
 988       movesToGo[WHITE] *= 2;
 989       movesToGo[BLACK] *= 2;
 990       movesToGo[pos.side_to_move()]--;
 991
 992       // If one side queens at least three plies before the other, that
 993       // side wins:
 994       if(movesToGo[WHITE] <= movesToGo[BLACK] - 3)
 995         ei.egValue += UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * (movesToGo[WHITE]/2));
 996       else if(movesToGo[BLACK] <= movesToGo[WHITE] - 3)
 997         ei.egValue -= UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * (movesToGo[BLACK]/2));
 998
 999       // We could also add some rules about the situation when one side
1000       // queens exactly one ply before the other:  Does the first queen
1001       // check the opponent's king, or attack the opponent's queening square?
1002       // This is slightly tricky to get right, because it is possible that
1003       // the opponent's king has moved somewhere before the first pawn queens.
1004     }
1005   }
1006
1007
1008   // evaluate_trapped_bishop_a7h7() determines whether a bishop on a7/h7
1009   // (a2/h2 for black) is trapped by enemy pawns, and assigns a penalty
1010   // if it is.
1011
1012   void evaluate_trapped_bishop_a7h7(const Position &pos, Square s, Color us,
1013                                     EvalInfo &ei) {
1014
1015     assert(square_is_ok(s));
1016     assert(pos.piece_on(s) == bishop_of_color(us));
1017
1018     Square b6 = relative_square(us, (square_file(s) == FILE_A) ? SQ_B6 : SQ_G6);
1019     Square b8 = relative_square(us, (square_file(s) == FILE_A) ? SQ_B8 : SQ_G8);
1020
1021     if (   pos.piece_on(b6) == pawn_of_color(opposite_color(us))
1022         && pos.see(s, b6) < 0
1023         && pos.see(s, b8) < 0)
1024     {
1025         ei.mgValue -= Sign[us] * TrappedBishopA7H7Penalty;
1026         ei.egValue -= Sign[us] * TrappedBishopA7H7Penalty;
1027     }
1028   }
1029
1030
1031   // evaluate_trapped_bishop_a1h1() determines whether a bishop on a1/h1
1032   // (a8/h8 for black) is trapped by a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for
1033   // black), and assigns a penalty if it is.  This pattern can obviously
1034   // only occur in Chess960 games.
1035
1036   void evaluate_trapped_bishop_a1h1(const Position &pos, Square s, Color us,
1037                                     EvalInfo &ei) {
1038     Piece pawn = pawn_of_color(us);
1039     Square b2, b3, c3;
1040
1041     assert(Chess960);
1042     assert(square_is_ok(s));
1043     assert(pos.piece_on(s) == bishop_of_color(us));
1044
1045     if(square_file(s) == FILE_A) {
1046       b2 = relative_square(us, SQ_B2);
1047       b3 = relative_square(us, SQ_B3);
1048       c3 = relative_square(us, SQ_C3);
1049     }
1050     else {
1051       b2 = relative_square(us, SQ_G2);
1052       b3 = relative_square(us, SQ_G3);
1053       c3 = relative_square(us, SQ_F3);
1054     }
1055
1056     if(pos.piece_on(b2) == pawn) {
1057       Value penalty;
1058
1059       if(!pos.square_is_empty(b3))
1060         penalty = 2*TrappedBishopA1H1Penalty;
1061       else if(pos.piece_on(c3) == pawn)
1062         penalty = TrappedBishopA1H1Penalty;
1063       else
1064         penalty = TrappedBishopA1H1Penalty / 2;
1065
1066       ei.mgValue -= Sign[us] * penalty;
1067       ei.egValue -= Sign[us] * penalty;
1068     }
1069
1070   }
1071
1072
1073   // apply_weight applies an evaluation weight to a value.
1074
1075   inline Value apply_weight(Value v, int w) {
1076     return (v*w) / 0x100;
1077   }
1078
1079
1080   // scale_by_game_phase interpolates between a middle game and an endgame
1081   // score, based on game phase.  It also scales the return value by a
1082   // ScaleFactor array.
1083
1084   Value scale_by_game_phase(Value mv, Value ev, Phase ph, ScaleFactor sf[]) {
1085
1086     assert(mv > -VALUE_INFINITE && mv < VALUE_INFINITE);
1087     assert(ev > -VALUE_INFINITE && ev < VALUE_INFINITE);
1088     assert(ph >= PHASE_ENDGAME && ph <= PHASE_MIDGAME);
1089
1090     ev = apply_scale_factor(ev, sf[(ev > Value(0) ? WHITE : BLACK)]);
1091
1092     // Linearized sigmoid interpolator
1093     int sph = int(ph);
1094     sph -= (64 - sph) / 4;
1095     sph = Min(PHASE_MIDGAME, Max(PHASE_ENDGAME, sph));
1096
1097     Value result = Value(int((mv * sph + ev * (128 - sph)) / 128));
1098
1099     return Value(int(result) & ~(GrainSize - 1));
1100   }
1101
1102
1103   // count_1s_8bit() counts the number of nonzero bits in the 8 least
1104   // significant bits of a Bitboard. This function is used by the king
1105   // shield evaluation.
1106
1107   int count_1s_8bit(Bitboard b) {
1108     return int(BitCount8Bit[b & 0xFF]);
1109   }
1110
1111
1112   // compute_weight() computes the value of an evaluation weight, by combining
1113   // an UCI-configurable weight with an internal weight.
1114
1115   int compute_weight(int uciWeight, int internalWeight) {
1116     uciWeight = (uciWeight * 0x100) / 100;
1117     return (uciWeight * internalWeight) / 0x100;
1118   }
1119
1120
1121   // helper used in read_weights()
1122   int weight_option(const std::string& opt, int weight) {
1123
1124     return compute_weight(get_option_value_int(opt), weight);
1125   }
1126
1127
1128   // init_safety() initizes the king safety evaluation, based on UCI
1129   // parameters.  It is called from read_weights().
1130
1131   void init_safety() {
1132
1133     QueenContactCheckBonus = get_option_value_int("Queen Contact Check Bonus");
1134     RookContactCheckBonus  = get_option_value_int("Rook Contact Check Bonus");
1135     QueenCheckBonus        = get_option_value_int("Queen Check Bonus");
1136     RookCheckBonus         = get_option_value_int("Rook Check Bonus");
1137     BishopCheckBonus       = get_option_value_int("Bishop Check Bonus");
1138     KnightCheckBonus       = get_option_value_int("Knight Check Bonus");
1139     DiscoveredCheckBonus   = get_option_value_int("Discovered Check Bonus");
1140     MateThreatBonus        = get_option_value_int("Mate Threat Bonus");
1141
1142     int maxSlope = get_option_value_int("King Safety Max Slope");
1143     int peak     = get_option_value_int("King Safety Max Value") * 256 / 100;
1144     double a     = get_option_value_int("King Safety Coefficient") / 100.0;
1145     double b     = get_option_value_int("King Safety X Intercept");
1146     bool quad    = (get_option_value_string("King Safety Curve") == "Quadratic");
1147     bool linear  = (get_option_value_string("King Safety Curve") == "Linear");
1148
1149     for (int i = 0; i < 100; i++)
1150     {
1151         if (i < b)
1152             SafetyTable[i] = Value(0);
1153         else if(quad)
1154             SafetyTable[i] = Value((int)(a * (i - b) * (i - b)));
1155         else if(linear)
1156             SafetyTable[i] = Value((int)(100 * a * (i - b)));
1157     }
1158
1159     for (int i = 0; i < 100; i++)
1160     {
1161         if (SafetyTable[i+1] - SafetyTable[i] > maxSlope)
1162             for (int j = i + 1; j < 100; j++)
1163                 SafetyTable[j] = SafetyTable[j-1] + Value(maxSlope);
1164
1165         if (SafetyTable[i]  > Value(peak))
1166             SafetyTable[i] = Value(peak);
1167     }
1168   }
1169
1170 }