]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/evaluate.cpp
6eec5d23b57cfe0b8ae6fb309e3b118f948c8fd3
[stockfish] / src / evaluate.cpp
1 /*
2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
4   Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
5
6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9   (at your option) any later version.
10
11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14   GNU General Public License for more details.
15
16   You should have received a copy of the GNU General Public License
17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20
21 ////
22 //// Includes
23 ////
24
25 #include <cassert>
26 #include <cstring>
27
28 #include "bitcount.h"
29 #include "evaluate.h"
30 #include "material.h"
31 #include "pawns.h"
32 #include "scale.h"
33 #include "thread.h"
34 #include "ucioption.h"
35
36
37 ////
38 //// Local definitions
39 ////
40
41 namespace {
42
43   const int Sign[2] = { 1, -1 };
44
45   // Evaluation grain size, must be a power of 2
46   const int GrainSize = 8;
47
48   // Evaluation weights, initialized from UCI options
49   int WeightMobilityMidgame, WeightMobilityEndgame;
50   int WeightPawnStructureMidgame, WeightPawnStructureEndgame;
51   int WeightPassedPawnsMidgame, WeightPassedPawnsEndgame;
52   int WeightKingSafety[2];
53   int WeightSpace;
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   //
60   // Values modified by Joona Kiiski
61   const int WeightMobilityMidgameInternal      = 248;
62   const int WeightMobilityEndgameInternal      = 271;
63   const int WeightPawnStructureMidgameInternal = 233;
64   const int WeightPawnStructureEndgameInternal = 201;
65   const int WeightPassedPawnsMidgameInternal   = 252;
66   const int WeightPassedPawnsEndgameInternal   = 259;
67   const int WeightKingSafetyInternal           = 247;
68   const int WeightKingOppSafetyInternal        = 259;
69   const int WeightSpaceInternal                = 46;
70
71   // Mobility and outposts bonus modified by Joona Kiiski
72   //
73   // Visually better to define tables constants
74   typedef Value V;
75
76   // Knight mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
77   // of attacked squares not occupied by friendly piecess.
78   const Value MidgameKnightMobilityBonus[] = {
79   //    0       1      2     3      4      5      6      7      8
80     V(-38), V(-25),V(-12), V(0), V(12), V(25), V(31), V(38), V(38)
81   };
82
83   const Value EndgameKnightMobilityBonus[] = {
84   //    0       1      2     3      4      5      6      7      8
85     V(-33), V(-23),V(-13), V(-3), V(7), V(17), V(22), V(27), V(27)
86   };
87
88   // Bishop mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
89   // of attacked squares not occupied by friendly pieces. X-ray attacks through
90   // queens are also included.
91   const Value MidgameBishopMobilityBonus[] = {
92   //    0       1      2      3      4      5      6      7
93     V(-25), V(-11),  V(3), V(17), V(31), V(45), V(57), V(65),
94   //    8       9     10     11     12     13     14     15
95     V( 71), V( 74), V(76), V(78), V(79), V(80), V(81), V(81)
96   };
97
98   const Value EndgameBishopMobilityBonus[] = {
99   //    0       1      2      3      4      5      6      7
100     V(-30), V(-16), V(-2), V(12), V(26), V(40), V(52), V(60),
101   //    8       9     10     11     12     13     14     15
102     V( 65), V( 69), V(71), V(73), V(74), V(75), V(76), V(76)
103   };
104
105   // Rook mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
106   // of attacked squares not occupied by friendly pieces. X-ray attacks through
107   // queens and rooks are also included.
108   const Value MidgameRookMobilityBonus[] = {
109   //    0       1      2      3      4      5      6      7
110     V(-20), V(-14), V(-8), V(-2),  V(4), V(10), V(14), V(19),
111   //    8       9     10     11     12     13     14     15
112     V( 23), V( 26), V(27), V(28), V(29), V(30), V(31), V(32)
113   };
114
115   const Value EndgameRookMobilityBonus[] = {
116   //    0       1      2      3      4      5      6      7
117     V(-36), V(-19), V(-3), V(13), V(29), V(46), V(62), V(79),
118   //    8       9     10     11     12     13     14     15
119     V( 95), V(106),V(111),V(114),V(116),V(117),V(118),V(118)
120   };
121
122   // Queen mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
123   // of attacked squares not occupied by friendly pieces.
124   const Value MidgameQueenMobilityBonus[] = {
125   //    0      1      2      3      4      5      6      7
126     V(-10), V(-8), V(-6), V(-3), V(-1), V( 1), V( 3), V( 5),
127   //    8      9     10     11     12     13     14     15
128     V(  8), V(10), V(12), V(15), V(16), V(17), V(18), V(20),
129   //   16     17     18     19     20     21     22     23
130     V( 20), V(20), V(20), V(20), V(20), V(20), V(20), V(20),
131   //   24     25     26     27     28     29     30     31
132     V( 20), V(20), V(20), V(20), V(20), V(20), V(20), V(20)
133   };
134
135   const Value EndgameQueenMobilityBonus[] = {
136   //    0      1      2      3      4      5      6      7
137     V(-18),V(-13), V(-7), V(-2), V( 3), V (8), V(13), V(19),
138   //    8      9     10     11     12     13     14     15
139     V( 23), V(27), V(32), V(34), V(35), V(35), V(35), V(35),
140   //   16     17     18     19     20     21     22     23
141     V( 35), V(35), V(35), V(35), V(35), V(35), V(35), V(35),
142   //   24     25     26     27     28     29     30     31
143     V( 35), V(35), V(35), V(35), V(35), V(35), V(35), V(35)
144   };
145
146   // Outpost bonuses for knights and bishops, indexed by square (from white's
147   // point of view).
148   const Value KnightOutpostBonus[64] = {
149   //  A     B     C     D     E     F     G     H
150     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 1
151     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 2
152     V(0), V(0), V(4), V(8), V(8), V(4), V(0), V(0), // 3
153     V(0), V(4),V(17),V(26),V(26),V(17), V(4), V(0), // 4
154     V(0), V(8),V(26),V(35),V(35),V(26), V(8), V(0), // 5
155     V(0), V(4),V(17),V(17),V(17),V(17), V(4), V(0), // 6
156     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 7
157     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0)  // 8
158   };
159
160   const Value BishopOutpostBonus[64] = {
161   //  A     B     C     D     E     F     G     H
162     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 1
163     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 2
164     V(0), V(0), V(5), V(5), V(5), V(5), V(0), V(0), // 3
165     V(0), V(5),V(10),V(10),V(10),V(10), V(5), V(0), // 4
166     V(0),V(10),V(21),V(21),V(21),V(21),V(10), V(0), // 5
167     V(0), V(5), V(8), V(8), V(8), V(8), V(5), V(0), // 6
168     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 7
169     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0)  // 8
170   };
171
172   // Bonus for unstoppable passed pawns
173   const Value UnstoppablePawnValue = Value(0x500);
174
175   // Rooks and queens on the 7th rank (modified by Joona Kiiski)
176   const Value MidgameRookOn7thBonus  = Value(47);
177   const Value EndgameRookOn7thBonus  = Value(98);
178   const Value MidgameQueenOn7thBonus = Value(27);
179   const Value EndgameQueenOn7thBonus = Value(54);
180
181   // Rooks on open files (modified by Joona Kiiski)
182   const Value RookOpenFileBonus = Value(43);
183   const Value RookHalfOpenFileBonus = Value(19);
184
185   // Penalty for rooks trapped inside a friendly king which has lost the
186   // right to castle.
187   const Value TrappedRookPenalty = Value(180);
188
189   // Penalty for a bishop on a7/h7 (a2/h2 for black) which is trapped by
190   // enemy pawns.
191   const Value TrappedBishopA7H7Penalty = Value(300);
192
193   // Bitboard masks for detecting trapped bishops on a7/h7 (a2/h2 for black)
194   const Bitboard MaskA7H7[2] = {
195     ((1ULL << SQ_A7) | (1ULL << SQ_H7)),
196     ((1ULL << SQ_A2) | (1ULL << SQ_H2))
197   };
198
199   // Penalty for a bishop on a1/h1 (a8/h8 for black) which is trapped by
200   // a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for black). This can obviously only
201   // happen in Chess960 games.
202   const Value TrappedBishopA1H1Penalty = Value(100);
203
204   // Bitboard masks for detecting trapped bishops on a1/h1 (a8/h8 for black)
205   const Bitboard MaskA1H1[2] = {
206     ((1ULL << SQ_A1) | (1ULL << SQ_H1)),
207     ((1ULL << SQ_A8) | (1ULL << SQ_H8))
208   };
209
210   // The SpaceMask[color] contains area of the board which is consdered by
211   // the space evaluation. In the middle game, each side is given a bonus
212   // based on how many squares inside this area are safe and available for
213   // friendly minor pieces.
214   const Bitboard SpaceMask[2] = {
215     (1ULL<<SQ_C2) | (1ULL<<SQ_D2) | (1ULL<<SQ_E2) | (1ULL<<SQ_F2) |
216     (1ULL<<SQ_C3) | (1ULL<<SQ_D3) | (1ULL<<SQ_E3) | (1ULL<<SQ_F3) |
217     (1ULL<<SQ_C4) | (1ULL<<SQ_D4) | (1ULL<<SQ_E4) | (1ULL<<SQ_F4),
218     (1ULL<<SQ_C7) | (1ULL<<SQ_D7) | (1ULL<<SQ_E7) | (1ULL<<SQ_F7) |
219     (1ULL<<SQ_C6) | (1ULL<<SQ_D6) | (1ULL<<SQ_E6) | (1ULL<<SQ_F6) |
220     (1ULL<<SQ_C5) | (1ULL<<SQ_D5) | (1ULL<<SQ_E5) | (1ULL<<SQ_F5)
221   };
222
223   /// King safety constants and variables. The king safety scores are taken
224   /// from the array SafetyTable[]. Various little "meta-bonuses" measuring
225   /// the strength of the attack are added up into an integer, which is used
226   /// as an index to SafetyTable[].
227
228   // Attack weights for each piece type
229   const int QueenAttackWeight  = 5;
230   const int RookAttackWeight   = 3;
231   const int BishopAttackWeight = 2;
232   const int KnightAttackWeight = 2;
233
234   // Bonuses for safe checks, initialized from UCI options
235   int QueenContactCheckBonus, DiscoveredCheckBonus;
236   int QueenCheckBonus, RookCheckBonus, BishopCheckBonus, KnightCheckBonus;
237
238   // Scan for queen contact mates?
239   const bool QueenContactMates = true;
240
241   // Bonus for having a mate threat, initialized from UCI options
242   int MateThreatBonus;
243
244   // InitKingDanger[] contains bonuses based on the position of the defending
245   // king.
246   const int InitKingDanger[64] = {
247      2,  0,  2,  5,  5,  2,  0,  2,
248      2,  2,  4,  8,  8,  4,  2,  2,
249      7, 10, 12, 12, 12, 12, 10,  7,
250     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
251     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
252     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
253     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
254     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15
255   };
256
257   // SafetyTable[] contains the actual king safety scores. It is initialized
258   // in init_safety().
259   Value SafetyTable[100];
260
261   // Pawn and material hash tables, indexed by the current thread id
262   PawnInfoTable* PawnTable[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
263   MaterialInfoTable* MaterialTable[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
264
265   // Sizes of pawn and material hash tables
266   const int PawnTableSize = 16384;
267   const int MaterialTableSize = 1024;
268
269   // Function prototypes
270   template<bool HasPopCnt>
271   Value do_evaluate(const Position& pos, EvalInfo& ei, int threadID);
272
273   template<PieceType Piece, bool HasPopCnt>
274   void evaluate_pieces(const Position& p, Color us, EvalInfo& ei);
275
276   template<bool HasPopCnt>
277   void evaluate_king(const Position& p, Color us, EvalInfo &ei);
278
279   void evaluate_passed_pawns(const Position &pos, EvalInfo &ei);
280   void evaluate_trapped_bishop_a7h7(const Position &pos, Square s, Color us,
281                                     EvalInfo &ei);
282   void evaluate_trapped_bishop_a1h1(const Position &pos, Square s, Color us,
283                                     EvalInfo &ei);
284   template<bool HasPopCnt>
285   void evaluate_space(const Position &p, Color us, EvalInfo &ei);
286   inline Value apply_weight(Value v, int w);
287   Value scale_by_game_phase(Value mv, Value ev, Phase ph, const ScaleFactor sf[]);
288
289   int compute_weight(int uciWeight, int internalWeight);
290   int weight_option(const std::string& opt, int weight);
291   void init_safety();
292
293 }
294
295
296 ////
297 //// Functions
298 ////
299
300 /// evaluate() is the main evaluation function. It always computes two
301 /// values, an endgame score and a middle game score, and interpolates
302 /// between them based on the remaining material.
303 Value evaluate(const Position& pos, EvalInfo& ei, int threadID) {
304
305     return CpuHasPOPCNT ? do_evaluate<true>(pos, ei, threadID)
306                         : do_evaluate<false>(pos, ei, threadID);
307 }
308
309 namespace {
310
311 template<bool HasPopCnt>
312 Value do_evaluate(const Position& pos, EvalInfo& ei, int threadID) {
313
314   assert(pos.is_ok());
315   assert(threadID >= 0 && threadID < THREAD_MAX);
316
317   memset(&ei, 0, sizeof(EvalInfo));
318
319   // Initialize by reading the incrementally updated scores included in the
320   // position object (material + piece square tables)
321   ei.mgValue = pos.mg_value();
322   ei.egValue = pos.eg_value();
323
324   // Probe the material hash table
325   ei.mi = MaterialTable[threadID]->get_material_info(pos);
326   ei.mgValue += ei.mi->material_value();
327   ei.egValue += ei.mi->material_value();
328
329   // If we have a specialized evaluation function for the current material
330   // configuration, call it and return
331   if (ei.mi->specialized_eval_exists())
332       return ei.mi->evaluate(pos);
333
334   // After get_material_info() call that modifies them
335   ScaleFactor factor[2];
336   factor[WHITE] = ei.mi->scale_factor(pos, WHITE);
337   factor[BLACK] = ei.mi->scale_factor(pos, BLACK);
338
339   // Probe the pawn hash table
340   ei.pi = PawnTable[threadID]->get_pawn_info(pos);
341   ei.mgValue += apply_weight(ei.pi->mg_value(), WeightPawnStructureMidgame);
342   ei.egValue += apply_weight(ei.pi->eg_value(), WeightPawnStructureEndgame);
343
344   // Initialize king attack bitboards and king attack zones for both sides
345   ei.attackedBy[WHITE][KING] = pos.attacks_from<KING>(pos.king_square(WHITE));
346   ei.attackedBy[BLACK][KING] = pos.attacks_from<KING>(pos.king_square(BLACK));
347   ei.kingZone[WHITE] = ei.attackedBy[BLACK][KING] | (ei.attackedBy[BLACK][KING] >> 8);
348   ei.kingZone[BLACK] = ei.attackedBy[WHITE][KING] | (ei.attackedBy[WHITE][KING] << 8);
349
350   // Initialize pawn attack bitboards for both sides
351   ei.attackedBy[WHITE][PAWN] = ((pos.pieces(PAWN, WHITE) << 9) & ~FileABB) | ((pos.pieces(PAWN, WHITE) << 7) & ~FileHBB);
352   ei.attackedBy[BLACK][PAWN] = ((pos.pieces(PAWN, BLACK) >> 7) & ~FileABB) | ((pos.pieces(PAWN, BLACK) >> 9) & ~FileHBB);
353   Bitboard b1 = ei.attackedBy[WHITE][PAWN] & ei.attackedBy[BLACK][KING];
354   Bitboard b2 = ei.attackedBy[BLACK][PAWN] & ei.attackedBy[WHITE][KING];
355   if (b1)
356       ei.kingAttackersCount[WHITE] = count_1s_max_15<HasPopCnt>(b1)/2;
357
358   if (b2)
359       ei.kingAttackersCount[BLACK] = count_1s_max_15<HasPopCnt>(b2)/2;
360
361   // Evaluate pieces
362   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
363   {
364       evaluate_pieces<KNIGHT, HasPopCnt>(pos, c, ei);
365       evaluate_pieces<BISHOP, HasPopCnt>(pos, c, ei);
366       evaluate_pieces<ROOK,   HasPopCnt>(pos, c, ei);
367       evaluate_pieces<QUEEN,  HasPopCnt>(pos, c, ei);
368
369       // Sum up all attacked squares
370       ei.attackedBy[c][0] =   ei.attackedBy[c][PAWN]   | ei.attackedBy[c][KNIGHT]
371                             | ei.attackedBy[c][BISHOP] | ei.attackedBy[c][ROOK]
372                             | ei.attackedBy[c][QUEEN]  | ei.attackedBy[c][KING];
373   }
374
375   // Kings. Kings are evaluated after all other pieces for both sides,
376   // because we need complete attack information for all pieces when computing
377   // the king safety evaluation.
378   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
379       evaluate_king<HasPopCnt>(pos, c, ei);
380
381   // Evaluate passed pawns.  We evaluate passed pawns for both sides at once,
382   // because we need to know which side promotes first in positions where
383   // both sides have an unstoppable passed pawn.
384   if (ei.pi->passed_pawns())
385       evaluate_passed_pawns(pos, ei);
386
387   Phase phase = pos.game_phase();
388
389   // Middle-game specific evaluation terms
390   if (phase > PHASE_ENDGAME)
391   {
392     // Pawn storms in positions with opposite castling.
393     if (   square_file(pos.king_square(WHITE)) >= FILE_E
394         && square_file(pos.king_square(BLACK)) <= FILE_D)
395
396         ei.mgValue += ei.pi->queenside_storm_value(WHITE)
397                     - ei.pi->kingside_storm_value(BLACK);
398
399     else if (   square_file(pos.king_square(WHITE)) <= FILE_D
400              && square_file(pos.king_square(BLACK)) >= FILE_E)
401
402         ei.mgValue += ei.pi->kingside_storm_value(WHITE)
403                     - ei.pi->queenside_storm_value(BLACK);
404
405     // Evaluate space for both sides
406     if (ei.mi->space_weight() > 0)
407     {
408         evaluate_space<HasPopCnt>(pos, WHITE, ei);
409         evaluate_space<HasPopCnt>(pos, BLACK, ei);
410     }
411   }
412
413   // Mobility
414   ei.mgValue += apply_weight(ei.mgMobility, WeightMobilityMidgame);
415   ei.egValue += apply_weight(ei.egMobility, WeightMobilityEndgame);
416
417   // If we don't already have an unusual scale factor, check for opposite
418   // colored bishop endgames, and use a lower scale for those
419   if (   phase < PHASE_MIDGAME
420       && pos.opposite_colored_bishops()
421       && (   (factor[WHITE] == SCALE_FACTOR_NORMAL && ei.egValue > Value(0))
422           || (factor[BLACK] == SCALE_FACTOR_NORMAL && ei.egValue < Value(0))))
423   {
424       ScaleFactor sf;
425
426       // Only the two bishops ?
427       if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMidgame
428           && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMidgame)
429       {
430           // Check for KBP vs KB with only a single pawn that is almost
431           // certainly a draw or at least two pawns.
432           bool one_pawn = (pos.piece_count(WHITE, PAWN) + pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 1);
433           sf = one_pawn ? ScaleFactor(8) : ScaleFactor(32);
434       }
435       else
436           // Endgame with opposite-colored bishops, but also other pieces. Still
437           // a bit drawish, but not as drawish as with only the two bishops.
438            sf = ScaleFactor(50);
439
440       if (factor[WHITE] == SCALE_FACTOR_NORMAL)
441           factor[WHITE] = sf;
442       if (factor[BLACK] == SCALE_FACTOR_NORMAL)
443           factor[BLACK] = sf;
444   }
445
446   // Interpolate between the middle game and the endgame score, and
447   // return
448   Color stm = pos.side_to_move();
449
450   Value v = Sign[stm] * scale_by_game_phase(ei.mgValue, ei.egValue, phase, factor);
451
452   return (ei.mateThreat[stm] == MOVE_NONE ? v : 8 * QueenValueMidgame - v);
453 }
454
455 } // namespace
456
457 /// quick_evaluate() does a very approximate evaluation of the current position.
458 /// It currently considers only material and piece square table scores.  Perhaps
459 /// we should add scores from the pawn and material hash tables?
460
461 Value quick_evaluate(const Position &pos) {
462
463   assert(pos.is_ok());
464
465   static const
466   ScaleFactor sf[2] = {SCALE_FACTOR_NORMAL, SCALE_FACTOR_NORMAL};
467
468   Value mgv = pos.mg_value();
469   Value egv = pos.eg_value();
470   Phase ph = pos.game_phase();
471   Color stm = pos.side_to_move();
472
473   return Sign[stm] * scale_by_game_phase(mgv, egv, ph, sf);
474 }
475
476
477 /// init_eval() initializes various tables used by the evaluation function.
478
479 void init_eval(int threads) {
480
481   assert(threads <= THREAD_MAX);
482
483   for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
484   {
485     if (i >= threads)
486     {
487         delete PawnTable[i];
488         delete MaterialTable[i];
489         PawnTable[i] = NULL;
490         MaterialTable[i] = NULL;
491         continue;
492     }
493     if (!PawnTable[i])
494         PawnTable[i] = new PawnInfoTable(PawnTableSize);
495     if (!MaterialTable[i])
496         MaterialTable[i] = new MaterialInfoTable(MaterialTableSize);
497   }
498 }
499
500
501 /// quit_eval() releases heap-allocated memory at program termination.
502
503 void quit_eval() {
504
505   for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
506   {
507       delete PawnTable[i];
508       delete MaterialTable[i];
509       PawnTable[i] = NULL;
510       MaterialTable[i] = NULL;
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   // If running in analysis mode, make sure we use symmetrical king safety.
532   // We do this by replacing both WeightKingSafety[us] and 
533   // WeightKingSafety[them] by their average.
534   if (get_option_value_bool("UCI_AnalyseMode")) {
535       WeightKingSafety[us] = (WeightKingSafety[us] + WeightKingSafety[them]) / 2;
536       WeightKingSafety[them] = WeightKingSafety[us];
537   }
538
539   WeightSpace = weight_option("Space", WeightSpaceInternal);
540
541   init_safety();
542 }
543
544
545 namespace {
546
547   // evaluate_mobility() computes mobility and attacks for every piece
548
549   template<PieceType Piece, bool HasPopCnt>
550   int evaluate_mobility(const Position& p, const Bitboard& b, Color us, Color them, EvalInfo& ei) {
551
552     static const int AttackWeight[] = { 0, 0, KnightAttackWeight, BishopAttackWeight, RookAttackWeight, QueenAttackWeight };
553     static const Value* MgBonus[] = { 0, 0, MidgameKnightMobilityBonus, MidgameBishopMobilityBonus, MidgameRookMobilityBonus, MidgameQueenMobilityBonus };
554     static const Value* EgBonus[] = { 0, 0, EndgameKnightMobilityBonus, EndgameBishopMobilityBonus, EndgameRookMobilityBonus, EndgameQueenMobilityBonus };
555
556     // Update attack info
557     ei.attackedBy[us][Piece] |= b;
558
559     // King attacks
560     if (b & ei.kingZone[us])
561     {
562         ei.kingAttackersCount[us]++;
563         ei.kingAttackersWeight[us] += AttackWeight[Piece];
564         Bitboard bb = (b & ei.attackedBy[them][KING]);
565         if (bb)
566             ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[us] += count_1s_max_15<HasPopCnt>(bb);
567     }
568
569     // Remove squares protected by enemy pawns
570     Bitboard bb = (b & ~ei.attackedBy[them][PAWN]);
571
572     // Mobility
573     int mob = (Piece != QUEEN ? count_1s_max_15<HasPopCnt>(bb & ~p.pieces_of_color(us))
574                               : count_1s<HasPopCnt>(bb & ~p.pieces_of_color(us)));
575
576     ei.mgMobility += Sign[us] * MgBonus[Piece][mob];
577     ei.egMobility += Sign[us] * EgBonus[Piece][mob];
578     return mob;
579   }
580
581
582   // evaluate_outposts() evaluates bishop and knight outposts squares
583
584   template<PieceType Piece>
585   void evaluate_outposts(const Position& p, Color us, Color them, EvalInfo& ei, Square s) {
586
587     // Initial bonus based on square
588     Value bonus = (Piece == BISHOP ? BishopOutpostBonus[relative_square(us, s)]
589                                    : KnightOutpostBonus[relative_square(us, s)]);
590
591     // Increase bonus if supported by pawn, especially if the opponent has
592     // no minor piece which can exchange the outpost piece
593     if (bonus && (p.attacks_from<PAWN>(s, them) & p.pieces(PAWN, us)))
594     {
595         if (    p.pieces(KNIGHT, them) == EmptyBoardBB
596             && (SquaresByColorBB[square_color(s)] & p.pieces(BISHOP, them)) == EmptyBoardBB)
597             bonus += bonus + bonus / 2;
598         else
599             bonus += bonus / 2;
600     }
601     ei.mgValue += Sign[us] * bonus;
602     ei.egValue += Sign[us] * bonus;
603   }
604
605
606   // evaluate_pieces<>() assigns bonuses and penalties to the pieces of a given
607   // color.
608
609   template<PieceType Piece, bool HasPopCnt>
610   void evaluate_pieces(const Position& pos, Color us, EvalInfo& ei) {
611
612     Bitboard b;
613     Square s, ksq;
614     int mob;
615     File f;
616     Color them = opposite_color(us);
617     const Square* ptr = pos.piece_list_begin(us, Piece);
618
619     while ((s = *ptr++) != SQ_NONE)
620     {
621         if (Piece == KNIGHT || Piece == QUEEN)
622             b = pos.attacks_from<Piece>(s);
623         else if (Piece == BISHOP)
624             b = bishop_attacks_bb(s, pos.occupied_squares() & ~pos.pieces(QUEEN, us));
625         else if (Piece == ROOK)
626             b = rook_attacks_bb(s, pos.occupied_squares() & ~pos.pieces(ROOK, QUEEN, us));
627         else
628             assert(false);
629
630         // Attacks and mobility
631         mob = evaluate_mobility<Piece, HasPopCnt>(pos, b, us, them, ei);
632
633         // Bishop and knight outposts squares
634         if ((Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT) && pos.square_is_weak(s, them))
635             evaluate_outposts<Piece>(pos, us, them, ei, s);
636
637         // Special patterns: trapped bishops on a7/h7/a2/h2
638         // and trapped bishops on a1/h1/a8/h8 in Chess960.
639         if (Piece == BISHOP)
640         {
641             if (bit_is_set(MaskA7H7[us], s))
642                 evaluate_trapped_bishop_a7h7(pos, s, us, ei);
643
644             if (Chess960 && bit_is_set(MaskA1H1[us], s))
645                 evaluate_trapped_bishop_a1h1(pos, s, us, ei);
646         }
647
648         if (Piece == ROOK || Piece == QUEEN)
649         {
650             // Queen or rook on 7th rank
651             if (   relative_rank(us, s) == RANK_7
652                 && relative_rank(us, pos.king_square(them)) == RANK_8)
653             {
654                 ei.mgValue += Sign[us] * (Piece == ROOK ? MidgameRookOn7thBonus : MidgameQueenOn7thBonus);
655                 ei.egValue += Sign[us] * (Piece == ROOK ? EndgameRookOn7thBonus : EndgameQueenOn7thBonus);
656             }
657         }
658
659         // Special extra evaluation for rooks
660         if (Piece == ROOK)
661         {
662             // Open and half-open files
663             f = square_file(s);
664             if (ei.pi->file_is_half_open(us, f))
665             {
666                 if (ei.pi->file_is_half_open(them, f))
667                 {
668                     ei.mgValue += Sign[us] * RookOpenFileBonus;
669                     ei.egValue += Sign[us] * RookOpenFileBonus;
670                 }
671                 else
672                 {
673                     ei.mgValue += Sign[us] * RookHalfOpenFileBonus;
674                     ei.egValue += Sign[us] * RookHalfOpenFileBonus;
675                 }
676             }
677
678             // Penalize rooks which are trapped inside a king. Penalize more if
679             // king has lost right to castle.
680             if (mob > 6 || ei.pi->file_is_half_open(us, f))
681                 continue;
682
683             ksq = pos.king_square(us);
684
685             if (    square_file(ksq) >= FILE_E
686                 &&  square_file(s) > square_file(ksq)
687                 && (relative_rank(us, ksq) == RANK_1 || square_rank(ksq) == square_rank(s)))
688             {
689                 // Is there a half-open file between the king and the edge of the board?
690                 if (!ei.pi->has_open_file_to_right(us, square_file(ksq)))
691                     ei.mgValue -= pos.can_castle(us)? Sign[us] * ((TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2)
692                                                     : Sign[us] *  (TrappedRookPenalty - mob * 16);
693             }
694             else if (    square_file(ksq) <= FILE_D
695                     &&  square_file(s) < square_file(ksq)
696                     && (relative_rank(us, ksq) == RANK_1 || square_rank(ksq) == square_rank(s)))
697             {
698                 // Is there a half-open file between the king and the edge of the board?
699                 if (!ei.pi->has_open_file_to_left(us, square_file(ksq)))
700                     ei.mgValue -= pos.can_castle(us)? Sign[us] * ((TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2)
701                                                     : Sign[us] * (TrappedRookPenalty - mob * 16);
702             }
703         }
704     }
705   }
706
707
708   // evaluate_king<>() assigns bonuses and penalties to a king of a given color.
709
710   template<bool HasPopCnt>
711   void evaluate_king(const Position& p, Color us, EvalInfo& ei) {
712
713     int shelter = 0, sign = Sign[us];
714     Square s = p.king_square(us);
715
716     // King shelter
717     if (relative_rank(us, s) <= RANK_4)
718     {
719         shelter = ei.pi->get_king_shelter(p, us, s);
720         ei.mgValue += sign * Value(shelter);
721     }
722
723     // King safety. This is quite complicated, and is almost certainly far
724     // from optimally tuned.
725     Color them = opposite_color(us);
726
727     if (   p.piece_count(them, QUEEN) >= 1
728         && ei.kingAttackersCount[them] >= 2
729         && p.non_pawn_material(them) >= QueenValueMidgame + RookValueMidgame
730         && ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[them])
731     {
732       // Is it the attackers turn to move?
733       bool sente = (them == p.side_to_move());
734
735       // Find the attacked squares around the king which has no defenders
736       // apart from the king itself
737       Bitboard undefended =
738              ei.attacked_by(them)       & ~ei.attacked_by(us, PAWN)
739           & ~ei.attacked_by(us, KNIGHT) & ~ei.attacked_by(us, BISHOP)
740           & ~ei.attacked_by(us, ROOK)   & ~ei.attacked_by(us, QUEEN)
741           & ei.attacked_by(us, KING);
742
743       Bitboard occ = p.occupied_squares(), b, b2;
744
745       // Initialize the 'attackUnits' variable, which is used later on as an
746       // index to the SafetyTable[] array.  The initial value is based on the
747       // number and types of the attacking pieces, the number of attacked and
748       // undefended squares around the king, the square of the king, and the
749       // quality of the pawn shelter.
750       int attackUnits =
751             Min((ei.kingAttackersCount[them] * ei.kingAttackersWeight[them]) / 2, 25)
752           + (ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[them] + count_1s_max_15<HasPopCnt>(undefended)) * 3
753           + InitKingDanger[relative_square(us, s)] - (shelter >> 5);
754
755       // Analyse safe queen contact checks
756       b = undefended & ei.attacked_by(them, QUEEN) & ~p.pieces_of_color(them);
757       if (b)
758       {
759         Bitboard attackedByOthers =
760               ei.attacked_by(them, PAWN)   | ei.attacked_by(them, KNIGHT)
761             | ei.attacked_by(them, BISHOP) | ei.attacked_by(them, ROOK);
762
763         b &= attackedByOthers;
764         if (b)
765         {
766           // The bitboard b now contains the squares available for safe queen
767           // contact checks.
768           int count = count_1s_max_15<HasPopCnt>(b);
769           attackUnits += QueenContactCheckBonus * count * (sente ? 2 : 1);
770
771           // Is there a mate threat?
772           if (QueenContactMates && !p.is_check())
773           {
774             Bitboard escapeSquares =
775                 p.attacks_from<KING>(s) & ~p.pieces_of_color(us) & ~attackedByOthers;
776
777             while (b)
778             {
779                 Square from, to = pop_1st_bit(&b);
780                 if (!(escapeSquares & ~queen_attacks_bb(to, occ & ClearMaskBB[s])))
781                 {
782                     // We have a mate, unless the queen is pinned or there
783                     // is an X-ray attack through the queen.
784                     for (int i = 0; i < p.piece_count(them, QUEEN); i++)
785                     {
786                         from = p.piece_list(them, QUEEN, i);
787                         if (    bit_is_set(p.attacks_from<QUEEN>(from), to)
788                             && !bit_is_set(p.pinned_pieces(them), from)
789                             && !(rook_attacks_bb(to, occ & ClearMaskBB[from]) & p.pieces(ROOK, QUEEN, us))
790                             && !(bishop_attacks_bb(to, occ & ClearMaskBB[from]) & p.pieces(BISHOP, QUEEN, us)))
791
792                             ei.mateThreat[them] = make_move(from, to);
793                     }
794                 }
795             }
796           }
797         }
798       }
799
800       // Analyse safe distance checks
801       if (QueenCheckBonus > 0 || RookCheckBonus > 0)
802       {
803           b = p.attacks_from<ROOK>(s) & ~p.pieces_of_color(them) & ~ei.attacked_by(us);
804
805           // Queen checks
806           b2 = b & ei.attacked_by(them, QUEEN);
807           if( b2)
808               attackUnits += QueenCheckBonus * count_1s_max_15<HasPopCnt>(b2);
809
810           // Rook checks
811           b2 = b & ei.attacked_by(them, ROOK);
812           if (b2)
813               attackUnits += RookCheckBonus * count_1s_max_15<HasPopCnt>(b2);
814       }
815       if (QueenCheckBonus > 0 || BishopCheckBonus > 0)
816       {
817           b = p.attacks_from<BISHOP>(s) & ~p.pieces_of_color(them) & ~ei.attacked_by(us);
818
819           // Queen checks
820           b2 = b & ei.attacked_by(them, QUEEN);
821           if (b2)
822               attackUnits += QueenCheckBonus * count_1s_max_15<HasPopCnt>(b2);
823
824           // Bishop checks
825           b2 = b & ei.attacked_by(them, BISHOP);
826           if (b2)
827               attackUnits += BishopCheckBonus * count_1s_max_15<HasPopCnt>(b2);
828       }
829       if (KnightCheckBonus > 0)
830       {
831           b = p.attacks_from<KNIGHT>(s) & ~p.pieces_of_color(them) & ~ei.attacked_by(us);
832
833           // Knight checks
834           b2 = b & ei.attacked_by(them, KNIGHT);
835           if (b2)
836               attackUnits += KnightCheckBonus * count_1s_max_15<HasPopCnt>(b2);
837       }
838
839       // Analyse discovered checks (only for non-pawns right now, consider
840       // adding pawns later).
841       if (DiscoveredCheckBonus)
842       {
843         b = p.discovered_check_candidates(them) & ~p.pieces(PAWN);
844         if (b)
845           attackUnits += DiscoveredCheckBonus * count_1s_max_15<HasPopCnt>(b) * (sente? 2 : 1);
846       }
847
848       // Has a mate threat been found?  We don't do anything here if the
849       // side with the mating move is the side to move, because in that
850       // case the mating side will get a huge bonus at the end of the main
851       // evaluation function instead.
852       if (ei.mateThreat[them] != MOVE_NONE)
853           attackUnits += MateThreatBonus;
854
855       // Ensure that attackUnits is between 0 and 99, in order to avoid array
856       // out of bounds errors:
857       if (attackUnits < 0)
858           attackUnits = 0;
859
860       if (attackUnits >= 100)
861           attackUnits = 99;
862
863       // Finally, extract the king safety score from the SafetyTable[] array.
864       // Add the score to the evaluation, and also to ei.futilityMargin.  The
865       // reason for adding the king safety score to the futility margin is
866       // that the king safety scores can sometimes be very big, and that
867       // capturing a single attacking piece can therefore result in a score
868       // change far bigger than the value of the captured piece.
869       Value v = apply_weight(SafetyTable[attackUnits], WeightKingSafety[us]);
870
871       ei.mgValue -= sign * v;
872
873       if (us == p.side_to_move())
874           ei.futilityMargin += v;
875     }
876   }
877
878
879   // evaluate_passed_pawns() evaluates the passed pawns for both sides.
880
881   void evaluate_passed_pawns(const Position &pos, EvalInfo &ei) {
882
883     bool hasUnstoppable[2] = {false, false};
884     int movesToGo[2] = {100, 100};
885
886     for (Color us = WHITE; us <= BLACK; us++)
887     {
888         Color them = opposite_color(us);
889         Square ourKingSq = pos.king_square(us);
890         Square theirKingSq = pos.king_square(them);
891         Bitboard b = ei.pi->passed_pawns() & pos.pieces(PAWN, us), b2, b3, b4;
892
893         while (b)
894         {
895             Square s = pop_1st_bit(&b);
896
897             assert(pos.piece_on(s) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
898             assert(pos.pawn_is_passed(us, s));
899
900             int r = int(relative_rank(us, s) - RANK_2);
901             int tr = Max(0, r * (r - 1));
902             Square blockSq = s + pawn_push(us);
903
904             // Base bonus based on rank
905             Value mbonus = Value(20 * tr);
906             Value ebonus = Value(10 + r * r * 10);
907
908             // Adjust bonus based on king proximity
909             if (tr != 0)
910             {
911                 ebonus -= Value(square_distance(ourKingSq, blockSq) * 3 * tr);
912                 ebonus -= Value(square_distance(ourKingSq, blockSq + pawn_push(us)) * 1 * tr);
913                 ebonus += Value(square_distance(theirKingSq, blockSq) * 6 * tr);
914
915                 // If the pawn is free to advance, increase bonus
916                 if (pos.square_is_empty(blockSq))
917                 {
918                     b2 = squares_in_front_of(us, s);
919                     b3 = b2 & ei.attacked_by(them);
920                     b4 = b2 & ei.attacked_by(us);
921
922                     // If there is an enemy rook or queen attacking the pawn from behind,
923                     // add all X-ray attacks by the rook or queen.
924                     if (    bit_is_set(ei.attacked_by(them,ROOK) | ei.attacked_by(them,QUEEN),s)
925                         && (squares_behind(us, s) & pos.pieces(ROOK, QUEEN, them)))
926                         b3 = b2;
927
928                     // Squares attacked or occupied by enemy pieces
929                     b3 |= (b2 & pos.pieces_of_color(them));
930
931                     // There are no enemy pawns in the pawn's path
932                     assert((b2 & pos.pieces(PAWN, them)) == EmptyBoardBB);
933
934                     // Are any of the squares in the pawn's path attacked or occupied by the enemy?
935                     if (b3 == EmptyBoardBB)
936                         // No enemy attacks or pieces, huge bonus!
937                         ebonus += Value(tr * (b2 == b4 ? 17 : 15));
938                     else
939                         // OK, there are enemy attacks or pieces (but not pawns). Are those
940                         // squares which are attacked by the enemy also attacked by us?
941                         // If yes, big bonus (but smaller than when there are no enemy attacks),
942                         // if no, somewhat smaller bonus.
943                         ebonus += Value(tr * ((b3 & b4) == b3 ? 13 : 8));
944
945                     // At last, add a small bonus when there are no *friendly* pieces
946                     // in the pawn's path.
947                     if ((b2 & pos.pieces_of_color(us)) == EmptyBoardBB)
948                         ebonus += Value(tr);
949                 }
950             }
951
952             // If the pawn is supported by a friendly pawn, increase bonus
953             b2 = pos.pieces(PAWN, us) & neighboring_files_bb(s);
954             if (b2 & rank_bb(s))
955                 ebonus += Value(r * 20);
956             else if (pos.attacks_from<PAWN>(s, them) & b2)
957                 ebonus += Value(r * 12);
958
959             // If the other side has only a king, check whether the pawn is
960             // unstoppable
961             if (pos.non_pawn_material(them) == Value(0))
962             {
963                 Square qsq;
964                 int d;
965
966                 qsq = relative_square(us, make_square(square_file(s), RANK_8));
967                 d =  square_distance(s, qsq)
968                    - square_distance(theirKingSq, qsq)
969                    + (us != pos.side_to_move());
970
971                 if (d < 0)
972                 {
973                     int mtg = RANK_8 - relative_rank(us, s);
974                     int blockerCount = count_1s_max_15(squares_in_front_of(us,s) & pos.occupied_squares());
975                     mtg += blockerCount;
976                     d += blockerCount;
977                     if (d < 0)
978                     {
979                         hasUnstoppable[us] = true;
980                         movesToGo[us] = Min(movesToGo[us], mtg);
981                     }
982                 }
983             }
984             // Rook pawns are a special case: They are sometimes worse, and
985             // sometimes better than other passed pawns. It is difficult to find
986             // good rules for determining whether they are good or bad. For now,
987             // we try the following: Increase the value for rook pawns if the
988             // other side has no pieces apart from a knight, and decrease the
989             // value if the other side has a rook or queen.
990             if (square_file(s) == FILE_A || square_file(s) == FILE_H)
991             {
992                 if (   pos.non_pawn_material(them) <= KnightValueMidgame
993                     && pos.piece_count(them, KNIGHT) <= 1)
994                     ebonus += ebonus / 4;
995                 else if (pos.pieces(ROOK, QUEEN, them))
996                     ebonus -= ebonus / 4;
997             }
998
999             // Add the scores for this pawn to the middle game and endgame eval.
1000             ei.mgValue += apply_weight(Sign[us] * mbonus, WeightPassedPawnsMidgame);
1001             ei.egValue += apply_weight(Sign[us] * ebonus, WeightPassedPawnsEndgame);
1002         }
1003     }
1004
1005     // Does either side have an unstoppable passed pawn?
1006     if (hasUnstoppable[WHITE] && !hasUnstoppable[BLACK])
1007         ei.egValue += UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * movesToGo[WHITE]);
1008     else if (hasUnstoppable[BLACK] && !hasUnstoppable[WHITE])
1009         ei.egValue -= UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * movesToGo[BLACK]);
1010     else if (hasUnstoppable[BLACK] && hasUnstoppable[WHITE])
1011     {
1012         // Both sides have unstoppable pawns! Try to find out who queens
1013         // first. We begin by transforming 'movesToGo' to the number of
1014         // plies until the pawn queens for both sides.
1015         movesToGo[WHITE] *= 2;
1016         movesToGo[BLACK] *= 2;
1017         movesToGo[pos.side_to_move()]--;
1018
1019         // If one side queens at least three plies before the other, that
1020         // side wins.
1021         if (movesToGo[WHITE] <= movesToGo[BLACK] - 3)
1022             ei.egValue += UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * (movesToGo[WHITE]/2));
1023         else if(movesToGo[BLACK] <= movesToGo[WHITE] - 3)
1024             ei.egValue -= UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * (movesToGo[BLACK]/2));
1025
1026         // We could also add some rules about the situation when one side
1027         // queens exactly one ply before the other: Does the first queen
1028         // check the opponent's king, or attack the opponent's queening square?
1029         // This is slightly tricky to get right, because it is possible that
1030         // the opponent's king has moved somewhere before the first pawn queens.
1031     }
1032   }
1033
1034
1035   // evaluate_trapped_bishop_a7h7() determines whether a bishop on a7/h7
1036   // (a2/h2 for black) is trapped by enemy pawns, and assigns a penalty
1037   // if it is.
1038
1039   void evaluate_trapped_bishop_a7h7(const Position &pos, Square s, Color us,
1040                                     EvalInfo &ei) {
1041     assert(square_is_ok(s));
1042     assert(pos.piece_on(s) == piece_of_color_and_type(us, BISHOP));
1043
1044     Square b6 = relative_square(us, (square_file(s) == FILE_A) ? SQ_B6 : SQ_G6);
1045     Square b8 = relative_square(us, (square_file(s) == FILE_A) ? SQ_B8 : SQ_G8);
1046
1047     if (   pos.piece_on(b6) == piece_of_color_and_type(opposite_color(us), PAWN)
1048         && pos.see(s, b6) < 0
1049         && pos.see(s, b8) < 0)
1050     {
1051         ei.mgValue -= Sign[us] * TrappedBishopA7H7Penalty;
1052         ei.egValue -= Sign[us] * TrappedBishopA7H7Penalty;
1053     }
1054   }
1055
1056
1057   // evaluate_trapped_bishop_a1h1() determines whether a bishop on a1/h1
1058   // (a8/h8 for black) is trapped by a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for
1059   // black), and assigns a penalty if it is.  This pattern can obviously
1060   // only occur in Chess960 games.
1061
1062   void evaluate_trapped_bishop_a1h1(const Position &pos, Square s, Color us,
1063                                     EvalInfo &ei) {
1064     Piece pawn = piece_of_color_and_type(us, PAWN);
1065     Square b2, b3, c3;
1066
1067     assert(Chess960);
1068     assert(square_is_ok(s));
1069     assert(pos.piece_on(s) == piece_of_color_and_type(us, BISHOP));
1070
1071     if (square_file(s) == FILE_A)
1072     {
1073         b2 = relative_square(us, SQ_B2);
1074         b3 = relative_square(us, SQ_B3);
1075         c3 = relative_square(us, SQ_C3);
1076     }
1077     else
1078     {
1079         b2 = relative_square(us, SQ_G2);
1080         b3 = relative_square(us, SQ_G3);
1081         c3 = relative_square(us, SQ_F3);
1082     }
1083
1084     if (pos.piece_on(b2) == pawn)
1085     {
1086         Value penalty;
1087
1088         if (!pos.square_is_empty(b3))
1089             penalty = 2*TrappedBishopA1H1Penalty;
1090         else if (pos.piece_on(c3) == pawn)
1091             penalty = TrappedBishopA1H1Penalty;
1092         else
1093             penalty = TrappedBishopA1H1Penalty / 2;
1094
1095         ei.mgValue -= Sign[us] * penalty;
1096         ei.egValue -= Sign[us] * penalty;
1097     }
1098   }
1099
1100
1101   // evaluate_space() computes the space evaluation for a given side. The
1102   // space evaluation is a simple bonus based on the number of safe squares
1103   // available for minor pieces on the central four files on ranks 2--4. Safe
1104   // squares one, two or three squares behind a friendly pawn are counted
1105   // twice. Finally, the space bonus is scaled by a weight taken from the
1106   // material hash table.
1107   template<bool HasPopCnt>
1108   void evaluate_space(const Position &pos, Color us, EvalInfo &ei) {
1109
1110     Color them = opposite_color(us);
1111
1112     // Find the safe squares for our pieces inside the area defined by
1113     // SpaceMask[us]. A square is unsafe it is attacked by an enemy
1114     // pawn, or if it is undefended and attacked by an enemy piece.
1115
1116     Bitboard safeSquares =   SpaceMask[us]
1117                           & ~pos.pieces(PAWN, us)
1118                           & ~ei.attacked_by(them, PAWN)
1119                           & ~(~ei.attacked_by(us) & ei.attacked_by(them));
1120
1121     // Find all squares which are at most three squares behind some friendly
1122     // pawn.
1123     Bitboard behindFriendlyPawns = pos.pieces(PAWN, us);
1124     if (us == WHITE)
1125     {
1126         behindFriendlyPawns |= (behindFriendlyPawns >> 8);
1127         behindFriendlyPawns |= (behindFriendlyPawns >> 16);
1128     }
1129     else
1130     {
1131         behindFriendlyPawns |= (behindFriendlyPawns << 8);
1132         behindFriendlyPawns |= (behindFriendlyPawns << 16);
1133     }
1134
1135     int space =  count_1s_max_15<HasPopCnt>(safeSquares)
1136                + count_1s_max_15<HasPopCnt>(behindFriendlyPawns & safeSquares);
1137
1138     ei.mgValue += Sign[us] * apply_weight(Value(space * ei.mi->space_weight()), WeightSpace);
1139   }
1140
1141
1142   // apply_weight() applies an evaluation weight to a value
1143
1144   inline Value apply_weight(Value v, int w) {
1145     return (v*w) / 0x100;
1146   }
1147
1148
1149   // scale_by_game_phase() interpolates between a middle game and an endgame
1150   // score, based on game phase.  It also scales the return value by a
1151   // ScaleFactor array.
1152
1153   Value scale_by_game_phase(Value mv, Value ev, Phase ph, const ScaleFactor sf[]) {
1154
1155     assert(mv > -VALUE_INFINITE && mv < VALUE_INFINITE);
1156     assert(ev > -VALUE_INFINITE && ev < VALUE_INFINITE);
1157     assert(ph >= PHASE_ENDGAME && ph <= PHASE_MIDGAME);
1158
1159     ev = apply_scale_factor(ev, sf[(ev > Value(0) ? WHITE : BLACK)]);
1160
1161     Value result = Value(int((mv * ph + ev * (128 - ph)) / 128));
1162     return Value(int(result) & ~(GrainSize - 1));
1163   }
1164
1165
1166   // compute_weight() computes the value of an evaluation weight, by combining
1167   // an UCI-configurable weight with an internal weight.
1168
1169   int compute_weight(int uciWeight, int internalWeight) {
1170
1171     uciWeight = (uciWeight * 0x100) / 100;
1172     return (uciWeight * internalWeight) / 0x100;
1173   }
1174
1175
1176   // helper used in read_weights()
1177   int weight_option(const std::string& opt, int weight) {
1178
1179     return compute_weight(get_option_value_int(opt), weight);
1180   }
1181
1182
1183   // init_safety() initizes the king safety evaluation, based on UCI
1184   // parameters.  It is called from read_weights().
1185
1186   void init_safety() {
1187
1188     QueenContactCheckBonus = get_option_value_int("Queen Contact Check Bonus");
1189     QueenCheckBonus        = get_option_value_int("Queen Check Bonus");
1190     RookCheckBonus         = get_option_value_int("Rook Check Bonus");
1191     BishopCheckBonus       = get_option_value_int("Bishop Check Bonus");
1192     KnightCheckBonus       = get_option_value_int("Knight Check Bonus");
1193     DiscoveredCheckBonus   = get_option_value_int("Discovered Check Bonus");
1194     MateThreatBonus        = get_option_value_int("Mate Threat Bonus");
1195
1196     int maxSlope = get_option_value_int("King Safety Max Slope");
1197     int peak     = get_option_value_int("King Safety Max Value") * 256 / 100;
1198     double a     = get_option_value_int("King Safety Coefficient") / 100.0;
1199     double b     = get_option_value_int("King Safety X Intercept");
1200     bool quad    = (get_option_value_string("King Safety Curve") == "Quadratic");
1201     bool linear  = (get_option_value_string("King Safety Curve") == "Linear");
1202
1203     for (int i = 0; i < 100; i++)
1204     {
1205         if (i < b)
1206             SafetyTable[i] = Value(0);
1207         else if(quad)
1208             SafetyTable[i] = Value((int)(a * (i - b) * (i - b)));
1209         else if(linear)
1210             SafetyTable[i] = Value((int)(100 * a * (i - b)));
1211     }
1212
1213     for (int i = 0; i < 100; i++)
1214     {
1215         if (SafetyTable[i+1] - SafetyTable[i] > maxSlope)
1216             for (int j = i + 1; j < 100; j++)
1217                 SafetyTable[j] = SafetyTable[j-1] + Value(maxSlope);
1218
1219         if (SafetyTable[i]  > Value(peak))
1220             SafetyTable[i] = Value(peak);
1221     }
1222   }
1223 }