git.sesse.net Git - stockfish/blob - 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 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 "evaluate.h"
  29 #include "material.h"
  30 #include "pawns.h"
  31 #include "scale.h"
  32 #include "thread.h"
  33 #include "ucioption.h"
  34
  35
  36 ////
  37 //// Local definitions
  38 ////
  39
  40 namespace {
  41
  42   const int Sign[2] = {1, -1};
  43
  44   // Evaluation grain size, must be a power of 2.
  45   const int GrainSize = 4;
  46
  47   // Evaluation weights
  48   int WeightMobilityMidgame      = 0x100;
  49   int WeightMobilityEndgame      = 0x100;
  50   int WeightPawnStructureMidgame = 0x100;
  51   int WeightPawnStructureEndgame = 0x100;
  52   int WeightPassedPawnsMidgame   = 0x100;
  53   int WeightPassedPawnsEndgame   = 0x100;
  54   int WeightKingSafety[2] = { 0x100, 0x100 };
  55
  56   // Internal evaluation weights.  These are applied on top of the evaluation
  57   // weights read from UCI parameters.  The purpose is to be able to change
  58   // the evaluation weights while keeping the default values of the UCI
  59   // parameters at 100, which looks prettier.
  60   const int WeightMobilityMidgameInternal      = 0x100;
  61   const int WeightMobilityEndgameInternal      = 0x100;
  62   const int WeightPawnStructureMidgameInternal = 0x100;
  63   const int WeightPawnStructureEndgameInternal = 0x100;
  64   const int WeightPassedPawnsMidgameInternal   = 0x100;
  65   const int WeightPassedPawnsEndgameInternal   = 0x100;
  66   const int WeightKingSafetyInternal           = 0x100;
  67   const int WeightKingOppSafetyInternal        = 0x100;
  68
  69   // Visually better to define tables constants
  70   typedef Value V;
  71
  72   // Knight mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
  73   // of attacked squares not occupied by friendly piecess.
  74   const Value MidgameKnightMobilityBonus[] = {
  75   //    0       1      2     3      4      5      6      7      8
  76     V(-30), V(-20),V(-10), V(0), V(10), V(20), V(25), V(30), V(30)
  77   };
  78
  79   const Value EndgameKnightMobilityBonus[] = {
  80   //    0       1      2     3      4      5      6      7      8
  81     V(-30), V(-20),V(-10), V(0), V(10), V(20), V(25), V(30), V(30)
  82   };
  83
  84   // Bishop mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
  85   // of attacked squares not occupied by friendly pieces.  X-ray attacks through
  86   // queens are also included.
  87   const Value MidgameBishopMobilityBonus[] = {
  88   //    0       1      2      3      4      5      6      7
  89     V(-30), V(-15),  V(0), V(15), V(30), V(45), V(58), V(66),
  90   //    8       9     10     11     12     13     14     15
  91     V( 72), V( 76), V(78), V(80), V(81), V(82), V(83), V(83)
  92   };
  93
  94   const Value EndgameBishopMobilityBonus[] = {
  95   //    0       1      2      3      4      5      6      7
  96     V(-30), V(-15),  V(0), V(15), V(30), V(45), V(58), V(66),
  97   //    8       9     10     11     12     13     14     15
  98     V( 72), V( 76), V(78), V(80), V(81), V(82), V(83), V(83)
  99   };
 100
 101   // Rook mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
 102   // of attacked squares not occupied by friendly pieces.  X-ray attacks through
 103   // queens and rooks are also included.
 104   const Value MidgameRookMobilityBonus[] = {
 105   //    0       1      2      3      4      5      6      7
 106     V(-18), V(-12), V(-6),  V(0),  V(6), V(12), V(16), V(21),
 107   //    8       9     10     11     12     13     14     15
 108     V( 24), V( 27), V(28), V(29), V(30), V(31), V(32), V(33)
 109   };
 110
 111   const Value EndgameRookMobilityBonus[] = {
 112   //    0       1      2      3      4      5      6      7
 113     V(-30), V(-18), V(-6),  V(6), V(18), V(30), V(42), V(54),
 114   //    8       9     10     11     12     13     14     15
 115     V( 66), V( 74), V(78), V(80), V(81), V(82), V(83), V(83)
 116   };
 117
 118   // Queen mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
 119   // of attacked squares not occupied by friendly pieces.
 120   const Value MidgameQueenMobilityBonus[] = {
 121   //    0      1      2      3      4      5      6      7
 122     V(-10), V(-8), V(-6), V(-4), V(-2), V( 0), V( 2), V( 4),
 123   //    8      9     10     11     12     13     14     15
 124     V(  6), V( 8), V(10), V(12), V(13), V(14), V(15), V(16),
 125   //   16     17     18     19     20     21     22     23
 126     V( 16), V(16), V(16), V(16), V(16), V(16), V(16), V(16),
 127   //   24     25     26     27     28     29     30     31
 128     V( 16), V(16), V(16), V(16), V(16), V(16), V(16), V(16)
 129   };
 130
 131   const Value EndgameQueenMobilityBonus[] = {
 132   //    0      1      2      3      4      5      6      7
 133     V(-20),V(-15),V(-10), V(-5), V( 0), V( 5), V(10), V(15),
 134   //    8      9     10     11     12     13     14     15
 135     V( 19), V(23), V(27), V(29), V(30), V(30), V(30), V(30),
 136   //   16     17     18     19     20     21     22     23
 137     V( 30), V(30), V(30), V(30), V(30), V(30), V(30), V(30),
 138   //   24     25     26     27     28     29     30     31
 139     V( 30), V(30), V(30), V(30), V(30), V(30), V(30), V(30)
 140   };
 141
 142   // Outpost bonuses for knights and bishops, indexed by square (from white's
 143   // point of view).
 144   const Value KnightOutpostBonus[64] = {
 145   //  A     B     C     D     E     F     G     H
 146     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 1
 147     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 2
 148     V(0), V(0), V(5),V(10),V(10), V(5), V(0), V(0), // 3
 149     V(0), V(5),V(20),V(30),V(30),V(20), V(5), V(0), // 4
 150     V(0),V(10),V(30),V(40),V(40),V(30),V(10), V(0), // 5
 151     V(0), V(5),V(20),V(20),V(20),V(20), V(5), V(0), // 6
 152     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 7
 153     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0)  // 8
 154   };
 155
 156   const Value BishopOutpostBonus[64] = {
 157   //  A     B     C     D     E     F     G     H
 158     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 1
 159     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 2
 160     V(0), V(0), V(5), V(5), V(5), V(5), V(0), V(0), // 3
 161     V(0), V(5),V(10),V(10),V(10),V(10), V(5), V(0), // 4
 162     V(0),V(10),V(20),V(20),V(20),V(20),V(10), V(0), // 5
 163     V(0), V(5), V(8), V(8), V(8), V(8), V(5), V(0), // 6
 164     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // 7
 165     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0)  // 8
 166   };
 167
 168   // Bonus for unstoppable passed pawns:
 169   const Value UnstoppablePawnValue = Value(0x500);
 170
 171   // Rooks and queens on the 7th rank:
 172   const Value MidgameRookOn7thBonus  = Value(50);
 173   const Value EndgameRookOn7thBonus  = Value(100);
 174   const Value MidgameQueenOn7thBonus = Value(25);
 175   const Value EndgameQueenOn7thBonus = Value(50);
 176
 177   // Rooks on open files:
 178   const Value RookOpenFileBonus     = Value(40);
 179   const Value RookHalfOpenFileBonus = Value(20);
 180
 181   // Penalty for rooks trapped inside a friendly king which has lost the
 182   // right to castle:
 183   const Value TrappedRookPenalty = Value(180);
 184
 185   // Penalty for a bishop on a7/h7 (a2/h2 for black) which is trapped by
 186   // enemy pawns:
 187   const Value TrappedBishopA7H7Penalty = Value(300);
 188
 189   // Bitboard masks for detecting trapped bishops on a7/h7 (a2/h2 for black):
 190   const Bitboard MaskA7H7[2] = {
 191     ((1ULL << SQ_A7) | (1ULL << SQ_H7)),
 192     ((1ULL << SQ_A2) | (1ULL << SQ_H2))
 193   };
 194
 195   // Penalty for a bishop on a1/h1 (a8/h8 for black) which is trapped by
 196   // a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for black).  This can obviously only
 197   // happen in Chess960 games.
 198   const Value TrappedBishopA1H1Penalty = Value(100);
 199
 200   // Bitboard masks for detecting trapped bishops on a1/h1 (a8/h8 for black):
 201   const Bitboard MaskA1H1[2] = {
 202     ((1ULL << SQ_A1) | (1ULL << SQ_H1)),
 203     ((1ULL << SQ_A8) | (1ULL << SQ_H8))
 204   };
 205
 206   /// King safety constants and variables.  The king safety scores are taken
 207   /// from the array SafetyTable[].  Various little "meta-bonuses" measuring
 208   /// the strength of the attack are added up into an integer, which is used
 209   /// as an index to SafetyTable[].
 210
 211   // Attack weights for each piece type.
 212   const int QueenAttackWeight  = 5;
 213   const int RookAttackWeight   = 3;
 214   const int BishopAttackWeight = 2;
 215   const int KnightAttackWeight = 2;
 216
 217   // Bonuses for safe checks for each piece type.
 218   int QueenContactCheckBonus = 4;
 219   int RookContactCheckBonus  = 2;
 220   int QueenCheckBonus        = 2;
 221   int RookCheckBonus         = 1;
 222   int BishopCheckBonus       = 1;
 223   int KnightCheckBonus       = 1;
 224   int DiscoveredCheckBonus   = 3;
 225
 226   // Scan for queen contact mates?
 227   const bool QueenContactMates = true;
 228
 229   // Bonus for having a mate threat.
 230   int MateThreatBonus = 3;
 231
 232   // InitKingDanger[] contains bonuses based on the position of the defending
 233   // king.
 234   const int InitKingDanger[64] = {
 235      2,  0,  2,  5,  5,  2,  0,  2,
 236      2,  2,  4,  8,  8,  4,  2,  2,
 237      7, 10, 12, 12, 12, 12, 10,  7,
 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     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15
 243   };
 244
 245   // SafetyTable[] contains the actual king safety scores.  It is initialized
 246   // in init_safety().
 247   Value SafetyTable[100];
 248
 249   // Pawn and material hash tables, indexed by the current thread id:
 250   PawnInfoTable *PawnTable[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
 251   MaterialInfoTable *MaterialTable[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
 252
 253   // Sizes of pawn and material hash tables:
 254   const int PawnTableSize = 16384;
 255   const int MaterialTableSize = 1024;
 256
 257   // Array which gives the number of nonzero bits in an 8-bit integer:
 258   uint8_t BitCount8Bit[256];
 259
 260   // Function prototypes:
 261   void evaluate_knight(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
 262   void evaluate_bishop(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
 263   void evaluate_rook(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
 264   void evaluate_queen(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
 265   void evaluate_king(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
 266
 267   void evaluate_passed_pawns(const Position &pos, EvalInfo &ei);
 268   void evaluate_trapped_bishop_a7h7(const Position &pos, Square s, Color us,
 269                                     EvalInfo &ei);
 270   void evaluate_trapped_bishop_a1h1(const Position &pos, Square s, Color us,
 271                                     EvalInfo &ei);
 272
 273   inline Value apply_weight(Value v, int w);
 274   Value scale_by_game_phase(Value mv, Value ev, Phase ph, const ScaleFactor sf[]);
 275
 276   int count_1s_8bit(Bitboard b);
 277
 278   int compute_weight(int uciWeight, int internalWeight);
 279   int weight_option(const std::string& opt, int weight);
 280   void init_safety();
 281
 282 }
 283
 284
 285 ////
 286 //// Functions
 287 ////
 288
 289 /// evaluate() is the main evaluation function.  It always computes two
 290 /// values, an endgame score and a middle game score, and interpolates
 291 /// between them based on the remaining material.
 292
 293 Value evaluate(const Position &pos, EvalInfo &ei, int threadID) {
 294
 295   assert(pos.is_ok());
 296   assert(threadID >= 0 && threadID < THREAD_MAX);
 297
 298   memset(&ei, 0, sizeof(EvalInfo));
 299
 300   // Initialize by reading the incrementally updated scores included in the
 301   // position object (material + piece square tables)
 302   ei.mgValue = pos.mg_value();
 303   ei.egValue = pos.eg_value();
 304
 305   // Probe the material hash table
 306   ei.mi = MaterialTable[threadID]->get_material_info(pos);
 307   ei.mgValue += ei.mi->mg_value();
 308   ei.egValue += ei.mi->eg_value();
 309
 310   // If we have a specialized evaluation function for the current material
 311   // configuration, call it and return
 312   if (ei.mi->specialized_eval_exists())
 313       return ei.mi->evaluate(pos);
 314
 315   // After get_material_info() call that modifies them
 316   ScaleFactor factor[2];
 317   factor[WHITE] = ei.mi->scale_factor(pos, WHITE);
 318   factor[BLACK] = ei.mi->scale_factor(pos, BLACK);
 319
 320   // Probe the pawn hash table
 321   ei.pi = PawnTable[threadID]->get_pawn_info(pos);
 322   ei.mgValue += apply_weight(ei.pi->mg_value(), WeightPawnStructureMidgame);
 323   ei.egValue += apply_weight(ei.pi->eg_value(), WeightPawnStructureEndgame);
 324
 325   // Initialize king attack bitboards and king attack zones for both sides
 326   ei.attackedBy[WHITE][KING] = pos.piece_attacks<KING>(pos.king_square(WHITE));
 327   ei.attackedBy[BLACK][KING] = pos.piece_attacks<KING>(pos.king_square(BLACK));
 328   ei.kingZone[WHITE] = ei.attackedBy[BLACK][KING] | (ei.attackedBy[BLACK][KING] >> 8);
 329   ei.kingZone[BLACK] = ei.attackedBy[WHITE][KING] | (ei.attackedBy[WHITE][KING] << 8);
 330
 331   // Initialize pawn attack bitboards for both sides
 332   ei.attackedBy[WHITE][PAWN] = ((pos.pawns(WHITE) << 9) & ~FileABB) | ((pos.pawns(WHITE) << 7) & ~FileHBB);
 333   ei.attackedBy[BLACK][PAWN] = ((pos.pawns(BLACK) >> 7) & ~FileABB) | ((pos.pawns(BLACK) >> 9) & ~FileHBB);
 334   ei.kingAttackersCount[WHITE] = count_1s_max_15(ei.attackedBy[WHITE][PAWN] & ei.attackedBy[BLACK][KING])/2;
 335   ei.kingAttackersCount[BLACK] = count_1s_max_15(ei.attackedBy[BLACK][PAWN] & ei.attackedBy[WHITE][KING])/2;
 336
 337   // Evaluate pieces
 338   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
 339   {
 340     // Knights
 341     for (int i = 0; i < pos.piece_count(c, KNIGHT); i++)
 342         evaluate_knight(pos, pos.piece_list(c, KNIGHT, i), c, ei);
 343
 344     // Bishops
 345     for (int i = 0; i < pos.piece_count(c, BISHOP); i++)
 346         evaluate_bishop(pos, pos.piece_list(c, BISHOP, i), c, ei);
 347
 348     // Rooks
 349     for (int i = 0; i < pos.piece_count(c, ROOK); i++)
 350         evaluate_rook(pos, pos.piece_list(c, ROOK, i), c, ei);
 351
 352     // Queens
 353     for(int i = 0; i < pos.piece_count(c, QUEEN); i++)
 354         evaluate_queen(pos, pos.piece_list(c, QUEEN, i), c, ei);
 355
 356     // Special pattern: trapped bishops on a7/h7/a2/h2
 357     Bitboard b = pos.bishops(c) & MaskA7H7[c];
 358     while (b)
 359     {
 360         Square s = pop_1st_bit(&b);
 361         evaluate_trapped_bishop_a7h7(pos, s, c, ei);
 362     }
 363
 364     // Special pattern: trapped bishops on a1/h1/a8/h8 in Chess960:
 365     if (Chess960)
 366     {
 367         b = pos.bishops(c) & MaskA1H1[c];
 368         while (b)
 369         {
 370             Square s = pop_1st_bit(&b);
 371             evaluate_trapped_bishop_a1h1(pos, s, c, ei);
 372         }
 373     }
 374
 375     // Sum up all attacked squares
 376     ei.attackedBy[c][0] =   ei.attackedBy[c][PAWN]   | ei.attackedBy[c][KNIGHT]
 377                           | ei.attackedBy[c][BISHOP] | ei.attackedBy[c][ROOK]
 378                           | ei.attackedBy[c][QUEEN]  | ei.attackedBy[c][KING];
 379   }
 380
 381   // Kings.  Kings are evaluated after all other pieces for both sides,
 382   // because we need complete attack information for all pieces when computing
 383   // the king safety evaluation.
 384   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
 385       evaluate_king(pos, pos.king_square(c), c, ei);
 386
 387   // Evaluate passed pawns.  We evaluate passed pawns for both sides at once,
 388   // because we need to know which side promotes first in positions where
 389   // both sides have an unstoppable passed pawn.
 390   if (ei.pi->passed_pawns())
 391       evaluate_passed_pawns(pos, ei);
 392
 393   Phase phase = pos.game_phase();
 394
 395   // Middle-game specific evaluation terms
 396   if (phase > PHASE_ENDGAME)
 397   {
 398     // Pawn storms in positions with opposite castling.
 399     if (   square_file(pos.king_square(WHITE)) >= FILE_E
 400         && square_file(pos.king_square(BLACK)) <= FILE_D)
 401
 402         ei.mgValue += ei.pi->queenside_storm_value(WHITE)
 403                     - ei.pi->kingside_storm_value(BLACK);
 404
 405     else if (   square_file(pos.king_square(WHITE)) <= FILE_D
 406              && square_file(pos.king_square(BLACK)) >= FILE_E)
 407
 408         ei.mgValue += ei.pi->kingside_storm_value(WHITE)
 409                     - ei.pi->queenside_storm_value(BLACK);
 410   }
 411
 412   // Mobility
 413   ei.mgValue += apply_weight(ei.mgMobility, WeightMobilityMidgame);
 414   ei.egValue += apply_weight(ei.egMobility, WeightMobilityEndgame);
 415
 416   // If we don't already have an unusual scale factor, check for opposite
 417   // colored bishop endgames, and use a lower scale for those:
 418   if (   phase < PHASE_MIDGAME
 419       && pos.opposite_colored_bishops()
 420       && (   (factor[WHITE] == SCALE_FACTOR_NORMAL && ei.egValue > Value(0))
 421           || (factor[BLACK] == SCALE_FACTOR_NORMAL && ei.egValue < Value(0))))
 422   {
 423       ScaleFactor sf;
 424
 425       // Only the two bishops ?
 426       if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMidgame
 427           && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMidgame)
 428       {
 429           // Check for KBP vs KB with only a single pawn that is almost
 430           // certainly a draw or at least two pawns.
 431           bool one_pawn = (pos.piece_count(WHITE, PAWN) + pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 1);
 432           sf = one_pawn ? ScaleFactor(8) : ScaleFactor(32);
 433       }
 434       else
 435           // Endgame with opposite-colored bishops, but also other pieces. Still
 436           // a bit drawish, but not as drawish as with only the two bishops.
 437            sf = ScaleFactor(50);
 438
 439       if (factor[WHITE] == SCALE_FACTOR_NORMAL)
 440           factor[WHITE] = sf;
 441       if (factor[BLACK] == SCALE_FACTOR_NORMAL)
 442           factor[BLACK] = sf;
 443   }
 444
 445   // Interpolate between the middle game and the endgame score, and
 446   // return
 447   Color stm = pos.side_to_move();
 448
 449   Value v = Sign[stm] * scale_by_game_phase(ei.mgValue, ei.egValue, phase, factor);
 450
 451   return (ei.mateThreat[stm] == MOVE_NONE ? v : 8 * QueenValueMidgame - v);
 452 }
 453
 454
 455 /// quick_evaluate() does a very approximate evaluation of the current position.
 456 /// It currently considers only material and piece square table scores.  Perhaps
 457 /// we should add scores from the pawn and material hash tables?
 458
 459 Value quick_evaluate(const Position &pos) {
 460
 461   assert(pos.is_ok());
 462
 463   static const
 464   ScaleFactor sf[2] = {SCALE_FACTOR_NORMAL, SCALE_FACTOR_NORMAL};
 465
 466   Value mgv = pos.mg_value();
 467   Value egv = pos.eg_value();
 468   Phase ph = pos.game_phase();
 469   Color stm = pos.side_to_move();
 470
 471   return Sign[stm] * scale_by_game_phase(mgv, egv, ph, sf);
 472 }
 473
 474
 475 /// init_eval() initializes various tables used by the evaluation function.
 476
 477 void init_eval(int threads) {
 478
 479   assert(threads <= THREAD_MAX);
 480
 481   for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
 482   {
 483     if (i >= threads)
 484     {
 485         delete PawnTable[i];
 486         delete MaterialTable[i];
 487         PawnTable[i] = NULL;
 488         MaterialTable[i] = NULL;
 489         continue;
 490     }
 491     if (!PawnTable[i])
 492         PawnTable[i] = new PawnInfoTable(PawnTableSize);
 493     if (!MaterialTable[i])
 494         MaterialTable[i] = new MaterialInfoTable(MaterialTableSize);
 495   }
 496
 497   for (Bitboard b = 0ULL; b < 256ULL; b++)
 498       BitCount8Bit[b] = count_1s(b);
 499 }
 500
 501
 502 /// quit_eval() releases heap-allocated memory at program termination.
 503
 504 void quit_eval() {
 505
 506   for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
 507   {
 508       delete PawnTable[i];
 509       delete MaterialTable[i];
 510   }
 511 }
 512
 513
 514 /// read_weights() reads evaluation weights from the corresponding UCI
 515 /// parameters.
 516
 517 void read_weights(Color us) {
 518
 519   WeightMobilityMidgame      = weight_option("Mobility (Middle Game)", WeightMobilityMidgameInternal);
 520   WeightMobilityEndgame      = weight_option("Mobility (Endgame)", WeightMobilityEndgameInternal);
 521   WeightPawnStructureMidgame = weight_option("Pawn Structure (Middle Game)", WeightPawnStructureMidgameInternal);
 522   WeightPawnStructureEndgame = weight_option("Pawn Structure (Endgame)", WeightPawnStructureEndgameInternal);
 523   WeightPassedPawnsMidgame   = weight_option("Passed Pawns (Middle Game)", WeightPassedPawnsMidgameInternal);
 524   WeightPassedPawnsEndgame   = weight_option("Passed Pawns (Endgame)", WeightPassedPawnsEndgameInternal);
 525
 526   Color them = opposite_color(us);
 527
 528   WeightKingSafety[us]   = weight_option("Cowardice", WeightKingSafetyInternal);
 529   WeightKingSafety[them] = weight_option("Aggressiveness", WeightKingOppSafetyInternal);
 530
 531   init_safety();
 532 }
 533
 534
 535 namespace {
 536
 537   // evaluate_common() computes terms common to all pieces attack
 538
 539   int evaluate_common(const Position&p, const Bitboard& b, Color us, EvalInfo& ei,
 540                        int AttackWeight, const Value* mgBonus, const Value* egBonus,
 541                        Square s = SQ_NONE, const Value* OutpostBonus = NULL) {
 542
 543     Color them = opposite_color(us);
 544
 545     // King attack
 546     if (b & ei.kingZone[us])
 547     {
 548         ei.kingAttackersCount[us]++;
 549         ei.kingAttackersWeight[us] += AttackWeight;
 550         Bitboard bb = (b & ei.attackedBy[them][KING]);
 551         if (bb)
 552             ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[us] += count_1s_max_15(bb);
 553     }
 554
 555     // Mobility
 556     int mob = count_1s_max_15(b & ~p.pieces_of_color(us));
 557     ei.mgMobility += Sign[us] * mgBonus[mob];
 558     ei.egMobility += Sign[us] * egBonus[mob];
 559
 560     // Bishop and Knight outposts
 561     if (!OutpostBonus || !p.square_is_weak(s, them))
 562         return mob;
 563
 564     // Initial bonus based on square
 565     Value v, bonus;
 566     v = bonus = OutpostBonus[relative_square(us, s)];
 567
 568     // Increase bonus if supported by pawn, especially if the opponent has
 569     // no minor piece which can exchange the outpost piece
 570     if (v && (p.pawn_attacks(them, s) & p.pawns(us)))
 571     {
 572         bonus += v / 2;
 573         if (   p.piece_count(them, KNIGHT) == 0
 574             && (SquaresByColorBB[square_color(s)] & p.bishops(them)) == EmptyBoardBB)
 575             bonus += v;
 576     }
 577     ei.mgValue += Sign[us] * bonus;
 578     ei.egValue += Sign[us] * bonus;
 579     return mob;
 580   }
 581
 582
 583   // evaluate_knight() assigns bonuses and penalties to a knight of a given
 584   // color on a given square.
 585
 586   void evaluate_knight(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei) {
 587
 588     Bitboard b = p.piece_attacks<KNIGHT>(s);
 589     ei.attackedBy[us][KNIGHT] |= b;
 590
 591     // King attack, mobility and outposts
 592     evaluate_common(p, b, us, ei, KnightAttackWeight, MidgameKnightMobilityBonus,
 593                     EndgameKnightMobilityBonus, s, KnightOutpostBonus);
 594   }
 595
 596
 597   // evaluate_bishop() assigns bonuses and penalties to a bishop of a given
 598   // color on a given square.
 599
 600   void evaluate_bishop(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei) {
 601
 602     Bitboard b = bishop_attacks_bb(s, p.occupied_squares() & ~p.queens(us));
 603     ei.attackedBy[us][BISHOP] |= b;
 604
 605     // King attack, mobility and outposts
 606     evaluate_common(p, b, us, ei, BishopAttackWeight, MidgameBishopMobilityBonus,
 607                     EndgameBishopMobilityBonus, s, BishopOutpostBonus);
 608   }
 609
 610
 611   // evaluate_rook() assigns bonuses and penalties to a rook of a given
 612   // color on a given square.
 613
 614   void evaluate_rook(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei) {
 615
 616     //Bitboard b = p.rook_attacks(s);
 617     Bitboard b = rook_attacks_bb(s, p.occupied_squares() & ~p.rooks_and_queens(us));
 618     ei.attackedBy[us][ROOK] |= b;
 619
 620     // King attack and mobility
 621     int mob = evaluate_common(p, b, us, ei, RookAttackWeight, MidgameRookMobilityBonus,
 622                               EndgameRookMobilityBonus);
 623
 624     // Rook on 7th rank
 625     Color them = opposite_color(us);
 626
 627     if (   relative_rank(us, s) == RANK_7
 628         && relative_rank(us, p.king_square(them)) == RANK_8)
 629     {
 630         ei.mgValue += Sign[us] * MidgameRookOn7thBonus;
 631         ei.egValue += Sign[us] * EndgameRookOn7thBonus;
 632     }
 633
 634     // Open and half-open files
 635     File f = square_file(s);
 636     if (ei.pi->file_is_half_open(us, f))
 637     {
 638         if (ei.pi->file_is_half_open(them, f))
 639         {
 640             ei.mgValue += Sign[us] * RookOpenFileBonus;
 641             ei.egValue += Sign[us] * RookOpenFileBonus;
 642         }
 643         else
 644         {
 645             ei.mgValue += Sign[us] * RookHalfOpenFileBonus;
 646             ei.egValue += Sign[us] * RookHalfOpenFileBonus;
 647         }
 648     }
 649
 650     // Penalize rooks which are trapped inside a king. Penalize more if
 651     // king has lost right to castle
 652     if (mob > 6 || ei.pi->file_is_half_open(us, f))
 653         return;
 654
 655     Square ksq = p.king_square(us);
 656
 657     if (    square_file(ksq) >= FILE_E
 658         &&  square_file(s) > square_file(ksq)
 659         && (relative_rank(us, ksq) == RANK_1 || square_rank(ksq) == square_rank(s)))
 660     {
 661         // Is there a half-open file between the king and the edge of the board?
 662         if (!ei.pi->has_open_file_to_right(us, square_file(ksq)))
 663             ei.mgValue -= p.can_castle(us)? Sign[us] * ((TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2)
 664                                           : Sign[us] *  (TrappedRookPenalty - mob * 16);
 665     }
 666     else if (    square_file(ksq) <= FILE_D
 667              &&  square_file(s) < square_file(ksq)
 668              && (relative_rank(us, ksq) == RANK_1 || square_rank(ksq) == square_rank(s)))
 669     {
 670         // Is there a half-open file between the king and the edge of the board?
 671         if (!ei.pi->has_open_file_to_left(us, square_file(ksq)))
 672             ei.mgValue -= p.can_castle(us)? Sign[us] * ((TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2)
 673                                           : Sign[us] * (TrappedRookPenalty - mob * 16);
 674     }
 675   }
 676
 677
 678   // evaluate_queen() assigns bonuses and penalties to a queen of a given
 679   // color on a given square.
 680
 681   void evaluate_queen(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei) {
 682
 683     Bitboard b = p.piece_attacks<QUEEN>(s);
 684     ei.attackedBy[us][QUEEN] |= b;
 685
 686     // King attack and mobility
 687     evaluate_common(p, b, us, ei, QueenAttackWeight, MidgameQueenMobilityBonus,
 688                     EndgameQueenMobilityBonus);
 689
 690     // Queen on 7th rank
 691     Color them = opposite_color(us);
 692
 693     if (   relative_rank(us, s) == RANK_7
 694         && relative_rank(us, p.king_square(them)) == RANK_8)
 695     {
 696         ei.mgValue += Sign[us] * MidgameQueenOn7thBonus;
 697         ei.egValue += Sign[us] * EndgameQueenOn7thBonus;
 698     }
 699   }
 700
 701   inline Bitboard shiftRowsDown(const Bitboard& b, int num) {
 702
 703     return b >> (num << 3);
 704   }
 705
 706   // evaluate_king() assigns bonuses and penalties to a king of a given
 707   // color on a given square.
 708
 709   void evaluate_king(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei) {
 710
 711     int shelter = 0, sign = Sign[us];
 712
 713     // King shelter
 714     if (relative_rank(us, s) <= RANK_4)
 715     {
 716         Bitboard pawns = p.pawns(us) & this_and_neighboring_files_bb(s);
 717         Rank r = square_rank(s);
 718         for (int i = 1; i < 4; i++)
 719             shelter += count_1s_8bit(shiftRowsDown(pawns, r+i*sign)) * (128>>i);
 720
 721         ei.mgValue += sign * Value(shelter);
 722     }
 723
 724     // King safety.  This is quite complicated, and is almost certainly far
 725     // from optimally tuned.
 726     Color them = opposite_color(us);
 727
 728     if (   p.piece_count(them, QUEEN) >= 1
 729         && ei.kingAttackersCount[them] >= 2
 730         && p.non_pawn_material(them) >= QueenValueMidgame + RookValueMidgame
 731         && ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[them])
 732     {
 733       // Is it the attackers turn to move?
 734       bool sente = (them == p.side_to_move());
 735
 736       // Find the attacked squares around the king which has no defenders
 737       // apart from the king itself
 738       Bitboard undefended =
 739              ei.attacked_by(them)       & ~ei.attacked_by(us, PAWN)
 740           & ~ei.attacked_by(us, KNIGHT) & ~ei.attacked_by(us, BISHOP)
 741           & ~ei.attacked_by(us, ROOK)   & ~ei.attacked_by(us, QUEEN)
 742           & ei.attacked_by(us, KING);
 743
 744       Bitboard occ = p.occupied_squares(), b, b2;
 745
 746       // Initialize the 'attackUnits' variable, which is used later on as an
 747       // index to the SafetyTable[] array.  The initial is based on the number
 748       // and types of the attacking pieces, the number of attacked and
 749       // undefended squares around the king, the square of the king, and the
 750       // quality of the pawn shelter.
 751       int attackUnits =
 752             Min((ei.kingAttackersCount[them] * ei.kingAttackersWeight[them]) / 2, 25)
 753           + (ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[them] + count_1s_max_15(undefended)) * 3
 754           + InitKingDanger[relative_square(us, s)] - shelter / 32;
 755
 756       // Analyse safe queen contact checks
 757       b = undefended & ei.attacked_by(them, QUEEN) & ~p.pieces_of_color(them);
 758       if (b)
 759       {
 760         Bitboard attackedByOthers =
 761               ei.attacked_by(them, PAWN)   | ei.attacked_by(them, KNIGHT)
 762             | ei.attacked_by(them, BISHOP) | ei.attacked_by(them, ROOK);
 763
 764         b &= attackedByOthers;
 765         if (b)
 766         {
 767           // The bitboard b now contains the squares available for safe queen
 768           // contact checks.
 769           int count = count_1s_max_15(b);
 770           attackUnits += QueenContactCheckBonus * count * (sente ? 2 : 1);
 771
 772           // Is there a mate threat?
 773           if (QueenContactMates && !p.is_check())
 774           {
 775             Bitboard escapeSquares =
 776                 p.piece_attacks<KING>(s) & ~p.pieces_of_color(us) & ~attackedByOthers;
 777
 778             while (b)
 779             {
 780                 Square from, to = pop_1st_bit(&b);
 781                 if (!(escapeSquares & ~queen_attacks_bb(to, occ & ClearMaskBB[s])))
 782                 {
 783                     // We have a mate, unless the queen is pinned or there
 784                     // is an X-ray attack through the queen.
 785                     for (int i = 0; i < p.piece_count(them, QUEEN); i++)
 786                     {
 787                         from = p.piece_list(them, QUEEN, i);
 788                         if (    bit_is_set(p.piece_attacks<QUEEN>(from), to)
 789                             && !bit_is_set(p.pinned_pieces(them), from)
 790                             && !(rook_attacks_bb(to, occ & ClearMaskBB[from]) & p.rooks_and_queens(us))
 791                             && !(rook_attacks_bb(to, occ & ClearMaskBB[from]) & p.rooks_and_queens(us)))
 792
 793                             ei.mateThreat[them] = make_move(from, to);
 794                     }
 795                 }
 796             }
 797           }
 798         }
 799       }
 800       // Analyse safe rook contact checks:
 801       if (RookContactCheckBonus)
 802       {
 803           b = undefended & ei.attacked_by(them, ROOK) & ~p.pieces_of_color(them);
 804           if (b)
 805           {
 806               Bitboard attackedByOthers =
 807                     ei.attacked_by(them, PAWN)   | ei.attacked_by(them, KNIGHT)
 808                   | ei.attacked_by(them, BISHOP) | ei.attacked_by(them, QUEEN);
 809
 810               b &= attackedByOthers;
 811               if (b)
 812               {
 813                   int count = count_1s_max_15(b);
 814                   attackUnits += (RookContactCheckBonus * count * (sente? 2 : 1));
 815               }
 816           }
 817       }
 818       // Analyse safe distance checks:
 819       if (QueenCheckBonus > 0 || RookCheckBonus > 0)
 820       {
 821           b = p.piece_attacks<ROOK>(s) & ~p.pieces_of_color(them) & ~ei.attacked_by(us);
 822
 823           // Queen checks
 824           b2 = b & ei.attacked_by(them, QUEEN);
 825           if( b2)
 826               attackUnits += QueenCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
 827
 828           // Rook checks
 829           b2 = b & ei.attacked_by(them, ROOK);
 830           if (b2)
 831               attackUnits += RookCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
 832       }
 833       if (QueenCheckBonus > 0 || BishopCheckBonus > 0)
 834       {
 835           b = p.piece_attacks<BISHOP>(s) & ~p.pieces_of_color(them) & ~ei.attacked_by(us);
 836
 837           // Queen checks
 838           b2 = b & ei.attacked_by(them, QUEEN);
 839           if (b2)
 840               attackUnits += QueenCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
 841
 842           // Bishop checks
 843           b2 = b & ei.attacked_by(them, BISHOP);
 844           if (b2)
 845               attackUnits += BishopCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
 846       }
 847       if (KnightCheckBonus > 0)
 848       {
 849           b = p.piece_attacks<KNIGHT>(s) & ~p.pieces_of_color(them) & ~ei.attacked_by(us);
 850
 851           // Knight checks
 852           b2 = b & ei.attacked_by(them, KNIGHT);
 853           if (b2)
 854               attackUnits += KnightCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
 855       }
 856
 857       // Analyse discovered checks (only for non-pawns right now, consider
 858       // adding pawns later).
 859       if (DiscoveredCheckBonus)
 860       {
 861         b = p.discovered_check_candidates(them) & ~p.pawns();
 862         if (b)
 863           attackUnits += DiscoveredCheckBonus * count_1s_max_15(b) * (sente? 2 : 1);
 864       }
 865
 866       // Has a mate threat been found?  We don't do anything here if the
 867       // side with the mating move is the side to move, because in that
 868       // case the mating side will get a huge bonus at the end of the main
 869       // evaluation function instead.
 870       if (ei.mateThreat[them] != MOVE_NONE)
 871           attackUnits += MateThreatBonus;
 872
 873       // Ensure that attackUnits is between 0 and 99, in order to avoid array
 874       // out of bounds errors:
 875       if (attackUnits < 0)
 876           attackUnits = 0;
 877
 878       if (attackUnits >= 100)
 879           attackUnits = 99;
 880
 881       // Finally, extract the king safety score from the SafetyTable[] array.
 882       // Add the score to the evaluation, and also to ei.futilityMargin.  The
 883       // reason for adding the king safety score to the futility margin is
 884       // that the king safety scores can sometimes be very big, and that
 885       // capturing a single attacking piece can therefore result in a score
 886       // change far bigger than the value of the captured piece.
 887       Value v = apply_weight(SafetyTable[attackUnits], WeightKingSafety[us]);
 888
 889       ei.mgValue -= sign * v;
 890
 891       if (us == p.side_to_move())
 892           ei.futilityMargin += v;
 893     }
 894   }
 895
 896
 897   // evaluate_passed_pawns() evaluates the passed pawns for both sides.
 898
 899   void evaluate_passed_pawns(const Position &pos, EvalInfo &ei) {
 900     bool hasUnstoppable[2] = {false, false};
 901     int movesToGo[2] = {100, 100};
 902
 903     for(Color us = WHITE; us <= BLACK; us++) {
 904       Color them = opposite_color(us);
 905       Square ourKingSq = pos.king_square(us);
 906       Square theirKingSq = pos.king_square(them);
 907       Bitboard b = ei.pi->passed_pawns() & pos.pawns(us), b2, b3, b4;
 908
 909       while(b) {
 910         Square s = pop_1st_bit(&b);
 911         assert(pos.piece_on(s) == pawn_of_color(us));
 912         assert(pos.pawn_is_passed(us, s));
 913
 914         int r = int(relative_rank(us, s) - RANK_2);
 915         int tr = Max(0, r * (r-1));
 916         Square blockSq = s + pawn_push(us);
 917
 918         // Base bonus based on rank:
 919         Value mbonus = Value(20 * tr);
 920         Value ebonus = Value(10 + r * r * 10);
 921
 922         // Adjust bonus based on king proximity:
 923         ebonus -= Value(square_distance(ourKingSq, blockSq) * 3 * tr);
 924         ebonus -=
 925           Value(square_distance(ourKingSq, blockSq + pawn_push(us)) * 1 * tr);
 926         ebonus += Value(square_distance(theirKingSq, blockSq) * 6 * tr);
 927
 928         // If the pawn is free to advance, increase bonus:
 929         if(pos.square_is_empty(blockSq)) {
 930
 931           b2 = squares_in_front_of(us, s);
 932           b3 = b2 & ei.attacked_by(them);
 933           b4 = b2 & ei.attacked_by(us);
 934           if((b2 & pos.pieces_of_color(them)) == EmptyBoardBB) {
 935             // There are no enemy pieces in the pawn's path!  Are any of the
 936             // squares in the pawn's path attacked by the enemy?
 937             if(b3 == EmptyBoardBB)
 938               // No enemy attacks, huge bonus!
 939               ebonus += Value(tr * ((b2 == b4)? 17 : 15));
 940             else
 941               // OK, there are enemy attacks.  Are those squares which are
 942               // attacked by the enemy also attacked by us?  If yes, big bonus
 943               // (but smaller than when there are no enemy attacks), if no,
 944               // somewhat smaller bonus.
 945               ebonus += Value(tr * (((b3 & b4) == b3)? 13 : 8));
 946           }
 947           else {
 948             // There are some enemy pieces in the pawn's path.  While this is
 949             // sad, we still assign a moderate bonus if all squares in the path
 950             // which are either occupied by or attacked by enemy pieces are
 951             // also attacked by us.
 952             if(((b3 | (b2 & pos.pieces_of_color(them))) & ~b4) == EmptyBoardBB)
 953               ebonus += Value(tr * 6);
 954           }
 955           // At last, add a small bonus when there are no *friendly* pieces
 956           // in the pawn's path:
 957           if((b2 & pos.pieces_of_color(us)) == EmptyBoardBB)
 958             ebonus += Value(tr);
 959         }
 960
 961         // If the pawn is supported by a friendly pawn, increase bonus.
 962         b2 = pos.pawns(us) & neighboring_files_bb(s);
 963         if(b2 & rank_bb(s))
 964           ebonus += Value(r * 20);
 965         else if(pos.pawn_attacks(them, s) & b2)
 966           ebonus += Value(r * 12);
 967
 968         // If the other side has only a king, check whether the pawn is
 969         // unstoppable:
 970         if(pos.non_pawn_material(them) == Value(0)) {
 971           Square qsq;
 972           int d;
 973
 974           qsq = relative_square(us, make_square(square_file(s), RANK_8));
 975           d = square_distance(s, qsq) - square_distance(theirKingSq, qsq)
 976             + ((us == pos.side_to_move())? 0 : 1);
 977
 978           if(d < 0) {
 979             int mtg = RANK_8 - relative_rank(us, s);
 980             int blockerCount =
 981               count_1s_max_15(squares_in_front_of(us,s)&pos.occupied_squares());
 982             mtg += blockerCount;
 983             d += blockerCount;
 984             if(d < 0) {
 985               hasUnstoppable[us] = true;
 986               movesToGo[us] = Min(movesToGo[us], mtg);
 987             }
 988           }
 989         }
 990         // Rook pawns are a special case:  They are sometimes worse, and
 991         // sometimes better than other passed pawns.  It is difficult to find
 992         // good rules for determining whether they are good or bad.  For now,
 993         // we try the following:  Increase the value for rook pawns if the
 994         // other side has no pieces apart from a knight, and decrease the
 995         // value if the other side has a rook or queen.
 996         if(square_file(s) == FILE_A || square_file(s) == FILE_H) {
 997           if(pos.non_pawn_material(them) == KnightValueMidgame
 998              && pos.piece_count(them, KNIGHT) == 1)
 999             ebonus += ebonus / 4;
1000           else if(pos.rooks_and_queens(them))
1001             ebonus -= ebonus / 4;
1002         }
1003
1004         // Add the scores for this pawn to the middle game and endgame eval.
1005         ei.mgValue += apply_weight(Sign[us] * mbonus, WeightPassedPawnsMidgame);
1006         ei.egValue += apply_weight(Sign[us] * ebonus, WeightPassedPawnsEndgame);
1007       }
1008     }
1009
1010     // Does either side have an unstoppable passed pawn?
1011     if(hasUnstoppable[WHITE] && !hasUnstoppable[BLACK])
1012       ei.egValue += UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * movesToGo[WHITE]);
1013     else if(hasUnstoppable[BLACK] && !hasUnstoppable[WHITE])
1014       ei.egValue -= UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * movesToGo[BLACK]);
1015     else if(hasUnstoppable[BLACK] && hasUnstoppable[WHITE]) {
1016       // Both sides have unstoppable pawns!  Try to find out who queens
1017       // first.  We begin by transforming 'movesToGo' to the number of
1018       // plies until the pawn queens for both sides:
1019       movesToGo[WHITE] *= 2;
1020       movesToGo[BLACK] *= 2;
1021       movesToGo[pos.side_to_move()]--;
1022
1023       // If one side queens at least three plies before the other, that
1024       // side wins:
1025       if(movesToGo[WHITE] <= movesToGo[BLACK] - 3)
1026         ei.egValue += UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * (movesToGo[WHITE]/2));
1027       else if(movesToGo[BLACK] <= movesToGo[WHITE] - 3)
1028         ei.egValue -= UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * (movesToGo[BLACK]/2));
1029
1030       // We could also add some rules about the situation when one side
1031       // queens exactly one ply before the other:  Does the first queen
1032       // check the opponent's king, or attack the opponent's queening square?
1033       // This is slightly tricky to get right, because it is possible that
1034       // the opponent's king has moved somewhere before the first pawn queens.
1035     }
1036   }
1037
1038
1039   // evaluate_trapped_bishop_a7h7() determines whether a bishop on a7/h7
1040   // (a2/h2 for black) is trapped by enemy pawns, and assigns a penalty
1041   // if it is.
1042
1043   void evaluate_trapped_bishop_a7h7(const Position &pos, Square s, Color us,
1044                                     EvalInfo &ei) {
1045
1046     assert(square_is_ok(s));
1047     assert(pos.piece_on(s) == bishop_of_color(us));
1048
1049     Square b6 = relative_square(us, (square_file(s) == FILE_A) ? SQ_B6 : SQ_G6);
1050     Square b8 = relative_square(us, (square_file(s) == FILE_A) ? SQ_B8 : SQ_G8);
1051
1052     if (   pos.piece_on(b6) == pawn_of_color(opposite_color(us))
1053         && pos.see(s, b6) < 0
1054         && pos.see(s, b8) < 0)
1055     {
1056         ei.mgValue -= Sign[us] * TrappedBishopA7H7Penalty;
1057         ei.egValue -= Sign[us] * TrappedBishopA7H7Penalty;
1058     }
1059   }
1060
1061
1062   // evaluate_trapped_bishop_a1h1() determines whether a bishop on a1/h1
1063   // (a8/h8 for black) is trapped by a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for
1064   // black), and assigns a penalty if it is.  This pattern can obviously
1065   // only occur in Chess960 games.
1066
1067   void evaluate_trapped_bishop_a1h1(const Position &pos, Square s, Color us,
1068                                     EvalInfo &ei) {
1069     Piece pawn = pawn_of_color(us);
1070     Square b2, b3, c3;
1071
1072     assert(Chess960);
1073     assert(square_is_ok(s));
1074     assert(pos.piece_on(s) == bishop_of_color(us));
1075
1076     if(square_file(s) == FILE_A) {
1077       b2 = relative_square(us, SQ_B2);
1078       b3 = relative_square(us, SQ_B3);
1079       c3 = relative_square(us, SQ_C3);
1080     }
1081     else {
1082       b2 = relative_square(us, SQ_G2);
1083       b3 = relative_square(us, SQ_G3);
1084       c3 = relative_square(us, SQ_F3);
1085     }
1086
1087     if(pos.piece_on(b2) == pawn) {
1088       Value penalty;
1089
1090       if(!pos.square_is_empty(b3))
1091         penalty = 2*TrappedBishopA1H1Penalty;
1092       else if(pos.piece_on(c3) == pawn)
1093         penalty = TrappedBishopA1H1Penalty;
1094       else
1095         penalty = TrappedBishopA1H1Penalty / 2;
1096
1097       ei.mgValue -= Sign[us] * penalty;
1098       ei.egValue -= Sign[us] * penalty;
1099     }
1100
1101   }
1102
1103
1104   // apply_weight applies an evaluation weight to a value.
1105
1106   inline Value apply_weight(Value v, int w) {
1107     return (v*w) / 0x100;
1108   }
1109
1110
1111   // scale_by_game_phase interpolates between a middle game and an endgame
1112   // score, based on game phase.  It also scales the return value by a
1113   // ScaleFactor array.
1114
1115   Value scale_by_game_phase(Value mv, Value ev, Phase ph, const ScaleFactor sf[]) {
1116
1117     assert(mv > -VALUE_INFINITE && mv < VALUE_INFINITE);
1118     assert(ev > -VALUE_INFINITE && ev < VALUE_INFINITE);
1119     assert(ph >= PHASE_ENDGAME && ph <= PHASE_MIDGAME);
1120
1121     ev = apply_scale_factor(ev, sf[(ev > Value(0) ? WHITE : BLACK)]);
1122
1123     // Linearized sigmoid interpolator
1124     int sph = int(ph);
1125     sph -= (64 - sph) / 4;
1126     sph = Min(PHASE_MIDGAME, Max(PHASE_ENDGAME, sph));
1127
1128     Value result = Value(int((mv * sph + ev * (128 - sph)) / 128));
1129
1130     return Value(int(result) & ~(GrainSize - 1));
1131   }
1132
1133
1134   // count_1s_8bit() counts the number of nonzero bits in the 8 least
1135   // significant bits of a Bitboard. This function is used by the king
1136   // shield evaluation.
1137
1138   int count_1s_8bit(Bitboard b) {
1139     return int(BitCount8Bit[b & 0xFF]);
1140   }
1141
1142
1143   // compute_weight() computes the value of an evaluation weight, by combining
1144   // an UCI-configurable weight with an internal weight.
1145
1146   int compute_weight(int uciWeight, int internalWeight) {
1147     uciWeight = (uciWeight * 0x100) / 100;
1148     return (uciWeight * internalWeight) / 0x100;
1149   }
1150
1151
1152   // helper used in read_weights()
1153   int weight_option(const std::string& opt, int weight) {
1154
1155     return compute_weight(get_option_value_int(opt), weight);
1156   }
1157
1158
1159   // init_safety() initizes the king safety evaluation, based on UCI
1160   // parameters.  It is called from read_weights().
1161
1162   void init_safety() {
1163
1164     QueenContactCheckBonus = get_option_value_int("Queen Contact Check Bonus");
1165     RookContactCheckBonus  = get_option_value_int("Rook Contact Check Bonus");
1166     QueenCheckBonus        = get_option_value_int("Queen Check Bonus");
1167     RookCheckBonus         = get_option_value_int("Rook Check Bonus");
1168     BishopCheckBonus       = get_option_value_int("Bishop Check Bonus");
1169     KnightCheckBonus       = get_option_value_int("Knight Check Bonus");
1170     DiscoveredCheckBonus   = get_option_value_int("Discovered Check Bonus");
1171     MateThreatBonus        = get_option_value_int("Mate Threat Bonus");
1172
1173     int maxSlope = get_option_value_int("King Safety Max Slope");
1174     int peak     = get_option_value_int("King Safety Max Value") * 256 / 100;
1175     double a     = get_option_value_int("King Safety Coefficient") / 100.0;
1176     double b     = get_option_value_int("King Safety X Intercept");
1177     bool quad    = (get_option_value_string("King Safety Curve") == "Quadratic");
1178     bool linear  = (get_option_value_string("King Safety Curve") == "Linear");
1179
1180     for (int i = 0; i < 100; i++)
1181     {
1182         if (i < b)
1183             SafetyTable[i] = Value(0);
1184         else if(quad)
1185             SafetyTable[i] = Value((int)(a * (i - b) * (i - b)));
1186         else if(linear)
1187             SafetyTable[i] = Value((int)(100 * a * (i - b)));
1188     }
1189
1190     for (int i = 0; i < 100; i++)
1191     {
1192         if (SafetyTable[i+1] - SafetyTable[i] > maxSlope)
1193             for (int j = i + 1; j < 100; j++)
1194                 SafetyTable[j] = SafetyTable[j-1] + Value(maxSlope);
1195
1196         if (SafetyTable[i]  > Value(peak))
1197             SafetyTable[i] = Value(peak);
1198     }
1199   }
1200
1201 }