Add new clop tuned value
[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) 2008-2012 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
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 #include <cassert>
21 #include <iomanip>
22 #include <sstream>
23 #include <algorithm>
24
25 #include "bitcount.h"
26 #include "evaluate.h"
27 #include "material.h"
28 #include "pawns.h"
29 #include "thread.h"
30 #include "ucioption.h"
31
32 namespace {
33
34   // Struct EvalInfo contains various information computed and collected
35   // by the evaluation functions.
36   struct EvalInfo {
37
38     // Pointers to material and pawn hash table entries
39     Material::Entry* mi;
40     Pawns::Entry* pi;
41
42     // attackedBy[color][piece type] is a bitboard representing all squares
43     // attacked by a given color and piece type, attackedBy[color][0] contains
44     // all squares attacked by the given color.
45     Bitboard attackedBy[COLOR_NB][PIECE_TYPE_NB];
46
47     // kingRing[color] is the zone around the king which is considered
48     // by the king safety evaluation. This consists of the squares directly
49     // adjacent to the king, and the three (or two, for a king on an edge file)
50     // squares two ranks in front of the king. For instance, if black's king
51     // is on g8, kingRing[BLACK] is a bitboard containing the squares f8, h8,
52     // f7, g7, h7, f6, g6 and h6.
53     Bitboard kingRing[COLOR_NB];
54
55     // kingAttackersCount[color] is the number of pieces of the given color
56     // which attack a square in the kingRing of the enemy king.
57     int kingAttackersCount[COLOR_NB];
58
59     // kingAttackersWeight[color] is the sum of the "weight" of the pieces of the
60     // given color which attack a square in the kingRing of the enemy king. The
61     // weights of the individual piece types are given by the variables
62     // QueenAttackWeight, RookAttackWeight, BishopAttackWeight and
63     // KnightAttackWeight in evaluate.cpp
64     int kingAttackersWeight[COLOR_NB];
65
66     // kingAdjacentZoneAttacksCount[color] is the number of attacks to squares
67     // directly adjacent to the king of the given color. Pieces which attack
68     // more than one square are counted multiple times. For instance, if black's
69     // king is on g8 and there's a white knight on g5, this knight adds
70     // 2 to kingAdjacentZoneAttacksCount[BLACK].
71     int kingAdjacentZoneAttacksCount[COLOR_NB];
72   };
73
74   // Evaluation grain size, must be a power of 2
75   const int GrainSize = 8;
76
77   // Evaluation weights, initialized from UCI options
78   enum { Mobility, PassedPawns, Space };
79   Score Weights[3];
80
81   typedef Value V;
82   #define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
83
84   // Internal evaluation weights. These are applied on top of the evaluation
85   // weights read from UCI parameters. The purpose is to be able to change
86   // the evaluation weights while keeping the default values of the UCI
87   // parameters at 100, which looks prettier.
88   //
89   // Values modified by Joona Kiiski
90   const Score WeightsInternal[] = {
91       S(252, 344), S(216, 266), S(46, 0)
92   };
93
94   // MobilityBonus[PieceType][attacked] contains mobility bonuses for middle and
95   // end game, indexed by piece type and number of attacked squares not occupied
96   // by friendly pieces.
97   const Score MobilityBonus[][32] = {
98      {}, {},
99      { S(-38,-33), S(-25,-23), S(-12,-13), S( 0, -3), S(12,  7), S(25, 17), // Knights
100        S( 31, 22), S( 38, 27), S( 38, 27) },
101      { S(-25,-30), S(-11,-16), S(  3, -2), S(17, 12), S(31, 26), S(45, 40), // Bishops
102        S( 57, 52), S( 65, 60), S( 71, 65), S(74, 69), S(76, 71), S(78, 73),
103        S( 79, 74), S( 80, 75), S( 81, 76), S(81, 76) },
104      { S(-20,-36), S(-14,-19), S( -8, -3), S(-2, 13), S( 4, 29), S(10, 46), // Rooks
105        S( 14, 62), S( 19, 79), S( 23, 95), S(26,106), S(27,111), S(28,114),
106        S( 29,116), S( 30,117), S( 31,118), S(32,118) },
107      { S(-10,-18), S( -8,-13), S( -6, -7), S(-3, -2), S(-1,  3), S( 1,  8), // Queens
108        S(  3, 13), S(  5, 19), S(  8, 23), S(10, 27), S(12, 32), S(15, 34),
109        S( 16, 35), S( 17, 35), S( 18, 35), S(20, 35), S(20, 35), S(20, 35),
110        S( 20, 35), S( 20, 35), S( 20, 35), S(20, 35), S(20, 35), S(20, 35),
111        S( 20, 35), S( 20, 35), S( 20, 35), S(20, 35), S(20, 35), S(20, 35),
112        S( 20, 35), S( 20, 35) }
113   };
114
115   // OutpostBonus[PieceType][Square] contains outpost bonuses of knights and
116   // bishops, indexed by piece type and square (from white's point of view).
117   const Value OutpostBonus[][SQUARE_NB] = {
118   {
119   //  A     B     C     D     E     F     G     H
120     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // Knights
121     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0),
122     V(0), V(0), V(4), V(8), V(8), V(4), V(0), V(0),
123     V(0), V(4),V(17),V(26),V(26),V(17), V(4), V(0),
124     V(0), V(8),V(26),V(35),V(35),V(26), V(8), V(0),
125     V(0), V(4),V(17),V(17),V(17),V(17), V(4), V(0) },
126   {
127     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // Bishops
128     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0),
129     V(0), V(0), V(5), V(5), V(5), V(5), V(0), V(0),
130     V(0), V(5),V(10),V(10),V(10),V(10), V(5), V(0),
131     V(0),V(10),V(21),V(21),V(21),V(21),V(10), V(0),
132     V(0), V(5), V(8), V(8), V(8), V(8), V(5), V(0) }
133   };
134
135   // ThreatBonus[attacking][attacked] contains threat bonuses according to
136   // which piece type attacks which one.
137   const Score ThreatBonus[][PIECE_TYPE_NB] = {
138     {}, {},
139     { S(0, 0), S( 7, 39), S( 0,  0), S(24, 49), S(41,100), S(41,100) }, // KNIGHT
140     { S(0, 0), S( 7, 39), S(24, 49), S( 0,  0), S(41,100), S(41,100) }, // BISHOP
141     { S(0, 0), S( 0, 22), S(15, 49), S(15, 49), S( 0,  0), S(24, 49) }, // ROOK
142     { S(0, 0), S(15, 39), S(15, 39), S(15, 39), S(15, 39), S( 0,  0) }  // QUEEN
143   };
144
145   // ThreatenedByPawnPenalty[PieceType] contains a penalty according to which
146   // piece type is attacked by an enemy pawn.
147   const Score ThreatenedByPawnPenalty[] = {
148     S(0, 0), S(0, 0), S(56, 70), S(56, 70), S(76, 99), S(86, 118)
149   };
150
151   #undef S
152
153   // CLOP now likes 85, 31 - try next
154   Score BishopPinBonus = make_score(66, 11);
155
156   // Bonus for having the side to move (modified by Joona Kiiski)
157   const Score Tempo = make_score(24, 11);
158
159   // Rooks and queens on the 7th rank
160   const Score RookOn7thBonus  = make_score(3, 20);
161   const Score QueenOn7thBonus = make_score(1,  8);
162
163   // Rooks and queens attacking pawns on the same rank
164   const Score RookOnPawnBonus  = make_score(3, 48);
165   const Score QueenOnPawnBonus = make_score(1, 40);
166
167   // Rooks on open files (modified by Joona Kiiski)
168   const Score RookOpenFileBonus     = make_score(43, 21);
169   const Score RookHalfOpenFileBonus = make_score(19, 10);
170
171   // Penalty for rooks trapped inside a friendly king which has lost the
172   // right to castle.
173   const Value TrappedRookPenalty = Value(180);
174
175   // Penalty for a bishop on a1/h1 (a8/h8 for black) which is trapped by
176   // a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for black). This can obviously only
177   // happen in Chess960 games.
178   const Score TrappedBishopA1H1Penalty = make_score(100, 100);
179
180   // Penalty for an undefended bishop or knight
181   const Score UndefendedMinorPenalty = make_score(25, 10);
182
183   // The SpaceMask[Color] contains the area of the board which is considered
184   // by the space evaluation. In the middle game, each side is given a bonus
185   // based on how many squares inside this area are safe and available for
186   // friendly minor pieces.
187   const Bitboard SpaceMask[] = {
188     (1ULL << SQ_C2) | (1ULL << SQ_D2) | (1ULL << SQ_E2) | (1ULL << SQ_F2) |
189     (1ULL << SQ_C3) | (1ULL << SQ_D3) | (1ULL << SQ_E3) | (1ULL << SQ_F3) |
190     (1ULL << SQ_C4) | (1ULL << SQ_D4) | (1ULL << SQ_E4) | (1ULL << SQ_F4),
191     (1ULL << SQ_C7) | (1ULL << SQ_D7) | (1ULL << SQ_E7) | (1ULL << SQ_F7) |
192     (1ULL << SQ_C6) | (1ULL << SQ_D6) | (1ULL << SQ_E6) | (1ULL << SQ_F6) |
193     (1ULL << SQ_C5) | (1ULL << SQ_D5) | (1ULL << SQ_E5) | (1ULL << SQ_F5)
194   };
195
196   // King danger constants and variables. The king danger scores are taken
197   // from the KingDangerTable[]. Various little "meta-bonuses" measuring
198   // the strength of the enemy attack are added up into an integer, which
199   // is used as an index to KingDangerTable[].
200   //
201   // King safety evaluation is asymmetrical and different for us (root color)
202   // and for our opponent. These values are used to init KingDangerTable.
203   const int KingDangerWeights[] = { 259, 247 };
204
205   // KingAttackWeights[PieceType] contains king attack weights by piece type
206   const int KingAttackWeights[] = { 0, 0, 2, 2, 3, 5 };
207
208   // Bonuses for enemy's safe checks
209   const int QueenContactCheckBonus = 6;
210   const int RookContactCheckBonus  = 4;
211   const int QueenCheckBonus        = 3;
212   const int RookCheckBonus         = 2;
213   const int BishopCheckBonus       = 1;
214   const int KnightCheckBonus       = 1;
215
216   // InitKingDanger[Square] contains penalties based on the position of the
217   // defending king, indexed by king's square (from white's point of view).
218   const int InitKingDanger[] = {
219      2,  0,  2,  5,  5,  2,  0,  2,
220      2,  2,  4,  8,  8,  4,  2,  2,
221      7, 10, 12, 12, 12, 12, 10,  7,
222     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
223     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
224     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
225     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
226     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15
227   };
228
229   // KingDangerTable[Color][attackUnits] contains the actual king danger
230   // weighted scores, indexed by color and by a calculated integer number.
231   Score KingDangerTable[COLOR_NB][128];
232
233   // TracedTerms[Color][PieceType || TracedType] contains a breakdown of the
234   // evaluation terms, used when tracing.
235   Score TracedScores[COLOR_NB][16];
236   std::stringstream TraceStream;
237
238   enum TracedType {
239     PST = 8, IMBALANCE = 9, MOBILITY = 10, THREAT = 11,
240     PASSED = 12, UNSTOPPABLE = 13, SPACE = 14, TOTAL = 15
241   };
242
243   // Function prototypes
244   template<bool Trace>
245   Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin);
246
247   template<Color Us>
248   void init_eval_info(const Position& pos, EvalInfo& ei);
249
250   template<Color Us, bool Trace>
251   Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility);
252
253   template<Color Us, bool Trace>
254   Score evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei, Value margins[]);
255
256   template<Color Us>
257   Score evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei);
258
259   template<Color Us>
260   int evaluate_space(const Position& pos, EvalInfo& ei);
261
262   template<Color Us>
263   Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei);
264
265   Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei);
266
267   Value interpolate(const Score& v, Phase ph, ScaleFactor sf);
268   Score weight_option(const std::string& mgOpt, const std::string& egOpt, Score internalWeight);
269   double to_cp(Value v);
270   void trace_add(int idx, Score term_w, Score term_b = SCORE_ZERO);
271   void trace_row(const char* name, int idx);
272 }
273
274
275 namespace Eval {
276
277   /// evaluate() is the main evaluation function. It always computes two
278   /// values, an endgame score and a middle game score, and interpolates
279   /// between them based on the remaining material.
280
281   Value evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
282     return do_evaluate<false>(pos, margin);
283   }
284
285
286   /// init() computes evaluation weights from the corresponding UCI parameters
287   /// and setup king tables.
288
289   void init() {
290
291     Weights[Mobility]    = weight_option("Mobility (Middle Game)", "Mobility (Endgame)", WeightsInternal[Mobility]);
292     Weights[PassedPawns] = weight_option("Passed Pawns (Middle Game)", "Passed Pawns (Endgame)", WeightsInternal[PassedPawns]);
293     Weights[Space]       = weight_option("Space", "Space", WeightsInternal[Space]);
294
295     int KingDanger[] = { KingDangerWeights[0], KingDangerWeights[1] };
296
297     // If running in analysis mode, make sure we use symmetrical king safety.
298     // We do so by replacing both KingDanger weights by their average.
299     if (Options["UCI_AnalyseMode"])
300         KingDanger[0] = KingDanger[1] = (KingDanger[0] + KingDanger[1]) / 2;
301
302     const int MaxSlope = 30;
303     const int Peak = 1280;
304
305     for (int t = 0, i = 1; i < 100; i++)
306     {
307         t = std::min(Peak, std::min(int(0.4 * i * i), t + MaxSlope));
308
309         KingDangerTable[0][i] = apply_weight(make_score(t, 0), make_score(KingDanger[0], 0));
310         KingDangerTable[1][i] = apply_weight(make_score(t, 0), make_score(KingDanger[1], 0));
311     }
312
313     BishopPinBonus = make_score(Options["pin_open"], Options["pin_end"]);
314   }
315
316
317   /// trace() is like evaluate() but instead of a value returns a string suitable
318   /// to be print on stdout with the detailed descriptions and values of each
319   /// evaluation term. Used mainly for debugging.
320
321   std::string trace(const Position& pos) {
322
323     Value margin;
324     std::string totals;
325
326     Search::RootColor = pos.side_to_move();
327
328     TraceStream.str("");
329     TraceStream << std::showpoint << std::showpos << std::fixed << std::setprecision(2);
330     memset(TracedScores, 0, 2 * 16 * sizeof(Score));
331
332     do_evaluate<true>(pos, margin);
333
334     totals = TraceStream.str();
335     TraceStream.str("");
336
337     TraceStream << std::setw(21) << "Eval term " << "|    White    |    Black    |     Total     \n"
338                 <<             "                     |   MG    EG  |   MG    EG  |   MG     EG   \n"
339                 <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
340
341     trace_row("Material, PST, Tempo", PST);
342     trace_row("Material imbalance", IMBALANCE);
343     trace_row("Pawns", PAWN);
344     trace_row("Knights", KNIGHT);
345     trace_row("Bishops", BISHOP);
346     trace_row("Rooks", ROOK);
347     trace_row("Queens", QUEEN);
348     trace_row("Mobility", MOBILITY);
349     trace_row("King safety", KING);
350     trace_row("Threats", THREAT);
351     trace_row("Passed pawns", PASSED);
352     trace_row("Unstoppable pawns", UNSTOPPABLE);
353     trace_row("Space", SPACE);
354
355     TraceStream <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
356     trace_row("Total", TOTAL);
357     TraceStream << totals;
358
359     return TraceStream.str();
360   }
361
362 } // namespace Eval
363
364
365 namespace {
366
367 template<bool Trace>
368 Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
369
370   assert(!pos.checkers());
371
372   EvalInfo ei;
373   Value margins[COLOR_NB];
374   Score score, mobilityWhite, mobilityBlack;
375   Thread* th = pos.this_thread();
376
377   // margins[] store the uncertainty estimation of position's evaluation
378   // that typically is used by the search for pruning decisions.
379   margins[WHITE] = margins[BLACK] = VALUE_ZERO;
380
381   // Initialize score by reading the incrementally updated scores included
382   // in the position object (material + piece square tables) and adding
383   // Tempo bonus. Score is computed from the point of view of white.
384   score = pos.psq_score() + (pos.side_to_move() == WHITE ? Tempo : -Tempo);
385
386   // Probe the material hash table
387   ei.mi = Material::probe(pos, th->materialTable, th->endgames);
388   score += ei.mi->material_value();
389
390   // If we have a specialized evaluation function for the current material
391   // configuration, call it and return.
392   if (ei.mi->specialized_eval_exists())
393   {
394       margin = VALUE_ZERO;
395       return ei.mi->evaluate(pos);
396   }
397
398   // Probe the pawn hash table
399   ei.pi = Pawns::probe(pos, th->pawnsTable);
400   score += ei.pi->pawns_value();
401
402   // Initialize attack and king safety bitboards
403   init_eval_info<WHITE>(pos, ei);
404   init_eval_info<BLACK>(pos, ei);
405
406   // Evaluate pieces and mobility
407   score +=  evaluate_pieces_of_color<WHITE, Trace>(pos, ei, mobilityWhite)
408           - evaluate_pieces_of_color<BLACK, Trace>(pos, ei, mobilityBlack);
409
410   score += apply_weight(mobilityWhite - mobilityBlack, Weights[Mobility]);
411
412   // Evaluate kings after all other pieces because we need complete attack
413   // information when computing the king safety evaluation.
414   score +=  evaluate_king<WHITE, Trace>(pos, ei, margins)
415           - evaluate_king<BLACK, Trace>(pos, ei, margins);
416
417   // Evaluate tactical threats, we need full attack information including king
418   score +=  evaluate_threats<WHITE>(pos, ei)
419           - evaluate_threats<BLACK>(pos, ei);
420
421   // Evaluate passed pawns, we need full attack information including king
422   score +=  evaluate_passed_pawns<WHITE>(pos, ei)
423           - evaluate_passed_pawns<BLACK>(pos, ei);
424
425   // If one side has only a king, check whether exists any unstoppable passed pawn
426   if (!pos.non_pawn_material(WHITE) || !pos.non_pawn_material(BLACK))
427       score += evaluate_unstoppable_pawns(pos, ei);
428
429   // Evaluate space for both sides, only in middle-game.
430   if (ei.mi->space_weight())
431   {
432       int s = evaluate_space<WHITE>(pos, ei) - evaluate_space<BLACK>(pos, ei);
433       score += apply_weight(make_score(s * ei.mi->space_weight(), 0), Weights[Space]);
434   }
435
436   // Scale winning side if position is more drawish that what it appears
437   ScaleFactor sf = eg_value(score) > VALUE_DRAW ? ei.mi->scale_factor(pos, WHITE)
438                                                 : ei.mi->scale_factor(pos, BLACK);
439
440   // If we don't already have an unusual scale factor, check for opposite
441   // colored bishop endgames, and use a lower scale for those.
442   if (   ei.mi->game_phase() < PHASE_MIDGAME
443       && pos.opposite_bishops()
444       && sf == SCALE_FACTOR_NORMAL)
445   {
446       // Only the two bishops ?
447       if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMg
448           && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMg)
449       {
450           // Check for KBP vs KB with only a single pawn that is almost
451           // certainly a draw or at least two pawns.
452           bool one_pawn = (pos.piece_count(WHITE, PAWN) + pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 1);
453           sf = one_pawn ? ScaleFactor(8) : ScaleFactor(32);
454       }
455       else
456           // Endgame with opposite-colored bishops, but also other pieces. Still
457           // a bit drawish, but not as drawish as with only the two bishops.
458            sf = ScaleFactor(50);
459   }
460
461   margin = margins[pos.side_to_move()];
462   Value v = interpolate(score, ei.mi->game_phase(), sf);
463
464   // In case of tracing add all single evaluation contributions for both white and black
465   if (Trace)
466   {
467       trace_add(PST, pos.psq_score());
468       trace_add(IMBALANCE, ei.mi->material_value());
469       trace_add(PAWN, ei.pi->pawns_value());
470       trace_add(MOBILITY, apply_weight(mobilityWhite, Weights[Mobility]), apply_weight(mobilityBlack, Weights[Mobility]));
471       trace_add(THREAT, evaluate_threats<WHITE>(pos, ei), evaluate_threats<BLACK>(pos, ei));
472       trace_add(PASSED, evaluate_passed_pawns<WHITE>(pos, ei), evaluate_passed_pawns<BLACK>(pos, ei));
473       trace_add(UNSTOPPABLE, evaluate_unstoppable_pawns(pos, ei));
474       Score w = make_score(ei.mi->space_weight() * evaluate_space<WHITE>(pos, ei), 0);
475       Score b = make_score(ei.mi->space_weight() * evaluate_space<BLACK>(pos, ei), 0);
476       trace_add(SPACE, apply_weight(w, Weights[Space]), apply_weight(b, Weights[Space]));
477       trace_add(TOTAL, score);
478       TraceStream << "\nUncertainty margin: White: " << to_cp(margins[WHITE])
479                   << ", Black: " << to_cp(margins[BLACK])
480                   << "\nScaling: " << std::noshowpos
481                   << std::setw(6) << 100.0 * ei.mi->game_phase() / 128.0 << "% MG, "
482                   << std::setw(6) << 100.0 * (1.0 - ei.mi->game_phase() / 128.0) << "% * "
483                   << std::setw(6) << (100.0 * sf) / SCALE_FACTOR_NORMAL << "% EG.\n"
484                   << "Total evaluation: " << to_cp(v);
485   }
486
487   return pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v;
488 }
489
490
491   // init_eval_info() initializes king bitboards for given color adding
492   // pawn attacks. To be done at the beginning of the evaluation.
493
494   template<Color Us>
495   void init_eval_info(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
496
497     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
498
499     Bitboard b = ei.attackedBy[Them][KING] = pos.attacks_from<KING>(pos.king_square(Them));
500     ei.attackedBy[Us][PAWN] = ei.pi->pawn_attacks(Us);
501
502     // Init king safety tables only if we are going to use them
503     if (   pos.piece_count(Us, QUEEN)
504         && pos.non_pawn_material(Us) >= QueenValueMg + RookValueMg)
505     {
506         ei.kingRing[Them] = (b | (Us == WHITE ? b >> 8 : b << 8));
507         b &= ei.attackedBy[Us][PAWN];
508         ei.kingAttackersCount[Us] = b ? popcount<Max15>(b) / 2 : 0;
509         ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] = ei.kingAttackersWeight[Us] = 0;
510     } else
511         ei.kingRing[Them] = ei.kingAttackersCount[Us] = 0;
512   }
513
514
515   // evaluate_outposts() evaluates bishop and knight outposts squares
516
517   template<PieceType Piece, Color Us>
518   Score evaluate_outposts(const Position& pos, EvalInfo& ei, Square s) {
519
520     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
521
522     assert (Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT);
523
524     // Initial bonus based on square
525     Value bonus = OutpostBonus[Piece == BISHOP][relative_square(Us, s)];
526
527     // Increase bonus if supported by pawn, especially if the opponent has
528     // no minor piece which can exchange the outpost piece.
529     if (bonus && (ei.attackedBy[Us][PAWN] & s))
530     {
531         if (   !pos.pieces(Them, KNIGHT)
532             && !(same_color_squares(s) & pos.pieces(Them, BISHOP)))
533             bonus += bonus + bonus / 2;
534         else
535             bonus += bonus / 2;
536     }
537     return make_score(bonus, bonus);
538   }
539
540
541   // evaluate_pieces<>() assigns bonuses and penalties to the pieces of a given color
542
543   template<PieceType Piece, Color Us, bool Trace>
544   Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility, Bitboard mobilityArea) {
545
546     Bitboard b;
547     Square s, ksq;
548     int mob;
549     File f;
550     Score score = SCORE_ZERO;
551
552     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
553     const Square* pl = pos.piece_list(Us, Piece);
554
555     ei.attackedBy[Us][Piece] = 0;
556
557     while ((s = *pl++) != SQ_NONE)
558     {
559         // Find attacked squares, including x-ray attacks for bishops and rooks
560         if (Piece == KNIGHT || Piece == QUEEN)
561             b = pos.attacks_from<Piece>(s);
562         else if (Piece == BISHOP)
563             b = attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, QUEEN));
564         else if (Piece == ROOK)
565             b = attacks_bb<ROOK>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN));
566         else
567             assert(false);
568
569         ei.attackedBy[Us][Piece] |= b;
570
571         if (b & ei.kingRing[Them])
572         {
573             ei.kingAttackersCount[Us]++;
574             ei.kingAttackersWeight[Us] += KingAttackWeights[Piece];
575             Bitboard bb = (b & ei.attackedBy[Them][KING]);
576             if (bb)
577                 ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] += popcount<Max15>(bb);
578         }
579
580         mob = (Piece != QUEEN ? popcount<Max15>(b & mobilityArea)
581                               : popcount<Full >(b & mobilityArea));
582
583         mobility += MobilityBonus[Piece][mob];
584
585         // Decrease score if we are attacked by an enemy pawn. Remaining part
586         // of threat evaluation must be done later when we have full attack info.
587         if (ei.attackedBy[Them][PAWN] & s)
588             score -= ThreatenedByPawnPenalty[Piece];
589         else if (Piece == BISHOP && (PseudoAttacks[Piece][pos.king_square(Them)] & s)) {
590              const Bitboard between = BetweenBB[s][pos.king_square(Them)] & pos.pieces();
591              if (!more_than_one(between))
592                  score += BishopPinBonus;
593         }
594
595         // Bishop and knight outposts squares
596         if (    (Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT)
597             && !(pos.pieces(Them, PAWN) & attack_span_mask(Us, s)))
598             score += evaluate_outposts<Piece, Us>(pos, ei, s);
599
600         if ((Piece == ROOK || Piece == QUEEN) && relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
601         {
602             // Major piece on 7th rank
603             if (   relative_rank(Us, s) == RANK_7
604                 && relative_rank(Us, pos.king_square(Them)) == RANK_8)
605                 score += (Piece == ROOK ? RookOn7thBonus : QueenOn7thBonus);
606
607             // Major piece attacking pawns on the same rank
608             Bitboard pawns = pos.pieces(Them, PAWN) & rank_bb(s);
609             if (pawns)
610                 score += (Piece == ROOK ? RookOnPawnBonus
611                                         : QueenOnPawnBonus) * popcount<Max15>(pawns);
612         }
613
614         // Special extra evaluation for bishops
615         if (Piece == BISHOP && pos.is_chess960())
616         {
617             // An important Chess960 pattern: A cornered bishop blocked by
618             // a friendly pawn diagonally in front of it is a very serious
619             // problem, especially when that pawn is also blocked.
620             if (s == relative_square(Us, SQ_A1) || s == relative_square(Us, SQ_H1))
621             {
622                 Square d = pawn_push(Us) + (file_of(s) == FILE_A ? DELTA_E : DELTA_W);
623                 if (pos.piece_on(s + d) == make_piece(Us, PAWN))
624                 {
625                     if (!pos.is_empty(s + d + pawn_push(Us)))
626                         score -= 2*TrappedBishopA1H1Penalty;
627                     else if (pos.piece_on(s + 2*d) == make_piece(Us, PAWN))
628                         score -= TrappedBishopA1H1Penalty;
629                     else
630                         score -= TrappedBishopA1H1Penalty / 2;
631                 }
632             }
633         }
634
635         // Special extra evaluation for rooks
636         if (Piece == ROOK)
637         {
638             // Open and half-open files
639             f = file_of(s);
640             if (ei.pi->file_is_half_open(Us, f))
641             {
642                 if (ei.pi->file_is_half_open(Them, f))
643                     score += RookOpenFileBonus;
644                 else
645                     score += RookHalfOpenFileBonus;
646             }
647
648             // Penalize rooks which are trapped inside a king. Penalize more if
649             // king has lost right to castle.
650             if (mob > 6 || ei.pi->file_is_half_open(Us, f))
651                 continue;
652
653             ksq = pos.king_square(Us);
654
655             if (    file_of(ksq) >= FILE_E
656                 &&  file_of(s) > file_of(ksq)
657                 && (relative_rank(Us, ksq) == RANK_1 || rank_of(ksq) == rank_of(s)))
658             {
659                 // Is there a half-open file between the king and the edge of the board?
660                 if (!ei.pi->has_open_file_to_right(Us, file_of(ksq)))
661                     score -= make_score(pos.can_castle(Us) ? (TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2
662                                                            : (TrappedRookPenalty - mob * 16), 0);
663             }
664             else if (    file_of(ksq) <= FILE_D
665                      &&  file_of(s) < file_of(ksq)
666                      && (relative_rank(Us, ksq) == RANK_1 || rank_of(ksq) == rank_of(s)))
667             {
668                 // Is there a half-open file between the king and the edge of the board?
669                 if (!ei.pi->has_open_file_to_left(Us, file_of(ksq)))
670                     score -= make_score(pos.can_castle(Us) ? (TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2
671                                                            : (TrappedRookPenalty - mob * 16), 0);
672             }
673         }
674     }
675
676     if (Trace)
677         TracedScores[Us][Piece] = score;
678
679     return score;
680   }
681
682
683   // evaluate_threats<>() assigns bonuses according to the type of attacking piece
684   // and the type of attacked one.
685
686   template<Color Us>
687   Score evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
688
689     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
690
691     Bitboard b, undefendedMinors, weakEnemies;
692     Score score = SCORE_ZERO;
693
694     // Undefended minors get penalized even if not under attack
695     undefendedMinors =  pos.pieces(Them)
696                       & (pos.pieces(BISHOP) | pos.pieces(KNIGHT))
697                       & ~ei.attackedBy[Them][0];
698
699     if (undefendedMinors)
700         score += UndefendedMinorPenalty;
701
702     // Enemy pieces not defended by a pawn and under our attack
703     weakEnemies =  pos.pieces(Them)
704                  & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
705                  & ei.attackedBy[Us][0];
706
707     if (!weakEnemies)
708         return score;
709
710     // Add bonus according to type of attacked enemy piece and to the
711     // type of attacking piece, from knights to queens. Kings are not
712     // considered because are already handled in king evaluation.
713     for (PieceType pt1 = KNIGHT; pt1 < KING; pt1++)
714     {
715         b = ei.attackedBy[Us][pt1] & weakEnemies;
716         if (b)
717             for (PieceType pt2 = PAWN; pt2 < KING; pt2++)
718                 if (b & pos.pieces(pt2))
719                     score += ThreatBonus[pt1][pt2];
720     }
721     return score;
722   }
723
724
725   // evaluate_pieces_of_color<>() assigns bonuses and penalties to all the
726   // pieces of a given color.
727
728   template<Color Us, bool Trace>
729   Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility) {
730
731     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
732
733     Score score = mobility = SCORE_ZERO;
734
735     // Do not include in mobility squares protected by enemy pawns or occupied by our pieces
736     const Bitboard mobilityArea = ~(ei.attackedBy[Them][PAWN] | pos.pieces(Us));
737
738     score += evaluate_pieces<KNIGHT, Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
739     score += evaluate_pieces<BISHOP, Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
740     score += evaluate_pieces<ROOK,   Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
741     score += evaluate_pieces<QUEEN,  Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
742
743     // Sum up all attacked squares
744     ei.attackedBy[Us][0] =   ei.attackedBy[Us][PAWN]   | ei.attackedBy[Us][KNIGHT]
745                            | ei.attackedBy[Us][BISHOP] | ei.attackedBy[Us][ROOK]
746                            | ei.attackedBy[Us][QUEEN]  | ei.attackedBy[Us][KING];
747     return score;
748   }
749
750
751   // evaluate_king<>() assigns bonuses and penalties to a king of a given color
752
753   template<Color Us, bool Trace>
754   Score evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei, Value margins[]) {
755
756     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
757
758     Bitboard undefended, b, b1, b2, safe;
759     int attackUnits;
760     const Square ksq = pos.king_square(Us);
761
762     // King shelter and enemy pawns storm
763     Score score = ei.pi->king_safety<Us>(pos, ksq);
764
765     // King safety. This is quite complicated, and is almost certainly far
766     // from optimally tuned.
767     if (   ei.kingAttackersCount[Them] >= 2
768         && ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them])
769     {
770         // Find the attacked squares around the king which has no defenders
771         // apart from the king itself
772         undefended = ei.attackedBy[Them][0] & ei.attackedBy[Us][KING];
773         undefended &= ~(  ei.attackedBy[Us][PAWN]   | ei.attackedBy[Us][KNIGHT]
774                         | ei.attackedBy[Us][BISHOP] | ei.attackedBy[Us][ROOK]
775                         | ei.attackedBy[Us][QUEEN]);
776
777         // Initialize the 'attackUnits' variable, which is used later on as an
778         // index to the KingDangerTable[] array. The initial value is based on
779         // the number and types of the enemy's attacking pieces, the number of
780         // attacked and undefended squares around our king, the square of the
781         // king, and the quality of the pawn shelter.
782         attackUnits =  std::min(25, (ei.kingAttackersCount[Them] * ei.kingAttackersWeight[Them]) / 2)
783                      + 3 * (ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them] + popcount<Max15>(undefended))
784                      + InitKingDanger[relative_square(Us, ksq)]
785                      - mg_value(score) / 32;
786
787         // Analyse enemy's safe queen contact checks. First find undefended
788         // squares around the king attacked by enemy queen...
789         b = undefended & ei.attackedBy[Them][QUEEN] & ~pos.pieces(Them);
790         if (b)
791         {
792             // ...then remove squares not supported by another enemy piece
793             b &= (  ei.attackedBy[Them][PAWN]   | ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
794                   | ei.attackedBy[Them][BISHOP] | ei.attackedBy[Them][ROOK]);
795             if (b)
796                 attackUnits +=  QueenContactCheckBonus
797                               * popcount<Max15>(b)
798                               * (Them == pos.side_to_move() ? 2 : 1);
799         }
800
801         // Analyse enemy's safe rook contact checks. First find undefended
802         // squares around the king attacked by enemy rooks...
803         b = undefended & ei.attackedBy[Them][ROOK] & ~pos.pieces(Them);
804
805         // Consider only squares where the enemy rook gives check
806         b &= PseudoAttacks[ROOK][ksq];
807
808         if (b)
809         {
810             // ...then remove squares not supported by another enemy piece
811             b &= (  ei.attackedBy[Them][PAWN]   | ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
812                   | ei.attackedBy[Them][BISHOP] | ei.attackedBy[Them][QUEEN]);
813             if (b)
814                 attackUnits +=  RookContactCheckBonus
815                               * popcount<Max15>(b)
816                               * (Them == pos.side_to_move() ? 2 : 1);
817         }
818
819         // Analyse enemy's safe distance checks for sliders and knights
820         safe = ~(pos.pieces(Them) | ei.attackedBy[Us][0]);
821
822         b1 = pos.attacks_from<ROOK>(ksq) & safe;
823         b2 = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq) & safe;
824
825         // Enemy queen safe checks
826         b = (b1 | b2) & ei.attackedBy[Them][QUEEN];
827         if (b)
828             attackUnits += QueenCheckBonus * popcount<Max15>(b);
829
830         // Enemy rooks safe checks
831         b = b1 & ei.attackedBy[Them][ROOK];
832         if (b)
833             attackUnits += RookCheckBonus * popcount<Max15>(b);
834
835         // Enemy bishops safe checks
836         b = b2 & ei.attackedBy[Them][BISHOP];
837         if (b)
838             attackUnits += BishopCheckBonus * popcount<Max15>(b);
839
840         // Enemy knights safe checks
841         b = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & ei.attackedBy[Them][KNIGHT] & safe;
842         if (b)
843             attackUnits += KnightCheckBonus * popcount<Max15>(b);
844
845         // To index KingDangerTable[] attackUnits must be in [0, 99] range
846         attackUnits = std::min(99, std::max(0, attackUnits));
847
848         // Finally, extract the king danger score from the KingDangerTable[]
849         // array and subtract the score from evaluation. Set also margins[]
850         // value that will be used for pruning because this value can sometimes
851         // be very big, and so capturing a single attacking piece can therefore
852         // result in a score change far bigger than the value of the captured piece.
853         score -= KingDangerTable[Us == Search::RootColor][attackUnits];
854         margins[Us] += mg_value(KingDangerTable[Us == Search::RootColor][attackUnits]);
855     }
856
857     if (Trace)
858         TracedScores[Us][KING] = score;
859
860     return score;
861   }
862
863
864   // evaluate_passed_pawns<>() evaluates the passed pawns of the given color
865
866   template<Color Us>
867   Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
868
869     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
870
871     Bitboard b, squaresToQueen, defendedSquares, unsafeSquares, supportingPawns;
872     Score score = SCORE_ZERO;
873
874     b = ei.pi->passed_pawns(Us);
875
876     if (!b)
877         return SCORE_ZERO;
878
879     do {
880         Square s = pop_lsb(&b);
881
882         assert(pos.pawn_is_passed(Us, s));
883
884         int r = int(relative_rank(Us, s) - RANK_2);
885         int rr = r * (r - 1);
886
887         // Base bonus based on rank
888         Value mbonus = Value(20 * rr);
889         Value ebonus = Value(10 * (rr + r + 1));
890
891         if (rr)
892         {
893             Square blockSq = s + pawn_push(Us);
894
895             // Adjust bonus based on kings proximity
896             ebonus += Value(square_distance(pos.king_square(Them), blockSq) * 5 * rr);
897             ebonus -= Value(square_distance(pos.king_square(Us), blockSq) * 2 * rr);
898
899             // If blockSq is not the queening square then consider also a second push
900             if (rank_of(blockSq) != (Us == WHITE ? RANK_8 : RANK_1))
901                 ebonus -= Value(square_distance(pos.king_square(Us), blockSq + pawn_push(Us)) * rr);
902
903             // If the pawn is free to advance, increase bonus
904             if (pos.is_empty(blockSq))
905             {
906                 squaresToQueen = forward_bb(Us, s);
907                 defendedSquares = squaresToQueen & ei.attackedBy[Us][0];
908
909                 // If there is an enemy rook or queen attacking the pawn from behind,
910                 // add all X-ray attacks by the rook or queen. Otherwise consider only
911                 // the squares in the pawn's path attacked or occupied by the enemy.
912                 if (   (forward_bb(Them, s) & pos.pieces(Them, ROOK, QUEEN))
913                     && (forward_bb(Them, s) & pos.pieces(Them, ROOK, QUEEN) & pos.attacks_from<ROOK>(s)))
914                     unsafeSquares = squaresToQueen;
915                 else
916                     unsafeSquares = squaresToQueen & (ei.attackedBy[Them][0] | pos.pieces(Them));
917
918                 // If there aren't enemy attacks or pieces along the path to queen give
919                 // huge bonus. Even bigger if we protect the pawn's path.
920                 if (!unsafeSquares)
921                     ebonus += Value(rr * (squaresToQueen == defendedSquares ? 17 : 15));
922                 else
923                     // OK, there are enemy attacks or pieces (but not pawns). Are those
924                     // squares which are attacked by the enemy also attacked by us ?
925                     // If yes, big bonus (but smaller than when there are no enemy attacks),
926                     // if no, somewhat smaller bonus.
927                     ebonus += Value(rr * ((unsafeSquares & defendedSquares) == unsafeSquares ? 13 : 8));
928             }
929         } // rr != 0
930
931         // Increase the bonus if the passed pawn is supported by a friendly pawn
932         // on the same rank and a bit smaller if it's on the previous rank.
933         supportingPawns = pos.pieces(Us, PAWN) & adjacent_files_bb(file_of(s));
934         if (supportingPawns & rank_bb(s))
935             ebonus += Value(r * 20);
936
937         else if (supportingPawns & rank_bb(s - pawn_push(Us)))
938             ebonus += Value(r * 12);
939
940         // Rook pawns are a special case: They are sometimes worse, and
941         // sometimes better than other passed pawns. It is difficult to find
942         // good rules for determining whether they are good or bad. For now,
943         // we try the following: Increase the value for rook pawns if the
944         // other side has no pieces apart from a knight, and decrease the
945         // value if the other side has a rook or queen.
946         if (file_of(s) == FILE_A || file_of(s) == FILE_H)
947         {
948             if (pos.non_pawn_material(Them) <= KnightValueMg)
949                 ebonus += ebonus / 4;
950             else if (pos.pieces(Them, ROOK, QUEEN))
951                 ebonus -= ebonus / 4;
952         }
953         score += make_score(mbonus, ebonus);
954
955     } while (b);
956
957     // Add the scores to the middle game and endgame eval
958     return apply_weight(score, Weights[PassedPawns]);
959   }
960
961
962   // evaluate_unstoppable_pawns() evaluates the unstoppable passed pawns for both sides, this is quite
963   // conservative and returns a winning score only when we are very sure that the pawn is winning.
964
965   Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
966
967     Bitboard b, b2, blockers, supporters, queeningPath, candidates;
968     Square s, blockSq, queeningSquare;
969     Color c, winnerSide, loserSide;
970     bool pathDefended, opposed;
971     int pliesToGo, movesToGo, oppMovesToGo, sacptg, blockersCount, minKingDist, kingptg, d;
972     int pliesToQueen[] = { 256, 256 };
973
974     // Step 1. Hunt for unstoppable passed pawns. If we find at least one,
975     // record how many plies are required for promotion.
976     for (c = WHITE; c <= BLACK; c++)
977     {
978         // Skip if other side has non-pawn pieces
979         if (pos.non_pawn_material(~c))
980             continue;
981
982         b = ei.pi->passed_pawns(c);
983
984         while (b)
985         {
986             s = pop_lsb(&b);
987             queeningSquare = relative_square(c, file_of(s) | RANK_8);
988             queeningPath = forward_bb(c, s);
989
990             // Compute plies to queening and check direct advancement
991             movesToGo = rank_distance(s, queeningSquare) - int(relative_rank(c, s) == RANK_2);
992             oppMovesToGo = square_distance(pos.king_square(~c), queeningSquare) - int(c != pos.side_to_move());
993             pathDefended = ((ei.attackedBy[c][0] & queeningPath) == queeningPath);
994
995             if (movesToGo >= oppMovesToGo && !pathDefended)
996                 continue;
997
998             // Opponent king cannot block because path is defended and position
999             // is not in check. So only friendly pieces can be blockers.
1000             assert(!pos.checkers());
1001             assert((queeningPath & pos.pieces()) == (queeningPath & pos.pieces(c)));
1002
1003             // Add moves needed to free the path from friendly pieces and retest condition
1004             movesToGo += popcount<Max15>(queeningPath & pos.pieces(c));
1005
1006             if (movesToGo >= oppMovesToGo && !pathDefended)
1007                 continue;
1008
1009             pliesToGo = 2 * movesToGo - int(c == pos.side_to_move());
1010             pliesToQueen[c] = std::min(pliesToQueen[c], pliesToGo);
1011         }
1012     }
1013
1014     // Step 2. If either side cannot promote at least three plies before the other side then situation
1015     // becomes too complex and we give up. Otherwise we determine the possibly "winning side"
1016     if (abs(pliesToQueen[WHITE] - pliesToQueen[BLACK]) < 3)
1017         return SCORE_ZERO;
1018
1019     winnerSide = (pliesToQueen[WHITE] < pliesToQueen[BLACK] ? WHITE : BLACK);
1020     loserSide = ~winnerSide;
1021
1022     // Step 3. Can the losing side possibly create a new passed pawn and thus prevent the loss?
1023     b = candidates = pos.pieces(loserSide, PAWN);
1024
1025     while (b)
1026     {
1027         s = pop_lsb(&b);
1028
1029         // Compute plies from queening
1030         queeningSquare = relative_square(loserSide, file_of(s) | RANK_8);
1031         movesToGo = rank_distance(s, queeningSquare) - int(relative_rank(loserSide, s) == RANK_2);
1032         pliesToGo = 2 * movesToGo - int(loserSide == pos.side_to_move());
1033
1034         // Check if (without even considering any obstacles) we're too far away or doubled
1035         if (   pliesToQueen[winnerSide] + 3 <= pliesToGo
1036             || (forward_bb(loserSide, s) & pos.pieces(loserSide, PAWN)))
1037             candidates ^= s;
1038     }
1039
1040     // If any candidate is already a passed pawn it _may_ promote in time. We give up.
1041     if (candidates & ei.pi->passed_pawns(loserSide))
1042         return SCORE_ZERO;
1043
1044     // Step 4. Check new passed pawn creation through king capturing and pawn sacrifices
1045     b = candidates;
1046
1047     while (b)
1048     {
1049         s = pop_lsb(&b);
1050         sacptg = blockersCount = 0;
1051         minKingDist = kingptg = 256;
1052
1053         // Compute plies from queening
1054         queeningSquare = relative_square(loserSide, file_of(s) | RANK_8);
1055         movesToGo = rank_distance(s, queeningSquare) - int(relative_rank(loserSide, s) == RANK_2);
1056         pliesToGo = 2 * movesToGo - int(loserSide == pos.side_to_move());
1057
1058         // Generate list of blocking pawns and supporters
1059         supporters = adjacent_files_bb(file_of(s)) & candidates;
1060         opposed = forward_bb(loserSide, s) & pos.pieces(winnerSide, PAWN);
1061         blockers = passed_pawn_mask(loserSide, s) & pos.pieces(winnerSide, PAWN);
1062
1063         assert(blockers);
1064
1065         // How many plies does it take to remove all the blocking pawns?
1066         while (blockers)
1067         {
1068             blockSq = pop_lsb(&blockers);
1069             movesToGo = 256;
1070
1071             // Check pawns that can give support to overcome obstacle, for instance
1072             // black pawns: a4, b4 white: b2 then pawn in b4 is giving support.
1073             if (!opposed)
1074             {
1075                 b2 = supporters & in_front_bb(winnerSide, blockSq + pawn_push(winnerSide));
1076
1077                 while (b2) // This while-loop could be replaced with LSB/MSB (depending on color)
1078                 {
1079                     d = square_distance(blockSq, pop_lsb(&b2)) - 2;
1080                     movesToGo = std::min(movesToGo, d);
1081                 }
1082             }
1083
1084             // Check pawns that can be sacrificed against the blocking pawn
1085             b2 = attack_span_mask(winnerSide, blockSq) & candidates & ~(1ULL << s);
1086
1087             while (b2) // This while-loop could be replaced with LSB/MSB (depending on color)
1088             {
1089                 d = square_distance(blockSq, pop_lsb(&b2)) - 2;
1090                 movesToGo = std::min(movesToGo, d);
1091             }
1092
1093             // If obstacle can be destroyed with an immediate pawn exchange / sacrifice,
1094             // it's not a real obstacle and we have nothing to add to pliesToGo.
1095             if (movesToGo <= 0)
1096                 continue;
1097
1098             // Plies needed to sacrifice against all the blocking pawns
1099             sacptg += movesToGo * 2;
1100             blockersCount++;
1101
1102             // Plies needed for the king to capture all the blocking pawns
1103             d = square_distance(pos.king_square(loserSide), blockSq);
1104             minKingDist = std::min(minKingDist, d);
1105             kingptg = (minKingDist + blockersCount) * 2;
1106         }
1107
1108         // Check if pawn sacrifice plan _may_ save the day
1109         if (pliesToQueen[winnerSide] + 3 > pliesToGo + sacptg)
1110             return SCORE_ZERO;
1111
1112         // Check if king capture plan _may_ save the day (contains some false positives)
1113         if (pliesToQueen[winnerSide] + 3 > pliesToGo + kingptg)
1114             return SCORE_ZERO;
1115     }
1116
1117     // Winning pawn is unstoppable and will promote as first, return big score
1118     Score score = make_score(0, (Value) 1280 - 32 * pliesToQueen[winnerSide]);
1119     return winnerSide == WHITE ? score : -score;
1120   }
1121
1122
1123   // evaluate_space() computes the space evaluation for a given side. The
1124   // space evaluation is a simple bonus based on the number of safe squares
1125   // available for minor pieces on the central four files on ranks 2--4. Safe
1126   // squares one, two or three squares behind a friendly pawn are counted
1127   // twice. Finally, the space bonus is scaled by a weight taken from the
1128   // material hash table. The aim is to improve play on game opening.
1129   template<Color Us>
1130   int evaluate_space(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
1131
1132     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
1133
1134     // Find the safe squares for our pieces inside the area defined by
1135     // SpaceMask[]. A square is unsafe if it is attacked by an enemy
1136     // pawn, or if it is undefended and attacked by an enemy piece.
1137     Bitboard safe =   SpaceMask[Us]
1138                    & ~pos.pieces(Us, PAWN)
1139                    & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
1140                    & (ei.attackedBy[Us][0] | ~ei.attackedBy[Them][0]);
1141
1142     // Find all squares which are at most three squares behind some friendly pawn
1143     Bitboard behind = pos.pieces(Us, PAWN);
1144     behind |= (Us == WHITE ? behind >>  8 : behind <<  8);
1145     behind |= (Us == WHITE ? behind >> 16 : behind << 16);
1146
1147     // Since SpaceMask[Us] is fully on our half of the board
1148     assert(unsigned(safe >> (Us == WHITE ? 32 : 0)) == 0);
1149
1150     // Count safe + (behind & safe) with a single popcount
1151     return popcount<Full>((Us == WHITE ? safe << 32 : safe >> 32) | (behind & safe));
1152   }
1153
1154
1155   // interpolate() interpolates between a middle game and an endgame score,
1156   // based on game phase. It also scales the return value by a ScaleFactor array.
1157
1158   Value interpolate(const Score& v, Phase ph, ScaleFactor sf) {
1159
1160     assert(mg_value(v) > -VALUE_INFINITE && mg_value(v) < VALUE_INFINITE);
1161     assert(eg_value(v) > -VALUE_INFINITE && eg_value(v) < VALUE_INFINITE);
1162     assert(ph >= PHASE_ENDGAME && ph <= PHASE_MIDGAME);
1163
1164     int ev = (eg_value(v) * int(sf)) / SCALE_FACTOR_NORMAL;
1165     int result = (mg_value(v) * int(ph) + ev * int(128 - ph)) / 128;
1166     return Value((result + GrainSize / 2) & ~(GrainSize - 1));
1167   }
1168
1169
1170   // weight_option() computes the value of an evaluation weight, by combining
1171   // two UCI-configurable weights (midgame and endgame) with an internal weight.
1172
1173   Score weight_option(const std::string& mgOpt, const std::string& egOpt, Score internalWeight) {
1174
1175     // Scale option value from 100 to 256
1176     int mg = Options[mgOpt] * 256 / 100;
1177     int eg = Options[egOpt] * 256 / 100;
1178
1179     return apply_weight(make_score(mg, eg), internalWeight);
1180   }
1181
1182
1183   // A couple of little helpers used by tracing code, to_cp() converts a value to
1184   // a double in centipawns scale, trace_add() stores white and black scores.
1185
1186   double to_cp(Value v) { return double(v) / double(PawnValueMg); }
1187
1188   void trace_add(int idx, Score wScore, Score bScore) {
1189
1190     TracedScores[WHITE][idx] = wScore;
1191     TracedScores[BLACK][idx] = bScore;
1192   }
1193
1194
1195   // trace_row() is an helper function used by tracing code to register the
1196   // values of a single evaluation term.
1197
1198   void trace_row(const char* name, int idx) {
1199
1200     Score wScore = TracedScores[WHITE][idx];
1201     Score bScore = TracedScores[BLACK][idx];
1202
1203     switch (idx) {
1204     case PST: case IMBALANCE: case PAWN: case UNSTOPPABLE: case TOTAL:
1205         TraceStream << std::setw(20) << name << " |   ---   --- |   ---   --- | "
1206                     << std::setw(6)  << to_cp(mg_value(wScore)) << " "
1207                     << std::setw(6)  << to_cp(eg_value(wScore)) << " \n";
1208         break;
1209     default:
1210         TraceStream << std::setw(20) << name << " | " << std::noshowpos
1211                     << std::setw(5)  << to_cp(mg_value(wScore)) << " "
1212                     << std::setw(5)  << to_cp(eg_value(wScore)) << " | "
1213                     << std::setw(5)  << to_cp(mg_value(bScore)) << " "
1214                     << std::setw(5)  << to_cp(eg_value(bScore)) << " | "
1215                     << std::showpos
1216                     << std::setw(6)  << to_cp(mg_value(wScore - bScore)) << " "
1217                     << std::setw(6)  << to_cp(eg_value(wScore - bScore)) << " \n";
1218     }
1219   }
1220 }