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

   1 /*
   2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
   4   Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
   5
   6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9   (at your option) any later version.
  10
  11
  12   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
  13   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15   GNU General Public License for more details.
  16
  17   You should have received a copy of the GNU General Public License
  18   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19 */
  20
  21
  22 ////
  23 //// Includes
  24 ////
  25
  26 #include <algorithm>
  27 #include <cassert>
  28
  29 #include "history.h"
  30 #include "evaluate.h"
  31 #include "movegen.h"
  32 #include "movepick.h"
  33 #include "search.h"
  34 #include "value.h"
  35
  36
  37 ////
  38 //// Local definitions
  39 ////
  40
  41 namespace {
  42
  43   /// Variables
  44
  45   CACHE_LINE_ALIGNMENT
  46   const MovegenPhaseT MainSearchPhaseTable[] = { PH_STOP, PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  47   const MovegenPhaseT EvasionsPhaseTable[] = { PH_STOP, PH_EVASIONS, PH_STOP};
  48   const MovegenPhaseT QsearchWithChecksPhaseTable[] = { PH_STOP, PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP};
  49   const MovegenPhaseT QsearchWithoutChecksPhaseTable[] = { PH_STOP, PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_STOP};
  50 }
  51
  52
  53 ////
  54 //// Functions
  55 ////
  56
  57
  58 /// Constructor for the MovePicker class.  Apart from the position for which
  59 /// it is asked to pick legal moves, MovePicker also wants some information
  60 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  61 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  62 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  63 /// move ordering is at the current node.
  64
  65 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d,
  66                        const History& h, SearchStack* ss) : pos(p), H(h) {
  67   ttMoves[0] = ttm;
  68   if (ss)
  69   {
  70       ttMoves[1] = (ss->mateKiller == ttm)? MOVE_NONE : ss->mateKiller;
  71       killers[0] = ss->killers[0];
  72       killers[1] = ss->killers[1];
  73   } else
  74       ttMoves[1] = killers[0] = killers[1] = MOVE_NONE;
  75
  76   movesPicked = numOfMoves = numOfBadCaptures = 0;
  77   finished = false;
  78
  79   if (p.is_check())
  80       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  81   else if (d > Depth(0))
  82       phasePtr = MainSearchPhaseTable;
  83   else if (d == Depth(0))
  84       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable;
  85   else
  86       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable;
  87
  88   Color us = pos.side_to_move();
  89
  90   dc = p.discovered_check_candidates(us);
  91   pinned = p.pinned_pieces(us);
  92 }
  93
  94
  95 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
  96 /// class.  It returns a new legal move every time it is called, until there
  97 /// are no more moves left of the types we are interested in.
  98
  99 Move MovePicker::get_next_move() {
 100
 101   Move move;
 102
 103   while (true)
 104   {
 105     // If we already have a list of generated moves, pick the best move from
 106     // the list, and return it.
 107     move = pick_move_from_list();
 108     if (move != MOVE_NONE)
 109     {
 110         assert(move_is_ok(move));
 111         return move;
 112     }
 113
 114     // Next phase
 115     phasePtr++;
 116     switch (*phasePtr) {
 117
 118     case PH_TT_MOVES:
 119         movesPicked = 0; // This is used as index to ttMoves[]
 120         break;
 121
 122     case PH_GOOD_CAPTURES:
 123         numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 124         score_captures();
 125         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 126         movesPicked = 0;
 127         break;
 128
 129     case PH_KILLERS:
 130         movesPicked = 0; // This is used as index to killers[]
 131         break;
 132
 133     case PH_NONCAPTURES:
 134         numOfMoves = generate_noncaptures(pos, moves);
 135         score_noncaptures();
 136         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 137         movesPicked = 0;
 138         break;
 139
 140     case PH_BAD_CAPTURES:
 141         // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 142         // to get SEE move ordering.
 143         std::sort(badCaptures, badCaptures + numOfBadCaptures);
 144         movesPicked = 0;
 145         break;
 146
 147     case PH_EVASIONS:
 148         assert(pos.is_check());
 149         numOfMoves = generate_evasions(pos, moves, pinned);
 150         score_evasions();
 151         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 152         movesPicked = 0;
 153         break;
 154
 155     case PH_QCAPTURES:
 156         numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 157         score_captures();
 158         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 159         movesPicked = 0;
 160         break;
 161
 162     case PH_QCHECKS:
 163         // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 164         numOfMoves = generate_non_capture_checks(pos, moves, dc);
 165         movesPicked = 0;
 166         break;
 167
 168     case PH_STOP:
 169         return MOVE_NONE;
 170
 171     default:
 172         assert(false);
 173         return MOVE_NONE;
 174     }
 175   }
 176 }
 177
 178
 179 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 180 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 181
 182 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 183
 184    lock_grab(&lock);
 185    if (finished)
 186    {
 187        lock_release(&lock);
 188        return MOVE_NONE;
 189    }
 190    Move m = get_next_move();
 191    if (m == MOVE_NONE)
 192        finished = true;
 193
 194    lock_release(&lock);
 195    return m;
 196 }
 197
 198
 199 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures(),
 200 /// MovePicker::score_evasions() and MovePicker::score_qcaptures() assign a
 201 /// numerical move ordering score to each move in a move list.  The moves
 202 /// with highest scores will be picked first by pick_move_from_list().
 203
 204 void MovePicker::score_captures() {
 205   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 206   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 207   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 208   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 209   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 210   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 211   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 212   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 213   // the subtree size.
 214   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 215   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 216   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 217   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 218   Move m;
 219
 220   // Use MVV/LVA ordering
 221   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 222   {
 223       m = moves[i].move;
 224       if (move_is_promotion(m))
 225           moves[i].score = QueenValueMidgame;
 226       else
 227           moves[i].score = int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 228                           -int(pos.type_of_piece_on(move_from(m)));
 229   }
 230 }
 231
 232 void MovePicker::score_noncaptures() {
 233   // First score by history, when no history is available then use
 234   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 235   // random choice when we don't have an history for any move.
 236   Piece piece;
 237   Square from, to;
 238   int hs;
 239
 240   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 241   {
 242       from = move_from(moves[i].move);
 243       to = move_to(moves[i].move);
 244       piece = pos.piece_on(from);
 245       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 246
 247       // Ensure history is always preferred to pst
 248       if (hs > 0)
 249           hs += 1000;
 250
 251       // pst based scoring
 252       moves[i].score = hs + pos.pst_delta<Position::MidGame>(piece, from, to);
 253   }
 254 }
 255
 256 void MovePicker::score_evasions() {
 257
 258   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 259   {
 260       Move m = moves[i].move;
 261       if (m == ttMoves[0])
 262           moves[i].score = 2*HistoryMax;
 263       else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
 264       {
 265           int seeScore = pos.see(m);
 266           moves[i].score = (seeScore >= 0)? seeScore + HistoryMax : seeScore;
 267       } else
 268           moves[i].score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 269   }
 270 }
 271
 272
 273 /// MovePicker::pick_move_from_list() picks the move with the biggest score
 274 /// from a list of generated moves (moves[] or badCaptures[], depending on
 275 /// the current move generation phase).  It takes care not to return the
 276 /// transposition table move if that has already been serched previously.
 277
 278 Move MovePicker::pick_move_from_list() {
 279
 280   assert(movesPicked >= 0);
 281   assert(!pos.is_check() || *phasePtr == PH_EVASIONS || *phasePtr == PH_STOP);
 282   assert( pos.is_check() || *phasePtr != PH_EVASIONS);
 283
 284   switch (*phasePtr) {
 285
 286   case PH_TT_MOVES:
 287         while (movesPicked < 2) {
 288             Move move = ttMoves[movesPicked++];
 289             if (   move != MOVE_NONE
 290                 && move_is_legal(pos, move, pinned))
 291                 return move;
 292         }
 293         break;
 294
 295   case PH_GOOD_CAPTURES:
 296       while (movesPicked < numOfMoves)
 297       {
 298           Move move = moves[movesPicked++].move;
 299           if (   move != ttMoves[0]
 300               && move != ttMoves[1]
 301               && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 302           {
 303               // Check for a non negative SEE now
 304               int seeValue = pos.see_sign(move);
 305               if (seeValue >= 0)
 306                   return move;
 307
 308               // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 309               // that move has now been already checked for legality.
 310               assert(numOfBadCaptures < 63);
 311               badCaptures[numOfBadCaptures].move = move;
 312               badCaptures[numOfBadCaptures++].score = seeValue;
 313           }
 314       }
 315       break;
 316
 317   case PH_KILLERS:
 318         while (movesPicked < 2) {
 319             Move move = killers[movesPicked++];
 320             if (   move != MOVE_NONE
 321                 && move != ttMoves[0]
 322                 && move != ttMoves[1]
 323                 && move_is_legal(pos, move, pinned)
 324                 && !pos.move_is_capture(move))
 325                 return move;
 326         }
 327         break;
 328
 329   case PH_NONCAPTURES:
 330       while (movesPicked < numOfMoves)
 331       {
 332           Move move = moves[movesPicked++].move;
 333           if (   move != ttMoves[0]
 334               && move != ttMoves[1]
 335               && move != killers[0]
 336               && move != killers[1]
 337               && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 338               return move;
 339       }
 340       break;
 341
 342   case PH_EVASIONS:
 343       if (movesPicked < numOfMoves)
 344           return moves[movesPicked++].move;
 345       break;
 346
 347   case PH_BAD_CAPTURES:
 348       if (movesPicked < numOfBadCaptures)
 349           return badCaptures[movesPicked++].move;
 350       break;
 351
 352   case PH_QCAPTURES:
 353   case PH_QCHECKS:
 354       while (movesPicked < numOfMoves)
 355       {
 356           Move move = moves[movesPicked++].move;
 357           // Maybe postpone the legality check until after futility pruning?
 358           if (   move != ttMoves[0]
 359               && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 360               return move;
 361       }
 362       break;
 363
 364   default:
 365       break;
 366   }
 367   return MOVE_NONE;
 368 }