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) 2004-2021 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
   4
   5   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   6   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   8   (at your option) any later version.
   9
  10   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
  11   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13   GNU General Public License for more details.
  14
  15   You should have received a copy of the GNU General Public License
  16   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17 */
  18
  19 #include <cassert>
  20
  21 #include "movepick.h"
  22
  23 namespace {
  24
  25   enum Stages {
  26     MAIN_TT, CAPTURE_INIT, GOOD_CAPTURE, REFUTATION, QUIET_INIT, QUIET, BAD_CAPTURE,
  27     EVASION_TT, EVASION_INIT, EVASION,
  28     PROBCUT_TT, PROBCUT_INIT, PROBCUT,
  29     QSEARCH_TT, QCAPTURE_INIT, QCAPTURE, QCHECK_INIT, QCHECK
  30   };
  31
  32   // partial_insertion_sort() sorts moves in descending order up to and including
  33   // a given limit. The order of moves smaller than the limit is left unspecified.
  34   void partial_insertion_sort(ExtMove* begin, ExtMove* end, int limit) {
  35
  36     for (ExtMove *sortedEnd = begin, *p = begin + 1; p < end; ++p)
  37         if (p->value >= limit)
  38         {
  39             ExtMove tmp = *p, *q;
  40             *p = *++sortedEnd;
  41             for (q = sortedEnd; q != begin && *(q - 1) < tmp; --q)
  42                 *q = *(q - 1);
  43             *q = tmp;
  44         }
  45   }
  46
  47 } // namespace
  48
  49
  50 /// Constructors of the MovePicker class. As arguments we pass information
  51 /// to help it to return the (presumably) good moves first, to decide which
  52 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  53 /// search captures, promotions, and some checks) and how important good move
  54 /// ordering is at the current node.
  55
  56 /// MovePicker constructor for the main search
  57 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh, const LowPlyHistory* lp,
  58                        const CapturePieceToHistory* cph, const PieceToHistory** ch, Move cm, const Move* killers, int pl)
  59            : pos(p), mainHistory(mh), lowPlyHistory(lp), captureHistory(cph), continuationHistory(ch),
  60              ttMove(ttm), refutations{{killers[0], 0}, {killers[1], 0}, {cm, 0}}, depth(d), ply(pl) {
  61
  62   assert(d > 0);
  63
  64   stage = (pos.checkers() ? EVASION_TT : MAIN_TT) +
  65           !(ttm && pos.pseudo_legal(ttm));
  66 }
  67
  68 /// MovePicker constructor for quiescence search
  69 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh,
  70                        const CapturePieceToHistory* cph, const PieceToHistory** ch, Square rs)
  71            : pos(p), mainHistory(mh), captureHistory(cph), continuationHistory(ch), ttMove(ttm), recaptureSquare(rs), depth(d) {
  72
  73   assert(d <= 0);
  74
  75   stage = (pos.checkers() ? EVASION_TT : QSEARCH_TT) +
  76           !(   ttm
  77             && (pos.checkers() || depth > DEPTH_QS_RECAPTURES || to_sq(ttm) == recaptureSquare)
  78             && pos.pseudo_legal(ttm));
  79 }
  80
  81 /// MovePicker constructor for ProbCut: we generate captures with SEE greater
  82 /// than or equal to the given threshold.
  83 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Value th, const CapturePieceToHistory* cph)
  84            : pos(p), captureHistory(cph), ttMove(ttm), threshold(th) {
  85
  86   assert(!pos.checkers());
  87
  88   stage = PROBCUT_TT + !(ttm && pos.capture(ttm)
  89                              && pos.pseudo_legal(ttm)
  90                              && pos.see_ge(ttm, threshold));
  91 }
  92
  93 /// MovePicker::score() assigns a numerical value to each move in a list, used
  94 /// for sorting. Captures are ordered by Most Valuable Victim (MVV), preferring
  95 /// captures with a good history. Quiets moves are ordered using the histories.
  96 template<GenType Type>
  97 void MovePicker::score() {
  98
  99   static_assert(Type == CAPTURES || Type == QUIETS || Type == EVASIONS, "Wrong type");
 100
 101   for (auto& m : *this)
 102       if constexpr (Type == CAPTURES)
 103           m.value =  int(PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]) * 6
 104                    + (*captureHistory)[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)][type_of(pos.piece_on(to_sq(m)))];
 105
 106       else if constexpr (Type == QUIETS)
 107           m.value =      (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 108                    + 2 * (*continuationHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 109                    +     (*continuationHistory[1])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 110                    +     (*continuationHistory[3])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 111                    +     (*continuationHistory[5])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 112                    + (ply < MAX_LPH ? std::min(4, depth / 3) * (*lowPlyHistory)[ply][from_to(m)] : 0);
 113
 114       else // Type == EVASIONS
 115       {
 116           if (pos.capture(m))
 117               m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 118                        - Value(type_of(pos.moved_piece(m)));
 119           else
 120               m.value =      (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 121                        + 2 * (*continuationHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 122                        - (1 << 28);
 123       }
 124 }
 125
 126 /// MovePicker::select() returns the next move satisfying a predicate function.
 127 /// It never returns the TT move.
 128 template<MovePicker::PickType T, typename Pred>
 129 Move MovePicker::select(Pred filter) {
 130
 131   while (cur < endMoves)
 132   {
 133       if (T == Best)
 134           std::swap(*cur, *std::max_element(cur, endMoves));
 135
 136       if (*cur != ttMove && filter())
 137           return *cur++;
 138
 139       cur++;
 140   }
 141   return MOVE_NONE;
 142 }
 143
 144 /// MovePicker::next_move() is the most important method of the MovePicker class. It
 145 /// returns a new pseudo-legal move every time it is called until there are no more
 146 /// moves left, picking the move with the highest score from a list of generated moves.
 147 Move MovePicker::next_move(bool skipQuiets) {
 148
 149 top:
 150   switch (stage) {
 151
 152   case MAIN_TT:
 153   case EVASION_TT:
 154   case QSEARCH_TT:
 155   case PROBCUT_TT:
 156       ++stage;
 157       return ttMove;
 158
 159   case CAPTURE_INIT:
 160   case PROBCUT_INIT:
 161   case QCAPTURE_INIT:
 162       cur = endBadCaptures = moves;
 163       endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
 164
 165       score<CAPTURES>();
 166       ++stage;
 167       goto top;
 168
 169   case GOOD_CAPTURE:
 170       if (select<Best>([&](){
 171                        return pos.see_ge(*cur, Value(-69 * cur->value / 1024)) ?
 172                               // Move losing capture to endBadCaptures to be tried later
 173                               true : (*endBadCaptures++ = *cur, false); }))
 174           return *(cur - 1);
 175
 176       // Prepare the pointers to loop over the refutations array
 177       cur = std::begin(refutations);
 178       endMoves = std::end(refutations);
 179
 180       // If the countermove is the same as a killer, skip it
 181       if (   refutations[0].move == refutations[2].move
 182           || refutations[1].move == refutations[2].move)
 183           --endMoves;
 184
 185       ++stage;
 186       [[fallthrough]];
 187
 188   case REFUTATION:
 189       if (select<Next>([&](){ return    *cur != MOVE_NONE
 190                                     && !pos.capture(*cur)
 191                                     &&  pos.pseudo_legal(*cur); }))
 192           return *(cur - 1);
 193       ++stage;
 194       [[fallthrough]];
 195
 196   case QUIET_INIT:
 197       if (!skipQuiets)
 198       {
 199           cur = endBadCaptures;
 200           endMoves = generate<QUIETS>(pos, cur);
 201
 202           score<QUIETS>();
 203           partial_insertion_sort(cur, endMoves, -3000 * depth);
 204       }
 205
 206       ++stage;
 207       [[fallthrough]];
 208
 209   case QUIET:
 210       if (   !skipQuiets
 211           && select<Next>([&](){return   *cur != refutations[0].move
 212                                       && *cur != refutations[1].move
 213                                       && *cur != refutations[2].move;}))
 214           return *(cur - 1);
 215
 216       // Prepare the pointers to loop over the bad captures
 217       cur = moves;
 218       endMoves = endBadCaptures;
 219
 220       ++stage;
 221       [[fallthrough]];
 222
 223   case BAD_CAPTURE:
 224       return select<Next>([](){ return true; });
 225
 226   case EVASION_INIT:
 227       cur = moves;
 228       endMoves = generate<EVASIONS>(pos, cur);
 229
 230       score<EVASIONS>();
 231       ++stage;
 232       [[fallthrough]];
 233
 234   case EVASION:
 235       return select<Best>([](){ return true; });
 236
 237   case PROBCUT:
 238       return select<Best>([&](){ return pos.see_ge(*cur, threshold); });
 239
 240   case QCAPTURE:
 241       if (select<Best>([&](){ return   depth > DEPTH_QS_RECAPTURES
 242                                     || to_sq(*cur) == recaptureSquare; }))
 243           return *(cur - 1);
 244
 245       // If we did not find any move and we do not try checks, we have finished
 246       if (depth != DEPTH_QS_CHECKS)
 247           return MOVE_NONE;
 248
 249       ++stage;
 250       [[fallthrough]];
 251
 252   case QCHECK_INIT:
 253       cur = moves;
 254       endMoves = generate<QUIET_CHECKS>(pos, cur);
 255
 256       ++stage;
 257       [[fallthrough]];
 258
 259   case QCHECK:
 260       return select<Next>([](){ return true; });
 261   }
 262
 263   assert(false);
 264   return MOVE_NONE; // Silence warning
 265 }