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) 2008-2012 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
  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 #include <cassert>
  22
  23 #include "movepick.h"
  24 #include "thread.h"
  25
  26 namespace {
  27
  28   enum Sequencer {
  29     MAIN_SEARCH, CAPTURES_S1, KILLERS_S1, QUIETS_1_S1, QUIETS_2_S1, BAD_CAPTURES_S1,
  30     EVASION,     EVASIONS_S2,
  31     QSEARCH_0,   CAPTURES_S3, QUIET_CHECKS_S3,
  32     QSEARCH_1,   CAPTURES_S4,
  33     PROBCUT,     CAPTURES_S5,
  34     RECAPTURE,   CAPTURES_S6,
  35     STOP
  36   };
  37
  38   // Unary predicate used by std::partition to split positive scores from remaining
  39   // ones so to sort separately the two sets, and with the second sort delayed.
  40   inline bool has_positive_score(const MoveStack& ms) { return ms.score > 0; }
  41
  42   // Picks and moves to the front the best move in the range [begin, end),
  43   // it is faster than sorting all the moves in advance when moves are few, as
  44   // normally are the possible captures.
  45   inline MoveStack* pick_best(MoveStack* begin, MoveStack* end)
  46   {
  47       std::swap(*begin, *std::max_element(begin, end));
  48       return begin;
  49   }
  50 }
  51
  52
  53 /// Constructors of the MovePicker class. As arguments we pass information
  54 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  55 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  56 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  57 /// move ordering is at the current node.
  58
  59 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
  60                        Search::Stack* s, Value beta) : pos(p), Hist(h), depth(d) {
  61
  62   assert(d > DEPTH_ZERO);
  63
  64   captureThreshold = 0;
  65   cur = end = moves;
  66   endBadCaptures = moves + MAX_MOVES - 1;
  67   ss = s;
  68
  69   if (p.checkers())
  70       phase = EVASION;
  71
  72   else
  73   {
  74       phase = MAIN_SEARCH;
  75
  76       killers[0].move = ss->killers[0];
  77       killers[1].move = ss->killers[1];
  78
  79       // Consider sligtly negative captures as good if at low depth and far from beta
  80       if (ss && ss->staticEval < beta - PawnValueMg && d < 3 * ONE_PLY)
  81           captureThreshold = -PawnValueMg;
  82
  83       // Consider negative captures as good if still enough to reach beta
  84       else if (ss && ss->staticEval > beta)
  85           captureThreshold = beta - ss->staticEval;
  86   }
  87
  88   ttMove = (ttm && pos.is_pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
  89   end += (ttMove != MOVE_NONE);
  90 }
  91
  92 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
  93                        Square sq) : pos(p), Hist(h), cur(moves), end(moves) {
  94
  95   assert(d <= DEPTH_ZERO);
  96
  97   if (p.checkers())
  98       phase = EVASION;
  99
 100   else if (d > DEPTH_QS_NO_CHECKS)
 101       phase = QSEARCH_0;
 102
 103   else if (d > DEPTH_QS_RECAPTURES)
 104   {
 105       phase = QSEARCH_1;
 106
 107       // Skip TT move if is not a capture or a promotion, this avoids qsearch
 108       // tree explosion due to a possible perpetual check or similar rare cases
 109       // when TT table is full.
 110       if (ttm && !pos.is_capture_or_promotion(ttm))
 111           ttm = MOVE_NONE;
 112   }
 113   else
 114   {
 115       phase = RECAPTURE;
 116       recaptureSquare = sq;
 117       ttm = MOVE_NONE;
 118   }
 119
 120   ttMove = (ttm && pos.is_pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
 121   end += (ttMove != MOVE_NONE);
 122 }
 123
 124 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, const History& h, PieceType pt)
 125                        : pos(p), Hist(h), cur(moves), end(moves) {
 126
 127   assert(!pos.checkers());
 128
 129   phase = PROBCUT;
 130
 131   // In ProbCut we generate only captures better than parent's captured piece
 132   captureThreshold = PieceValue[MG][pt];
 133   ttMove = (ttm && pos.is_pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
 134
 135   if (ttMove && (!pos.is_capture(ttMove) ||  pos.see(ttMove) <= captureThreshold))
 136       ttMove = MOVE_NONE;
 137
 138   end += (ttMove != MOVE_NONE);
 139 }
 140
 141
 142 /// score() assign a numerical move ordering score to each move in a move list.
 143 /// The moves with highest scores will be picked first.
 144 template<>
 145 void MovePicker::score<CAPTURES>() {
 146   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 147   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 148   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 149   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 150   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 151   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 152   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 153   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 154   // the subtree size.
 155   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 156   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 157   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 158   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 159   Move m;
 160
 161   for (MoveStack* it = moves; it != end; ++it)
 162   {
 163       m = it->move;
 164       it->score =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 165                  - type_of(pos.piece_moved(m));
 166
 167       if (type_of(m) == PROMOTION)
 168           it->score += PieceValue[MG][promotion_type(m)] - PieceValue[MG][PAWN];
 169
 170       else if (type_of(m) == ENPASSANT)
 171           it->score += PieceValue[MG][PAWN];
 172   }
 173 }
 174
 175 template<>
 176 void MovePicker::score<QUIETS>() {
 177
 178   Move m;
 179
 180   for (MoveStack* it = moves; it != end; ++it)
 181   {
 182       m = it->move;
 183       it->score = Hist[pos.piece_moved(m)][to_sq(m)];
 184   }
 185 }
 186
 187 template<>
 188 void MovePicker::score<EVASIONS>() {
 189   // Try good captures ordered by MVV/LVA, then non-captures if destination square
 190   // is not under attack, ordered by history value, then bad-captures and quiet
 191   // moves with a negative SEE. This last group is ordered by the SEE score.
 192   Move m;
 193   int seeScore;
 194
 195   for (MoveStack* it = moves; it != end; ++it)
 196   {
 197       m = it->move;
 198       if ((seeScore = pos.see_sign(m)) < 0)
 199           it->score = seeScore - History::Max; // At the bottom
 200
 201       else if (pos.is_capture(m))
 202           it->score =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 203                      - type_of(pos.piece_moved(m)) + History::Max;
 204       else
 205           it->score = Hist[pos.piece_moved(m)][to_sq(m)];
 206   }
 207 }
 208
 209
 210 /// generate_next() generates, scores and sorts the next bunch of moves, when
 211 /// there are no more moves to try for the current phase.
 212
 213 void MovePicker::generate_next() {
 214
 215   cur = moves;
 216
 217   switch (++phase) {
 218
 219   case CAPTURES_S1: case CAPTURES_S3: case CAPTURES_S4: case CAPTURES_S5: case CAPTURES_S6:
 220       end = generate<CAPTURES>(pos, moves);
 221       score<CAPTURES>();
 222       return;
 223
 224   case KILLERS_S1:
 225       cur = killers;
 226       end = cur + 2;
 227       return;
 228
 229   case QUIETS_1_S1:
 230       endQuiets = end = generate<QUIETS>(pos, moves);
 231       score<QUIETS>();
 232       end = std::partition(cur, end, has_positive_score);
 233       sort<MoveStack>(cur, end);
 234       return;
 235
 236   case QUIETS_2_S1:
 237       cur = end;
 238       end = endQuiets;
 239       if (depth >= 3 * ONE_PLY)
 240           sort<MoveStack>(cur, end);
 241       return;
 242
 243   case BAD_CAPTURES_S1:
 244       // Just pick them in reverse order to get MVV/LVA ordering
 245       cur = moves + MAX_MOVES - 1;
 246       end = endBadCaptures;
 247       return;
 248
 249   case EVASIONS_S2:
 250       end = generate<EVASIONS>(pos, moves);
 251       if (end > moves + 1)
 252           score<EVASIONS>();
 253       return;
 254
 255   case QUIET_CHECKS_S3:
 256       end = generate<QUIET_CHECKS>(pos, moves);
 257       return;
 258
 259   case EVASION: case QSEARCH_0: case QSEARCH_1: case PROBCUT: case RECAPTURE:
 260       phase = STOP;
 261   case STOP:
 262       end = cur + 1; // Avoid another next_phase() call
 263       return;
 264
 265   default:
 266       assert(false);
 267   }
 268 }
 269
 270
 271 /// next_move() is the most important method of the MovePicker class. It returns
 272 /// a new pseudo legal move every time is called, until there are no more moves
 273 /// left. It picks the move with the biggest score from a list of generated moves
 274 /// taking care not returning the ttMove if has already been searched previously.
 275 template<>
 276 Move MovePicker::next_move<false>() {
 277
 278   Move move;
 279
 280   while (true)
 281   {
 282       while (cur == end)
 283           generate_next();
 284
 285       switch (phase) {
 286
 287       case MAIN_SEARCH: case EVASION: case QSEARCH_0: case QSEARCH_1: case PROBCUT:
 288           cur++;
 289           return ttMove;
 290
 291       case CAPTURES_S1:
 292           move = pick_best(cur++, end)->move;
 293           if (move != ttMove)
 294           {
 295               assert(captureThreshold <= 0); // Otherwise we cannot use see_sign()
 296
 297               if (pos.see_sign(move) >= captureThreshold)
 298                   return move;
 299
 300               // Losing capture, move it to the tail of the array
 301               (endBadCaptures--)->move = move;
 302           }
 303           break;
 304
 305       case KILLERS_S1:
 306           move = (cur++)->move;
 307           if (    move != MOVE_NONE
 308               &&  pos.is_pseudo_legal(move)
 309               &&  move != ttMove
 310               && !pos.is_capture(move))
 311               return move;
 312           break;
 313
 314       case QUIETS_1_S1: case QUIETS_2_S1:
 315           move = (cur++)->move;
 316           if (   move != ttMove
 317               && move != killers[0].move
 318               && move != killers[1].move)
 319               return move;
 320           break;
 321
 322       case BAD_CAPTURES_S1:
 323           return (cur--)->move;
 324
 325       case EVASIONS_S2: case CAPTURES_S3: case CAPTURES_S4:
 326           move = pick_best(cur++, end)->move;
 327           if (move != ttMove)
 328               return move;
 329           break;
 330
 331       case CAPTURES_S5:
 332            move = pick_best(cur++, end)->move;
 333            if (move != ttMove && pos.see(move) > captureThreshold)
 334                return move;
 335            break;
 336
 337       case CAPTURES_S6:
 338           move = pick_best(cur++, end)->move;
 339           if (to_sq(move) == recaptureSquare)
 340               return move;
 341           break;
 342
 343       case QUIET_CHECKS_S3:
 344           move = (cur++)->move;
 345           if (move != ttMove)
 346               return move;
 347           break;
 348
 349       case STOP:
 350           return MOVE_NONE;
 351
 352       default:
 353           assert(false);
 354       }
 355   }
 356 }
 357
 358
 359 /// Version of next_move() to use at split point nodes where the move is grabbed
 360 /// from the split point's shared MovePicker object. This function is not thread
 361 /// safe so must be lock protected by the caller.
 362 template<>
 363 Move MovePicker::next_move<true>() { return ss->sp->mp->next_move<false>(); }