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 Stockfish {
  24
  25 namespace {
  26
  27   enum Stages {
  28     MAIN_TT, CAPTURE_INIT, GOOD_CAPTURE, REFUTATION, QUIET_INIT, QUIET, BAD_CAPTURE,
  29     EVASION_TT, EVASION_INIT, EVASION,
  30     PROBCUT_TT, PROBCUT_INIT, PROBCUT,
  31     QSEARCH_TT, QCAPTURE_INIT, QCAPTURE, QCHECK_INIT, QCHECK
  32   };
  33
  34   // partial_insertion_sort() sorts moves in descending order up to and including
  35   // a given limit. The order of moves smaller than the limit is left unspecified.
  36   void partial_insertion_sort(ExtMove* begin, ExtMove* end, int limit) {
  37
  38     for (ExtMove *sortedEnd = begin, *p = begin + 1; p < end; ++p)
  39         if (p->value >= limit)
  40         {
  41             ExtMove tmp = *p, *q;
  42             *p = *++sortedEnd;
  43             for (q = sortedEnd; q != begin && *(q - 1) < tmp; --q)
  44                 *q = *(q - 1);
  45             *q = tmp;
  46         }
  47   }
  48
  49 } // namespace
  50
  51
  52 /// Constructors of the MovePicker class. As arguments we pass information
  53 /// to help it to return the (presumably) good moves first, to decide which
  54 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  55 /// search captures, promotions, and some checks) and how important good move
  56 /// ordering is at the current node.
  57
  58 /// MovePicker constructor for the main search
  59 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh, const LowPlyHistory* lp,
  60                        const CapturePieceToHistory* cph, const PieceToHistory** ch, Move cm, const Move* killers, int pl)
  61            : pos(p), mainHistory(mh), lowPlyHistory(lp), captureHistory(cph), continuationHistory(ch),
  62              ttMove(ttm), refutations{{killers[0], 0}, {killers[1], 0}, {cm, 0}}, depth(d), ply(pl) {
  63
  64   assert(d > 0);
  65
  66   stage = (pos.checkers() ? EVASION_TT : MAIN_TT) +
  67           !(ttm && pos.pseudo_legal(ttm));
  68 }
  69
  70 /// MovePicker constructor for quiescence search
  71 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh,
  72                        const CapturePieceToHistory* cph, const PieceToHistory** ch, Square rs)
  73            : pos(p), mainHistory(mh), captureHistory(cph), continuationHistory(ch), ttMove(ttm), recaptureSquare(rs), depth(d) {
  74
  75   assert(d <= 0);
  76
  77   stage = (pos.checkers() ? EVASION_TT : QSEARCH_TT) +
  78           !(   ttm
  79             && (pos.checkers() || depth > DEPTH_QS_RECAPTURES || to_sq(ttm) == recaptureSquare)
  80             && pos.pseudo_legal(ttm));
  81 }
  82
  83 /// MovePicker constructor for ProbCut: we generate captures with SEE greater
  84 /// than or equal to the given threshold.
  85 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Value th, const CapturePieceToHistory* cph)
  86            : pos(p), captureHistory(cph), ttMove(ttm), threshold(th) {
  87
  88   assert(!pos.checkers());
  89
  90   stage = PROBCUT_TT + !(ttm && pos.capture(ttm)
  91                              && pos.pseudo_legal(ttm)
  92                              && pos.see_ge(ttm, threshold));
  93 }
  94
  95 /// MovePicker::score() assigns a numerical value to each move in a list, used
  96 /// for sorting. Captures are ordered by Most Valuable Victim (MVV), preferring
  97 /// captures with a good history. Quiets moves are ordered using the histories.
  98 template<GenType Type>
  99 void MovePicker::score() {
 100
 101   static_assert(Type == CAPTURES || Type == QUIETS || Type == EVASIONS, "Wrong type");
 102
 103   for (auto& m : *this)
 104       if constexpr (Type == CAPTURES)
 105           m.value =  int(PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]) * 6
 106                    + (*captureHistory)[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)][type_of(pos.piece_on(to_sq(m)))];
 107
 108       else if constexpr (Type == QUIETS)
 109           m.value =      (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 110                    + 2 * (*continuationHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 111                    +     (*continuationHistory[1])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 112                    +     (*continuationHistory[3])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 113                    +     (*continuationHistory[5])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 114                    + (ply < MAX_LPH ? 6 * (*lowPlyHistory)[ply][from_to(m)] : 0);
 115
 116       else // Type == EVASIONS
 117       {
 118           if (pos.capture(m))
 119               m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 120                        - Value(type_of(pos.moved_piece(m)));
 121           else
 122               m.value =      (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 123                        + 2 * (*continuationHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 124                        - (1 << 28);
 125       }
 126 }
 127
 128 /// MovePicker::select() returns the next move satisfying a predicate function.
 129 /// It never returns the TT move.
 130 template<MovePicker::PickType T, typename Pred>
 131 Move MovePicker::select(Pred filter) {
 132
 133   while (cur < endMoves)
 134   {
 135       if (T == Best)
 136           std::swap(*cur, *std::max_element(cur, endMoves));
 137
 138       if (*cur != ttMove && filter())
 139           return *cur++;
 140
 141       cur++;
 142   }
 143   return MOVE_NONE;
 144 }
 145
 146 /// MovePicker::next_move() is the most important method of the MovePicker class. It
 147 /// returns a new pseudo-legal move every time it is called until there are no more
 148 /// moves left, picking the move with the highest score from a list of generated moves.
 149 Move MovePicker::next_move(bool skipQuiets) {
 150
 151 top:
 152   switch (stage) {
 153
 154   case MAIN_TT:
 155   case EVASION_TT:
 156   case QSEARCH_TT:
 157   case PROBCUT_TT:
 158       ++stage;
 159       return ttMove;
 160
 161   case CAPTURE_INIT:
 162   case PROBCUT_INIT:
 163   case QCAPTURE_INIT:
 164       cur = endBadCaptures = moves;
 165       endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
 166
 167       score<CAPTURES>();
 168       ++stage;
 169       goto top;
 170
 171   case GOOD_CAPTURE:
 172       if (select<Best>([&](){
 173                        return pos.see_ge(*cur, Value(-69 * cur->value / 1024)) ?
 174                               // Move losing capture to endBadCaptures to be tried later
 175                               true : (*endBadCaptures++ = *cur, false); }))
 176           return *(cur - 1);
 177
 178       // Prepare the pointers to loop over the refutations array
 179       cur = std::begin(refutations);
 180       endMoves = std::end(refutations);
 181
 182       // If the countermove is the same as a killer, skip it
 183       if (   refutations[0].move == refutations[2].move
 184           || refutations[1].move == refutations[2].move)
 185           --endMoves;
 186
 187       ++stage;
 188       [[fallthrough]];
 189
 190   case REFUTATION:
 191       if (select<Next>([&](){ return    *cur != MOVE_NONE
 192                                     && !pos.capture(*cur)
 193                                     &&  pos.pseudo_legal(*cur); }))
 194           return *(cur - 1);
 195       ++stage;
 196       [[fallthrough]];
 197
 198   case QUIET_INIT:
 199       if (!skipQuiets)
 200       {
 201           cur = endBadCaptures;
 202           endMoves = generate<QUIETS>(pos, cur);
 203
 204           score<QUIETS>();
 205           partial_insertion_sort(cur, endMoves, -3000 * depth);
 206       }
 207
 208       ++stage;
 209       [[fallthrough]];
 210
 211   case QUIET:
 212       if (   !skipQuiets
 213           && select<Next>([&](){return   *cur != refutations[0].move
 214                                       && *cur != refutations[1].move
 215                                       && *cur != refutations[2].move;}))
 216           return *(cur - 1);
 217
 218       // Prepare the pointers to loop over the bad captures
 219       cur = moves;
 220       endMoves = endBadCaptures;
 221
 222       ++stage;
 223       [[fallthrough]];
 224
 225   case BAD_CAPTURE:
 226       return select<Next>([](){ return true; });
 227
 228   case EVASION_INIT:
 229       cur = moves;
 230       endMoves = generate<EVASIONS>(pos, cur);
 231
 232       score<EVASIONS>();
 233       ++stage;
 234       [[fallthrough]];
 235
 236   case EVASION:
 237       return select<Best>([](){ return true; });
 238
 239   case PROBCUT:
 240       return select<Best>([&](){ return pos.see_ge(*cur, threshold); });
 241
 242   case QCAPTURE:
 243       if (select<Best>([&](){ return   depth > DEPTH_QS_RECAPTURES
 244                                     || to_sq(*cur) == recaptureSquare; }))
 245           return *(cur - 1);
 246
 247       // If we did not find any move and we do not try checks, we have finished
 248       if (depth != DEPTH_QS_CHECKS)
 249           return MOVE_NONE;
 250
 251       ++stage;
 252       [[fallthrough]];
 253
 254   case QCHECK_INIT:
 255       cur = moves;
 256       endMoves = generate<QUIET_CHECKS>(pos, cur);
 257
 258       ++stage;
 259       [[fallthrough]];
 260
 261   case QCHECK:
 262       return select<Next>([](){ return true; });
 263   }
 264
 265   assert(false);
 266   return MOVE_NONE; // Silence warning
 267 }
 268
 269 } // namespace Stockfish