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) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
   5   Copyright (C) 2015-2017 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
   6
   7   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   8   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  10   (at your option) any later version.
  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
  25 namespace {
  26
  27   enum Stages {
  28     MAIN_SEARCH, CAPTURES_INIT, GOOD_CAPTURES, KILLERS, COUNTERMOVE, QUIET_INIT, QUIET, BAD_CAPTURES,
  29     EVASION, EVASIONS_INIT, ALL_EVASIONS,
  30     PROBCUT, PROBCUT_INIT, PROBCUT_CAPTURES,
  31     QSEARCH_WITH_CHECKS, QCAPTURES_1_INIT, QCAPTURES_1, QCHECKS,
  32     QSEARCH_NO_CHECKS, QCAPTURES_2_INIT, QCAPTURES_2,
  33     QSEARCH_RECAPTURES, QRECAPTURES
  34   };
  35
  36   // partial_insertion_sort() sorts moves in descending order up to and including
  37   // a given limit. The order of moves smaller than the limit is left unspecified.
  38   void partial_insertion_sort(ExtMove* begin, ExtMove* end, int limit) {
  39
  40     for (ExtMove *sortedEnd = begin, *p = begin + 1; p < end; ++p)
  41         if (p->value >= limit)
  42         {
  43             ExtMove tmp = *p, *q;
  44             *p = *++sortedEnd;
  45             for (q = sortedEnd; q != begin && *(q - 1) < tmp; --q)
  46                 *q = *(q - 1);
  47             *q = tmp;
  48         }
  49   }
  50
  51   // pick_best() finds the best move in the range (begin, end) and moves it to
  52   // the front. It's faster than sorting all the moves in advance when there
  53   // are few moves, e.g., the possible captures.
  54   Move pick_best(ExtMove* begin, ExtMove* end) {
  55
  56     std::swap(*begin, *std::max_element(begin, end));
  57     return *begin;
  58   }
  59
  60 } // namespace
  61
  62
  63 /// Constructors of the MovePicker class. As arguments we pass information
  64 /// to help it to return the (presumably) good moves first, to decide which
  65 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  66 /// search captures, promotions, and some checks) and how important good move
  67 /// ordering is at the current node.
  68
  69 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh,
  70                        const PieceToHistory** ch, Move cm, Move* killers_p)
  71            : pos(p), mainHistory(mh), contHistory(ch), countermove(cm),
  72              killers{killers_p[0], killers_p[1]}, depth(d){
  73
  74   assert(d > DEPTH_ZERO);
  75
  76   stage = pos.checkers() ? EVASION : MAIN_SEARCH;
  77   ttMove = ttm && pos.pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE;
  78   stage += (ttMove == MOVE_NONE);
  79 }
  80
  81 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh,
  82                        const PieceToHistory** ch, Square s)
  83            : pos(p), mainHistory(mh), contHistory(ch) {
  84
  85   assert(d <= DEPTH_ZERO);
  86
  87   if (pos.checkers())
  88       stage = EVASION;
  89
  90   else if (d > DEPTH_QS_NO_CHECKS)
  91       stage = QSEARCH_WITH_CHECKS;
  92
  93   else if (d > DEPTH_QS_RECAPTURES)
  94       stage = QSEARCH_NO_CHECKS;
  95
  96   else
  97   {
  98       stage = QSEARCH_RECAPTURES;
  99       recaptureSquare = s;
 100       return;
 101   }
 102
 103   ttMove = ttm && pos.pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE;
 104   stage += (ttMove == MOVE_NONE);
 105 }
 106
 107 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Value th)
 108            : pos(p), threshold(th) {
 109
 110   assert(!pos.checkers());
 111
 112   stage = PROBCUT;
 113
 114   // In ProbCut we generate captures with SEE higher than or equal to the given threshold
 115   ttMove =   ttm
 116           && pos.pseudo_legal(ttm)
 117           && pos.capture(ttm)
 118           && pos.see_ge(ttm, threshold) ? ttm : MOVE_NONE;
 119
 120   stage += (ttMove == MOVE_NONE);
 121 }
 122
 123 /// score() assigns a numerical value to each move in a list, used for sorting.
 124 /// Captures are ordered by Most Valuable Victim (MVV), preferring captures
 125 /// near our home rank. Quiets are ordered using the histories.
 126 template<GenType T>
 127 void MovePicker::score() {
 128
 129   for (auto& m : *this)
 130       if (T == CAPTURES || (T == EVASIONS && pos.capture(m)))
 131           m.value =   PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 132                    - (T == EVASIONS ? Value(type_of(pos.moved_piece(m)))
 133                                     : Value(200 * relative_rank(pos.side_to_move(), to_sq(m))));
 134       else if (T == QUIETS)
 135           m.value =  (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 136                    + (*contHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 137                    + (*contHistory[1])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 138                    + (*contHistory[3])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)];
 139
 140       else // Quiet evasions
 141           m.value = (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)] - (1 << 28);
 142 }
 143
 144 /// next_move() is the most important method of the MovePicker class. It returns
 145 /// a new pseudo legal move every time it is called, until there are no more moves
 146 /// left. It picks the move with the biggest value from a list of generated moves
 147 /// taking care not to return the ttMove if it has already been searched.
 148
 149 Move MovePicker::next_move(bool skipQuiets) {
 150
 151   Move move;
 152
 153   switch (stage) {
 154
 155   case MAIN_SEARCH: case EVASION: case QSEARCH_WITH_CHECKS:
 156   case QSEARCH_NO_CHECKS: case PROBCUT:
 157       ++stage;
 158       return ttMove;
 159
 160   case CAPTURES_INIT:
 161       endBadCaptures = cur = moves;
 162       endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
 163       score<CAPTURES>();
 164       ++stage;
 165       /* fallthrough */
 166
 167   case GOOD_CAPTURES:
 168       while (cur < endMoves)
 169       {
 170           move = pick_best(cur++, endMoves);
 171           if (move != ttMove)
 172           {
 173               if (pos.see_ge(move))
 174                   return move;
 175
 176               // Losing capture, move it to the beginning of the array
 177               *endBadCaptures++ = move;
 178           }
 179       }
 180
 181       ++stage;
 182       move = killers[0];  // First killer move
 183       if (    move != MOVE_NONE
 184           &&  move != ttMove
 185           &&  pos.pseudo_legal(move)
 186           && !pos.capture(move))
 187           return move;
 188       /* fallthrough */
 189
 190   case KILLERS:
 191       ++stage;
 192       move = killers[1]; // Second killer move
 193       if (    move != MOVE_NONE
 194           &&  move != ttMove
 195           &&  pos.pseudo_legal(move)
 196           && !pos.capture(move))
 197           return move;
 198       /* fallthrough */
 199
 200   case COUNTERMOVE:
 201       ++stage;
 202       move = countermove;
 203       if (    move != MOVE_NONE
 204           &&  move != ttMove
 205           &&  move != killers[0]
 206           &&  move != killers[1]
 207           &&  pos.pseudo_legal(move)
 208           && !pos.capture(move))
 209           return move;
 210       /* fallthrough */
 211
 212   case QUIET_INIT:
 213       cur = endBadCaptures;
 214       endMoves = generate<QUIETS>(pos, cur);
 215       score<QUIETS>();
 216       partial_insertion_sort(cur, endMoves, -4000 * depth / ONE_PLY);
 217       ++stage;
 218       /* fallthrough */
 219
 220   case QUIET:
 221       while (    cur < endMoves
 222              && (!skipQuiets || cur->value >= VALUE_ZERO))
 223       {
 224           move = *cur++;
 225
 226           if (   move != ttMove
 227               && move != killers[0]
 228               && move != killers[1]
 229               && move != countermove)
 230               return move;
 231       }
 232       ++stage;
 233       cur = moves; // Point to beginning of bad captures
 234       /* fallthrough */
 235
 236   case BAD_CAPTURES:
 237       if (cur < endBadCaptures)
 238           return *cur++;
 239       break;
 240
 241   case EVASIONS_INIT:
 242       cur = moves;
 243       endMoves = generate<EVASIONS>(pos, cur);
 244       score<EVASIONS>();
 245       ++stage;
 246       /* fallthrough */
 247
 248   case ALL_EVASIONS:
 249       while (cur < endMoves)
 250       {
 251           move = pick_best(cur++, endMoves);
 252           if (move != ttMove)
 253               return move;
 254       }
 255       break;
 256
 257   case PROBCUT_INIT:
 258       cur = moves;
 259       endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
 260       score<CAPTURES>();
 261       ++stage;
 262       /* fallthrough */
 263
 264   case PROBCUT_CAPTURES:
 265       while (cur < endMoves)
 266       {
 267           move = pick_best(cur++, endMoves);
 268           if (   move != ttMove
 269               && pos.see_ge(move, threshold))
 270               return move;
 271       }
 272       break;
 273
 274   case QCAPTURES_1_INIT: case QCAPTURES_2_INIT:
 275       cur = moves;
 276       endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
 277       score<CAPTURES>();
 278       ++stage;
 279       /* fallthrough */
 280
 281   case QCAPTURES_1: case QCAPTURES_2:
 282       while (cur < endMoves)
 283       {
 284           move = pick_best(cur++, endMoves);
 285           if (move != ttMove)
 286               return move;
 287       }
 288       if (stage == QCAPTURES_2)
 289           break;
 290       cur = moves;
 291       endMoves = generate<QUIET_CHECKS>(pos, cur);
 292       ++stage;
 293       /* fallthrough */
 294
 295   case QCHECKS:
 296       while (cur < endMoves)
 297       {
 298           move = cur++->move;
 299           if (move != ttMove)
 300               return move;
 301       }
 302       break;
 303
 304   case QSEARCH_RECAPTURES:
 305       cur = moves;
 306       endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
 307       score<CAPTURES>();
 308       ++stage;
 309       /* fallthrough */
 310
 311   case QRECAPTURES:
 312       while (cur < endMoves)
 313       {
 314           move = pick_best(cur++, endMoves);
 315           if (to_sq(move) == recaptureSquare)
 316               return move;
 317       }
 318       break;
 319
 320   default:
 321       assert(false);
 322   }
 323
 324   return MOVE_NONE;
 325 }