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

   1 /*
   2   Glaurung, a UCI chess playing engine.
   3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad
   4
   5   Glaurung 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   Glaurung 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
  20 ////
  21 //// Includes
  22 ////
  23
  24 #include <cassert>
  25
  26 #include "history.h"
  27 #include "movegen.h"
  28 #include "movepick.h"
  29 #include "search.h"
  30 #include "value.h"
  31
  32
  33 ////
  34 //// Local definitions
  35 ////
  36
  37 namespace {
  38
  39   /// Variables
  40
  41   MovePicker::MovegenPhase PhaseTable[32];
  42   int MainSearchPhaseIndex;
  43   int EvasionsPhaseIndex;
  44   int QsearchWithChecksPhaseIndex;
  45   int QsearchWithoutChecksPhaseIndex;
  46
  47 }
  48
  49
  50
  51 ////
  52 //// Functions
  53 ////
  54
  55
  56 /// Constructor for the MovePicker class.  Apart from the position for which
  57 /// it is asked to pick legal moves, MovePicker also wants some information
  58 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  59 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  60 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  61 /// move ordering is at the current node.
  62
  63 MovePicker::MovePicker(const Position& p, bool pvnode, Move ttm, Move mk,
  64                        Move k1, Move k2, Depth d) : pos(p) {
  65   pvNode = pvnode;
  66   ttMove = ttm;
  67   mateKiller = (mk == ttm)? MOVE_NONE : mk;
  68   killer1 = k1;
  69   killer2 = k2;
  70   depth = d;
  71   movesPicked = 0;
  72   numOfMoves = 0;
  73   numOfBadCaptures = 0;
  74   dc = p.discovered_check_candidates(p.side_to_move());
  75
  76   if(p.is_check())
  77     phaseIndex = EvasionsPhaseIndex;
  78   else if(depth > Depth(0))
  79     phaseIndex = MainSearchPhaseIndex;
  80   else if(depth == Depth(0))
  81     phaseIndex = QsearchWithChecksPhaseIndex;
  82   else
  83     phaseIndex = QsearchWithoutChecksPhaseIndex;
  84
  85   pinned = p.pinned_pieces(p.side_to_move());
  86
  87   finished = false;
  88 }
  89
  90
  91 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
  92 /// class.  It returns a new legal move every time it is called, until there
  93 /// are no more moves left of the types we are interested in.
  94
  95 Move MovePicker::get_next_move() {
  96
  97   Move move;
  98
  99   while (true)
 100   {
 101     // If we already have a list of generated moves, pick the best move from
 102     // the list, and return it:
 103     move = pick_move_from_list();
 104     if (move != MOVE_NONE)
 105     {
 106         assert(move_is_ok(move));
 107         return move;
 108     }
 109
 110     // Next phase:
 111     phaseIndex++;
 112     switch (PhaseTable[phaseIndex]) {
 113
 114     case PH_TT_MOVE:
 115         if (ttMove != MOVE_NONE)
 116         {
 117             assert(move_is_ok(ttMove));
 118             if (generate_move_if_legal(pos, ttMove, pinned) != MOVE_NONE)
 119                 return ttMove;
 120         }
 121         break;
 122
 123     case PH_MATE_KILLER:
 124         if (mateKiller != MOVE_NONE)
 125         {
 126             assert(move_is_ok(mateKiller));
 127             if (generate_move_if_legal(pos, mateKiller, pinned) != MOVE_NONE)
 128                 return ttMove;
 129         }
 130         break;
 131
 132     case PH_GOOD_CAPTURES:
 133         numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 134         score_captures();
 135         movesPicked = 0;
 136         break;
 137
 138     case PH_BAD_CAPTURES:
 139         badCapturesPicked = 0;
 140         break;
 141
 142     case PH_NONCAPTURES:
 143         numOfMoves = generate_noncaptures(pos, moves);
 144         score_noncaptures();
 145         movesPicked = 0;
 146         break;
 147
 148     case PH_EVASIONS:
 149         assert(pos.is_check());
 150         numOfMoves = generate_evasions(pos, moves);
 151         score_evasions();
 152         movesPicked = 0;
 153         break;
 154
 155     case PH_QCAPTURES:
 156         numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 157         score_qcaptures();
 158         movesPicked = 0;
 159         break;
 160
 161     case PH_QCHECKS:
 162         numOfMoves = generate_checks(pos, moves, dc);
 163         movesPicked = 0;
 164         break;
 165
 166     case PH_STOP:
 167         return MOVE_NONE;
 168
 169     default:
 170         assert(false);
 171         return MOVE_NONE;
 172     }
 173   }
 174   assert(false);
 175
 176   return MOVE_NONE;
 177 }
 178
 179
 180 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 181 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 182
 183 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 184
 185   lock_grab(&lock);
 186   if (finished)
 187   {
 188       lock_release(&lock);
 189       return MOVE_NONE;
 190   }
 191   Move m = get_next_move();
 192   if (m == MOVE_NONE)
 193       finished = true;
 194
 195   lock_release(&lock);
 196   return m;
 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
 203 /// MovePicker::pick_move_from_list().
 204
 205 void MovePicker::score_captures() {
 206   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 207   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 208   // move ordering.  The reason is probably that in a position with a winning
 209   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 210   // first usually doesn't hurt.  The opponent will have to recapture, and
 211   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 212   // where it is possible to recapture with the hanging piece).  Exchanging
 213   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 214   // the subtree size.
 215   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 216   {
 217       Move m = moves[i].move;
 218       moves[i].score = pos.see(m);
 219       if (moves[i].score >= 0)
 220       {
 221           moves[i].score = move_promotion(m) ? QueenValueMidgame
 222                           : int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 223                            -int(pos.type_of_piece_on(move_from(m)));
 224           // FIXME second term seems wrong !
 225       }
 226   }
 227 }
 228
 229 void MovePicker::score_noncaptures() {
 230
 231   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 232   {
 233       Move m = moves[i].move;
 234       if (m == killer1)
 235           moves[i].score = HistoryMax + 2;
 236       else if (m == killer2)
 237           moves[i].score = HistoryMax + 1;
 238       else
 239           moves[i].score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), m);
 240
 241       // Ensure moves in history are always sorted as first
 242       if (moves[i].score > 0)
 243           moves[i].score += 1000;
 244
 245       moves[i].score += pos.mg_pst_delta(moves[i].move);
 246   }
 247 }
 248
 249 void MovePicker::score_evasions() {
 250
 251   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 252   {
 253       Move m = moves[i].move;
 254       if (m == ttMove)
 255           moves[i].score = 2*HistoryMax;
 256       else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
 257       {
 258           moves[i].score = pos.see(m);
 259           if (moves[i].score >= 0)
 260               moves[i].score += HistoryMax;
 261       }
 262       else
 263           moves[i].score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), m);
 264   }
 265   // FIXME try psqt also here
 266 }
 267
 268 void MovePicker::score_qcaptures() {
 269
 270   // Use MVV/LVA ordering.
 271   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 272   {
 273       Move m = moves[i].move;
 274       moves[i].score = move_promotion(m) ? QueenValueMidgame
 275                       : int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 276                        -int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m))) / 64;
 277       // FIXME Why second term like that ???
 278   }
 279 }
 280
 281
 282 /// MovePicker::pick_move_from_list() picks the move with the biggest score
 283 /// from a list of generated moves (moves[] or badCaptures[], depending on
 284 /// the current move generation phase).  It takes care not to return the
 285 /// transposition table move if that has already been serched previously.
 286 /// While picking captures in the PH_GOOD_CAPTURES phase (i.e. while picking
 287 /// non-losing captures in the main search), it moves all captures with
 288 /// negative SEE values to the badCaptures[] array.
 289
 290 Move MovePicker::pick_move_from_list() {
 291
 292   int bestScore = -10000000;
 293   int bestIndex;
 294   Move move;
 295
 296   switch (PhaseTable[phaseIndex]) {
 297
 298   case PH_GOOD_CAPTURES:
 299       assert(!pos.is_check());
 300       assert(movesPicked >= 0);
 301       while (movesPicked < numOfMoves)
 302       {
 303           bestScore = -10000000;
 304           bestIndex = -1;
 305           for (int i = movesPicked; i < numOfMoves; i++)
 306           {
 307               if (moves[i].score < 0)
 308               {
 309                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array
 310                   assert(numOfBadCaptures < 63);
 311                   badCaptures[numOfBadCaptures++] = moves[i];
 312                   moves[i--] = moves[--numOfMoves];
 313                }
 314                else if (moves[i].score > bestScore)
 315                {
 316                    bestIndex = i;
 317                    bestScore = moves[i].score;
 318                }
 319           }
 320           if (bestIndex != -1) // Found a good capture
 321           {
 322               move = moves[bestIndex].move;\r
 323               moves[bestIndex] = moves[movesPicked++];
 324               if (   move != ttMove
 325                   && move != mateKiller
 326                   && pos.move_is_legal(move, pinned))
 327                   return move;
 328           }
 329       }
 330       break;
 331
 332   case PH_NONCAPTURES:
 333       assert(!pos.is_check());
 334       assert(movesPicked >= 0);
 335       while (movesPicked < numOfMoves)
 336       {
 337           // If this is a PV node or we have only picked a few moves, scan
 338           // the entire move list for the best move.  If many moves have already
 339           // been searched and it is not a PV node, we are probably failing low
 340           // anyway, so we just pick the first move from the list.
 341           if (pvNode || movesPicked < 12)
 342           {
 343               bestScore = -10000000;
 344               bestIndex = -1;
 345               for (int i = movesPicked; i < numOfMoves; i++)
 346                   if(moves[i].score > bestScore)
 347                   {
 348                       bestIndex = i;
 349                       bestScore = moves[i].score;
 350                   }
 351           } else
 352               bestIndex = movesPicked;
 353
 354           if (bestIndex != -1)
 355           {
 356               move = moves[bestIndex].move;\r
 357               moves[bestIndex] = moves[movesPicked++];
 358               if (   move != ttMove
 359                   && move != mateKiller
 360                   && pos.move_is_legal(move, pinned))
 361                   return move;
 362          }
 363     }
 364     break;
 365
 366   case PH_EVASIONS:
 367       assert(pos.is_check());
 368       assert(movesPicked >= 0);
 369       while (movesPicked < numOfMoves)
 370       {
 371           bestScore = -10000000;
 372           bestIndex = -1;
 373           for (int i = movesPicked; i < numOfMoves; i++)
 374               if (moves[i].score > bestScore)
 375               {
 376                   bestIndex = i;
 377                   bestScore = moves[i].score;
 378               }
 379
 380           if (bestIndex != -1)
 381           {
 382               move = moves[bestIndex].move;\r
 383               moves[bestIndex] = moves[movesPicked++];
 384               return move;
 385           }
 386       }
 387       break;
 388
 389   case PH_BAD_CAPTURES:
 390       assert(!pos.is_check());
 391       assert(badCapturesPicked >= 0);
 392       // It's probably a good idea to use SEE move ordering here, instead
 393       // of just picking the first move.  FIXME
 394       while (badCapturesPicked < numOfBadCaptures)
 395       {
 396           move = badCaptures[badCapturesPicked++].move;
 397           if (   move != ttMove
 398               && move != mateKiller
 399               && pos.move_is_legal(move, pinned))
 400               return move;
 401       }
 402       break;
 403
 404   case PH_QCAPTURES:
 405       assert(!pos.is_check());
 406       assert(movesPicked >= 0);
 407       while (movesPicked < numOfMoves)
 408       {
 409           bestScore = -10000000;
 410           if (movesPicked < 4) // FIXME makes sens to score qcaps?
 411           {
 412               bestIndex = -1;
 413               for (int i = movesPicked; i < numOfMoves; i++)
 414                   if(moves[i].score > bestScore)
 415                   {
 416                       bestIndex = i;
 417                       bestScore = moves[i].score;
 418                   }
 419           } else
 420               bestIndex = movesPicked;
 421
 422           if (bestIndex != -1)
 423           {
 424               move = moves[bestIndex].move;\r
 425               moves[bestIndex] = moves[movesPicked++];
 426               // Remember to change the line below if we decide to hash the qsearch!
 427               // Maybe also postpone the legality check until after futility pruning?
 428               // FIXME !!!
 429               if (/* move != ttMove && */ pos.move_is_legal(move, pinned))
 430                   return move;
 431           }
 432       }
 433       break;
 434
 435   case PH_QCHECKS:
 436       assert(!pos.is_check());
 437       assert(movesPicked >= 0);
 438       // Perhaps we should do something better than just picking the first
 439       // move here?  FIXME
 440       while (movesPicked < numOfMoves)
 441       {
 442           move = moves[movesPicked++].move;
 443           // Remember to change the line below if we decide to hash the qsearch!
 444           // FIXME !!!
 445           if (/* move != ttMove && */ pos.move_is_legal(move, pinned))
 446               return move;
 447       }
 448       break;
 449
 450   default:
 451       break;
 452   }
 453   return MOVE_NONE;
 454 }
 455
 456
 457 /// MovePicker::current_move_type() returns the type of the just
 458 /// picked next move. It can be used in search to further differentiate
 459 /// according to the current move type: capture, non capture, escape, etc.
 460 MovePicker::MovegenPhase MovePicker::current_move_type() const {
 461   return PhaseTable[phaseIndex];
 462 }
 463
 464
 465 /// MovePicker::init_phase_table() initializes the PhaseTable[],
 466 /// MainSearchPhaseIndex, EvasionPhaseIndex, QsearchWithChecksPhaseIndex
 467 /// and QsearchWithoutChecksPhaseIndex variables.  It is only called once
 468 /// during program startup, and never again while the program is running.
 469
 470 void MovePicker::init_phase_table() {
 471
 472   int i = 0;
 473
 474   // Main search
 475   MainSearchPhaseIndex = i - 1;
 476   PhaseTable[i++] = PH_TT_MOVE;
 477   PhaseTable[i++] = PH_MATE_KILLER;
 478   PhaseTable[i++] = PH_GOOD_CAPTURES;
 479   // PH_KILLER_1 and PH_KILLER_2 are not yet used.
 480   // PhaseTable[i++] = PH_KILLER_1;
 481   // PhaseTable[i++] = PH_KILLER_2;
 482   PhaseTable[i++] = PH_NONCAPTURES;
 483   PhaseTable[i++] = PH_BAD_CAPTURES;
 484   PhaseTable[i++] = PH_STOP;
 485
 486   // Check evasions
 487   EvasionsPhaseIndex = i - 1;
 488   PhaseTable[i++] = PH_EVASIONS;
 489   PhaseTable[i++] = PH_STOP;
 490
 491   // Quiescence search with checks
 492   QsearchWithChecksPhaseIndex = i - 1;
 493   PhaseTable[i++] = PH_QCAPTURES;
 494   PhaseTable[i++] = PH_QCHECKS;
 495   PhaseTable[i++] = PH_STOP;
 496
 497   // Quiescence search without checks
 498   QsearchWithoutChecksPhaseIndex = i - 1;
 499   PhaseTable[i++] = PH_QCAPTURES;
 500   PhaseTable[i++] = PH_STOP;
 501 }