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) 2015-2020 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_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, Move* killers, int pl)
  61            : pos(p), mainHistory(mh), lowPlyHistory(lp), captureHistory(cph), continuationHistory(ch),
  62              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   ttMove = ttm && pos.pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE;
  68   stage += (ttMove == MOVE_NONE);
  69 }
  70
  71 /// MovePicker constructor for quiescence search
  72 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh,
  73                        const CapturePieceToHistory* cph, const PieceToHistory** ch, Square rs)
  74            : pos(p), mainHistory(mh), captureHistory(cph), continuationHistory(ch), recaptureSquare(rs), depth(d) {
  75
  76   assert(d <= 0);
  77
  78   stage = pos.checkers() ? EVASION_TT : QSEARCH_TT;
  79   ttMove =   ttm
  80           && (depth > DEPTH_QS_RECAPTURES || to_sq(ttm) == recaptureSquare)
  81           && pos.pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE;
  82   stage += (ttMove == MOVE_NONE);
  83 }
  84
  85 /// MovePicker constructor for ProbCut: we generate captures with SEE greater
  86 /// than or equal to the given threshold.
  87 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Value th, const CapturePieceToHistory* cph)
  88            : pos(p), captureHistory(cph), threshold(th) {
  89
  90   assert(!pos.checkers());
  91
  92   stage = PROBCUT_TT;
  93   ttMove =   ttm
  94           && pos.capture(ttm)
  95           && pos.pseudo_legal(ttm)
  96           && pos.see_ge(ttm, threshold) ? ttm : MOVE_NONE;
  97   stage += (ttMove == MOVE_NONE);
  98 }
  99
 100 /// MovePicker::score() assigns a numerical value to each move in a list, used
 101 /// for sorting. Captures are ordered by Most Valuable Victim (MVV), preferring
 102 /// captures with a good history. Quiets moves are ordered using the histories.
 103 template<GenType Type>
 104 void MovePicker::score() {
 105
 106   static_assert(Type == CAPTURES || Type == QUIETS || Type == EVASIONS, "Wrong type");
 107
 108   for (auto& m : *this)
 109       if (Type == CAPTURES)
 110           m.value =  int(PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]) * 6
 111                    + (*captureHistory)[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)][type_of(pos.piece_on(to_sq(m)))];
 112
 113       else if (Type == QUIETS)
 114           m.value =      (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 115                    + 2 * (*continuationHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 116                    + 2 * (*continuationHistory[1])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 117                    + 2 * (*continuationHistory[3])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 118                    +     (*continuationHistory[5])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 119                    + (ply < MAX_LPH ?  4 * (*lowPlyHistory)[ply][from_to(m)] : 0);
 120
 121       else // Type == EVASIONS
 122       {
 123           if (pos.capture(m))
 124               m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 125                        - Value(type_of(pos.moved_piece(m)));
 126           else
 127               m.value =  (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 128                        + (*continuationHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 129                        - (1 << 28);
 130       }
 131 }
 132
 133 /// MovePicker::select() returns the next move satisfying a predicate function.
 134 /// It never returns the TT move.
 135 template<MovePicker::PickType T, typename Pred>
 136 Move MovePicker::select(Pred filter) {
 137
 138   while (cur < endMoves)
 139   {
 140       if (T == Best)
 141           std::swap(*cur, *std::max_element(cur, endMoves));
 142
 143       if (*cur != ttMove && filter())
 144           return *cur++;
 145
 146       cur++;
 147   }
 148   return MOVE_NONE;
 149 }
 150
 151 /// MovePicker::next_move() is the most important method of the MovePicker class. It
 152 /// returns a new pseudo legal move every time it is called until there are no more
 153 /// moves left, picking the move with the highest score from a list of generated moves.
 154 Move MovePicker::next_move(bool skipQuiets) {
 155
 156 top:
 157   switch (stage) {
 158
 159   case MAIN_TT:
 160   case EVASION_TT:
 161   case QSEARCH_TT:
 162   case PROBCUT_TT:
 163       ++stage;
 164       return ttMove;
 165
 166   case CAPTURE_INIT:
 167   case PROBCUT_INIT:
 168   case QCAPTURE_INIT:
 169       cur = endBadCaptures = moves;
 170       endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
 171
 172       score<CAPTURES>();
 173       ++stage;
 174       goto top;
 175
 176   case GOOD_CAPTURE:
 177       if (select<Best>([&](){
 178                        return pos.see_ge(*cur, Value(-55 * cur->value / 1024)) ?
 179                               // Move losing capture to endBadCaptures to be tried later
 180                               true : (*endBadCaptures++ = *cur, false); }))
 181           return *(cur - 1);
 182
 183       // Prepare the pointers to loop over the refutations array
 184       cur = std::begin(refutations);
 185       endMoves = std::end(refutations);
 186
 187       // If the countermove is the same as a killer, skip it
 188       if (   refutations[0].move == refutations[2].move
 189           || refutations[1].move == refutations[2].move)
 190           --endMoves;
 191
 192       ++stage;
 193       /* fallthrough */
 194
 195   case REFUTATION:
 196       if (select<Next>([&](){ return    *cur != MOVE_NONE
 197                                     && !pos.capture(*cur)
 198                                     &&  pos.pseudo_legal(*cur); }))
 199           return *(cur - 1);
 200       ++stage;
 201       /* fallthrough */
 202
 203   case QUIET_INIT:
 204       if (!skipQuiets)
 205       {
 206           cur = endBadCaptures;
 207           endMoves = generate<QUIETS>(pos, cur);
 208
 209           score<QUIETS>();
 210           partial_insertion_sort(cur, endMoves, -3000 * depth);
 211       }
 212
 213       ++stage;
 214       /* fallthrough */
 215
 216   case QUIET:
 217       if (   !skipQuiets
 218           && select<Next>([&](){return   *cur != refutations[0].move
 219                                       && *cur != refutations[1].move
 220                                       && *cur != refutations[2].move;}))
 221           return *(cur - 1);
 222
 223       // Prepare the pointers to loop over the bad captures
 224       cur = moves;
 225       endMoves = endBadCaptures;
 226
 227       ++stage;
 228       /* fallthrough */
 229
 230   case BAD_CAPTURE:
 231       return select<Next>([](){ return true; });
 232
 233   case EVASION_INIT:
 234       cur = moves;
 235       endMoves = generate<EVASIONS>(pos, cur);
 236
 237       score<EVASIONS>();
 238       ++stage;
 239       /* fallthrough */
 240
 241   case EVASION:
 242       return select<Best>([](){ return true; });
 243
 244   case PROBCUT:
 245       return select<Best>([&](){ return pos.see_ge(*cur, threshold); });
 246
 247   case QCAPTURE:
 248       if (select<Best>([&](){ return   depth > DEPTH_QS_RECAPTURES
 249                                     || to_sq(*cur) == recaptureSquare; }))
 250           return *(cur - 1);
 251
 252       // If we did not find any move and we do not try checks, we have finished
 253       if (depth != DEPTH_QS_CHECKS)
 254           return MOVE_NONE;
 255
 256       ++stage;
 257       /* fallthrough */
 258
 259   case QCHECK_INIT:
 260       cur = moves;
 261       endMoves = generate<QUIET_CHECKS>(pos, cur);
 262
 263       ++stage;
 264       /* fallthrough */
 265
 266   case QCHECK:
 267       return select<Next>([](){ return true; });
 268   }
 269
 270   assert(false);
 271   return MOVE_NONE; // Silence warning
 272 }