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) 2008-2009 Marco Costalba
   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
  22 ////
  23 //// Includes
  24 ////
  25
  26 #include <algorithm>
  27 #include <cassert>
  28
  29 #include "history.h"
  30 #include "evaluate.h"
  31 #include "movegen.h"
  32 #include "movepick.h"
  33 #include "search.h"
  34 #include "value.h"
  35
  36
  37 ////
  38 //// Local definitions
  39 ////
  40
  41 namespace {
  42
  43   /// Variables
  44
  45   CACHE_LINE_ALIGNMENT
  46   const MovegenPhaseT MainSearchPhaseTable[] = { PH_NULL_MOVE, PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  47   const MovegenPhaseT MainSearchNoNullPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  48   const MovegenPhaseT LowSearchPhaseTable[]  = { PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_NULL_MOVE, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  49   const MovegenPhaseT EvasionsPhaseTable[] = { PH_EVASIONS, PH_STOP};
  50   const MovegenPhaseT QsearchWithChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP};
  51   const MovegenPhaseT QsearchWithoutChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_STOP};
  52 }
  53
  54
  55 ////
  56 //// Functions
  57 ////
  58
  59
  60 /// Constructor for the MovePicker class.  Apart from the position for which
  61 /// it is asked to pick legal moves, MovePicker also wants some information
  62 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  63 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  64 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  65 /// move ordering is at the current node.
  66
  67 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d,
  68                        const History& h, SearchStack* ss, bool useNullMove) : pos(p), H(h) {
  69   ttMoves[0] = ttm;
  70   if (ss)
  71   {
  72       ttMoves[1] = (ss->mateKiller == ttm)? MOVE_NONE : ss->mateKiller;
  73       killers[0] = ss->killers[0];
  74       killers[1] = ss->killers[1];
  75   } else
  76       ttMoves[1] = killers[0] = killers[1] = MOVE_NONE;
  77
  78   numOfBadCaptures = 0;
  79   finished = false;
  80
  81   Color us = pos.side_to_move();
  82
  83   dc = p.discovered_check_candidates(us);
  84   pinned = p.pinned_pieces(us);
  85
  86   if (p.is_check())
  87       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  88   else if (d >= Depth(3 * OnePly))
  89       phasePtr = useNullMove ? MainSearchPhaseTable : MainSearchNoNullPhaseTable;
  90   else if (d > Depth(0))
  91       phasePtr = useNullMove ? LowSearchPhaseTable : MainSearchNoNullPhaseTable;
  92   else if (d == Depth(0))
  93       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable;
  94   else
  95       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable;
  96
  97   phasePtr--;
  98   go_next_phase();
  99 }
 100
 101
 102 /// MovePicker::go_next_phase() generates, scores and sorts the next bunch
 103 /// of moves when there are no more moves to try for the currrent phase.
 104
 105 void MovePicker::go_next_phase() {
 106
 107   movesPicked = 0;
 108   phase = *(++phasePtr);
 109   switch (phase) {
 110
 111   case PH_NULL_MOVE:
 112   case PH_TT_MOVES:
 113       return;
 114
 115   case PH_GOOD_CAPTURES:
 116       numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 117       score_captures();
 118       std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 119       return;
 120
 121   case PH_KILLERS:
 122       return;
 123
 124   case PH_NONCAPTURES:
 125       numOfMoves = generate_noncaptures(pos, moves);
 126       score_noncaptures();
 127       std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 128       return;
 129
 130   case PH_BAD_CAPTURES:
 131       // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 132       // to get SEE move ordering.
 133       std::sort(badCaptures, badCaptures + numOfBadCaptures);
 134       return;
 135
 136   case PH_EVASIONS:
 137       assert(pos.is_check());
 138       numOfMoves = generate_evasions(pos, moves, pinned);
 139       score_evasions();
 140       std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 141       return;
 142
 143   case PH_QCAPTURES:
 144       numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 145       score_captures();
 146       std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 147       return;
 148
 149   case PH_QCHECKS:
 150       // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 151       numOfMoves = generate_non_capture_checks(pos, moves, dc);
 152       return;
 153
 154   case PH_STOP:
 155       return;
 156
 157   default:
 158       assert(false);
 159       return;
 160   }
 161 }
 162
 163
 164 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures(),
 165 /// MovePicker::score_evasions() and MovePicker::score_qcaptures() assign a
 166 /// numerical move ordering score to each move in a move list.  The moves
 167 /// with highest scores will be picked first by pick_move_from_list().
 168
 169 void MovePicker::score_captures() {
 170   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 171   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 172   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 173   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 174   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 175   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 176   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 177   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 178   // the subtree size.
 179   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 180   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 181   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 182   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 183   Move m;
 184
 185   // Use MVV/LVA ordering
 186   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 187   {
 188       m = moves[i].move;
 189       if (move_is_promotion(m))
 190           moves[i].score = QueenValueMidgame;
 191       else
 192           moves[i].score = int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 193                           -int(pos.type_of_piece_on(move_from(m)));
 194   }
 195 }
 196
 197 void MovePicker::score_noncaptures() {
 198   // First score by history, when no history is available then use
 199   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 200   // random choice when we don't have an history for any move.
 201   Piece piece;
 202   Square from, to;
 203   int hs;
 204
 205   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 206   {
 207       from = move_from(moves[i].move);
 208       to = move_to(moves[i].move);
 209       piece = pos.piece_on(from);
 210       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 211
 212       // Ensure history is always preferred to pst
 213       if (hs > 0)
 214           hs += 1000;
 215
 216       // pst based scoring
 217       moves[i].score = hs + pos.pst_delta<Position::MidGame>(piece, from, to);
 218   }
 219 }
 220
 221 void MovePicker::score_evasions() {
 222
 223   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 224   {
 225       Move m = moves[i].move;
 226       if (m == ttMoves[0])
 227           moves[i].score = 2*HistoryMax;
 228       else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
 229       {
 230           int seeScore = pos.see(m);
 231           moves[i].score = (seeScore >= 0)? seeScore + HistoryMax : seeScore;
 232       } else
 233           moves[i].score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 234   }
 235 }
 236
 237 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
 238 /// class. It returns a new legal move every time it is called, until there
 239 /// are no more moves left.
 240 /// It picks the move with the biggest score from a list of generated moves taking
 241 /// care not to return the tt move if that has already been serched previously.
 242
 243 Move MovePicker::get_next_move() {
 244
 245   assert(movesPicked >= 0);
 246   assert(!pos.is_check() || *phasePtr == PH_EVASIONS || *phasePtr == PH_STOP);
 247   assert( pos.is_check() || *phasePtr != PH_EVASIONS);
 248
 249   while (true)
 250   {
 251       switch (phase) {
 252
 253       case PH_NULL_MOVE:
 254           go_next_phase();
 255           return MOVE_NULL;
 256
 257       case PH_TT_MOVES:
 258             while (movesPicked < 2) {
 259                 Move move = ttMoves[movesPicked++];
 260                 if (   move != MOVE_NONE
 261                     && move_is_legal(pos, move, pinned))
 262                     return move;
 263             }
 264             break;
 265
 266       case PH_GOOD_CAPTURES:
 267           while (movesPicked < numOfMoves)
 268           {
 269               Move move = moves[movesPicked++].move;
 270               if (   move != ttMoves[0]
 271                   && move != ttMoves[1]
 272                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 273               {
 274                   // Check for a non negative SEE now
 275                   int seeValue = pos.see_sign(move);
 276                   if (seeValue >= 0)
 277                       return move;
 278
 279                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 280                   // that move has now been already checked for legality.
 281                   assert(numOfBadCaptures < 63);
 282                   badCaptures[numOfBadCaptures].move = move;
 283                   badCaptures[numOfBadCaptures++].score = seeValue;
 284               }
 285           }
 286           break;
 287
 288       case PH_KILLERS:
 289             while (movesPicked < 2) {
 290                 Move move = killers[movesPicked++];
 291                 if (   move != MOVE_NONE
 292                     && move != ttMoves[0]
 293                     && move != ttMoves[1]
 294                     && move_is_legal(pos, move, pinned)
 295                     && !pos.move_is_capture(move))
 296                     return move;
 297             }
 298             break;
 299
 300       case PH_NONCAPTURES:
 301           while (movesPicked < numOfMoves)
 302           {
 303               Move move = moves[movesPicked++].move;
 304               if (   move != ttMoves[0]
 305                   && move != ttMoves[1]
 306                   && move != killers[0]
 307                   && move != killers[1]
 308                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 309                   return move;
 310           }
 311           break;
 312
 313       case PH_EVASIONS:
 314           if (movesPicked < numOfMoves)
 315               return moves[movesPicked++].move;
 316           break;
 317
 318       case PH_BAD_CAPTURES:
 319           if (movesPicked < numOfBadCaptures)
 320               return badCaptures[movesPicked++].move;
 321           break;
 322
 323       case PH_QCAPTURES:
 324       case PH_QCHECKS:
 325           while (movesPicked < numOfMoves)
 326           {
 327               Move move = moves[movesPicked++].move;
 328               // Maybe postpone the legality check until after futility pruning?
 329               if (   move != ttMoves[0]
 330                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 331                   return move;
 332           }
 333           break;
 334
 335       case PH_STOP:
 336           return MOVE_NONE;
 337
 338       default:
 339           assert(false);
 340           break;
 341       }
 342       go_next_phase();
 343   }
 344   return MOVE_NONE;
 345 }
 346
 347 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 348 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 349
 350 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 351
 352    lock_grab(&lock);
 353    if (finished)
 354    {
 355        lock_release(&lock);
 356        return MOVE_NONE;
 357    }
 358    Move m = get_next_move();
 359    if (m == MOVE_NONE)
 360        finished = true;
 361
 362    lock_release(&lock);
 363    return m;
 364 }