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 <cassert>
  27
  28 #include "history.h"
  29 #include "movegen.h"
  30 #include "movepick.h"
  31 #include "search.h"
  32 #include "value.h"
  33
  34
  35 ////
  36 //// Local definitions
  37 ////
  38
  39 namespace {
  40
  41   enum MovegenPhase {
  42     PH_TT_MOVES,       // Transposition table move and mate killer
  43     PH_GOOD_CAPTURES,  // Queen promotions and captures with SEE values >= 0
  44     PH_KILLERS,        // Killer moves from the current ply
  45     PH_NONCAPTURES,    // Non-captures and underpromotions
  46     PH_BAD_CAPTURES,   // Queen promotions and captures with SEE values < 0
  47     PH_EVASIONS,       // Check evasions
  48     PH_QCAPTURES,      // Captures in quiescence search
  49     PH_QCHECKS,        // Non-capture checks in quiescence search
  50     PH_STOP
  51   };
  52
  53   CACHE_LINE_ALIGNMENT
  54   const uint8_t MainSearchPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  55   const uint8_t EvasionsPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_EVASIONS, PH_STOP};
  56   const uint8_t QsearchWithChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP};
  57   const uint8_t QsearchWithoutChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_STOP};
  58 }
  59
  60
  61 ////
  62 //// Functions
  63 ////
  64
  65
  66 /// Constructor for the MovePicker class. Apart from the position for which
  67 /// it is asked to pick legal moves, MovePicker also wants some information
  68 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  69 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  70 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  71 /// move ordering is at the current node.
  72
  73 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d,
  74                        const History& h, SearchStack* ss) : pos(p), H(h) {
  75   int searchTT = ttm;
  76   ttMoves[0].move = ttm;
  77   lastBadCapture = badCaptures;
  78
  79   pinned = p.pinned_pieces(pos.side_to_move());
  80
  81   if (ss && !p.is_check())
  82   {
  83       ttMoves[1].move = (ss->mateKiller == ttm)? MOVE_NONE : ss->mateKiller;
  84       searchTT |= ttMoves[1].move;
  85       killers[0].move = ss->killers[0];
  86       killers[1].move = ss->killers[1];
  87   } else
  88       ttMoves[1].move = killers[0].move = killers[1].move = MOVE_NONE;
  89
  90   if (p.is_check())
  91       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  92   else if (d > Depth(0))
  93       phasePtr = MainSearchPhaseTable;
  94   else if (d == Depth(0))
  95       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable;
  96   else
  97   {
  98       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable;
  99
 100       // Skip TT move if is not a capture or a promotion, this avoids
 101       // qsearch tree explosion due to a possible perpetual check or
 102       // similar rare cases when TT table is full.
 103       if (ttm != MOVE_NONE && !pos.move_is_capture_or_promotion(ttm))
 104           searchTT = ttMoves[0].move = MOVE_NONE;
 105   }
 106
 107   phasePtr += !searchTT - 1;
 108   go_next_phase();
 109 }
 110
 111
 112 /// MovePicker::go_next_phase() generates, scores and sorts the next bunch
 113 /// of moves when there are no more moves to try for the current phase.
 114
 115 void MovePicker::go_next_phase() {
 116
 117   curMove = moves;
 118   phase = *(++phasePtr);
 119   switch (phase) {
 120
 121   case PH_TT_MOVES:
 122       curMove = ttMoves;
 123       lastMove = curMove + 2;
 124       return;
 125
 126   case PH_GOOD_CAPTURES:
 127       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 128       score_captures();
 129       return;
 130
 131   case PH_KILLERS:
 132       curMove = killers;
 133       lastMove = curMove + 2;
 134       return;
 135
 136   case PH_NONCAPTURES:
 137       lastMove = generate_noncaptures(pos, moves);
 138       score_noncaptures();
 139       sort_moves(moves, lastMove);
 140       return;
 141
 142   case PH_BAD_CAPTURES:
 143       // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 144       // to get SEE move ordering.
 145       curMove = badCaptures;
 146       lastMove = lastBadCapture;
 147       return;
 148
 149   case PH_EVASIONS:
 150       assert(pos.is_check());
 151       lastMove = generate_evasions(pos, moves);
 152       score_evasions_or_checks();
 153       return;
 154
 155   case PH_QCAPTURES:
 156       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 157       score_captures();
 158       return;
 159
 160   case PH_QCHECKS:
 161       lastMove = generate_non_capture_checks(pos, moves);
 162       score_evasions_or_checks();
 163       return;
 164
 165   case PH_STOP:
 166       lastMove = curMove + 1; // Avoids another go_next_phase() call
 167       return;
 168
 169   default:
 170       assert(false);
 171       return;
 172   }
 173 }
 174
 175
 176 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures() and
 177 /// MovePicker::score_evasions() assign a numerical move ordering score
 178 /// to each move in a move list.  The moves with highest scores will be
 179 /// picked first by get_next_move().
 180
 181 void MovePicker::score_captures() {
 182   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 183   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 184   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 185   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 186   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 187   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 188   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 189   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 190   // the subtree size.
 191   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 192   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 193   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 194   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 195   Move m;
 196
 197   // Use MVV/LVA ordering
 198   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 199   {
 200       m = cur->move;
 201       if (move_is_promotion(m))
 202           cur->score = QueenValueMidgame;
 203       else
 204           cur->score =  pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m))
 205                       - pos.type_of_piece_on(move_from(m));
 206   }
 207 }
 208
 209 void MovePicker::score_noncaptures() {
 210   // First score by history, when no history is available then use
 211   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 212   // random choice when we don't have an history for any move.
 213   Move m;
 214   Piece piece;
 215   Square from, to;
 216   int hs;
 217
 218   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 219   {
 220       m = cur->move;
 221       from = move_from(m);
 222       to = move_to(m);
 223       piece = pos.piece_on(from);
 224       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 225
 226       // Ensure history is always preferred to pst
 227       if (hs > 0)
 228           hs += 1000;
 229
 230       // pst based scoring
 231       cur->score = hs + mg_value(pos.pst_delta(piece, from, to));
 232   }
 233 }
 234
 235 void MovePicker::score_evasions_or_checks() {
 236   // Try good captures ordered by MVV/LVA, then non-captures if
 237   // destination square is not under attack, ordered by history
 238   // value, and at the end bad-captures and non-captures with a
 239   // negative SEE. This last group is ordered by the SEE score.
 240   Move m;
 241   int seeScore;
 242
 243   // Skip if we don't have at least two moves to order
 244   if (lastMove < moves + 2)
 245       return;
 246
 247   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 248   {
 249       m = cur->move;
 250       if ((seeScore = pos.see_sign(m)) < 0)
 251           cur->score = seeScore;
 252       else if (pos.move_is_capture(m))
 253           cur->score =  pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m))
 254                       - pos.type_of_piece_on(move_from(m)) + HistoryMax;
 255       else
 256           cur->score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 257   }
 258 }
 259
 260 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
 261 /// class. It returns a new legal move every time it is called, until there
 262 /// are no more moves left.
 263 /// It picks the move with the biggest score from a list of generated moves taking
 264 /// care not to return the tt move if has already been searched previously.
 265 /// Note that this function is not thread safe so should be lock protected by
 266 /// caller when accessed through a shared MovePicker object.
 267
 268 Move MovePicker::get_next_move() {
 269
 270   Move move;
 271
 272   while (true)
 273   {
 274       while (curMove != lastMove)
 275       {
 276           switch (phase) {
 277
 278           case PH_TT_MOVES:
 279               move = (curMove++)->move;
 280               if (   move != MOVE_NONE
 281                   && move_is_legal(pos, move, pinned))
 282                   return move;
 283               break;
 284
 285           case PH_GOOD_CAPTURES:
 286               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 287               if (   move != ttMoves[0].move
 288                   && move != ttMoves[1].move
 289                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 290               {
 291                   // Check for a non negative SEE now
 292                   int seeValue = pos.see_sign(move);
 293                   if (seeValue >= 0)
 294                       return move;
 295
 296                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 297                   // that move has now been already checked for legality.
 298                   assert(int(lastBadCapture - badCaptures) < 63);
 299                   lastBadCapture->move = move;
 300                   lastBadCapture->score = seeValue;
 301                   lastBadCapture++;
 302               }
 303               break;
 304
 305           case PH_KILLERS:
 306               move = (curMove++)->move;
 307               if (   move != MOVE_NONE
 308                   && move != ttMoves[0].move
 309                   && move != ttMoves[1].move
 310                   && move_is_legal(pos, move, pinned)
 311                   && !pos.move_is_capture(move))
 312                   return move;
 313               break;
 314
 315           case PH_NONCAPTURES:
 316               move = (curMove++)->move;
 317               if (   move != ttMoves[0].move
 318                   && move != ttMoves[1].move
 319                   && move != killers[0].move
 320                   && move != killers[1].move
 321                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 322                   return move;
 323               break;
 324
 325           case PH_BAD_CAPTURES:
 326               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 327               return move;
 328
 329           case PH_EVASIONS:
 330           case PH_QCAPTURES:
 331               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 332               if (   move != ttMoves[0].move
 333                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 334                   return move;
 335               break;
 336
 337           case PH_QCHECKS:
 338               move = (curMove++)->move;
 339               if (   move != ttMoves[0].move
 340                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 341                   return move;
 342               break;
 343
 344           case PH_STOP:
 345               return MOVE_NONE;
 346
 347           default:
 348               assert(false);
 349               break;
 350           }
 351       }
 352       go_next_phase();
 353   }
 354 }
 355