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