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_STOP, PH_NULL_MOVE, PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  47   const MovegenPhaseT MainSearchNoNullPhaseTable[] = { PH_STOP, PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  48   const MovegenPhaseT LowSearchPhaseTable[]  = { PH_STOP, PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_NULL_MOVE, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  49   const MovegenPhaseT EvasionsPhaseTable[] = { PH_STOP, PH_EVASIONS, PH_STOP};
  50   const MovegenPhaseT QsearchWithChecksPhaseTable[] = { PH_STOP, PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP};
  51   const MovegenPhaseT QsearchWithoutChecksPhaseTable[] = { PH_STOP, 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   movesPicked = numOfMoves = numOfBadCaptures = 0;
  79   finished = false;
  80
  81   if (p.is_check())
  82       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  83   else if (d >= Depth(3 * OnePly))
  84       phasePtr = useNullMove ? MainSearchPhaseTable : MainSearchNoNullPhaseTable;
  85   else if (d > Depth(0))
  86       phasePtr = useNullMove ? LowSearchPhaseTable : MainSearchNoNullPhaseTable;
  87   else if (d == Depth(0))
  88       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable;
  89   else
  90       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable;
  91
  92   Color us = pos.side_to_move();
  93
  94   dc = p.discovered_check_candidates(us);
  95   pinned = p.pinned_pieces(us);
  96 }
  97
  98
  99 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
 100 /// class.  It returns a new legal move every time it is called, until there
 101 /// are no more moves left of the types we are interested in.
 102
 103 Move MovePicker::get_next_move() {
 104
 105   Move move;
 106
 107   while (true)
 108   {
 109     // If we already have a list of generated moves, pick the best move from
 110     // the list, and return it.
 111     move = pick_move_from_list();
 112     if (move != MOVE_NONE)
 113     {
 114         assert(move_is_ok(move));
 115         return move;
 116     }
 117
 118     // Next phase
 119     phasePtr++;
 120     switch (*phasePtr) {
 121
 122     case PH_NULL_MOVE:
 123         return MOVE_NULL;
 124
 125     case PH_TT_MOVES:
 126         movesPicked = 0; // This is used as index to ttMoves[]
 127         break;
 128
 129     case PH_GOOD_CAPTURES:
 130         numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 131         score_captures();
 132         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 133         movesPicked = 0;
 134         break;
 135
 136     case PH_KILLERS:
 137         movesPicked = 0; // This is used as index to killers[]
 138         break;
 139
 140     case PH_NONCAPTURES:
 141         numOfMoves = generate_noncaptures(pos, moves);
 142         score_noncaptures();
 143         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 144         movesPicked = 0;
 145         break;
 146
 147     case PH_BAD_CAPTURES:
 148         // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 149         // to get SEE move ordering.
 150         std::sort(badCaptures, badCaptures + numOfBadCaptures);
 151         movesPicked = 0;
 152         break;
 153
 154     case PH_EVASIONS:
 155         assert(pos.is_check());
 156         numOfMoves = generate_evasions(pos, moves, pinned);
 157         score_evasions();
 158         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 159         movesPicked = 0;
 160         break;
 161
 162     case PH_QCAPTURES:
 163         numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 164         score_captures();
 165         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 166         movesPicked = 0;
 167         break;
 168
 169     case PH_QCHECKS:
 170         // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 171         numOfMoves = generate_non_capture_checks(pos, moves, dc);
 172         movesPicked = 0;
 173         break;
 174
 175     case PH_STOP:
 176         return MOVE_NONE;
 177
 178     default:
 179         assert(false);
 180         return MOVE_NONE;
 181     }
 182   }
 183 }
 184
 185
 186 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 187 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 188
 189 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 190
 191    lock_grab(&lock);
 192    if (finished)
 193    {
 194        lock_release(&lock);
 195        return MOVE_NONE;
 196    }
 197    Move m = get_next_move();
 198    if (m == MOVE_NONE)
 199        finished = true;
 200
 201    lock_release(&lock);
 202    return m;
 203 }
 204
 205
 206 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures(),
 207 /// MovePicker::score_evasions() and MovePicker::score_qcaptures() assign a
 208 /// numerical move ordering score to each move in a move list.  The moves
 209 /// with highest scores will be picked first by pick_move_from_list().
 210
 211 void MovePicker::score_captures() {
 212   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 213   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 214   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 215   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 216   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 217   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 218   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 219   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 220   // the subtree size.
 221   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 222   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 223   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 224   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 225   Move m;
 226
 227   // Use MVV/LVA ordering
 228   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 229   {
 230       m = moves[i].move;
 231       if (move_is_promotion(m))
 232           moves[i].score = QueenValueMidgame;
 233       else
 234           moves[i].score = int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 235                           -int(pos.type_of_piece_on(move_from(m)));
 236   }
 237 }
 238
 239 void MovePicker::score_noncaptures() {
 240   // First score by history, when no history is available then use
 241   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 242   // random choice when we don't have an history for any move.
 243   Piece piece;
 244   Square from, to;
 245   int hs;
 246
 247   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 248   {
 249       from = move_from(moves[i].move);
 250       to = move_to(moves[i].move);
 251       piece = pos.piece_on(from);
 252       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 253
 254       // Ensure history is always preferred to pst
 255       if (hs > 0)
 256           hs += 1000;
 257
 258       // pst based scoring
 259       moves[i].score = hs + pos.pst_delta<Position::MidGame>(piece, from, to);
 260   }
 261 }
 262
 263 void MovePicker::score_evasions() {
 264
 265   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 266   {
 267       Move m = moves[i].move;
 268       if (m == ttMoves[0])
 269           moves[i].score = 2*HistoryMax;
 270       else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
 271       {
 272           int seeScore = pos.see(m);
 273           moves[i].score = (seeScore >= 0)? seeScore + HistoryMax : seeScore;
 274       } else
 275           moves[i].score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 276   }
 277 }
 278
 279
 280 /// MovePicker::pick_move_from_list() picks the move with the biggest score
 281 /// from a list of generated moves (moves[] or badCaptures[], depending on
 282 /// the current move generation phase).  It takes care not to return the
 283 /// transposition table move if that has already been serched previously.
 284
 285 Move MovePicker::pick_move_from_list() {
 286
 287   assert(movesPicked >= 0);
 288   assert(!pos.is_check() || *phasePtr == PH_EVASIONS || *phasePtr == PH_STOP);
 289   assert( pos.is_check() || *phasePtr != PH_EVASIONS);
 290
 291   switch (*phasePtr) {
 292
 293   case PH_TT_MOVES:
 294         while (movesPicked < 2) {
 295             Move move = ttMoves[movesPicked++];
 296             if (   move != MOVE_NONE
 297                 && move_is_legal(pos, move, pinned))
 298                 return move;
 299         }
 300         break;
 301
 302   case PH_GOOD_CAPTURES:
 303       while (movesPicked < numOfMoves)
 304       {
 305           Move move = moves[movesPicked++].move;
 306           if (   move != ttMoves[0]
 307               && move != ttMoves[1]
 308               && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 309           {
 310               // Check for a non negative SEE now
 311               int seeValue = pos.see_sign(move);
 312               if (seeValue >= 0)
 313                   return move;
 314
 315               // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 316               // that move has now been already checked for legality.
 317               assert(numOfBadCaptures < 63);
 318               badCaptures[numOfBadCaptures].move = move;
 319               badCaptures[numOfBadCaptures++].score = seeValue;
 320           }
 321       }
 322       break;
 323
 324   case PH_KILLERS:
 325         while (movesPicked < 2) {
 326             Move move = killers[movesPicked++];
 327             if (   move != MOVE_NONE
 328                 && move != ttMoves[0]
 329                 && move != ttMoves[1]
 330                 && move_is_legal(pos, move, pinned)
 331                 && !pos.move_is_capture(move))
 332                 return move;
 333         }
 334         break;
 335
 336   case PH_NONCAPTURES:
 337       while (movesPicked < numOfMoves)
 338       {
 339           Move move = moves[movesPicked++].move;
 340           if (   move != ttMoves[0]
 341               && move != ttMoves[1]
 342               && move != killers[0]
 343               && move != killers[1]
 344               && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 345               return move;
 346       }
 347       break;
 348
 349   case PH_EVASIONS:
 350       if (movesPicked < numOfMoves)
 351           return moves[movesPicked++].move;
 352       break;
 353
 354   case PH_BAD_CAPTURES:
 355       if (movesPicked < numOfBadCaptures)
 356           return badCaptures[movesPicked++].move;
 357       break;
 358
 359   case PH_QCAPTURES:
 360   case PH_QCHECKS:
 361       while (movesPicked < numOfMoves)
 362       {
 363           Move move = moves[movesPicked++].move;
 364           // Maybe postpone the legality check until after futility pruning?
 365           if (   move != ttMoves[0]
 366               && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 367               return move;
 368       }
 369       break;
 370
 371   default:
 372       break;
 373   }
 374   return MOVE_NONE;
 375 }