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 EvasionsPhaseTable[] = { PH_STOP, PH_EVASIONS, PH_STOP};
  49   const MovegenPhaseT QsearchWithChecksPhaseTable[] = { PH_STOP, PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP};
  50   const MovegenPhaseT QsearchWithoutChecksPhaseTable[] = { PH_STOP, PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_STOP};
  51 }
  52
  53
  54 ////
  55 //// Functions
  56 ////
  57
  58
  59 /// Constructor for the MovePicker class.  Apart from the position for which
  60 /// it is asked to pick legal moves, MovePicker also wants some information
  61 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  62 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  63 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  64 /// move ordering is at the current node.
  65
  66 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d,
  67                        const History& h, SearchStack* ss, bool useNullMove) : pos(p), H(h) {
  68   ttMoves[0] = ttm;
  69   if (ss)
  70   {
  71       ttMoves[1] = (ss->mateKiller == ttm)? MOVE_NONE : ss->mateKiller;
  72       killers[0] = ss->killers[0];
  73       killers[1] = ss->killers[1];
  74   } else
  75       ttMoves[1] = killers[0] = killers[1] = MOVE_NONE;
  76
  77   movesPicked = numOfMoves = numOfBadCaptures = 0;
  78   finished = false;
  79
  80   if (p.is_check())
  81       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  82   else if (d > Depth(0))
  83       phasePtr = useNullMove ? MainSearchPhaseTable : MainSearchNoNullPhaseTable;
  84   else if (d == Depth(0))
  85       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable;
  86   else
  87       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable;
  88
  89   Color us = pos.side_to_move();
  90
  91   dc = p.discovered_check_candidates(us);
  92   pinned = p.pinned_pieces(us);
  93 }
  94
  95
  96 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
  97 /// class.  It returns a new legal move every time it is called, until there
  98 /// are no more moves left of the types we are interested in.
  99
 100 Move MovePicker::get_next_move() {
 101
 102   Move move;
 103
 104   while (true)
 105   {
 106     // If we already have a list of generated moves, pick the best move from
 107     // the list, and return it.
 108     move = pick_move_from_list();
 109     if (move != MOVE_NONE)
 110     {
 111         assert(move_is_ok(move));
 112         return move;
 113     }
 114
 115     // Next phase
 116     phasePtr++;
 117     switch (*phasePtr) {
 118
 119     case PH_NULL_MOVE:
 120         return MOVE_NULL;
 121
 122     case PH_TT_MOVES:
 123         movesPicked = 0; // This is used as index to ttMoves[]
 124         break;
 125
 126     case PH_GOOD_CAPTURES:
 127         numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 128         score_captures();
 129         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 130         movesPicked = 0;
 131         break;
 132
 133     case PH_KILLERS:
 134         movesPicked = 0; // This is used as index to killers[]
 135         break;
 136
 137     case PH_NONCAPTURES:
 138         numOfMoves = generate_noncaptures(pos, moves);
 139         score_noncaptures();
 140         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 141         movesPicked = 0;
 142         break;
 143
 144     case PH_BAD_CAPTURES:
 145         // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 146         // to get SEE move ordering.
 147         std::sort(badCaptures, badCaptures + numOfBadCaptures);
 148         movesPicked = 0;
 149         break;
 150
 151     case PH_EVASIONS:
 152         assert(pos.is_check());
 153         numOfMoves = generate_evasions(pos, moves, pinned);
 154         score_evasions();
 155         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 156         movesPicked = 0;
 157         break;
 158
 159     case PH_QCAPTURES:
 160         numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 161         score_captures();
 162         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 163         movesPicked = 0;
 164         break;
 165
 166     case PH_QCHECKS:
 167         // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 168         numOfMoves = generate_non_capture_checks(pos, moves, dc);
 169         movesPicked = 0;
 170         break;
 171
 172     case PH_STOP:
 173         return MOVE_NONE;
 174
 175     default:
 176         assert(false);
 177         return MOVE_NONE;
 178     }
 179   }
 180 }
 181
 182
 183 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 184 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 185
 186 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 187
 188    lock_grab(&lock);
 189    if (finished)
 190    {
 191        lock_release(&lock);
 192        return MOVE_NONE;
 193    }
 194    Move m = get_next_move();
 195    if (m == MOVE_NONE)
 196        finished = true;
 197
 198    lock_release(&lock);
 199    return m;
 200 }
 201
 202
 203 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures(),
 204 /// MovePicker::score_evasions() and MovePicker::score_qcaptures() assign a
 205 /// numerical move ordering score to each move in a move list.  The moves
 206 /// with highest scores will be picked first by pick_move_from_list().
 207
 208 void MovePicker::score_captures() {
 209   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 210   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 211   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 212   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 213   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 214   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 215   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 216   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 217   // the subtree size.
 218   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 219   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 220   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 221   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 222   Move m;
 223
 224   // Use MVV/LVA ordering
 225   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 226   {
 227       m = moves[i].move;
 228       if (move_is_promotion(m))
 229           moves[i].score = QueenValueMidgame;
 230       else
 231           moves[i].score = int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 232                           -int(pos.type_of_piece_on(move_from(m)));
 233   }
 234 }
 235
 236 void MovePicker::score_noncaptures() {
 237   // First score by history, when no history is available then use
 238   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 239   // random choice when we don't have an history for any move.
 240   Piece piece;
 241   Square from, to;
 242   int hs;
 243
 244   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 245   {
 246       from = move_from(moves[i].move);
 247       to = move_to(moves[i].move);
 248       piece = pos.piece_on(from);
 249       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 250
 251       // Ensure history is always preferred to pst
 252       if (hs > 0)
 253           hs += 1000;
 254
 255       // pst based scoring
 256       moves[i].score = hs + pos.pst_delta<Position::MidGame>(piece, from, to);
 257   }
 258 }
 259
 260 void MovePicker::score_evasions() {
 261
 262   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 263   {
 264       Move m = moves[i].move;
 265       if (m == ttMoves[0])
 266           moves[i].score = 2*HistoryMax;
 267       else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
 268       {
 269           int seeScore = pos.see(m);
 270           moves[i].score = (seeScore >= 0)? seeScore + HistoryMax : seeScore;
 271       } else
 272           moves[i].score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 273   }
 274 }
 275
 276
 277 /// MovePicker::pick_move_from_list() picks the move with the biggest score
 278 /// from a list of generated moves (moves[] or badCaptures[], depending on
 279 /// the current move generation phase).  It takes care not to return the
 280 /// transposition table move if that has already been serched previously.
 281
 282 Move MovePicker::pick_move_from_list() {
 283
 284   assert(movesPicked >= 0);
 285   assert(!pos.is_check() || *phasePtr == PH_EVASIONS || *phasePtr == PH_STOP);
 286   assert( pos.is_check() || *phasePtr != PH_EVASIONS);
 287
 288   switch (*phasePtr) {
 289
 290   case PH_TT_MOVES:
 291         while (movesPicked < 2) {
 292             Move move = ttMoves[movesPicked++];
 293             if (   move != MOVE_NONE
 294                 && move_is_legal(pos, move, pinned))
 295                 return move;
 296         }
 297         break;
 298
 299   case PH_GOOD_CAPTURES:
 300       while (movesPicked < numOfMoves)
 301       {
 302           Move move = moves[movesPicked++].move;
 303           if (   move != ttMoves[0]
 304               && move != ttMoves[1]
 305               && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 306           {
 307               // Check for a non negative SEE now
 308               int seeValue = pos.see_sign(move);
 309               if (seeValue >= 0)
 310                   return move;
 311
 312               // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 313               // that move has now been already checked for legality.
 314               assert(numOfBadCaptures < 63);
 315               badCaptures[numOfBadCaptures].move = move;
 316               badCaptures[numOfBadCaptures++].score = seeValue;
 317           }
 318       }
 319       break;
 320
 321   case PH_KILLERS:
 322         while (movesPicked < 2) {
 323             Move move = killers[movesPicked++];
 324             if (   move != MOVE_NONE
 325                 && move != ttMoves[0]
 326                 && move != ttMoves[1]
 327                 && move_is_legal(pos, move, pinned)
 328                 && !pos.move_is_capture(move))
 329                 return move;
 330         }
 331         break;
 332
 333   case PH_NONCAPTURES:
 334       while (movesPicked < numOfMoves)
 335       {
 336           Move move = moves[movesPicked++].move;
 337           if (   move != ttMoves[0]
 338               && move != ttMoves[1]
 339               && move != killers[0]
 340               && move != killers[1]
 341               && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 342               return move;
 343       }
 344       break;
 345
 346   case PH_EVASIONS:
 347       if (movesPicked < numOfMoves)
 348           return moves[movesPicked++].move;
 349       break;
 350
 351   case PH_BAD_CAPTURES:
 352       if (movesPicked < numOfBadCaptures)
 353           return badCaptures[movesPicked++].move;
 354       break;
 355
 356   case PH_QCAPTURES:
 357   case PH_QCHECKS:
 358       while (movesPicked < numOfMoves)
 359       {
 360           Move move = moves[movesPicked++].move;
 361           // Maybe postpone the legality check until after futility pruning?
 362           if (   move != ttMoves[0]
 363               && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 364               return move;
 365       }
 366       break;
 367
 368   default:
 369       break;
 370   }
 371   return MOVE_NONE;
 372 }