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) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
   5   Copyright (C) 2015-2019 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
   6
   7   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   8   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  10   (at your option) any later version.
  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 #include <cassert>
  22
  23 #include "movepick.h"
  24
  25 namespace {
  26
  27   enum Stages {
  28     MAIN_TT, CAPTURE_INIT, GOOD_CAPTURE, REFUTATION, QUIET_INIT, QUIET, BAD_CAPTURE,
  29     EVASION_TT, EVASION_INIT, EVASION,
  30     PROBCUT_TT, PROBCUT_INIT, PROBCUT,
  31     QSEARCH_TT, QCAPTURE_INIT, QCAPTURE, QCHECK_INIT, QCHECK
  32   };
  33
  34   // Helper filter used with select()
  35   const auto Any = [](){ return true; };
  36
  37   // partial_insertion_sort() sorts moves in descending order up to and including
  38   // a given limit. The order of moves smaller than the limit is left unspecified.
  39   void partial_insertion_sort(ExtMove* begin, ExtMove* end, int limit) {
  40
  41     for (ExtMove *sortedEnd = begin, *p = begin + 1; p < end; ++p)
  42         if (p->value >= limit)
  43         {
  44             ExtMove tmp = *p, *q;
  45             *p = *++sortedEnd;
  46             for (q = sortedEnd; q != begin && *(q - 1) < tmp; --q)
  47                 *q = *(q - 1);
  48             *q = tmp;
  49         }
  50   }
  51
  52 } // namespace
  53
  54
  55 /// Constructors of the MovePicker class. As arguments we pass information
  56 /// to help it to return the (presumably) good moves first, to decide which
  57 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  58 /// search captures, promotions, and some checks) and how important good move
  59 /// ordering is at the current node.
  60
  61 /// MovePicker constructor for the main search
  62 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh,
  63                        const CapturePieceToHistory* cph, const PieceToHistory** ch, Move cm, Move* killers)
  64            : pos(p), mainHistory(mh), captureHistory(cph), continuationHistory(ch),
  65              refutations{{killers[0], 0}, {killers[1], 0}, {cm, 0}}, depth(d) {
  66
  67   assert(d > DEPTH_ZERO);
  68
  69   stage = pos.checkers() ? EVASION_TT : MAIN_TT;
  70   ttMove = ttm && pos.pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE;
  71   stage += (ttMove == MOVE_NONE);
  72 }
  73
  74 /// MovePicker constructor for quiescence search
  75 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh,
  76                        const CapturePieceToHistory* cph, const PieceToHistory** ch, Square rs)
  77            : pos(p), mainHistory(mh), captureHistory(cph), continuationHistory(ch), recaptureSquare(rs), depth(d) {
  78
  79   assert(d <= DEPTH_ZERO);
  80
  81   stage = pos.checkers() ? EVASION_TT : QSEARCH_TT;
  82   ttMove =    ttm
  83            && pos.pseudo_legal(ttm)
  84            && (depth > DEPTH_QS_RECAPTURES || to_sq(ttm) == recaptureSquare) ? ttm : MOVE_NONE;
  85   stage += (ttMove == MOVE_NONE);
  86 }
  87
  88 /// MovePicker constructor for ProbCut: we generate captures with SEE greater
  89 /// than or equal to the given threshold.
  90 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Value th, const CapturePieceToHistory* cph)
  91            : pos(p), captureHistory(cph), threshold(th) {
  92
  93   assert(!pos.checkers());
  94
  95   stage = PROBCUT_TT;
  96   ttMove =   ttm
  97           && pos.pseudo_legal(ttm)
  98           && pos.capture(ttm)
  99           && pos.see_ge(ttm, threshold) ? ttm : MOVE_NONE;
 100   stage += (ttMove == MOVE_NONE);
 101 }
 102
 103 /// MovePicker::score() assigns a numerical value to each move in a list, used
 104 /// for sorting. Captures are ordered by Most Valuable Victim (MVV), preferring
 105 /// captures with a good history. Quiets moves are ordered using the histories.
 106 template<GenType Type>
 107 void MovePicker::score() {
 108
 109   static_assert(Type == CAPTURES || Type == QUIETS || Type == EVASIONS, "Wrong type");
 110
 111   for (auto& m : *this)
 112       if (Type == CAPTURES)
 113           m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 114                    + (*captureHistory)[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)][type_of(pos.piece_on(to_sq(m)))] / 8;
 115
 116       else if (Type == QUIETS)
 117           m.value =  (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 118                    + (*continuationHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 119                    + (*continuationHistory[1])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 120                    + (*continuationHistory[3])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)];
 121
 122       else // Type == EVASIONS
 123       {
 124           if (pos.capture(m))
 125               m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 126                        - Value(type_of(pos.moved_piece(m)));
 127           else
 128               m.value =  (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 129                        + (*continuationHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 130                        - (1 << 28);
 131       }
 132 }
 133
 134 /// MovePicker::select() returns the next move satisfying a predicate function.
 135 /// It never returns the TT move.
 136 template<MovePicker::PickType T, typename Pred>
 137 Move MovePicker::select(Pred filter) {
 138
 139   while (cur < endMoves)
 140   {
 141       if (T == Best)
 142           std::swap(*cur, *std::max_element(cur, endMoves));
 143
 144       move = *cur++;
 145
 146       if (move != ttMove && filter())
 147           return move;
 148   }
 149   return move = MOVE_NONE;
 150 }
 151
 152 /// MovePicker::next_move() is the most important method of the MovePicker class. It
 153 /// returns a new pseudo legal move every time it is called until there are no more
 154 /// moves left, picking the move with the highest score from a list of generated moves.
 155 Move MovePicker::next_move(bool skipQuiets) {
 156
 157 top:
 158   switch (stage) {
 159
 160   case MAIN_TT:
 161   case EVASION_TT:
 162   case QSEARCH_TT:
 163   case PROBCUT_TT:
 164       ++stage;
 165       return ttMove;
 166
 167   case CAPTURE_INIT:
 168   case PROBCUT_INIT:
 169   case QCAPTURE_INIT:
 170       cur = endBadCaptures = moves;
 171       endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
 172
 173       score<CAPTURES>();
 174       ++stage;
 175       goto top;
 176
 177   case GOOD_CAPTURE:
 178       if (select<Best>([&](){
 179                        return pos.see_ge(move, Value(-55 * (cur-1)->value / 1024)) ?
 180                               // Move losing capture to endBadCaptures to be tried later
 181                               true : (*endBadCaptures++ = move, false); }))
 182           return move;
 183
 184       // Prepare the pointers to loop over the refutations array
 185       cur = std::begin(refutations);
 186       endMoves = std::end(refutations);
 187
 188       // If the countermove is the same as a killer, skip it
 189       if (   refutations[0].move == refutations[2].move
 190           || refutations[1].move == refutations[2].move)
 191           --endMoves;
 192
 193       ++stage;
 194       /* fallthrough */
 195
 196   case REFUTATION:
 197       if (select<Next>([&](){ return    move != MOVE_NONE
 198                                     && !pos.capture(move)
 199                                     &&  pos.pseudo_legal(move); }))
 200           return move;
 201       ++stage;
 202       /* fallthrough */
 203
 204   case QUIET_INIT:
 205       cur = endBadCaptures;
 206       endMoves = generate<QUIETS>(pos, cur);
 207
 208       score<QUIETS>();
 209       partial_insertion_sort(cur, endMoves, -4000 * depth / ONE_PLY);
 210       ++stage;
 211       /* fallthrough */
 212
 213   case QUIET:
 214       if (   !skipQuiets
 215           && select<Next>([&](){return   move != refutations[0]
 216                                       && move != refutations[1]
 217                                       && move != refutations[2];}))
 218           return move;
 219
 220       // Prepare the pointers to loop over the bad captures
 221       cur = moves;
 222       endMoves = endBadCaptures;
 223
 224       ++stage;
 225       /* fallthrough */
 226
 227   case BAD_CAPTURE:
 228       return select<Next>(Any);
 229
 230   case EVASION_INIT:
 231       cur = moves;
 232       endMoves = generate<EVASIONS>(pos, cur);
 233
 234       score<EVASIONS>();
 235       ++stage;
 236       /* fallthrough */
 237
 238   case EVASION:
 239       return select<Best>(Any);
 240
 241   case PROBCUT:
 242       return select<Best>([&](){ return pos.see_ge(move, threshold); });
 243
 244   case QCAPTURE:
 245       if (select<Best>([&](){ return   depth > DEPTH_QS_RECAPTURES
 246                                     || to_sq(move) == recaptureSquare; }))
 247           return move;
 248
 249       // If we did not find any move and we do not try checks, we have finished
 250       if (depth != DEPTH_QS_CHECKS)
 251           return MOVE_NONE;
 252
 253       ++stage;
 254       /* fallthrough */
 255
 256   case QCHECK_INIT:
 257       cur = moves;
 258       endMoves = generate<QUIET_CHECKS>(pos, cur);
 259
 260       ++stage;
 261       /* fallthrough */
 262
 263   case QCHECK:
 264       return select<Next>(Any);
 265   }
 266
 267   assert(false);
 268   return MOVE_NONE; // Silence warning
 269 }