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) 2004-2020 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
   4
   5   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   6   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   8   (at your option) any later version.
   9
  10   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
  11   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13   GNU General Public License for more details.
  14
  15   You should have received a copy of the GNU General Public License
  16   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17 */
  18
  19 #include <cassert>
  20
  21 #include "movepick.h"
  22
  23 namespace {
  24
  25   enum Stages {
  26     MAIN_TT, CAPTURE_INIT, GOOD_CAPTURE, REFUTATION, QUIET_INIT, QUIET, BAD_CAPTURE,
  27     EVASION_TT, EVASION_INIT, EVASION,
  28     PROBCUT_TT, PROBCUT_INIT, PROBCUT,
  29     QSEARCH_TT, QCAPTURE_INIT, QCAPTURE, QCHECK_INIT, QCHECK
  30   };
  31
  32   // partial_insertion_sort() sorts moves in descending order up to and including
  33   // a given limit. The order of moves smaller than the limit is left unspecified.
  34   void partial_insertion_sort(ExtMove* begin, ExtMove* end, int limit) {
  35
  36     for (ExtMove *sortedEnd = begin, *p = begin + 1; p < end; ++p)
  37         if (p->value >= limit)
  38         {
  39             ExtMove tmp = *p, *q;
  40             *p = *++sortedEnd;
  41             for (q = sortedEnd; q != begin && *(q - 1) < tmp; --q)
  42                 *q = *(q - 1);
  43             *q = tmp;
  44         }
  45   }
  46
  47 } // namespace
  48
  49
  50 /// Constructors of the MovePicker class. As arguments we pass information
  51 /// to help it to return the (presumably) good moves first, to decide which
  52 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  53 /// search captures, promotions, and some checks) and how important good move
  54 /// ordering is at the current node.
  55
  56 /// MovePicker constructor for the main search
  57 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh, const LowPlyHistory* lp,
  58                        const CapturePieceToHistory* cph, const PieceToHistory** ch, Move cm, const Move* killers, int pl)
  59            : pos(p), mainHistory(mh), lowPlyHistory(lp), captureHistory(cph), continuationHistory(ch),
  60              ttMove(ttm), refutations{{killers[0], 0}, {killers[1], 0}, {cm, 0}}, depth(d), ply(pl) {
  61
  62   assert(d > 0);
  63
  64   stage = (pos.checkers() ? EVASION_TT : MAIN_TT) +
  65           !(ttm && pos.pseudo_legal(ttm));
  66 }
  67
  68 /// MovePicker constructor for quiescence search
  69 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh,
  70                        const CapturePieceToHistory* cph, const PieceToHistory** ch, Square rs)
  71            : pos(p), mainHistory(mh), captureHistory(cph), continuationHistory(ch), ttMove(ttm), recaptureSquare(rs), depth(d) {
  72
  73   assert(d <= 0);
  74
  75   stage = (pos.checkers() ? EVASION_TT : QSEARCH_TT) +
  76            !(ttm && (depth > DEPTH_QS_RECAPTURES || to_sq(ttm) == recaptureSquare)
  77                  && pos.pseudo_legal(ttm));
  78 }
  79
  80 /// MovePicker constructor for ProbCut: we generate captures with SEE greater
  81 /// than or equal to the given threshold.
  82 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Value th, const CapturePieceToHistory* cph)
  83            : pos(p), captureHistory(cph), ttMove(ttm), threshold(th) {
  84
  85   assert(!pos.checkers());
  86
  87   stage = PROBCUT_TT + !(ttm && pos.capture(ttm)
  88                              && pos.pseudo_legal(ttm)
  89                              && pos.see_ge(ttm, threshold));
  90 }
  91
  92 /// MovePicker::score() assigns a numerical value to each move in a list, used
  93 /// for sorting. Captures are ordered by Most Valuable Victim (MVV), preferring
  94 /// captures with a good history. Quiets moves are ordered using the histories.
  95 template<GenType Type>
  96 void MovePicker::score() {
  97
  98   static_assert(Type == CAPTURES || Type == QUIETS || Type == EVASIONS, "Wrong type");
  99
 100   for (auto& m : *this)
 101       if (Type == CAPTURES)
 102           m.value =  int(PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]) * 6
 103                    + (*captureHistory)[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)][type_of(pos.piece_on(to_sq(m)))];
 104
 105       else if (Type == QUIETS)
 106           m.value =      (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 107                    + 2 * (*continuationHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 108                    + 2 * (*continuationHistory[1])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 109                    + 2 * (*continuationHistory[3])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 110                    +     (*continuationHistory[5])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 111                    + (ply < MAX_LPH ? std::min(4, depth / 3) * (*lowPlyHistory)[ply][from_to(m)] : 0);
 112
 113       else // Type == EVASIONS
 114       {
 115           if (pos.capture(m))
 116               m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 117                        - Value(type_of(pos.moved_piece(m)));
 118           else
 119               m.value =  (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 120                        + (*continuationHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 121                        - (1 << 28);
 122       }
 123 }
 124
 125 /// MovePicker::select() returns the next move satisfying a predicate function.
 126 /// It never returns the TT move.
 127 template<MovePicker::PickType T, typename Pred>
 128 Move MovePicker::select(Pred filter) {
 129
 130   while (cur < endMoves)
 131   {
 132       if (T == Best)
 133           std::swap(*cur, *std::max_element(cur, endMoves));
 134
 135       if (*cur != ttMove && filter())
 136           return *cur++;
 137
 138       cur++;
 139   }
 140   return MOVE_NONE;
 141 }
 142
 143 /// MovePicker::next_move() is the most important method of the MovePicker class. It
 144 /// returns a new pseudo legal move every time it is called until there are no more
 145 /// moves left, picking the move with the highest score from a list of generated moves.
 146 Move MovePicker::next_move(bool skipQuiets) {
 147
 148 top:
 149   switch (stage) {
 150
 151   case MAIN_TT:
 152   case EVASION_TT:
 153   case QSEARCH_TT:
 154   case PROBCUT_TT:
 155       ++stage;
 156       return ttMove;
 157
 158   case CAPTURE_INIT:
 159   case PROBCUT_INIT:
 160   case QCAPTURE_INIT:
 161       cur = endBadCaptures = moves;
 162       endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
 163
 164       score<CAPTURES>();
 165       ++stage;
 166       goto top;
 167
 168   case GOOD_CAPTURE:
 169       if (select<Best>([&](){
 170                        return pos.see_ge(*cur, Value(-69 * cur->value / 1024)) ?
 171                               // Move losing capture to endBadCaptures to be tried later
 172                               true : (*endBadCaptures++ = *cur, false); }))
 173           return *(cur - 1);
 174
 175       // Prepare the pointers to loop over the refutations array
 176       cur = std::begin(refutations);
 177       endMoves = std::end(refutations);
 178
 179       // If the countermove is the same as a killer, skip it
 180       if (   refutations[0].move == refutations[2].move
 181           || refutations[1].move == refutations[2].move)
 182           --endMoves;
 183
 184       ++stage;
 185       /* fallthrough */
 186
 187   case REFUTATION:
 188       if (select<Next>([&](){ return    *cur != MOVE_NONE
 189                                     && !pos.capture(*cur)
 190                                     &&  pos.pseudo_legal(*cur); }))
 191           return *(cur - 1);
 192       ++stage;
 193       /* fallthrough */
 194
 195   case QUIET_INIT:
 196       if (!skipQuiets)
 197       {
 198           cur = endBadCaptures;
 199           endMoves = generate<QUIETS>(pos, cur);
 200
 201           score<QUIETS>();
 202           partial_insertion_sort(cur, endMoves, -3000 * depth);
 203       }
 204
 205       ++stage;
 206       /* fallthrough */
 207
 208   case QUIET:
 209       if (   !skipQuiets
 210           && select<Next>([&](){return   *cur != refutations[0].move
 211                                       && *cur != refutations[1].move
 212                                       && *cur != refutations[2].move;}))
 213           return *(cur - 1);
 214
 215       // Prepare the pointers to loop over the bad captures
 216       cur = moves;
 217       endMoves = endBadCaptures;
 218
 219       ++stage;
 220       /* fallthrough */
 221
 222   case BAD_CAPTURE:
 223       return select<Next>([](){ return true; });
 224
 225   case EVASION_INIT:
 226       cur = moves;
 227       endMoves = generate<EVASIONS>(pos, cur);
 228
 229       score<EVASIONS>();
 230       ++stage;
 231       /* fallthrough */
 232
 233   case EVASION:
 234       return select<Best>([](){ return true; });
 235
 236   case PROBCUT:
 237       return select<Best>([&](){ return pos.see_ge(*cur, threshold); });
 238
 239   case QCAPTURE:
 240       if (select<Best>([&](){ return   depth > DEPTH_QS_RECAPTURES
 241                                     || to_sq(*cur) == recaptureSquare; }))
 242           return *(cur - 1);
 243
 244       // If we did not find any move and we do not try checks, we have finished
 245       if (depth != DEPTH_QS_CHECKS)
 246           return MOVE_NONE;
 247
 248       ++stage;
 249       /* fallthrough */
 250
 251   case QCHECK_INIT:
 252       cur = moves;
 253       endMoves = generate<QUIET_CHECKS>(pos, cur);
 254
 255       ++stage;
 256       /* fallthrough */
 257
 258   case QCHECK:
 259       return select<Next>([](){ return true; });
 260   }
 261
 262   assert(false);
 263   return MOVE_NONE; // Silence warning
 264 }