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) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
   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 #include <cassert>
  22
  23 #include "movegen.h"
  24 #include "movepick.h"
  25 #include "search.h"
  26 #include "types.h"
  27
  28 namespace {
  29
  30   enum MovegenPhase {
  31     PH_TT_MOVE,       // Transposition table move
  32     PH_GOOD_CAPTURES, // Queen promotions and captures with SEE values >= 0
  33     PH_KILLERS,       // Killer moves from the current ply
  34     PH_NONCAPTURES,   // Non-captures and underpromotions
  35     PH_BAD_CAPTURES,  // Queen promotions and captures with SEE values < 0
  36     PH_EVASIONS,      // Check evasions
  37     PH_QCAPTURES,     // Captures in quiescence search
  38     PH_QCHECKS,       // Non-capture checks in quiescence search
  39     PH_STOP
  40   };
  41
  42   CACHE_LINE_ALIGNMENT
  43   const uint8_t MainSearchTable[] = { PH_TT_MOVE, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP };
  44   const uint8_t EvasionTable[] = { PH_TT_MOVE, PH_EVASIONS, PH_STOP };
  45   const uint8_t QsearchWithChecksTable[] = { PH_TT_MOVE, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP };
  46   const uint8_t QsearchWithoutChecksTable[] = { PH_TT_MOVE, PH_QCAPTURES, PH_STOP };
  47 }
  48
  49 bool MovePicker::isBadCapture() const { return phase == PH_BAD_CAPTURES; }
  50
  51 /// Constructor for the MovePicker class. As arguments we pass information
  52 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  53 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  54 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  55 /// move ordering is at the current node.
  56
  57 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
  58                        SearchStack* ss, Value beta) : pos(p), H(h) {
  59   badCaptureThreshold = 0;
  60   badCaptures = moves + MAX_MOVES;
  61
  62   assert(d > DEPTH_ZERO);
  63
  64   if (p.in_check())
  65   {
  66       killers[0].move = killers[1].move = MOVE_NONE;
  67       phasePtr = EvasionTable;
  68   }
  69   else
  70   {
  71       killers[0].move = ss->killers[0];
  72       killers[1].move = ss->killers[1];
  73
  74       // Consider sligtly negative captures as good if at low
  75       // depth and far from beta.
  76       if (ss && ss->eval < beta - PawnValueMidgame && d < 3 * ONE_PLY)
  77           badCaptureThreshold = -PawnValueMidgame;
  78
  79       phasePtr = MainSearchTable;
  80   }
  81
  82   ttMove = (ttm && pos.move_is_pl(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
  83   phasePtr += int(ttMove == MOVE_NONE) - 1;
  84   go_next_phase();
  85 }
  86
  87 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h)
  88                       : pos(p), H(h) {
  89
  90   assert(d <= DEPTH_ZERO);
  91
  92   if (p.in_check())
  93       phasePtr = EvasionTable;
  94   else if (d >= DEPTH_QS_CHECKS)
  95       phasePtr = QsearchWithChecksTable;
  96   else
  97   {
  98       phasePtr = QsearchWithoutChecksTable;
  99
 100       // Skip TT move if is not a capture or a promotion, this avoids
 101       // qsearch tree explosion due to a possible perpetual check or
 102       // similar rare cases when TT table is full.
 103       if (ttm != MOVE_NONE && !pos.move_is_capture(ttm) && !move_is_promotion(ttm))
 104           ttm = MOVE_NONE;
 105   }
 106
 107   ttMove = (ttm && pos.move_is_pl(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
 108   phasePtr += int(ttMove == MOVE_NONE) - 1;
 109   go_next_phase();
 110 }
 111
 112
 113 /// MovePicker::go_next_phase() generates, scores and sorts the next bunch
 114 /// of moves when there are no more moves to try for the current phase.
 115
 116 void MovePicker::go_next_phase() {
 117
 118   curMove = moves;
 119   phase = *(++phasePtr);
 120   switch (phase) {
 121
 122   case PH_TT_MOVE:
 123       lastMove = curMove + 1;
 124       return;
 125
 126   case PH_GOOD_CAPTURES:
 127       lastMove = generate<MV_CAPTURE>(pos, moves);
 128       score_captures();
 129       return;
 130
 131   case PH_KILLERS:
 132       curMove = killers;
 133       lastMove = curMove + 2;
 134       return;
 135
 136   case PH_NONCAPTURES:
 137       lastMove = generate<MV_NON_CAPTURE>(pos, moves);
 138       score_noncaptures();
 139       sort_moves(moves, lastMove, &lastGoodNonCapture);
 140       return;
 141
 142   case PH_BAD_CAPTURES:
 143       // Bad captures SEE value is already calculated so just pick
 144       // them in order to get SEE move ordering.
 145       curMove = badCaptures;
 146       lastMove = moves + MAX_MOVES;
 147       return;
 148
 149   case PH_EVASIONS:
 150       assert(pos.in_check());
 151       lastMove = generate<MV_EVASION>(pos, moves);
 152       score_evasions();
 153       return;
 154
 155   case PH_QCAPTURES:
 156       lastMove = generate<MV_CAPTURE>(pos, moves);
 157       score_captures();
 158       return;
 159
 160   case PH_QCHECKS:
 161       lastMove = generate<MV_NON_CAPTURE_CHECK>(pos, moves);
 162       return;
 163
 164   case PH_STOP:
 165       lastMove = curMove + 1; // Avoid another go_next_phase() call
 166       return;
 167
 168   default:
 169       assert(false);
 170       return;
 171   }
 172 }
 173
 174
 175 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures() and
 176 /// MovePicker::score_evasions() assign a numerical move ordering score
 177 /// to each move in a move list.  The moves with highest scores will be
 178 /// picked first by get_next_move().
 179
 180 void MovePicker::score_captures() {
 181   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 182   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 183   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 184   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 185   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 186   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 187   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 188   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 189   // the subtree size.
 190   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 191   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 192   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 193   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 194   Move m;
 195
 196   // Use MVV/LVA ordering
 197   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 198   {
 199       m = cur->move;
 200       if (move_is_promotion(m))
 201           cur->score = QueenValueMidgame;
 202       else
 203           cur->score =  pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m))
 204                       - pos.type_of_piece_on(move_from(m));
 205   }
 206 }
 207
 208 void MovePicker::score_noncaptures() {
 209
 210   Move m;
 211   Square from;
 212
 213   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 214   {
 215       m = cur->move;
 216       from = move_from(m);
 217       cur->score = H.value(pos.piece_on(from), move_to(m));
 218   }
 219 }
 220
 221 void MovePicker::score_evasions() {
 222   // Try good captures ordered by MVV/LVA, then non-captures if
 223   // destination square is not under attack, ordered by history
 224   // value, and at the end bad-captures and non-captures with a
 225   // negative SEE. This last group is ordered by the SEE score.
 226   Move m;
 227   int seeScore;
 228
 229   // Skip if we don't have at least two moves to order
 230   if (lastMove < moves + 2)
 231       return;
 232
 233   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 234   {
 235       m = cur->move;
 236       if ((seeScore = pos.see_sign(m)) < 0)
 237           cur->score = seeScore - History::MaxValue; // Be sure we are at the bottom
 238       else if (pos.move_is_capture(m))
 239           cur->score =  pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m))
 240                       - pos.type_of_piece_on(move_from(m)) + History::MaxValue;
 241       else
 242           cur->score = H.value(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 243   }
 244 }
 245
 246 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
 247 /// class. It returns a new pseudo legal move every time it is called, until there
 248 /// are no more moves left. It picks the move with the biggest score from a list
 249 /// of generated moves taking care not to return the tt move if has already been
 250 /// searched previously. Note that this function is not thread safe so should be
 251 /// lock protected by caller when accessed through a shared MovePicker object.
 252
 253 Move MovePicker::get_next_move() {
 254
 255   Move move;
 256
 257   while (true)
 258   {
 259       while (curMove == lastMove)
 260           go_next_phase();
 261
 262       switch (phase) {
 263
 264       case PH_TT_MOVE:
 265           curMove++;
 266           return ttMove;
 267           break;
 268
 269       case PH_GOOD_CAPTURES:
 270           move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 271           if (move != ttMove)
 272           {
 273               // Check for a non negative SEE now
 274               int seeValue = pos.see_sign(move);
 275               if (seeValue >= badCaptureThreshold)
 276                   return move;
 277
 278               // Losing capture, move it to the tail of the array, note
 279               // that move has now been already checked for pseudo legality.
 280               (--badCaptures)->move = move;
 281               badCaptures->score = seeValue;
 282           }
 283           break;
 284
 285       case PH_KILLERS:
 286           move = (curMove++)->move;
 287           if (   move != MOVE_NONE
 288               && pos.move_is_pl(move)
 289               && move != ttMove
 290               && !pos.move_is_capture(move))
 291               return move;
 292           break;
 293
 294       case PH_NONCAPTURES:
 295           // Sort negative scored moves only when we get there
 296           if (curMove == lastGoodNonCapture)
 297               insertion_sort<MoveStack>(lastGoodNonCapture, lastMove);
 298
 299           move = (curMove++)->move;
 300           if (   move != ttMove
 301               && move != killers[0].move
 302               && move != killers[1].move)
 303               return move;
 304           break;
 305
 306       case PH_BAD_CAPTURES:
 307           move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 308           return move;
 309
 310       case PH_EVASIONS:
 311       case PH_QCAPTURES:
 312           move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 313           if (move != ttMove)
 314               return move;
 315           break;
 316
 317       case PH_QCHECKS:
 318           move = (curMove++)->move;
 319           if (move != ttMove)
 320               return move;
 321           break;
 322
 323       case PH_STOP:
 324           return MOVE_NONE;
 325
 326       default:
 327           assert(false);
 328           break;
 329       }
 330   }
 331 }