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 "movegen.h"
  31 #include "movepick.h"
  32 #include "search.h"
  33 #include "value.h"
  34
  35
  36 ////
  37 //// Local definitions
  38 ////
  39
  40 namespace {
  41
  42   CACHE_LINE_ALIGNMENT
  43   const MovegenPhaseT MainSearchPhaseTable[] = { PH_NULL_MOVE, PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  44   const MovegenPhaseT MainSearchNoNullPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  45   const MovegenPhaseT LowSearchPhaseTable[]  = { PH_TT_MOVES, PH_NULL_MOVE, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  46   const MovegenPhaseT EvasionsPhaseTable[] = { PH_EVASIONS, PH_STOP};
  47   const MovegenPhaseT QsearchWithChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP};
  48   const MovegenPhaseT QsearchWithoutChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_STOP};
  49 }
  50
  51
  52 ////
  53 //// Functions
  54 ////
  55
  56
  57 /// Constructor for the MovePicker class. Apart from the position for which
  58 /// it is asked to pick legal moves, MovePicker also wants some information
  59 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  60 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  61 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  62 /// move ordering is at the current node.
  63
  64 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d,
  65                        const History& h, SearchStack* ss, bool useNullMove) : pos(p), H(h) {
  66   ttMoves[0].move = ttm;
  67   if (ss)
  68   {
  69       ttMoves[1].move = (ss->mateKiller == ttm)? MOVE_NONE : ss->mateKiller;
  70       killers[0].move = ss->killers[0];
  71       killers[1].move = ss->killers[1];
  72   } else
  73       ttMoves[1].move = killers[0].move = killers[1].move = MOVE_NONE;
  74
  75   finished = false;
  76   numOfBadCaptures = 0;
  77
  78   Color us = pos.side_to_move();
  79
  80   dc = p.discovered_check_candidates(us);
  81   pinned = p.pinned_pieces(us);
  82
  83   if (p.is_check())
  84       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  85   else if (d >= Depth(3 * OnePly))
  86       phasePtr = useNullMove ? MainSearchPhaseTable : MainSearchNoNullPhaseTable;
  87   else if (d > Depth(0))
  88       phasePtr = useNullMove ? LowSearchPhaseTable : MainSearchNoNullPhaseTable;
  89   else if (d == Depth(0))
  90       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable;
  91   else
  92       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable;
  93
  94   phasePtr--;
  95   go_next_phase();
  96 }
  97
  98
  99 /// MovePicker::go_next_phase() generates, scores and sorts the next bunch
 100 /// of moves when there are no more moves to try for the current phase.
 101
 102 void MovePicker::go_next_phase() {
 103
 104   curMove = moves;
 105   phase = *(++phasePtr);
 106   switch (phase) {
 107
 108   case PH_NULL_MOVE:
 109       return;
 110
 111   case PH_TT_MOVES:
 112       curMove = ttMoves;
 113       lastMove = curMove + 2;
 114       return;
 115
 116   case PH_GOOD_CAPTURES:
 117       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 118       score_captures();
 119       std::sort(moves, lastMove);
 120       return;
 121
 122   case PH_KILLERS:
 123       curMove = killers;
 124       lastMove = curMove + 2;
 125       return;
 126
 127   case PH_NONCAPTURES:
 128       lastMove = generate_noncaptures(pos, moves);
 129       score_noncaptures();
 130       std::sort(moves, lastMove);
 131       return;
 132
 133   case PH_BAD_CAPTURES:
 134       // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 135       // to get SEE move ordering.
 136       curMove = badCaptures;
 137       lastMove = badCaptures + numOfBadCaptures;
 138       std::sort(badCaptures, lastMove);
 139       return;
 140
 141   case PH_EVASIONS:
 142       assert(pos.is_check());
 143       lastMove = generate_evasions(pos, moves, pinned);
 144       score_evasions();
 145       std::sort(moves, lastMove);
 146       return;
 147
 148   case PH_QCAPTURES:
 149       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 150       score_captures();
 151       std::sort(moves, lastMove);
 152       return;
 153
 154   case PH_QCHECKS:
 155       // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 156       lastMove = generate_non_capture_checks(pos, moves, dc);
 157       return;
 158
 159   case PH_STOP:
 160       return;
 161
 162   default:
 163       assert(false);
 164       return;
 165   }
 166 }
 167
 168
 169 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures() and
 170 /// MovePicker::score_evasions() assign a numerical move ordering score
 171 /// to each move in a move list.  The moves with highest scores will be
 172 /// picked first by get_next_move().
 173
 174 void MovePicker::score_captures() {
 175   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 176   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 177   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 178   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 179   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 180   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 181   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 182   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 183   // the subtree size.
 184   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 185   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 186   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 187   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 188   Move m;
 189
 190   // Use MVV/LVA ordering
 191   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 192   {
 193       m = cur->move;
 194       if (move_is_promotion(m))
 195           cur->score = QueenValueMidgame;
 196       else
 197           cur->score = int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 198                       -int(pos.type_of_piece_on(move_from(m)));
 199   }
 200 }
 201
 202 void MovePicker::score_noncaptures() {
 203   // First score by history, when no history is available then use
 204   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 205   // random choice when we don't have an history for any move.
 206   Move m;
 207   Piece piece;
 208   Square from, to;
 209   int hs;
 210
 211   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 212   {
 213       m = cur->move;
 214       from = move_from(m);
 215       to = move_to(m);
 216       piece = pos.piece_on(from);
 217       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 218
 219       // Ensure history is always preferred to pst
 220       if (hs > 0)
 221           hs += 1000;
 222
 223       // pst based scoring
 224       cur->score = hs + pos.pst_delta<Position::MidGame>(piece, from, to);
 225   }
 226 }
 227
 228 void MovePicker::score_evasions() {
 229
 230   Move m;
 231
 232   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 233   {
 234       m = cur->move;
 235       if (m == ttMoves[0].move)
 236           cur->score = 2 * HistoryMax;
 237       else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
 238       {
 239           int seeScore = pos.see(m);
 240           cur->score = seeScore + (seeScore >= 0 ? HistoryMax : 0);
 241       } else
 242           cur->score = H.move_ordering_score(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 legal move every time it is called, until there
 248 /// are no more moves left.
 249 /// It picks the move with the biggest score from a list of generated moves taking
 250 /// care not to return the tt move if that has already been serched previously.
 251
 252 Move MovePicker::get_next_move() {
 253
 254   assert(!pos.is_check() || *phasePtr == PH_EVASIONS || *phasePtr == PH_STOP);
 255   assert( pos.is_check() || *phasePtr != PH_EVASIONS);
 256
 257   while (true)
 258   {
 259       switch (phase) {
 260
 261       case PH_NULL_MOVE:
 262           go_next_phase();
 263           return MOVE_NULL;
 264
 265       case PH_TT_MOVES:
 266           while (curMove != lastMove)
 267           {
 268               Move move = (curMove++)->move;
 269               if (   move != MOVE_NONE
 270                   && move_is_legal(pos, move, pinned))
 271                   return move;
 272           }
 273           break;
 274
 275       case PH_GOOD_CAPTURES:
 276           while (curMove != lastMove)
 277           {
 278               Move move = (curMove++)->move;
 279               if (   move != ttMoves[0].move
 280                   && move != ttMoves[1].move
 281                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 282               {
 283                   // Check for a non negative SEE now
 284                   int seeValue = pos.see_sign(move);
 285                   if (seeValue >= 0)
 286                       return move;
 287
 288                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 289                   // that move has now been already checked for legality.
 290                   assert(numOfBadCaptures < 63);
 291                   badCaptures[numOfBadCaptures].move = move;
 292                   badCaptures[numOfBadCaptures++].score = seeValue;
 293               }
 294           }
 295           break;
 296
 297       case PH_KILLERS:
 298           while (curMove != lastMove)
 299           {
 300               Move move = (curMove++)->move;
 301               if (   move != MOVE_NONE
 302                   && move != ttMoves[0].move
 303                   && move != ttMoves[1].move
 304                   && move_is_legal(pos, move, pinned)
 305                   && !pos.move_is_capture(move))
 306                   return move;
 307           }
 308           break;
 309
 310       case PH_NONCAPTURES:
 311           while (curMove != lastMove)
 312           {
 313               Move move = (curMove++)->move;
 314               if (   move != ttMoves[0].move
 315                   && move != ttMoves[1].move
 316                   && move != killers[0].move
 317                   && move != killers[1].move
 318                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 319                   return move;
 320           }
 321           break;
 322
 323       case PH_EVASIONS:
 324       case PH_BAD_CAPTURES:
 325           if (curMove != lastMove)
 326               return (curMove++)->move;
 327           break;
 328
 329       case PH_QCAPTURES:
 330       case PH_QCHECKS:
 331           while (curMove != lastMove)
 332           {
 333               Move move = (curMove++)->move;
 334               // Maybe postpone the legality check until after futility pruning?
 335               if (   move != ttMoves[0].move
 336                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 337                   return move;
 338           }
 339           break;
 340
 341       case PH_STOP:
 342           return MOVE_NONE;
 343
 344       default:
 345           assert(false);
 346           break;
 347       }
 348       go_next_phase();
 349   }
 350 }
 351
 352 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 353 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 354
 355 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 356
 357    lock_grab(&lock);
 358    if (finished)
 359    {
 360        lock_release(&lock);
 361        return MOVE_NONE;
 362    }
 363    Move m = get_next_move();
 364    if (m == MOVE_NONE)
 365        finished = true;
 366
 367    lock_release(&lock);
 368    return m;
 369 }