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) 2015-2018 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_SEARCH, CAPTURES_INIT, GOOD_CAPTURES, KILLER0, KILLER1, COUNTERMOVE, QUIET_INIT, QUIET, BAD_CAPTURES,
  29     EVASION, EVASIONS_INIT, ALL_EVASIONS,
  30     PROBCUT, PROBCUT_CAPTURES_INIT, PROBCUT_CAPTURES,
  31     QSEARCH, QCAPTURES_INIT, QCAPTURES, QCHECKS
  32   };
  33
  34   // partial_insertion_sort() sorts moves in descending order up to and including
  35   // a given limit. The order of moves smaller than the limit is left unspecified.
  36   void partial_insertion_sort(ExtMove* begin, ExtMove* end, int limit) {
  37
  38     for (ExtMove *sortedEnd = begin, *p = begin + 1; p < end; ++p)
  39         if (p->value >= limit)
  40         {
  41             ExtMove tmp = *p, *q;
  42             *p = *++sortedEnd;
  43             for (q = sortedEnd; q != begin && *(q - 1) < tmp; --q)
  44                 *q = *(q - 1);
  45             *q = tmp;
  46         }
  47   }
  48
  49   // pick_best() finds the best move in the range (begin, end) and moves it to
  50   // the front. It's faster than sorting all the moves in advance when there
  51   // are few moves, e.g., the possible captures.
  52   Move pick_best(ExtMove* begin, ExtMove* end) {
  53
  54     std::swap(*begin, *std::max_element(begin, end));
  55     return *begin;
  56   }
  57
  58 } // namespace
  59
  60
  61 /// Constructors of the MovePicker class. As arguments we pass information
  62 /// to help it to return the (presumably) good moves first, to decide which
  63 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  64 /// search captures, promotions, and some checks) and how important good move
  65 /// ordering is at the current node.
  66
  67 /// MovePicker constructor for the main search
  68 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh,
  69                        const CapturePieceToHistory* cph, const PieceToHistory** ch, Move cm, Move* killers_p)
  70            : pos(p), mainHistory(mh), captureHistory(cph), contHistory(ch),
  71              refutations{killers_p[0], killers_p[1], cm}, depth(d){
  72
  73   assert(d > DEPTH_ZERO);
  74
  75   stage = pos.checkers() ? EVASION : MAIN_SEARCH;
  76   ttMove = ttm && pos.pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE;
  77   stage += (ttMove == MOVE_NONE);
  78 }
  79
  80 /// MovePicker constructor for quiescence search
  81 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const ButterflyHistory* mh,  const CapturePieceToHistory* cph, Square s)
  82            : pos(p), mainHistory(mh), captureHistory(cph), recaptureSquare(s), depth(d) {
  83
  84   assert(d <= DEPTH_ZERO);
  85
  86   stage = pos.checkers() ? EVASION : QSEARCH;
  87   ttMove =    ttm
  88            && pos.pseudo_legal(ttm)
  89            && (depth > DEPTH_QS_RECAPTURES || to_sq(ttm) == recaptureSquare) ? ttm : MOVE_NONE;
  90   stage += (ttMove == MOVE_NONE);
  91 }
  92
  93 /// MovePicker constructor for ProbCut: we generate captures with SEE higher
  94 /// than or equal to the given threshold.
  95 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Value th, const CapturePieceToHistory* cph)
  96            : pos(p), captureHistory(cph), threshold(th) {
  97
  98   assert(!pos.checkers());
  99
 100   stage = PROBCUT;
 101   ttMove =   ttm
 102           && pos.pseudo_legal(ttm)
 103           && pos.capture(ttm)
 104           && pos.see_ge(ttm, threshold) ? ttm : MOVE_NONE;
 105   stage += (ttMove == MOVE_NONE);
 106 }
 107
 108 /// score() assigns a numerical value to each move in a list, used for sorting.
 109 /// Captures are ordered by Most Valuable Victim (MVV), preferring captures
 110 /// with a good history. Quiets are ordered using the histories.
 111 template<GenType Type>
 112 void MovePicker::score() {
 113
 114   static_assert(Type == CAPTURES || Type == QUIETS || Type == EVASIONS, "Wrong type");
 115
 116   for (auto& m : *this)
 117       if (Type == CAPTURES)
 118           m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 119                    + (*captureHistory)[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)][type_of(pos.piece_on(to_sq(m)))];
 120
 121       else if (Type == QUIETS)
 122           m.value =  (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)]
 123                    + (*contHistory[0])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 124                    + (*contHistory[1])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)]
 125                    + (*contHistory[3])[pos.moved_piece(m)][to_sq(m)];
 126
 127       else // Type == EVASIONS
 128       {
 129           if (pos.capture(m))
 130               m.value =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 131                        - Value(type_of(pos.moved_piece(m)));
 132           else
 133               m.value = (*mainHistory)[pos.side_to_move()][from_to(m)] - (1 << 28);
 134       }
 135 }
 136
 137 /// next_move() is the most important method of the MovePicker class. It returns
 138 /// a new pseudo legal move every time it is called, until there are no more moves
 139 /// left. It picks the move with the biggest value from a list of generated moves
 140 /// taking care not to return the ttMove if it has already been searched.
 141
 142 Move MovePicker::next_move(bool skipQuiets) {
 143
 144   Move move;
 145
 146 begin_switch:
 147
 148   switch (stage) {
 149
 150   case MAIN_SEARCH:
 151   case EVASION:
 152   case QSEARCH:
 153   case PROBCUT:
 154       ++stage;
 155       return ttMove;
 156
 157   case CAPTURES_INIT:
 158   case PROBCUT_CAPTURES_INIT:
 159   case QCAPTURES_INIT:
 160       endBadCaptures = cur = moves;
 161       endMoves = generate<CAPTURES>(pos, cur);
 162       score<CAPTURES>();
 163       ++stage;
 164
 165       // Rebranch at the top of the switch
 166       goto begin_switch;
 167
 168   case GOOD_CAPTURES:
 169       while (cur < endMoves)
 170       {
 171           move = pick_best(cur++, endMoves);
 172           if (move != ttMove)
 173           {
 174               if (pos.see_ge(move, Value(-55 * (cur-1)->value / 1024)))
 175                   return move;
 176
 177               // Losing capture, move it to the beginning of the array
 178               *endBadCaptures++ = move;
 179           }
 180       }
 181       ++stage;
 182
 183       // If the countermove is the same as a killer, skip it
 184       if (   refutations[0] == refutations[2]
 185           || refutations[1] == refutations[2])
 186          refutations[2] = MOVE_NONE;
 187
 188       /* fallthrough */
 189
 190   case KILLER0:
 191   case KILLER1:
 192   case COUNTERMOVE:
 193       while (stage <= COUNTERMOVE)
 194       {
 195           move = refutations[ stage++ - KILLER0 ];
 196           if (    move != MOVE_NONE
 197               &&  move != ttMove
 198               &&  pos.pseudo_legal(move)
 199               && !pos.capture(move))
 200               return move;
 201       }
 202       /* fallthrough */
 203
 204   case QUIET_INIT:
 205       cur = endBadCaptures;
 206       endMoves = generate<QUIETS>(pos, cur);
 207       score<QUIETS>();
 208       partial_insertion_sort(cur, endMoves, -4000 * depth / ONE_PLY);
 209       ++stage;
 210       /* fallthrough */
 211
 212   case QUIET:
 213       if (!skipQuiets)
 214           while (cur < endMoves)
 215           {
 216               move = *cur++;
 217               if (   move != ttMove
 218                   && move != refutations[0]
 219                   && move != refutations[1]
 220                   && move != refutations[2])
 221                   return move;
 222           }
 223       ++stage;
 224       cur = moves; // Point to beginning of bad captures
 225       /* fallthrough */
 226
 227   case BAD_CAPTURES:
 228       if (cur < endBadCaptures)
 229           return *cur++;
 230       break;
 231
 232   case EVASIONS_INIT:
 233       cur = moves;
 234       endMoves = generate<EVASIONS>(pos, cur);
 235       score<EVASIONS>();
 236       ++stage;
 237       /* fallthrough */
 238
 239   case ALL_EVASIONS:
 240       while (cur < endMoves)
 241       {
 242           move = pick_best(cur++, endMoves);
 243           if (move != ttMove)
 244               return move;
 245       }
 246       break;
 247
 248   case PROBCUT_CAPTURES:
 249       while (cur < endMoves)
 250       {
 251           move = pick_best(cur++, endMoves);
 252           if (   move != ttMove
 253               && pos.see_ge(move, threshold))
 254               return move;
 255       }
 256       break;
 257
 258   case QCAPTURES:
 259       while (cur < endMoves)
 260       {
 261           move = pick_best(cur++, endMoves);
 262           if (   move != ttMove
 263               && (depth > DEPTH_QS_RECAPTURES || to_sq(move) == recaptureSquare))
 264               return move;
 265       }
 266       if (depth <= DEPTH_QS_NO_CHECKS)
 267           break;
 268       cur = moves;
 269       endMoves = generate<QUIET_CHECKS>(pos, cur);
 270       ++stage;
 271       /* fallthrough */
 272
 273   case QCHECKS:
 274       while (cur < endMoves)
 275       {
 276           move = *cur++;
 277           if (move != ttMove)
 278               return move;
 279       }
 280       break;
 281
 282   default:
 283       assert(false);
 284   }
 285
 286   return MOVE_NONE;
 287 }