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