git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/movepick.cpp

   1 /*
   2   Glaurung, a UCI chess playing engine.
   3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad
   4
   5   Glaurung 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   Glaurung 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
  20 ////
  21 //// Includes
  22 ////
  23
  24 #include <cassert>
  25
  26 #include "history.h"
  27 #include "movegen.h"
  28 #include "movepick.h"
  29 #include "search.h"
  30 #include "value.h"
  31
  32
  33 ////
  34 //// Local definitions
  35 ////
  36
  37 namespace {
  38
  39   /// Variables
  40
  41   MovePicker::MovegenPhase PhaseTable[32];
  42   int MainSearchPhaseIndex;
  43   int EvasionsPhaseIndex;
  44   int QsearchWithChecksPhaseIndex;
  45   int QsearchWithoutChecksPhaseIndex;
  46
  47 }
  48
  49
  50
  51 ////
  52 //// Functions
  53 ////
  54
  55
  56 /// Constructor for the MovePicker class.  Apart from the position for which
  57 /// it is asked to pick legal moves, MovePicker also wants some information
  58 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  59 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  60 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  61 /// move ordering is at the current node.
  62
  63 MovePicker::MovePicker(const Position& p, bool pvnode, Move ttm, Move mk,
  64                        Move k1, Move k2, Depth d) : pos(p) {
  65   pvNode = pvnode;
  66   ttMove = ttm;
  67   mateKiller = (mk == ttm)? MOVE_NONE : mk;
  68   killer1 = k1;
  69   killer2 = k2;
  70   depth = d;
  71   movesPicked = 0;
  72   numOfMoves = 0;
  73   numOfBadCaptures = 0;
  74   dc = p.discovered_check_candidates(p.side_to_move());
  75
  76   if(p.is_check())
  77     phaseIndex = EvasionsPhaseIndex;
  78   else if(depth > Depth(0))
  79     phaseIndex = MainSearchPhaseIndex;
  80   else if(depth == Depth(0))
  81     phaseIndex = QsearchWithChecksPhaseIndex;
  82   else
  83     phaseIndex = QsearchWithoutChecksPhaseIndex;
  84
  85   pinned = p.pinned_pieces(p.side_to_move());
  86
  87   finished = false;
  88 }
  89
  90
  91 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
  92 /// class.  It returns a new legal move every time it is called, until there
  93 /// are no more moves left of the types we are interested in.
  94
  95 Move MovePicker::get_next_move() {
  96
  97   Move move;
  98
  99   while (true)
 100   {
 101     // If we already have a list of generated moves, pick the best move from
 102     // the list, and return it:
 103     move = pick_move_from_list();
 104     if (move != MOVE_NONE)
 105     {
 106         assert(move_is_ok(move));
 107         return move;
 108     }
 109
 110     // Next phase:
 111     phaseIndex++;
 112     switch (PhaseTable[phaseIndex]) {
 113
 114     case PH_TT_MOVE:
 115         if (ttMove != MOVE_NONE)
 116         {
 117             assert(move_is_ok(ttMove));
 118             if (generate_move_if_legal(pos, ttMove, pinned) != MOVE_NONE)
 119                 return ttMove;
 120         }
 121         break;
 122
 123     case PH_MATE_KILLER:
 124         if (mateKiller != MOVE_NONE)
 125         {
 126             assert(move_is_ok(mateKiller));
 127             if (generate_move_if_legal(pos, mateKiller, pinned) != MOVE_NONE)
 128                 return mateKiller;
 129         }
 130         break;
 131
 132     case PH_GOOD_CAPTURES:
 133         numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 134         score_captures();
 135         movesPicked = 0;
 136         break;
 137
 138     case PH_BAD_CAPTURES:
 139         badCapturesPicked = 0;
 140         break;
 141
 142     case PH_NONCAPTURES:
 143         numOfMoves = generate_noncaptures(pos, moves);
 144         score_noncaptures();
 145         movesPicked = 0;
 146         break;
 147
 148     case PH_EVASIONS:
 149         assert(pos.is_check());
 150         numOfMoves = generate_evasions(pos, moves);
 151         score_evasions();
 152         movesPicked = 0;
 153         break;
 154
 155     case PH_QCAPTURES:
 156         numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 157         score_qcaptures();
 158         movesPicked = 0;
 159         break;
 160
 161     case PH_QCHECKS:
 162         numOfMoves = generate_checks(pos, moves, dc);
 163         movesPicked = 0;
 164         break;
 165
 166     case PH_STOP:
 167         return MOVE_NONE;
 168
 169     default:
 170         assert(false);
 171         return MOVE_NONE;
 172     }
 173   }
 174   assert(false);
 175
 176   return MOVE_NONE;
 177 }
 178
 179
 180 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 181 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 182
 183 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 184
 185   lock_grab(&lock);
 186   if (finished)
 187   {
 188       lock_release(&lock);
 189       return MOVE_NONE;
 190   }
 191   Move m = get_next_move();
 192   if (m == MOVE_NONE)
 193       finished = true;
 194
 195   lock_release(&lock);
 196   return m;
 197 }
 198
 199 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures(),
 200 /// MovePicker::score_evasions() and MovePicker::score_qcaptures() assign a
 201 /// numerical move ordering score to each move in a move list.  The moves
 202 /// with highest scores will be picked first by
 203 /// MovePicker::pick_move_from_list().
 204
 205 void MovePicker::score_captures() {
 206   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV.
 207   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 208   // move ordering.  The reason is probably that in a position with a winning
 209   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 210   // first usually doesn't hurt.  The opponent will have to recapture, and
 211   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 212   // where it is possible to recapture with the hanging piece).  Exchanging
 213   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 214   // the subtree size.
 215   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 216   {
 217       Move m = moves[i].move;
 218       moves[i].score = pos.see(m);
 219       //if (moves[i].score >= 0)
 220       //    moves[i].score = move_promotion(m) ? QueenValueMidgame
 221       //                   : pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m));
 222   }
 223 }
 224
 225 void MovePicker::score_noncaptures() {
 226
 227   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 228   {
 229       Move m = moves[i].move;
 230       if (m == killer1)
 231           moves[i].score = HistoryMax + 2;
 232       else if (m == killer2)
 233           moves[i].score = HistoryMax + 1;
 234       else
 235           moves[i].score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), m);
 236
 237       // Ensure moves in history are always sorted as first
 238       if (moves[i].score > 0)
 239           moves[i].score += 1000;
 240
 241       moves[i].score += pos.mg_pst_delta(moves[i].move);
 242   }
 243 }
 244
 245 void MovePicker::score_evasions() {
 246
 247   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 248   {
 249       Move m = moves[i].move;
 250       if (m == ttMove)
 251           moves[i].score = 2*HistoryMax;
 252       else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
 253       {
 254           moves[i].score = pos.see(m);
 255           if (moves[i].score >= 0)
 256               moves[i].score += HistoryMax;
 257       }
 258       else
 259           moves[i].score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), m);
 260   }
 261   // FIXME try psqt also here
 262 }
 263
 264 void MovePicker::score_qcaptures() {
 265
 266   // Use MVV ordering
 267   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 268   {
 269       Move m = moves[i].move;
 270       moves[i].score = move_promotion(m) ? QueenValueMidgame
 271                       : pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m));
 272   }
 273 }
 274
 275
 276 /// MovePicker::pick_move_from_list() picks the move with the biggest score
 277 /// from a list of generated moves (moves[] or badCaptures[], depending on
 278 /// the current move generation phase).  It takes care not to return the
 279 /// transposition table move if that has already been serched previously.
 280 /// While picking captures in the PH_GOOD_CAPTURES phase (i.e. while picking
 281 /// non-losing captures in the main search), it moves all captures with
 282 /// negative SEE values to the badCaptures[] array.
 283
 284 Move MovePicker::pick_move_from_list() {
 285
 286   int bestScore = -10000000;
 287   int bestIndex;
 288   Move move;
 289
 290   switch (PhaseTable[phaseIndex]) {
 291
 292   case PH_GOOD_CAPTURES:
 293       assert(!pos.is_check());
 294       assert(movesPicked >= 0);
 295       while (movesPicked < numOfMoves)
 296       {
 297           bestScore = -10000000;
 298           bestIndex = -1;
 299           for (int i = movesPicked; i < numOfMoves; i++)
 300           {
 301               if (moves[i].score < 0)
 302               {
 303                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array
 304                   assert(numOfBadCaptures < 63);
 305                   badCaptures[numOfBadCaptures++] = moves[i];
 306                   moves[i--] = moves[--numOfMoves];
 307                }
 308                else if (moves[i].score > bestScore)
 309                {
 310                    bestIndex = i;
 311                    bestScore = moves[i].score;
 312                }
 313           }
 314           if (bestIndex != -1) // Found a good capture
 315           {
 316               move = moves[bestIndex].move;\r
 317               moves[bestIndex] = moves[movesPicked++];
 318               if (   move != ttMove
 319                   && move != mateKiller
 320                   && pos.move_is_legal(move, pinned))
 321                   return move;
 322           }
 323       }
 324       break;
 325
 326   case PH_NONCAPTURES:
 327       assert(!pos.is_check());
 328       assert(movesPicked >= 0);
 329       while (movesPicked < numOfMoves)
 330       {
 331           // If this is a PV node or we have only picked a few moves, scan
 332           // the entire move list for the best move.  If many moves have already
 333           // been searched and it is not a PV node, we are probably failing low
 334           // anyway, so we just pick the first move from the list.
 335           if (pvNode || movesPicked < 12)
 336           {
 337               bestScore = -10000000;
 338               bestIndex = -1;
 339               for (int i = movesPicked; i < numOfMoves; i++)
 340                   if(moves[i].score > bestScore)
 341                   {
 342                       bestIndex = i;
 343                       bestScore = moves[i].score;
 344                   }
 345           } else
 346               bestIndex = movesPicked;
 347
 348           if (bestIndex != -1)
 349           {
 350               move = moves[bestIndex].move;\r
 351               moves[bestIndex] = moves[movesPicked++];
 352               if (   move != ttMove
 353                   && move != mateKiller
 354                   && pos.move_is_legal(move, pinned))
 355                   return move;
 356          }
 357     }
 358     break;
 359
 360   case PH_EVASIONS:
 361       assert(pos.is_check());
 362       assert(movesPicked >= 0);
 363       while (movesPicked < numOfMoves)
 364       {
 365           bestScore = -10000000;
 366           bestIndex = -1;
 367           for (int i = movesPicked; i < numOfMoves; i++)
 368               if (moves[i].score > bestScore)
 369               {
 370                   bestIndex = i;
 371                   bestScore = moves[i].score;
 372               }
 373
 374           if (bestIndex != -1)
 375           {
 376               move = moves[bestIndex].move;\r
 377               moves[bestIndex] = moves[movesPicked++];
 378               return move;
 379           }
 380       }
 381       break;
 382
 383   case PH_BAD_CAPTURES:
 384       assert(!pos.is_check());
 385       assert(badCapturesPicked >= 0);
 386       // It's probably a good idea to use SEE move ordering here, instead
 387       // of just picking the first move.  FIXME
 388       while (badCapturesPicked < numOfBadCaptures)
 389       {
 390           move = badCaptures[badCapturesPicked++].move;
 391           if (   move != ttMove
 392               && move != mateKiller
 393               && pos.move_is_legal(move, pinned))
 394               return move;
 395       }
 396       break;
 397
 398   case PH_QCAPTURES:
 399       assert(!pos.is_check());
 400       assert(movesPicked >= 0);
 401       while (movesPicked < numOfMoves)
 402       {
 403           bestScore = -10000000;
 404           if (movesPicked < 4) // FIXME makes sens to score qcaps?
 405           {
 406               bestIndex = -1;
 407               for (int i = movesPicked; i < numOfMoves; i++)
 408                   if(moves[i].score > bestScore)
 409                   {
 410                       bestIndex = i;
 411                       bestScore = moves[i].score;
 412                   }
 413           } else
 414               bestIndex = movesPicked;
 415
 416           if (bestIndex != -1)
 417           {
 418               move = moves[bestIndex].move;\r
 419               moves[bestIndex] = moves[movesPicked++];
 420               if (move != ttMove && pos.move_is_legal(move, pinned))
 421                   return move;
 422           }
 423       }
 424       break;
 425
 426   case PH_QCHECKS:
 427       assert(!pos.is_check());
 428       assert(movesPicked >= 0);
 429       // Perhaps we should do something better than just picking the first
 430       // move here?  FIXME
 431       while (movesPicked < numOfMoves)
 432       {
 433           move = moves[movesPicked++].move;
 434           if (move != ttMove && pos.move_is_legal(move, pinned))
 435               return move;
 436       }
 437       break;
 438
 439   default:
 440       break;
 441   }
 442   return MOVE_NONE;
 443 }
 444
 445
 446 /// MovePicker::current_move_type() returns the type of the just
 447 /// picked next move. It can be used in search to further differentiate
 448 /// according to the current move type: capture, non capture, escape, etc.
 449 MovePicker::MovegenPhase MovePicker::current_move_type() const {
 450   return PhaseTable[phaseIndex];
 451 }
 452
 453
 454 /// MovePicker::init_phase_table() initializes the PhaseTable[],
 455 /// MainSearchPhaseIndex, EvasionPhaseIndex, QsearchWithChecksPhaseIndex
 456 /// and QsearchWithoutChecksPhaseIndex variables.  It is only called once
 457 /// during program startup, and never again while the program is running.
 458
 459 void MovePicker::init_phase_table() {
 460
 461   int i = 0;
 462
 463   // Main search
 464   MainSearchPhaseIndex = i - 1;
 465   PhaseTable[i++] = PH_TT_MOVE;
 466   PhaseTable[i++] = PH_MATE_KILLER;
 467   PhaseTable[i++] = PH_GOOD_CAPTURES;
 468   // PH_KILLER_1 and PH_KILLER_2 are not yet used.
 469   // PhaseTable[i++] = PH_KILLER_1;
 470   // PhaseTable[i++] = PH_KILLER_2;
 471   PhaseTable[i++] = PH_NONCAPTURES;
 472   PhaseTable[i++] = PH_BAD_CAPTURES;
 473   PhaseTable[i++] = PH_STOP;
 474
 475   // Check evasions
 476   EvasionsPhaseIndex = i - 1;
 477   PhaseTable[i++] = PH_EVASIONS;
 478   PhaseTable[i++] = PH_STOP;
 479
 480   // Quiescence search with checks
 481   QsearchWithChecksPhaseIndex = i - 1;
 482   PhaseTable[i++] = PH_QCAPTURES;
 483   PhaseTable[i++] = PH_QCHECKS;
 484   PhaseTable[i++] = PH_STOP;
 485
 486   // Quiescence search without checks
 487   QsearchWithoutChecksPhaseIndex = i - 1;
 488   PhaseTable[i++] = PH_QCAPTURES;
 489   PhaseTable[i++] = PH_STOP;
 490 }