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 <cassert>
  27
  28 #include "history.h"
  29 #include "movegen.h"
  30 #include "movepick.h"
  31 #include "search.h"
  32 #include "value.h"
  33
  34
  35 ////
  36 //// Local definitions
  37 ////
  38
  39 namespace {
  40
  41   enum MovegenPhase {
  42     PH_TT_MOVES,       // Transposition table move and mate killer
  43     PH_GOOD_CAPTURES,  // Queen promotions and captures with SEE values >= 0
  44     PH_KILLERS,        // Killer moves from the current ply
  45     PH_NONCAPTURES,    // Non-captures and underpromotions
  46     PH_BAD_CAPTURES,   // Queen promotions and captures with SEE values < 0
  47     PH_EVASIONS,       // Check evasions
  48     PH_QCAPTURES,      // Captures in quiescence search
  49     PH_QCHECKS,        // Non-capture checks in quiescence search
  50     PH_STOP
  51   };
  52
  53   CACHE_LINE_ALIGNMENT
  54   const uint8_t MainSearchPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  55   const uint8_t EvasionsPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_EVASIONS, PH_STOP};
  56   const uint8_t QsearchWithChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP};
  57   const uint8_t QsearchWithoutChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_STOP};
  58 }
  59
  60
  61 ////
  62 //// Functions
  63 ////
  64
  65
  66 /// Constructor for the MovePicker class. Apart from the position for which
  67 /// it is asked to pick legal moves, MovePicker also wants some information
  68 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  69 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  70 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  71 /// move ordering is at the current node.
  72
  73 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d,
  74                        const History& h, SearchStack* ss) : pos(p), H(h) {
  75   int searchTT = ttm;
  76   ttMoves[0].move = ttm;
  77   finished = false;
  78   lastBadCapture = badCaptures;
  79
  80   pinned = p.pinned_pieces(pos.side_to_move());
  81
  82   if (ss && !p.is_check())
  83   {
  84       ttMoves[1].move = (ss->mateKiller == ttm)? MOVE_NONE : ss->mateKiller;
  85       searchTT |= ttMoves[1].move;
  86       killers[0].move = ss->killers[0];
  87       killers[1].move = ss->killers[1];
  88   } else
  89       ttMoves[1].move = killers[0].move = killers[1].move = MOVE_NONE;
  90
  91   if (p.is_check())
  92       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  93   else if (d > Depth(0))
  94       phasePtr = MainSearchPhaseTable;
  95   else if (d == Depth(0))
  96       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable;
  97   else
  98       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable;
  99
 100   phasePtr += !searchTT - 1;
 101   go_next_phase();
 102 }
 103
 104
 105 /// MovePicker::go_next_phase() generates, scores and sorts the next bunch
 106 /// of moves when there are no more moves to try for the current phase.
 107
 108 void MovePicker::go_next_phase() {
 109
 110   curMove = moves;
 111   phase = *(++phasePtr);
 112   switch (phase) {
 113
 114   case PH_TT_MOVES:
 115       curMove = ttMoves;
 116       lastMove = curMove + 2;
 117       return;
 118
 119   case PH_GOOD_CAPTURES:
 120       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 121       score_captures();
 122       return;
 123
 124   case PH_KILLERS:
 125       curMove = killers;
 126       lastMove = curMove + 2;
 127       return;
 128
 129   case PH_NONCAPTURES:
 130       lastMove = generate_noncaptures(pos, moves);
 131       score_noncaptures();
 132       sort_moves(moves, lastMove);
 133       return;
 134
 135   case PH_BAD_CAPTURES:
 136       // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 137       // to get SEE move ordering.
 138       curMove = badCaptures;
 139       lastMove = lastBadCapture;
 140       return;
 141
 142   case PH_EVASIONS:
 143       assert(pos.is_check());
 144       lastMove = generate_evasions(pos, moves);
 145       score_evasions();
 146       return;
 147
 148   case PH_QCAPTURES:
 149       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 150       score_captures();
 151       return;
 152
 153   case PH_QCHECKS:
 154       // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 155       lastMove = generate_non_capture_checks(pos, moves);
 156       return;
 157
 158   case PH_STOP:
 159       lastMove = curMove + 1; // hack to be friendly for get_next_move()
 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 =  pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m))
 198                       - 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 + mg_value(pos.pst_delta(piece, from, to));
 225   }
 226 }
 227
 228 void MovePicker::score_evasions() {
 229   // Try good captures ordered by MVV/LVA, then non-captures if
 230   // destination square is not under attack, ordered by history
 231   // value, and at the end bad-captures and non-captures with a
 232   // negative SEE. This last group is ordered by the SEE score.
 233   Move m;
 234   int seeScore;
 235
 236   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 237   {
 238       m = cur->move;
 239       if ((seeScore = pos.see_sign(m)) < 0)
 240           cur->score = seeScore;
 241       else if (pos.move_is_capture(m))
 242           cur->score =  pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m))
 243                       - pos.type_of_piece_on(move_from(m)) + HistoryMax;
 244       else
 245           cur->score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 246   }
 247 }
 248
 249 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
 250 /// class. It returns a new legal move every time it is called, until there
 251 /// are no more moves left.
 252 /// It picks the move with the biggest score from a list of generated moves taking
 253 /// care not to return the tt move if has already been searched previously.
 254
 255 Move MovePicker::get_next_move() {
 256
 257   Move move;
 258
 259   while (true)
 260   {
 261       while (curMove != lastMove)
 262       {
 263           switch (phase) {
 264
 265           case PH_TT_MOVES:
 266               move = (curMove++)->move;
 267               if (   move != MOVE_NONE
 268                   && move_is_legal(pos, move, pinned))
 269                   return move;
 270               break;
 271
 272           case PH_GOOD_CAPTURES:
 273               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 274               if (   move != ttMoves[0].move
 275                   && move != ttMoves[1].move
 276                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 277               {
 278                   // Check for a non negative SEE now
 279                   int seeValue = pos.see_sign(move);
 280                   if (seeValue >= 0)
 281                       return move;
 282
 283                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 284                   // that move has now been already checked for legality.
 285                   assert(int(lastBadCapture - badCaptures) < 63);
 286                   lastBadCapture->move = move;
 287                   lastBadCapture->score = seeValue;
 288                   lastBadCapture++;
 289               }
 290               break;
 291
 292           case PH_KILLERS:
 293               move = (curMove++)->move;
 294               if (   move != MOVE_NONE
 295                   && move != ttMoves[0].move
 296                   && move != ttMoves[1].move
 297                   && move_is_legal(pos, move, pinned)
 298                   && !pos.move_is_capture(move))
 299                   return move;
 300               break;
 301
 302           case PH_NONCAPTURES:
 303               move = (curMove++)->move;
 304               if (   move != ttMoves[0].move
 305                   && move != ttMoves[1].move
 306                   && move != killers[0].move
 307                   && move != killers[1].move
 308                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 309                   return move;
 310               break;
 311
 312           case PH_BAD_CAPTURES:
 313               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 314               return move;
 315
 316           case PH_EVASIONS:
 317           case PH_QCAPTURES:
 318               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 319               if (   move != ttMoves[0].move
 320                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 321                   return move;
 322               break;
 323
 324           case PH_QCHECKS:
 325               move = (curMove++)->move;
 326               if (   move != ttMoves[0].move
 327                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 328                   return move;
 329               break;
 330
 331           case PH_STOP:
 332               return MOVE_NONE;
 333
 334           default:
 335               assert(false);
 336               break;
 337           }
 338       }
 339       go_next_phase();
 340   }
 341 }
 342
 343 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 344 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 345
 346 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 347
 348    lock_grab(&lock);
 349    if (finished)
 350    {
 351        lock_release(&lock);
 352        return MOVE_NONE;
 353    }
 354    Move m = get_next_move();
 355    if (m == MOVE_NONE)
 356        finished = true;
 357
 358    lock_release(&lock);
 359    return m;
 360 }