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   enum MovegenPhase {
  43     PH_TT_MOVES,       // Transposition table move and mate killer
  44     PH_GOOD_CAPTURES,  // Queen promotions and captures with SEE values >= 0
  45     PH_KILLERS,        // Killer moves from the current ply
  46     PH_NONCAPTURES,    // Non-captures and underpromotions
  47     PH_BAD_CAPTURES,   // Queen promotions and captures with SEE values < 0
  48     PH_EVASIONS,       // Check evasions
  49     PH_QCAPTURES,      // Captures in quiescence search
  50     PH_QCHECKS,        // Non-capture checks in quiescence search
  51     PH_STOP
  52   };
  53
  54   CACHE_LINE_ALIGNMENT
  55   const uint8_t MainSearchPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  56   const uint8_t EvasionsPhaseTable[] = { PH_EVASIONS, PH_STOP};
  57   const uint8_t QsearchWithChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP};
  58   const uint8_t QsearchWithoutChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_STOP};
  59 }
  60
  61
  62 ////
  63 //// Functions
  64 ////
  65
  66
  67 /// Constructor for the MovePicker class. Apart from the position for which
  68 /// it is asked to pick legal moves, MovePicker also wants some information
  69 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  70 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  71 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  72 /// move ordering is at the current node.
  73
  74 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d,
  75                        const History& h, SearchStack* ss) : pos(p), H(h) {
  76   int searchTT = ttm;
  77   ttMoves[0].move = ttm;
  78   finished = false;
  79   lastBadCapture = badCaptures;
  80
  81   if (ss)
  82   {
  83       ttMoves[1].move = (ss->mateKiller == ttm)? MOVE_NONE : ss->mateKiller;
  84       searchTT |= ttMoves[1].move;
  85       killers[0].move = ss->killers[0];
  86       killers[1].move = ss->killers[1];
  87   } else
  88       ttMoves[1].move = killers[0].move = killers[1].move = MOVE_NONE;
  89
  90   Color us = pos.side_to_move();
  91
  92   dc = p.discovered_check_candidates(us);
  93   pinned = p.pinned_pieces(us);
  94
  95   if (p.is_check())
  96       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  97   else if (d > Depth(0))
  98       phasePtr = MainSearchPhaseTable + !searchTT;
  99   else if (d == Depth(0))
 100       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable + !searchTT;
 101   else
 102       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable + !searchTT;
 103
 104   phasePtr--;
 105   go_next_phase();
 106 }
 107
 108
 109 /// MovePicker::go_next_phase() generates, scores and sorts the next bunch
 110 /// of moves when there are no more moves to try for the current phase.
 111
 112 void MovePicker::go_next_phase() {
 113
 114   curMove = moves;
 115   phase = *(++phasePtr);
 116   switch (phase) {
 117
 118   case PH_TT_MOVES:
 119       curMove = ttMoves;
 120       lastMove = curMove + 2;
 121       return;
 122
 123   case PH_GOOD_CAPTURES:
 124       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 125       score_captures();
 126       std::sort(moves, lastMove);
 127       return;
 128
 129   case PH_KILLERS:
 130       curMove = killers;
 131       lastMove = curMove + 2;
 132       return;
 133
 134   case PH_NONCAPTURES:
 135       lastMove = generate_noncaptures(pos, moves);
 136       score_noncaptures();
 137       std::sort(moves, lastMove);
 138       return;
 139
 140   case PH_BAD_CAPTURES:
 141       // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 142       // to get SEE move ordering.
 143       curMove = badCaptures;
 144       lastMove = lastBadCapture;
 145       std::sort(badCaptures, lastMove);
 146       return;
 147
 148   case PH_EVASIONS:
 149       assert(pos.is_check());
 150       lastMove = generate_evasions(pos, moves, pinned);
 151       score_evasions();
 152       std::sort(moves, lastMove);
 153       return;
 154
 155   case PH_QCAPTURES:
 156       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 157       score_captures();
 158       std::sort(moves, lastMove);
 159       return;
 160
 161   case PH_QCHECKS:
 162       // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 163       lastMove = generate_non_capture_checks(pos, moves, dc);
 164       return;
 165
 166   case PH_STOP:
 167       lastMove = curMove + 1; // hack to be friendly for get_next_move()
 168       return;
 169
 170   default:
 171       assert(false);
 172       return;
 173   }
 174 }
 175
 176
 177 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures() and
 178 /// MovePicker::score_evasions() assign a numerical move ordering score
 179 /// to each move in a move list.  The moves with highest scores will be
 180 /// picked first by get_next_move().
 181
 182 void MovePicker::score_captures() {
 183   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 184   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 185   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 186   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 187   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 188   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 189   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 190   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 191   // the subtree size.
 192   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 193   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 194   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 195   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 196   Move m;
 197
 198   // Use MVV/LVA ordering
 199   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 200   {
 201       m = cur->move;
 202       if (move_is_promotion(m))
 203           cur->score = QueenValueMidgame;
 204       else
 205           cur->score = int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 206                       -int(pos.type_of_piece_on(move_from(m)));
 207   }
 208 }
 209
 210 void MovePicker::score_noncaptures() {
 211   // First score by history, when no history is available then use
 212   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 213   // random choice when we don't have an history for any move.
 214   Move m;
 215   Piece piece;
 216   Square from, to;
 217   int hs;
 218
 219   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 220   {
 221       m = cur->move;
 222       from = move_from(m);
 223       to = move_to(m);
 224       piece = pos.piece_on(from);
 225       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 226
 227       // Ensure history is always preferred to pst
 228       if (hs > 0)
 229           hs += 1000;
 230
 231       // pst based scoring
 232       cur->score = hs + pos.pst_delta<Position::MidGame>(piece, from, to);
 233   }
 234 }
 235
 236 void MovePicker::score_evasions() {
 237
 238   Move m;
 239
 240   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 241   {
 242       m = cur->move;
 243       if (m == ttMoves[0].move)
 244           cur->score = 2 * HistoryMax;
 245       else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
 246       {
 247           int seeScore = pos.see(m);
 248           cur->score = seeScore + (seeScore >= 0 ? HistoryMax : 0);
 249       } else
 250           cur->score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 251   }
 252 }
 253
 254 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
 255 /// class. It returns a new legal move every time it is called, until there
 256 /// are no more moves left.
 257 /// It picks the move with the biggest score from a list of generated moves taking
 258 /// care not to return the tt move if has already been searched previously.
 259
 260 Move MovePicker::get_next_move() {
 261
 262   assert(!pos.is_check() || *phasePtr == PH_EVASIONS || *phasePtr == PH_STOP);
 263   assert( pos.is_check() || *phasePtr != PH_EVASIONS);
 264
 265   Move move;
 266
 267   while (true)
 268   {
 269       while (curMove != lastMove)
 270       {
 271           move = (curMove++)->move;
 272
 273           switch (phase) {
 274
 275           case PH_TT_MOVES:
 276               if (   move != MOVE_NONE
 277                   && move_is_legal(pos, move, pinned))
 278                   return move;
 279               break;
 280
 281           case PH_GOOD_CAPTURES:
 282               if (   move != ttMoves[0].move
 283                   && move != ttMoves[1].move
 284                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 285               {
 286                   // Check for a non negative SEE now
 287                   int seeValue = pos.see_sign(move);
 288                   if (seeValue >= 0)
 289                       return move;
 290
 291                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 292                   // that move has now been already checked for legality.
 293                   assert(int(lastBadCapture - badCaptures) < 63);
 294                   lastBadCapture->move = move;
 295                   lastBadCapture->score = seeValue;
 296                   lastBadCapture++;
 297               }
 298               break;
 299
 300           case PH_KILLERS:
 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               break;
 308
 309           case PH_NONCAPTURES:
 310               if (   move != ttMoves[0].move
 311                   && move != ttMoves[1].move
 312                   && move != killers[0].move
 313                   && move != killers[1].move
 314                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 315                   return move;
 316               break;
 317
 318           case PH_EVASIONS:
 319           case PH_BAD_CAPTURES:
 320               return move;
 321
 322           case PH_QCAPTURES:
 323           case PH_QCHECKS:
 324               // Maybe postpone the legality check until after futility pruning?
 325               if (   move != ttMoves[0].move
 326                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 327                   return move;
 328               break;
 329
 330           case PH_STOP:
 331               return MOVE_NONE;
 332
 333           default:
 334               assert(false);
 335               break;
 336           }
 337       }
 338       go_next_phase();
 339   }
 340 }
 341
 342 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 343 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 344
 345 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 346
 347    lock_grab(&lock);
 348    if (finished)
 349    {
 350        lock_release(&lock);
 351        return MOVE_NONE;
 352    }
 353    Move m = get_next_move();
 354    if (m == MOVE_NONE)
 355        finished = true;
 356
 357    lock_release(&lock);
 358    return m;
 359 }