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   lastBadCapture = badCaptures;
  78
  79   pinned = p.pinned_pieces(pos.side_to_move());
  80
  81   if (ss && !p.is_check())
  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   if (p.is_check())
  91       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  92   else if (d > Depth(0))
  93       phasePtr = MainSearchPhaseTable;
  94   else if (d == Depth(0))
  95       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable;
  96   else
  97       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable;
  98
  99   phasePtr += !searchTT - 1;
 100   go_next_phase();
 101 }
 102
 103
 104 /// MovePicker::go_next_phase() generates, scores and sorts the next bunch
 105 /// of moves when there are no more moves to try for the current phase.
 106
 107 void MovePicker::go_next_phase() {
 108
 109   curMove = moves;
 110   phase = *(++phasePtr);
 111   switch (phase) {
 112
 113   case PH_TT_MOVES:
 114       curMove = ttMoves;
 115       lastMove = curMove + 2;
 116       return;
 117
 118   case PH_GOOD_CAPTURES:
 119       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 120       score_captures();
 121       return;
 122
 123   case PH_KILLERS:
 124       curMove = killers;
 125       lastMove = curMove + 2;
 126       return;
 127
 128   case PH_NONCAPTURES:
 129       lastMove = generate_noncaptures(pos, moves);
 130       score_noncaptures();
 131       sort_moves(moves, lastMove);
 132       return;
 133
 134   case PH_BAD_CAPTURES:
 135       // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 136       // to get SEE move ordering.
 137       curMove = badCaptures;
 138       lastMove = lastBadCapture;
 139       return;
 140
 141   case PH_EVASIONS:
 142       assert(pos.is_check());
 143       lastMove = generate_evasions(pos, moves);
 144       score_evasions();
 145       return;
 146
 147   case PH_QCAPTURES:
 148       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 149       score_captures();
 150       return;
 151
 152   case PH_QCHECKS:
 153       // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 154       lastMove = generate_non_capture_checks(pos, moves);
 155       return;
 156
 157   case PH_STOP:
 158       lastMove = curMove + 1; // Avoids another go_next_phase() call
 159       return;
 160
 161   default:
 162       assert(false);
 163       return;
 164   }
 165 }
 166
 167
 168 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures() and
 169 /// MovePicker::score_evasions() assign a numerical move ordering score
 170 /// to each move in a move list.  The moves with highest scores will be
 171 /// picked first by get_next_move().
 172
 173 void MovePicker::score_captures() {
 174   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 175   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 176   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 177   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 178   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 179   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 180   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 181   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 182   // the subtree size.
 183   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 184   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 185   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 186   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 187   Move m;
 188
 189   // Use MVV/LVA ordering
 190   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 191   {
 192       m = cur->move;
 193       if (move_is_promotion(m))
 194           cur->score = QueenValueMidgame;
 195       else
 196           cur->score =  pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m))
 197                       - pos.type_of_piece_on(move_from(m));
 198   }
 199 }
 200
 201 void MovePicker::score_noncaptures() {
 202   // First score by history, when no history is available then use
 203   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 204   // random choice when we don't have an history for any move.
 205   Move m;
 206   Piece piece;
 207   Square from, to;
 208   int hs;
 209
 210   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 211   {
 212       m = cur->move;
 213       from = move_from(m);
 214       to = move_to(m);
 215       piece = pos.piece_on(from);
 216       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 217
 218       // Ensure history is always preferred to pst
 219       if (hs > 0)
 220           hs += 1000;
 221
 222       // pst based scoring
 223       cur->score = hs + mg_value(pos.pst_delta(piece, from, to));
 224   }
 225 }
 226
 227 void MovePicker::score_evasions() {
 228   // Try good captures ordered by MVV/LVA, then non-captures if
 229   // destination square is not under attack, ordered by history
 230   // value, and at the end bad-captures and non-captures with a
 231   // negative SEE. This last group is ordered by the SEE score.
 232   Move m;
 233   int seeScore;
 234
 235   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 236   {
 237       m = cur->move;
 238       if ((seeScore = pos.see_sign(m)) < 0)
 239           cur->score = seeScore;
 240       else if (pos.move_is_capture(m))
 241           cur->score =  pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m))
 242                       - pos.type_of_piece_on(move_from(m)) + HistoryMax;
 243       else
 244           cur->score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 245   }
 246 }
 247
 248 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
 249 /// class. It returns a new legal move every time it is called, until there
 250 /// are no more moves left.
 251 /// It picks the move with the biggest score from a list of generated moves taking
 252 /// care not to return the tt move if has already been searched previously.
 253
 254 Move MovePicker::get_next_move() {
 255
 256   Move move;
 257
 258   while (true)
 259   {
 260       while (curMove != lastMove)
 261       {
 262           switch (phase) {
 263
 264           case PH_TT_MOVES:
 265               move = (curMove++)->move;
 266               if (   move != MOVE_NONE
 267                   && move_is_legal(pos, move, pinned))
 268                   return move;
 269               break;
 270
 271           case PH_GOOD_CAPTURES:
 272               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 273               if (   move != ttMoves[0].move
 274                   && move != ttMoves[1].move
 275                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 276               {
 277                   // Check for a non negative SEE now
 278                   int seeValue = pos.see_sign(move);
 279                   if (seeValue >= 0)
 280                       return move;
 281
 282                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 283                   // that move has now been already checked for legality.
 284                   assert(int(lastBadCapture - badCaptures) < 63);
 285                   lastBadCapture->move = move;
 286                   lastBadCapture->score = seeValue;
 287                   lastBadCapture++;
 288               }
 289               break;
 290
 291           case PH_KILLERS:
 292               move = (curMove++)->move;
 293               if (   move != MOVE_NONE
 294                   && move != ttMoves[0].move
 295                   && move != ttMoves[1].move
 296                   && move_is_legal(pos, move, pinned)
 297                   && !pos.move_is_capture(move))
 298                   return move;
 299               break;
 300
 301           case PH_NONCAPTURES:
 302               move = (curMove++)->move;
 303               if (   move != ttMoves[0].move
 304                   && move != ttMoves[1].move
 305                   && move != killers[0].move
 306                   && move != killers[1].move
 307                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 308                   return move;
 309               break;
 310
 311           case PH_BAD_CAPTURES:
 312               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 313               return move;
 314
 315           case PH_EVASIONS:
 316           case PH_QCAPTURES:
 317               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 318               if (   move != ttMoves[0].move
 319                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 320                   return move;
 321               break;
 322
 323           case PH_QCHECKS:
 324               move = (curMove++)->move;
 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
 349    // Note that it is safe to call many times
 350    // get_next_move() when phase == PH_STOP
 351    Move m = get_next_move();
 352
 353    lock_release(&lock);
 354    return m;
 355 }