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   CACHE_LINE_ALIGNMENT
  43   const MovegenPhaseT MainSearchPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  44   const MovegenPhaseT EvasionsPhaseTable[] = { PH_EVASIONS, PH_STOP};
  45   const MovegenPhaseT QsearchWithChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP};
  46   const MovegenPhaseT QsearchWithoutChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_STOP};
  47 }
  48
  49
  50 ////
  51 //// Functions
  52 ////
  53
  54
  55 /// Constructor for the MovePicker class. Apart from the position for which
  56 /// it is asked to pick legal moves, MovePicker also wants some information
  57 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  58 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  59 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  60 /// move ordering is at the current node.
  61
  62 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d,
  63                        const History& h, SearchStack* ss) : pos(p), H(h) {
  64   int searchTT = ttm;
  65   ttMoves[0].move = ttm;
  66   if (ss)
  67   {
  68       ttMoves[1].move = (ss->mateKiller == ttm)? MOVE_NONE : ss->mateKiller;
  69       searchTT |= ttMoves[1].move;
  70       killers[0].move = ss->killers[0];
  71       killers[1].move = ss->killers[1];
  72   } else
  73       ttMoves[1].move = killers[0].move = killers[1].move = MOVE_NONE;
  74
  75   finished = false;
  76   numOfBadCaptures = 0;
  77
  78   Color us = pos.side_to_move();
  79
  80   dc = p.discovered_check_candidates(us);
  81   pinned = p.pinned_pieces(us);
  82
  83   if (p.is_check())
  84       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  85   else if (d > Depth(0))
  86       phasePtr = MainSearchPhaseTable + !searchTT;
  87   else if (d == Depth(0))
  88       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable + !searchTT;
  89   else
  90       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable + !searchTT;
  91
  92   phasePtr--;
  93   go_next_phase();
  94 }
  95
  96
  97 /// MovePicker::go_next_phase() generates, scores and sorts the next bunch
  98 /// of moves when there are no more moves to try for the current phase.
  99
 100 void MovePicker::go_next_phase() {
 101
 102   curMove = moves;
 103   phase = *(++phasePtr);
 104   switch (phase) {
 105
 106   case PH_TT_MOVES:
 107       curMove = ttMoves;
 108       lastMove = curMove + 2;
 109       return;
 110
 111   case PH_GOOD_CAPTURES:
 112       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 113       score_captures();
 114       std::sort(moves, lastMove);
 115       return;
 116
 117   case PH_KILLERS:
 118       curMove = killers;
 119       lastMove = curMove + 2;
 120       return;
 121
 122   case PH_NONCAPTURES:
 123       lastMove = generate_noncaptures(pos, moves);
 124       score_noncaptures();
 125       std::sort(moves, lastMove);
 126       return;
 127
 128   case PH_BAD_CAPTURES:
 129       // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 130       // to get SEE move ordering.
 131       curMove = badCaptures;
 132       lastMove = badCaptures + numOfBadCaptures;
 133       std::sort(badCaptures, lastMove);
 134       return;
 135
 136   case PH_EVASIONS:
 137       assert(pos.is_check());
 138       lastMove = generate_evasions(pos, moves, pinned);
 139       score_evasions();
 140       std::sort(moves, lastMove);
 141       return;
 142
 143   case PH_QCAPTURES:
 144       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 145       score_captures();
 146       std::sort(moves, lastMove);
 147       return;
 148
 149   case PH_QCHECKS:
 150       // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 151       lastMove = generate_non_capture_checks(pos, moves, dc);
 152       return;
 153
 154   case PH_STOP:
 155       lastMove = curMove + 1; // hack to be friendly for get_next_move()
 156       return;
 157
 158   default:
 159       assert(false);
 160       return;
 161   }
 162 }
 163
 164
 165 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures() and
 166 /// MovePicker::score_evasions() assign a numerical move ordering score
 167 /// to each move in a move list.  The moves with highest scores will be
 168 /// picked first by get_next_move().
 169
 170 void MovePicker::score_captures() {
 171   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 172   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 173   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 174   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 175   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 176   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 177   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 178   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 179   // the subtree size.
 180   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 181   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 182   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 183   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 184   Move m;
 185
 186   // Use MVV/LVA ordering
 187   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 188   {
 189       m = cur->move;
 190       if (move_is_promotion(m))
 191           cur->score = QueenValueMidgame;
 192       else
 193           cur->score = int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 194                       -int(pos.type_of_piece_on(move_from(m)));
 195   }
 196 }
 197
 198 void MovePicker::score_noncaptures() {
 199   // First score by history, when no history is available then use
 200   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 201   // random choice when we don't have an history for any move.
 202   Move m;
 203   Piece piece;
 204   Square from, to;
 205   int hs;
 206
 207   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 208   {
 209       m = cur->move;
 210       from = move_from(m);
 211       to = move_to(m);
 212       piece = pos.piece_on(from);
 213       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 214
 215       // Ensure history is always preferred to pst
 216       if (hs > 0)
 217           hs += 1000;
 218
 219       // pst based scoring
 220       cur->score = hs + pos.pst_delta<Position::MidGame>(piece, from, to);
 221   }
 222 }
 223
 224 void MovePicker::score_evasions() {
 225
 226   Move m;
 227
 228   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 229   {
 230       m = cur->move;
 231       if (m == ttMoves[0].move)
 232           cur->score = 2 * HistoryMax;
 233       else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
 234       {
 235           int seeScore = pos.see(m);
 236           cur->score = seeScore + (seeScore >= 0 ? HistoryMax : 0);
 237       } else
 238           cur->score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 239   }
 240 }
 241
 242 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
 243 /// class. It returns a new legal move every time it is called, until there
 244 /// are no more moves left.
 245 /// It picks the move with the biggest score from a list of generated moves taking
 246 /// care not to return the tt move if that has already been serched previously.
 247
 248 Move MovePicker::get_next_move() {
 249
 250   assert(!pos.is_check() || *phasePtr == PH_EVASIONS || *phasePtr == PH_STOP);
 251   assert( pos.is_check() || *phasePtr != PH_EVASIONS);
 252
 253   Move move;
 254
 255   while (true)
 256   {
 257       while (curMove != lastMove)
 258       {
 259           move = (curMove++)->move;
 260
 261           switch (phase) {
 262
 263           case PH_TT_MOVES:
 264               if (   move != MOVE_NONE
 265                   && move_is_legal(pos, move, pinned))
 266                   return move;
 267               break;
 268
 269           case PH_GOOD_CAPTURES:
 270               if (   move != ttMoves[0].move
 271                   && move != ttMoves[1].move
 272                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 273               {
 274                   // Check for a non negative SEE now
 275                   int seeValue = pos.see_sign(move);
 276                   if (seeValue >= 0)
 277                       return move;
 278
 279                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 280                   // that move has now been already checked for legality.
 281                   assert(numOfBadCaptures < 63);
 282                   badCaptures[numOfBadCaptures].move = move;
 283                   badCaptures[numOfBadCaptures++].score = seeValue;
 284               }
 285               break;
 286
 287           case PH_KILLERS:
 288               if (   move != MOVE_NONE
 289                   && move != ttMoves[0].move
 290                   && move != ttMoves[1].move
 291                   && move_is_legal(pos, move, pinned)
 292                   && !pos.move_is_capture(move))
 293                   return move;
 294               break;
 295
 296           case PH_NONCAPTURES:
 297               if (   move != ttMoves[0].move
 298                   && move != ttMoves[1].move
 299                   && move != killers[0].move
 300                   && move != killers[1].move
 301                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 302                   return move;
 303               break;
 304
 305           case PH_EVASIONS:
 306           case PH_BAD_CAPTURES:
 307               return move;
 308
 309           case PH_QCAPTURES:
 310           case PH_QCHECKS:
 311               // Maybe postpone the legality check until after futility pruning?
 312               if (   move != ttMoves[0].move
 313                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 314                   return move;
 315               break;
 316
 317           case PH_STOP:
 318               return MOVE_NONE;
 319
 320           default:
 321               assert(false);
 322               break;
 323           }
 324       }
 325       go_next_phase();
 326   }
 327 }
 328
 329 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 330 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 331
 332 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 333
 334    lock_grab(&lock);
 335    if (finished)
 336    {
 337        lock_release(&lock);
 338        return MOVE_NONE;
 339    }
 340    Move m = get_next_move();
 341    if (m == MOVE_NONE)
 342        finished = true;
 343
 344    lock_release(&lock);
 345    return m;
 346 }