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(Position &p, bool pvnode, Move ttm, Move mk,
  64                        Move k1, Move k2, Depth dpth) {
  65   pos = &p;
  66   pvNode = pvnode;
  67   ttMove = ttm;
  68   mateKiller = (mk == ttm)? MOVE_NONE : mk;
  69   killer1 = k1;
  70   killer2 = k2;
  71   depth = dpth;
  72   movesPicked = 0;
  73   numOfMoves = 0;
  74   numOfBadCaptures = 0;
  75   dc = p.discovered_check_candidates(p.side_to_move());
  76
  77   if(p.is_check())
  78     phaseIndex = EvasionsPhaseIndex;
  79   else if(depth > Depth(0))
  80     phaseIndex = MainSearchPhaseIndex;
  81   else if(depth == Depth(0))
  82     phaseIndex = QsearchWithChecksPhaseIndex;
  83   else
  84     phaseIndex = QsearchWithoutChecksPhaseIndex;
  85
  86   pinned = p.pinned_pieces(p.side_to_move());
  87
  88   finished = false;
  89 }
  90
  91
  92 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
  93 /// class.  It returns a new legal move every time it is called, until there
  94 /// are no more moves left of the types we are interested in.
  95
  96 Move MovePicker::get_next_move() {
  97
  98   Move move;
  99
 100   while (true)
 101   {
 102     // If we already have a list of generated moves, pick the best move from
 103     // the list, and return it:
 104     move = pick_move_from_list();
 105     if (move != MOVE_NONE)
 106     {
 107         assert(move_is_ok(move));
 108         return move;
 109     }
 110
 111     // Next phase:
 112     phaseIndex++;
 113     switch (PhaseTable[phaseIndex]) {
 114
 115     case PH_TT_MOVE:
 116         if (ttMove != MOVE_NONE)
 117         {
 118             assert(move_is_ok(ttMove));
 119             if (generate_move_if_legal(*pos, ttMove, pinned) != MOVE_NONE)
 120                 return ttMove;
 121         }
 122         break;
 123
 124     case PH_MATE_KILLER:
 125         if (mateKiller != MOVE_NONE)
 126         {
 127             assert(move_is_ok(mateKiller));
 128             if (generate_move_if_legal(*pos, mateKiller, pinned) != MOVE_NONE)
 129                 return ttMove;
 130         }
 131         break;
 132
 133     case PH_GOOD_CAPTURES:
 134         numOfMoves = generate_captures(*pos, moves);
 135         score_captures();
 136         movesPicked = 0;
 137         break;
 138
 139     case PH_BAD_CAPTURES:
 140         badCapturesPicked = 0;
 141         break;
 142
 143     case PH_NONCAPTURES:
 144         numOfMoves = generate_noncaptures(*pos, moves);
 145         score_noncaptures();
 146         movesPicked = 0;
 147         break;
 148
 149     case PH_EVASIONS:
 150         assert(pos->is_check());
 151         numOfMoves = generate_evasions(*pos, moves);
 152         score_evasions();
 153         movesPicked = 0;
 154         break;
 155
 156     case PH_QCAPTURES:
 157         numOfMoves = generate_captures(*pos, moves);
 158         score_qcaptures();
 159         movesPicked = 0;
 160         break;
 161
 162     case PH_QCHECKS:
 163         numOfMoves = generate_checks(*pos, moves, dc);
 164         movesPicked = 0;
 165         break;
 166
 167     case PH_STOP:
 168         return MOVE_NONE;
 169
 170     default:
 171         assert(false);
 172         return MOVE_NONE;
 173     }
 174   }
 175   assert(false);
 176
 177   return MOVE_NONE;
 178 }
 179
 180
 181 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 182 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 183
 184 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 185
 186   lock_grab(&lock);
 187   if (finished)
 188   {
 189       lock_release(&lock);
 190       return MOVE_NONE;
 191   }
 192   Move m = get_next_move();
 193   if (m == MOVE_NONE)
 194       finished = true;
 195
 196   lock_release(&lock);
 197   return m;
 198 }
 199
 200 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures(),
 201 /// MovePicker::score_evasions() and MovePicker::score_qcaptures() assign a
 202 /// numerical move ordering score to each move in a move list.  The moves
 203 /// with highest scores will be picked first by
 204 /// MovePicker::pick_move_from_list().
 205
 206 void MovePicker::score_captures() {
 207   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 208   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 209   // move ordering.  The reason is probably that in a position with a winning
 210   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 211   // first usually doesn't hurt.  The opponent will have to recapture, and
 212   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 213   // where it is possible to recapture with the hanging piece).  Exchanging
 214   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 215   // the subtree size.
 216   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 217   {
 218       Move m = moves[i].move;
 219       moves[i].score = pos->see(m);
 220       if (moves[i].score >= 0)
 221       {
 222           moves[i].score = move_promotion(m) ? QueenValueMidgame
 223                           : int(pos->midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 224                            -int(pos->type_of_piece_on(move_from(m)));
 225           // FIXME second term seems wrong !
 226       }
 227   }
 228 }
 229
 230 void MovePicker::score_noncaptures() {
 231
 232   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 233   {
 234       Move m = moves[i].move;
 235       if (m == killer1)
 236           moves[i].score = HistoryMax + 2;
 237       else if (m == killer2)
 238           moves[i].score = HistoryMax + 1;
 239       else
 240           moves[i].score = H.move_ordering_score(pos->piece_on(move_from(m)), m);
 241
 242       // Ensure moves in history are always sorted as first
 243       if (moves[i].score > 0)
 244           moves[i].score += 1000;
 245
 246       moves[i].score += pos->mg_pst_delta(moves[i].move);
 247   }
 248 }
 249
 250 void MovePicker::score_evasions() {
 251
 252   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 253   {
 254       Move m = moves[i].move;
 255       if (m == ttMove)
 256           moves[i].score = 2*HistoryMax;
 257       else if (!pos->square_is_empty(move_to(m)))
 258       {
 259           moves[i].score = pos->see(m);
 260           if (moves[i].score >= 0)
 261               moves[i].score += HistoryMax;
 262       }
 263       else
 264           moves[i].score = H.move_ordering_score(pos->piece_on(move_from(m)), m);
 265   }
 266   // FIXME try psqt also here
 267 }
 268
 269 void MovePicker::score_qcaptures() {
 270
 271   // Use MVV/LVA ordering.
 272   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 273   {
 274       Move m = moves[i].move;
 275       moves[i].score = move_promotion(m) ? QueenValueMidgame
 276                       : int(pos->midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 277                        -int(pos->midgame_value_of_piece_on(move_to(m))) / 64;
 278       // FIXME Why second term like that ???
 279   }
 280 }
 281
 282
 283 /// MovePicker::pick_move_from_list() picks the move with the biggest score
 284 /// from a list of generated moves (moves[] or badCaptures[], depending on
 285 /// the current move generation phase).  It takes care not to return the
 286 /// transposition table move if that has already been serched previously.
 287 /// While picking captures in the PH_GOOD_CAPTURES phase (i.e. while picking
 288 /// non-losing captures in the main search), it moves all captures with
 289 /// negative SEE values to the badCaptures[] array.
 290
 291 Move MovePicker::pick_move_from_list() {
 292
 293   int bestScore = -10000000;
 294   int bestIndex;
 295   Move move;
 296
 297   switch (PhaseTable[phaseIndex]) {
 298
 299   case PH_GOOD_CAPTURES:
 300       assert(!pos->is_check());
 301       assert(movesPicked >= 0);
 302       while (movesPicked < numOfMoves)
 303       {
 304           bestScore = -10000000;
 305           bestIndex = -1;
 306           for (int i = movesPicked; i < numOfMoves; i++)
 307           {
 308               if (moves[i].score < 0)
 309               {
 310                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array
 311                   assert(numOfBadCaptures < 63);
 312                   badCaptures[numOfBadCaptures++] = moves[i];
 313                   moves[i--] = moves[--numOfMoves];
 314                }
 315                else if (moves[i].score > bestScore)
 316                {
 317                    bestIndex = i;
 318                    bestScore = moves[i].score;
 319                }
 320           }
 321           if (bestIndex != -1) // Found a good capture
 322           {
 323               move = moves[bestIndex].move;\r
 324               moves[bestIndex] = moves[movesPicked++];
 325               if (   move != ttMove
 326                   && move != mateKiller
 327                   && pos->move_is_legal(move, pinned))
 328                   return move;
 329           }
 330       }
 331       break;
 332
 333   case PH_NONCAPTURES:
 334       assert(!pos->is_check());
 335       assert(movesPicked >= 0);
 336       while (movesPicked < numOfMoves)
 337       {
 338           // If this is a PV node or we have only picked a few moves, scan
 339           // the entire move list for the best move.  If many moves have already
 340           // been searched and it is not a PV node, we are probably failing low
 341           // anyway, so we just pick the first move from the list.
 342           if (pvNode || movesPicked < 12)
 343           {
 344               bestScore = -10000000;
 345               bestIndex = -1;
 346               for (int i = movesPicked; i < numOfMoves; i++)
 347                   if(moves[i].score > bestScore)
 348                   {
 349                       bestIndex = i;
 350                       bestScore = moves[i].score;
 351                   }
 352           } else
 353               bestIndex = movesPicked;
 354
 355           if (bestIndex != -1)
 356           {
 357               move = moves[bestIndex].move;\r
 358               moves[bestIndex] = moves[movesPicked++];
 359               if (   move != ttMove
 360                   && move != mateKiller
 361                   && pos->move_is_legal(move, pinned))
 362                   return move;
 363          }
 364     }
 365     break;
 366
 367   case PH_EVASIONS:
 368       assert(pos->is_check());
 369       assert(movesPicked >= 0);
 370       while (movesPicked < numOfMoves)
 371       {
 372           bestScore = -10000000;
 373           bestIndex = -1;
 374           for (int i = movesPicked; i < numOfMoves; i++)
 375               if (moves[i].score > bestScore)
 376               {
 377                   bestIndex = i;
 378                   bestScore = moves[i].score;
 379               }
 380
 381           if (bestIndex != -1)
 382           {
 383               move = moves[bestIndex].move;\r
 384               moves[bestIndex] = moves[movesPicked++];
 385               return move;
 386           }
 387       }
 388       break;
 389
 390   case PH_BAD_CAPTURES:
 391       assert(!pos->is_check());
 392       assert(badCapturesPicked >= 0);
 393       // It's probably a good idea to use SEE move ordering here, instead
 394       // of just picking the first move.  FIXME
 395       while (badCapturesPicked < numOfBadCaptures)
 396       {
 397           move = badCaptures[badCapturesPicked++].move;
 398           if (   move != ttMove
 399               && move != mateKiller
 400               && pos->move_is_legal(move, pinned))
 401               return move;
 402       }
 403       break;
 404
 405   case PH_QCAPTURES:
 406       assert(!pos->is_check());
 407       assert(movesPicked >= 0);
 408       while (movesPicked < numOfMoves)
 409       {
 410           bestScore = -10000000;
 411           if (movesPicked < 4) // FIXME makes sens to score qcaps?
 412           {
 413               bestIndex = -1;
 414               for (int i = movesPicked; i < numOfMoves; i++)
 415                   if(moves[i].score > bestScore)
 416                   {
 417                       bestIndex = i;
 418                       bestScore = moves[i].score;
 419                   }
 420           } else
 421               bestIndex = movesPicked;
 422
 423           if (bestIndex != -1)
 424           {
 425               move = moves[bestIndex].move;\r
 426               moves[bestIndex] = moves[movesPicked++];
 427               // Remember to change the line below if we decide to hash the qsearch!
 428               // Maybe also postpone the legality check until after futility pruning?
 429               // FIXME !!!
 430               if (/* move != ttMove && */ pos->move_is_legal(move, pinned))
 431                   return move;
 432           }
 433       }
 434       break;
 435
 436   case PH_QCHECKS:
 437       assert(!pos->is_check());
 438       assert(movesPicked >= 0);
 439       // Perhaps we should do something better than just picking the first
 440       // move here?  FIXME
 441       while (movesPicked < numOfMoves)
 442       {
 443           move = moves[movesPicked++].move;
 444           // Remember to change the line below if we decide to hash the qsearch!
 445           // FIXME !!!
 446           if (/* move != ttMove && */ pos->move_is_legal(move, pinned))
 447               return move;
 448       }
 449       break;
 450
 451   default:
 452       break;
 453   }
 454   return MOVE_NONE;
 455 }
 456
 457
 458 /// MovePicker::current_move_type() returns the type of the just
 459 /// picked next move. It can be used in search to further differentiate
 460 /// according to the current move type: capture, non capture, escape, etc.
 461 MovePicker::MovegenPhase MovePicker::current_move_type() const {
 462   return PhaseTable[phaseIndex];
 463 }
 464
 465
 466 /// MovePicker::init_phase_table() initializes the PhaseTable[],
 467 /// MainSearchPhaseIndex, EvasionPhaseIndex, QsearchWithChecksPhaseIndex
 468 /// and QsearchWithoutChecksPhaseIndex variables.  It is only called once
 469 /// during program startup, and never again while the program is running.
 470
 471 void MovePicker::init_phase_table() {
 472
 473   int i = 0;
 474
 475   // Main search
 476   MainSearchPhaseIndex = i - 1;
 477   PhaseTable[i++] = PH_TT_MOVE;
 478   PhaseTable[i++] = PH_MATE_KILLER;
 479   PhaseTable[i++] = PH_GOOD_CAPTURES;
 480   // PH_KILLER_1 and PH_KILLER_2 are not yet used.
 481   // PhaseTable[i++] = PH_KILLER_1;
 482   // PhaseTable[i++] = PH_KILLER_2;
 483   PhaseTable[i++] = PH_NONCAPTURES;
 484   PhaseTable[i++] = PH_BAD_CAPTURES;
 485   PhaseTable[i++] = PH_STOP;
 486
 487   // Check evasions
 488   EvasionsPhaseIndex = i - 1;
 489   PhaseTable[i++] = PH_EVASIONS;
 490   PhaseTable[i++] = PH_STOP;
 491
 492   // Quiescence search with checks
 493   QsearchWithChecksPhaseIndex = i - 1;
 494   PhaseTable[i++] = PH_QCAPTURES;
 495   PhaseTable[i++] = PH_QCHECKS;
 496   PhaseTable[i++] = PH_STOP;
 497
 498   // Quiescence search without checks
 499   QsearchWithoutChecksPhaseIndex = i - 1;
 500   PhaseTable[i++] = PH_QCAPTURES;
 501   PhaseTable[i++] = PH_STOP;
 502 }