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_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   if (ss)
  81   {
  82       ttMoves[1].move = (ss->mateKiller == ttm)? MOVE_NONE : ss->mateKiller;
  83       searchTT |= ttMoves[1].move;
  84       killers[0].move = ss->killers[0];
  85       killers[1].move = ss->killers[1];
  86   } else
  87       ttMoves[1].move = killers[0].move = killers[1].move = MOVE_NONE;
  88
  89   Color us = pos.side_to_move();
  90
  91   dc = p.discovered_check_candidates(us);
  92   pinned = p.pinned_pieces(us);
  93
  94   if (p.is_check())
  95       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  96   else if (d > Depth(0))
  97       phasePtr = MainSearchPhaseTable + !searchTT;
  98   else if (d == Depth(0))
  99       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable + !searchTT;
 100   else
 101       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable + !searchTT;
 102
 103   phasePtr--;
 104   go_next_phase();
 105 }
 106
 107
 108 /// MovePicker::go_next_phase() generates, scores and sorts the next bunch
 109 /// of moves when there are no more moves to try for the current phase.
 110
 111 void MovePicker::go_next_phase() {
 112
 113   curMove = moves;
 114   phase = *(++phasePtr);
 115   switch (phase) {
 116
 117   case PH_TT_MOVES:
 118       curMove = ttMoves;
 119       lastMove = curMove + 2;
 120       return;
 121
 122   case PH_GOOD_CAPTURES:
 123       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 124       score_captures();
 125       sort_moves(moves, lastMove);
 126       return;
 127
 128   case PH_KILLERS:
 129       curMove = killers;
 130       lastMove = curMove + 2;
 131       return;
 132
 133   case PH_NONCAPTURES:
 134       lastMove = generate_noncaptures(pos, moves);
 135       score_noncaptures();
 136       sort_moves(moves, lastMove);
 137       return;
 138
 139   case PH_BAD_CAPTURES:
 140       // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 141       // to get SEE move ordering.
 142       curMove = badCaptures;
 143       lastMove = lastBadCapture;
 144       sort_moves(badCaptures, lastMove);
 145       return;
 146
 147   case PH_EVASIONS:
 148       assert(pos.is_check());
 149       lastMove = generate_evasions(pos, moves, pinned);
 150       score_evasions();
 151       sort_moves(moves, lastMove);
 152       return;
 153
 154   case PH_QCAPTURES:
 155       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 156       score_captures();
 157       sort_moves(moves, lastMove);
 158       return;
 159
 160   case PH_QCHECKS:
 161       // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 162       lastMove = generate_non_capture_checks(pos, moves, dc);
 163       return;
 164
 165   case PH_STOP:
 166       lastMove = curMove + 1; // hack to be friendly for get_next_move()
 167       return;
 168
 169   default:
 170       assert(false);
 171       return;
 172   }
 173 }
 174
 175
 176 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures() and
 177 /// MovePicker::score_evasions() assign a numerical move ordering score
 178 /// to each move in a move list.  The moves with highest scores will be
 179 /// picked first by get_next_move().
 180
 181 void MovePicker::score_captures() {
 182   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 183   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 184   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 185   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 186   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 187   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 188   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 189   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 190   // the subtree size.
 191   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 192   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 193   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 194   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 195   Move m;
 196
 197   // Use MVV/LVA ordering
 198   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 199   {
 200       m = cur->move;
 201       if (move_is_promotion(m))
 202           cur->score = QueenValueMidgame;
 203       else
 204           cur->score = int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 205                       -int(pos.type_of_piece_on(move_from(m)));
 206   }
 207 }
 208
 209 void MovePicker::score_noncaptures() {
 210   // First score by history, when no history is available then use
 211   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 212   // random choice when we don't have an history for any move.
 213   Move m;
 214   Piece piece;
 215   Square from, to;
 216   int hs;
 217
 218   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 219   {
 220       m = cur->move;
 221       from = move_from(m);
 222       to = move_to(m);
 223       piece = pos.piece_on(from);
 224       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 225
 226       // Ensure history is always preferred to pst
 227       if (hs > 0)
 228           hs += 1000;
 229
 230       // pst based scoring
 231       cur->score = hs + pos.pst_delta<Position::MidGame>(piece, from, to);
 232   }
 233 }
 234
 235 void MovePicker::score_evasions() {
 236
 237   Move m;
 238
 239   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 240   {
 241       m = cur->move;
 242       if (m == ttMoves[0].move)
 243           cur->score = 2 * HistoryMax;
 244       else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
 245       {
 246           int seeScore = pos.see(m);
 247           cur->score = seeScore + (seeScore >= 0 ? HistoryMax : 0);
 248       } else
 249           cur->score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 250   }
 251 }
 252
 253 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
 254 /// class. It returns a new legal move every time it is called, until there
 255 /// are no more moves left.
 256 /// It picks the move with the biggest score from a list of generated moves taking
 257 /// care not to return the tt move if has already been searched previously.
 258
 259 Move MovePicker::get_next_move() {
 260
 261   assert(!pos.is_check() || *phasePtr == PH_EVASIONS || *phasePtr == PH_STOP);
 262   assert( pos.is_check() || *phasePtr != PH_EVASIONS);
 263
 264   Move move;
 265
 266   while (true)
 267   {
 268       while (curMove != lastMove)
 269       {
 270           move = (curMove++)->move;
 271
 272           switch (phase) {
 273
 274           case PH_TT_MOVES:
 275               if (   move != MOVE_NONE
 276                   && move_is_legal(pos, move, pinned))
 277                   return move;
 278               break;
 279
 280           case PH_GOOD_CAPTURES:
 281               if (   move != ttMoves[0].move
 282                   && move != ttMoves[1].move
 283                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 284               {
 285                   // Check for a non negative SEE now
 286                   int seeValue = pos.see_sign(move);
 287                   if (seeValue >= 0)
 288                       return move;
 289
 290                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 291                   // that move has now been already checked for legality.
 292                   assert(int(lastBadCapture - badCaptures) < 63);
 293                   lastBadCapture->move = move;
 294                   lastBadCapture->score = seeValue;
 295                   lastBadCapture++;
 296               }
 297               break;
 298
 299           case PH_KILLERS:
 300               if (   move != MOVE_NONE
 301                   && move != ttMoves[0].move
 302                   && move != ttMoves[1].move
 303                   && move_is_legal(pos, move, pinned)
 304                   && !pos.move_is_capture(move))
 305                   return move;
 306               break;
 307
 308           case PH_NONCAPTURES:
 309               if (   move != ttMoves[0].move
 310                   && move != ttMoves[1].move
 311                   && move != killers[0].move
 312                   && move != killers[1].move
 313                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 314                   return move;
 315               break;
 316
 317           case PH_EVASIONS:
 318           case PH_BAD_CAPTURES:
 319               return move;
 320
 321           case PH_QCAPTURES:
 322           case PH_QCHECKS:
 323               // Maybe postpone the legality check until after futility pruning?
 324               if (   move != ttMoves[0].move
 325                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 326                   return move;
 327               break;
 328
 329           case PH_STOP:
 330               return MOVE_NONE;
 331
 332           default:
 333               assert(false);
 334               break;
 335           }
 336       }
 337       go_next_phase();
 338   }
 339 }
 340
 341 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 342 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 343
 344 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 345
 346    lock_grab(&lock);
 347    if (finished)
 348    {
 349        lock_release(&lock);
 350        return MOVE_NONE;
 351    }
 352    Move m = get_next_move();
 353    if (m == MOVE_NONE)
 354        finished = true;
 355
 356    lock_release(&lock);
 357    return m;
 358 }