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) 2008-2012 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
   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 #include <cassert>
  22
  23 #include "movegen.h"
  24 #include "movepick.h"
  25 #include "thread.h"
  26
  27 namespace {
  28
  29   enum Sequencer {
  30     MAIN_SEARCH, CAPTURES_S1, KILLERS_S1, QUIETS_1_S1, QUIETS_2_S1, BAD_CAPTURES_S1,
  31     EVASION,     EVASIONS_S2,
  32     QSEARCH_0,   CAPTURES_S3, QUIET_CHECKS_S3,
  33     QSEARCH_1,   CAPTURES_S4,
  34     PROBCUT,     CAPTURES_S5,
  35     RECAPTURE,   CAPTURES_S6,
  36     STOP
  37   };
  38
  39   // Unary predicate used by std::partition to split positive scores from remaining
  40   // ones so to sort separately the two sets, and with the second sort delayed.
  41   inline bool has_positive_score(const MoveStack& ms) { return ms.score > 0; }
  42
  43   // Picks and moves to the front the best move in the range [begin, end),
  44   // it is faster than sorting all the moves in advance when moves are few, as
  45   // normally are the possible captures.
  46   inline MoveStack* pick_best(MoveStack* begin, MoveStack* end)
  47   {
  48       std::swap(*begin, *std::max_element(begin, end));
  49       return begin;
  50   }
  51 }
  52
  53
  54 /// Constructors of the MovePicker class. As arguments we pass information
  55 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  56 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  57 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  58 /// move ordering is at the current node.
  59
  60 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
  61                        Search::Stack* s, Value beta) : pos(p), Hist(h), depth(d) {
  62
  63   assert(d > DEPTH_ZERO);
  64
  65   captureThreshold = 0;
  66   cur = end = moves;
  67   endBadCaptures = moves + MAX_MOVES - 1;
  68   ss = s;
  69
  70   if (p.checkers())
  71       phase = EVASION;
  72
  73   else
  74   {
  75       phase = MAIN_SEARCH;
  76
  77       killers[0].move = ss->killers[0];
  78       killers[1].move = ss->killers[1];
  79
  80       // Consider sligtly negative captures as good if at low depth and far from beta
  81       if (ss && ss->staticEval < beta - PawnValueMg && d < 3 * ONE_PLY)
  82           captureThreshold = -PawnValueMg;
  83
  84       // Consider negative captures as good if still enough to reach beta
  85       else if (ss && ss->staticEval > beta)
  86           captureThreshold = beta - ss->staticEval;
  87   }
  88
  89   ttMove = (ttm && pos.is_pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
  90   end += (ttMove != MOVE_NONE);
  91 }
  92
  93 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
  94                        Square sq) : pos(p), Hist(h), cur(moves), end(moves) {
  95
  96   assert(d <= DEPTH_ZERO);
  97
  98   if (p.checkers())
  99       phase = EVASION;
 100
 101   else if (d > DEPTH_QS_NO_CHECKS)
 102       phase = QSEARCH_0;
 103
 104   else if (d > DEPTH_QS_RECAPTURES)
 105   {
 106       phase = QSEARCH_1;
 107
 108       // Skip TT move if is not a capture or a promotion, this avoids qsearch
 109       // tree explosion due to a possible perpetual check or similar rare cases
 110       // when TT table is full.
 111       if (ttm && !pos.is_capture_or_promotion(ttm))
 112           ttm = MOVE_NONE;
 113   }
 114   else
 115   {
 116       phase = RECAPTURE;
 117       recaptureSquare = sq;
 118       ttm = MOVE_NONE;
 119   }
 120
 121   ttMove = (ttm && pos.is_pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
 122   end += (ttMove != MOVE_NONE);
 123 }
 124
 125 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, const History& h, PieceType pt)
 126                        : pos(p), Hist(h), cur(moves), end(moves) {
 127
 128   assert(!pos.checkers());
 129
 130   phase = PROBCUT;
 131
 132   // In ProbCut we generate only captures better than parent's captured piece
 133   captureThreshold = PieceValue[MG][pt];
 134   ttMove = (ttm && pos.is_pseudo_legal(ttm) ? ttm : MOVE_NONE);
 135
 136   if (ttMove && (!pos.is_capture(ttMove) ||  pos.see(ttMove) <= captureThreshold))
 137       ttMove = MOVE_NONE;
 138
 139   end += (ttMove != MOVE_NONE);
 140 }
 141
 142
 143 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures() and
 144 /// MovePicker::score_evasions() assign a numerical move ordering score
 145 /// to each move in a move list.  The moves with highest scores will be
 146 /// picked first by next_move().
 147
 148 void MovePicker::score_captures() {
 149   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 150   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 151   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 152   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 153   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 154   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 155   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 156   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 157   // the subtree size.
 158   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 159   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 160   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 161   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 162   Move m;
 163
 164   for (MoveStack* it = moves; it != end; ++it)
 165   {
 166       m = it->move;
 167       it->score =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 168                  - type_of(pos.piece_moved(m));
 169
 170       if (type_of(m) == PROMOTION)
 171           it->score += PieceValue[MG][promotion_type(m)] - PieceValue[MG][PAWN];
 172
 173       else if (type_of(m) == ENPASSANT)
 174           it->score += PieceValue[MG][PAWN];
 175   }
 176 }
 177
 178 void MovePicker::score_noncaptures() {
 179
 180   Move m;
 181
 182   for (MoveStack* it = moves; it != end; ++it)
 183   {
 184       m = it->move;
 185       it->score = Hist[pos.piece_moved(m)][to_sq(m)];
 186   }
 187 }
 188
 189 void MovePicker::score_evasions() {
 190   // Try good captures ordered by MVV/LVA, then non-captures if destination square
 191   // is not under attack, ordered by history value, then bad-captures and quiet
 192   // moves with a negative SEE. This last group is ordered by the SEE score.
 193   Move m;
 194   int seeScore;
 195
 196   if (end < moves + 2)
 197       return;
 198
 199   for (MoveStack* it = moves; it != end; ++it)
 200   {
 201       m = it->move;
 202       if ((seeScore = pos.see_sign(m)) < 0)
 203           it->score = seeScore - History::Max; // Be sure we are at the bottom
 204       else if (pos.is_capture(m))
 205           it->score =  PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(m))]
 206                      - type_of(pos.piece_moved(m)) + History::Max;
 207       else
 208           it->score = Hist[pos.piece_moved(m)][to_sq(m)];
 209   }
 210 }
 211
 212
 213 /// MovePicker::generate_next() generates, scores and sorts the next bunch of moves,
 214 /// when there are no more moves to try for the current phase.
 215
 216 void MovePicker::generate_next() {
 217
 218   cur = moves;
 219
 220   switch (++phase) {
 221
 222   case CAPTURES_S1: case CAPTURES_S3: case CAPTURES_S4: case CAPTURES_S5: case CAPTURES_S6:
 223       end = generate<CAPTURES>(pos, moves);
 224       score_captures();
 225       return;
 226
 227   case KILLERS_S1:
 228       cur = killers;
 229       end = cur + 2;
 230       return;
 231
 232   case QUIETS_1_S1:
 233       endQuiets = end = generate<QUIETS>(pos, moves);
 234       score_noncaptures();
 235       end = std::partition(cur, end, has_positive_score);
 236       sort<MoveStack>(cur, end);
 237       return;
 238
 239   case QUIETS_2_S1:
 240       cur = end;
 241       end = endQuiets;
 242       if (depth >= 3 * ONE_PLY)
 243           sort<MoveStack>(cur, end);
 244       return;
 245
 246   case BAD_CAPTURES_S1:
 247       // Just pick them in reverse order to get MVV/LVA ordering
 248       cur = moves + MAX_MOVES - 1;
 249       end = endBadCaptures;
 250       return;
 251
 252   case EVASIONS_S2:
 253       end = generate<EVASIONS>(pos, moves);
 254       score_evasions();
 255       return;
 256
 257   case QUIET_CHECKS_S3:
 258       end = generate<QUIET_CHECKS>(pos, moves);
 259       return;
 260
 261   case EVASION: case QSEARCH_0: case QSEARCH_1: case PROBCUT: case RECAPTURE:
 262       phase = STOP;
 263   case STOP:
 264       end = cur + 1; // Avoid another next_phase() call
 265       return;
 266
 267   default:
 268       assert(false);
 269   }
 270 }
 271
 272
 273 /// MovePicker::next_move() is the most important method of the MovePicker class.
 274 /// It returns a new pseudo legal move every time it is called, until there
 275 /// are no more moves left. It picks the move with the biggest score from a list
 276 /// of generated moves taking care not to return the tt move if has already been
 277 /// searched previously.
 278 template<>
 279 Move MovePicker::next_move<false>() {
 280
 281   Move move;
 282
 283   while (true)
 284   {
 285       while (cur == end)
 286           generate_next();
 287
 288       switch (phase) {
 289
 290       case MAIN_SEARCH: case EVASION: case QSEARCH_0: case QSEARCH_1: case PROBCUT:
 291           cur++;
 292           return ttMove;
 293
 294       case CAPTURES_S1:
 295           move = pick_best(cur++, end)->move;
 296           if (move != ttMove)
 297           {
 298               assert(captureThreshold <= 0); // Otherwise we cannot use see_sign()
 299
 300               if (pos.see_sign(move) >= captureThreshold)
 301                   return move;
 302
 303               // Losing capture, move it to the tail of the array
 304               (endBadCaptures--)->move = move;
 305           }
 306           break;
 307
 308       case KILLERS_S1:
 309           move = (cur++)->move;
 310           if (    move != MOVE_NONE
 311               &&  pos.is_pseudo_legal(move)
 312               &&  move != ttMove
 313               && !pos.is_capture(move))
 314               return move;
 315           break;
 316
 317       case QUIETS_1_S1: case QUIETS_2_S1:
 318           move = (cur++)->move;
 319           if (   move != ttMove
 320               && move != killers[0].move
 321               && move != killers[1].move)
 322               return move;
 323           break;
 324
 325       case BAD_CAPTURES_S1:
 326           return (cur--)->move;
 327
 328       case EVASIONS_S2: case CAPTURES_S3: case CAPTURES_S4:
 329           move = pick_best(cur++, end)->move;
 330           if (move != ttMove)
 331               return move;
 332           break;
 333
 334       case CAPTURES_S5:
 335            move = pick_best(cur++, end)->move;
 336            if (move != ttMove && pos.see(move) > captureThreshold)
 337                return move;
 338            break;
 339
 340       case CAPTURES_S6:
 341           move = pick_best(cur++, end)->move;
 342           if (to_sq(move) == recaptureSquare)
 343               return move;
 344           break;
 345
 346       case QUIET_CHECKS_S3:
 347           move = (cur++)->move;
 348           if (move != ttMove)
 349               return move;
 350           break;
 351
 352       case STOP:
 353           return MOVE_NONE;
 354
 355       default:
 356           assert(false);
 357       }
 358   }
 359 }
 360
 361
 362 /// Version of next_move() to use at split point nodes where the move is grabbed
 363 /// from the split point's shared MovePicker object. This function is not thread
 364 /// safe so should be lock protected by the caller.
 365 template<>
 366 Move MovePicker::next_move<true>() { return ss->sp->mp->next_move<false>(); }