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   pinned = p.pinned_pieces(pos.side_to_move());
  90
  91   if (p.is_check())
  92       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  93   else if (d > Depth(0))
  94       phasePtr = MainSearchPhaseTable + !searchTT;
  95   else if (d == Depth(0))
  96       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable + !searchTT;
  97   else
  98       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable + !searchTT;
  99
 100   phasePtr--;
 101   go_next_phase();
 102 }
 103
 104
 105 /// MovePicker::go_next_phase() generates, scores and sorts the next bunch
 106 /// of moves when there are no more moves to try for the current phase.
 107
 108 void MovePicker::go_next_phase() {
 109
 110   curMove = moves;
 111   phase = *(++phasePtr);
 112   switch (phase) {
 113
 114   case PH_TT_MOVES:
 115       curMove = ttMoves;
 116       lastMove = curMove + 2;
 117       return;
 118
 119   case PH_GOOD_CAPTURES:
 120       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 121       score_captures();
 122       return;
 123
 124   case PH_KILLERS:
 125       curMove = killers;
 126       lastMove = curMove + 2;
 127       return;
 128
 129   case PH_NONCAPTURES:
 130       lastMove = generate_noncaptures(pos, moves);
 131       score_noncaptures();
 132       sort_moves(moves, lastMove);
 133       return;
 134
 135   case PH_BAD_CAPTURES:
 136       // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 137       // to get SEE move ordering.
 138       curMove = badCaptures;
 139       lastMove = lastBadCapture;
 140       return;
 141
 142   case PH_EVASIONS:
 143       assert(pos.is_check());
 144       lastMove = generate_evasions(pos, moves);
 145       score_evasions();
 146       return;
 147
 148   case PH_QCAPTURES:
 149       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 150       score_captures();
 151       return;
 152
 153   case PH_QCHECKS:
 154       // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 155       lastMove = generate_non_capture_checks(pos, moves);
 156       return;
 157
 158   case PH_STOP:
 159       lastMove = curMove + 1; // hack to be friendly for get_next_move()
 160       return;
 161
 162   default:
 163       assert(false);
 164       return;
 165   }
 166 }
 167
 168
 169 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures() and
 170 /// MovePicker::score_evasions() assign a numerical move ordering score
 171 /// to each move in a move list.  The moves with highest scores will be
 172 /// picked first by get_next_move().
 173
 174 void MovePicker::score_captures() {
 175   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 176   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 177   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 178   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 179   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 180   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 181   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 182   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 183   // the subtree size.
 184   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 185   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 186   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 187   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 188   Move m;
 189
 190   // Use MVV/LVA ordering
 191   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 192   {
 193       m = cur->move;
 194       if (move_is_promotion(m))
 195           cur->score = QueenValueMidgame;
 196       else
 197           cur->score =  pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m))
 198                       - pos.type_of_piece_on(move_from(m));
 199   }
 200 }
 201
 202 void MovePicker::score_noncaptures() {
 203   // First score by history, when no history is available then use
 204   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 205   // random choice when we don't have an history for any move.
 206   Move m;
 207   Piece piece;
 208   Square from, to;
 209   int hs;
 210
 211   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 212   {
 213       m = cur->move;
 214       from = move_from(m);
 215       to = move_to(m);
 216       piece = pos.piece_on(from);
 217       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 218
 219       // Ensure history is always preferred to pst
 220       if (hs > 0)
 221           hs += 1000;
 222
 223       // pst based scoring
 224       cur->score = hs + pos.pst_delta<Position::MidGame>(piece, from, to);
 225   }
 226 }
 227
 228 void MovePicker::score_evasions() {
 229   // Always try ttMove as first. Then try good captures ordered
 230   // by MVV/LVA, then non-captures if destination square is not
 231   // under attack, ordered by history value, and at the end
 232   // bad-captures and non-captures with a negative SEE. This
 233   // last group is ordered by the SEE score.
 234   Move m;
 235   int seeScore;
 236
 237   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 238   {
 239       m = cur->move;
 240       if (m == ttMoves[0].move)
 241           cur->score = 2 * HistoryMax;
 242       else if ((seeScore = pos.see_sign(m)) < 0)
 243           cur->score = seeScore;
 244       else if (pos.move_is_capture(m))
 245           cur->score =  pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m))
 246                       - pos.type_of_piece_on(move_from(m)) + HistoryMax;
 247       else
 248           cur->score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 249   }
 250 }
 251
 252 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
 253 /// class. It returns a new legal move every time it is called, until there
 254 /// are no more moves left.
 255 /// It picks the move with the biggest score from a list of generated moves taking
 256 /// care not to return the tt move if has already been searched previously.
 257
 258 Move MovePicker::get_next_move() {
 259
 260   assert(!pos.is_check() || *phasePtr == PH_EVASIONS || *phasePtr == PH_STOP);
 261   assert( pos.is_check() || *phasePtr != PH_EVASIONS);
 262
 263   Move move;
 264
 265   while (true)
 266   {
 267       while (curMove != lastMove)
 268       {
 269           switch (phase) {
 270
 271           case PH_TT_MOVES:
 272               move = (curMove++)->move;
 273               if (   move != MOVE_NONE
 274                   && move_is_legal(pos, move, pinned))
 275                   return move;
 276               break;
 277
 278           case PH_GOOD_CAPTURES:
 279               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 280               if (   move != ttMoves[0].move
 281                   && move != ttMoves[1].move
 282                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 283               {
 284                   // Check for a non negative SEE now
 285                   int seeValue = pos.see_sign(move);
 286                   if (seeValue >= 0)
 287                       return move;
 288
 289                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 290                   // that move has now been already checked for legality.
 291                   assert(int(lastBadCapture - badCaptures) < 63);
 292                   lastBadCapture->move = move;
 293                   lastBadCapture->score = seeValue;
 294                   lastBadCapture++;
 295               }
 296               break;
 297
 298           case PH_KILLERS:
 299               move = (curMove++)->move;
 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               move = (curMove++)->move;
 310               if (   move != ttMoves[0].move
 311                   && move != ttMoves[1].move
 312                   && move != killers[0].move
 313                   && move != killers[1].move
 314                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 315                   return move;
 316               break;
 317
 318           case PH_BAD_CAPTURES:
 319               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 320               return move;
 321
 322           case PH_EVASIONS:
 323               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 324               if (pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 325                   return move;
 326               break;
 327
 328           case PH_QCAPTURES:
 329               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 330               if (   move != ttMoves[0].move
 331                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 332                   return move;
 333               break;
 334
 335           case PH_QCHECKS:
 336               move = (curMove++)->move;
 337               if (   move != ttMoves[0].move
 338                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 339                   return move;
 340               break;
 341
 342           case PH_STOP:
 343               return MOVE_NONE;
 344
 345           default:
 346               assert(false);
 347               break;
 348           }
 349       }
 350       go_next_phase();
 351   }
 352 }
 353
 354 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 355 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 356
 357 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 358
 359    lock_grab(&lock);
 360    if (finished)
 361    {
 362        lock_release(&lock);
 363        return MOVE_NONE;
 364    }
 365    Move m = get_next_move();
 366    if (m == MOVE_NONE)
 367        finished = true;
 368
 369    lock_release(&lock);
 370    return m;
 371 }