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 "evaluate.h"
  31 #include "movegen.h"
  32 #include "movepick.h"
  33 #include "search.h"
  34 #include "value.h"
  35
  36
  37 ////
  38 //// Local definitions
  39 ////
  40
  41 namespace {
  42
  43   /// Variables
  44
  45   CACHE_LINE_ALIGNMENT
  46   const MovegenPhaseT MainSearchPhaseTable[] = { PH_NULL_MOVE, PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  47   const MovegenPhaseT MainSearchNoNullPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  48   const MovegenPhaseT LowSearchPhaseTable[]  = { PH_TT_MOVES, PH_NULL_MOVE, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  49   const MovegenPhaseT EvasionsPhaseTable[] = { PH_EVASIONS, PH_STOP};
  50   const MovegenPhaseT QsearchWithChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP};
  51   const MovegenPhaseT QsearchWithoutChecksPhaseTable[] = { PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_STOP};
  52 }
  53
  54
  55 ////
  56 //// Functions
  57 ////
  58
  59
  60 /// Constructor for the MovePicker class.  Apart from the position for which
  61 /// it is asked to pick legal moves, MovePicker also wants some information
  62 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  63 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  64 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  65 /// move ordering is at the current node.
  66
  67 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d,
  68                        const History& h, SearchStack* ss, bool useNullMove) : pos(p), H(h) {
  69   ttMoves[0] = ttm;
  70   if (ss)
  71   {
  72       ttMoves[1] = (ss->mateKiller == ttm)? MOVE_NONE : ss->mateKiller;
  73       killers[0] = ss->killers[0];
  74       killers[1] = ss->killers[1];
  75   } else
  76       ttMoves[1] = killers[0] = killers[1] = MOVE_NONE;
  77
  78   numOfBadCaptures = 0;
  79   finished = false;
  80
  81   Color us = pos.side_to_move();
  82
  83   dc = p.discovered_check_candidates(us);
  84   pinned = p.pinned_pieces(us);
  85
  86   if (p.is_check())
  87       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  88   else if (d >= Depth(3 * OnePly))
  89       phasePtr = useNullMove ? MainSearchPhaseTable : MainSearchNoNullPhaseTable;
  90   else if (d > Depth(0))
  91       phasePtr = useNullMove ? LowSearchPhaseTable : MainSearchNoNullPhaseTable;
  92   else if (d == Depth(0))
  93       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable;
  94   else
  95       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable;
  96
  97   phasePtr--;
  98   go_next_phase();
  99 }
 100
 101
 102 /// MovePicker::go_next_phase() generates, scores and sorts the next bunch
 103 /// of moves when there are no more moves to try for the current phase.
 104
 105 void MovePicker::go_next_phase() {
 106
 107   curMove = moves;
 108   phase = *(++phasePtr);
 109   switch (phase) {
 110
 111   case PH_NULL_MOVE:
 112   case PH_TT_MOVES:
 113       movesPicked = 0;
 114       return;
 115
 116   case PH_GOOD_CAPTURES:
 117       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 118       score_captures();
 119       std::sort(moves, lastMove);
 120       return;
 121
 122   case PH_KILLERS:
 123       movesPicked = 0;
 124       return;
 125
 126   case PH_NONCAPTURES:
 127       lastMove = generate_noncaptures(pos, moves);
 128       score_noncaptures();
 129       std::sort(moves, lastMove);
 130       return;
 131
 132   case PH_BAD_CAPTURES:
 133       // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 134       // to get SEE move ordering.
 135       curMove = badCaptures;
 136       lastMove = badCaptures + numOfBadCaptures;
 137       std::sort(badCaptures, lastMove);
 138       return;
 139
 140   case PH_EVASIONS:
 141       assert(pos.is_check());
 142       lastMove = generate_evasions(pos, moves, pinned);
 143       score_evasions();
 144       std::sort(moves, lastMove);
 145       return;
 146
 147   case PH_QCAPTURES:
 148       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 149       score_captures();
 150       std::sort(moves, lastMove);
 151       return;
 152
 153   case PH_QCHECKS:
 154       // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 155       lastMove = generate_non_capture_checks(pos, moves, dc);
 156       return;
 157
 158   case PH_STOP:
 159       return;
 160
 161   default:
 162       assert(false);
 163       return;
 164   }
 165 }
 166
 167
 168 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures() and
 169 /// MovePicker::score_evasions() assign a numerical move ordering score
 170 /// to each move in a move list.  The moves with highest scores will be
 171 /// picked first by get_next_move().
 172
 173 void MovePicker::score_captures() {
 174   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 175   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 176   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 177   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 178   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 179   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 180   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 181   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 182   // the subtree size.
 183   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 184   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 185   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 186   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 187   Move m;
 188
 189   // Use MVV/LVA ordering
 190   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 191   {
 192       m = cur->move;
 193       if (move_is_promotion(m))
 194           cur->score = QueenValueMidgame;
 195       else
 196           cur->score = int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 197                       -int(pos.type_of_piece_on(move_from(m)));
 198   }
 199 }
 200
 201 void MovePicker::score_noncaptures() {
 202   // First score by history, when no history is available then use
 203   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 204   // random choice when we don't have an history for any move.
 205   Piece piece;
 206   Square from, to;
 207   int hs;
 208
 209   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 210   {
 211       from = move_from(cur->move);
 212       to = move_to(cur->move);
 213       piece = pos.piece_on(from);
 214       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 215
 216       // Ensure history is always preferred to pst
 217       if (hs > 0)
 218           hs += 1000;
 219
 220       // pst based scoring
 221       cur->score = hs + pos.pst_delta<Position::MidGame>(piece, from, to);
 222   }
 223 }
 224
 225 void MovePicker::score_evasions() {
 226
 227   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 228   {
 229       Move m = cur->move;
 230       if (m == ttMoves[0])
 231           cur->score = 2*HistoryMax;
 232       else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
 233       {
 234           int seeScore = pos.see(m);
 235           cur->score = (seeScore >= 0)? seeScore + HistoryMax : seeScore;
 236       } else
 237           cur->score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 238   }
 239 }
 240
 241 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
 242 /// class. It returns a new legal move every time it is called, until there
 243 /// are no more moves left.
 244 /// It picks the move with the biggest score from a list of generated moves taking
 245 /// care not to return the tt move if that has already been serched previously.
 246
 247 Move MovePicker::get_next_move() {
 248
 249   assert(!pos.is_check() || *phasePtr == PH_EVASIONS || *phasePtr == PH_STOP);
 250   assert( pos.is_check() || *phasePtr != PH_EVASIONS);
 251
 252   while (true)
 253   {
 254       switch (phase) {
 255
 256       case PH_NULL_MOVE:
 257           go_next_phase();
 258           return MOVE_NULL;
 259
 260       case PH_TT_MOVES:
 261           while (movesPicked < 2)
 262           {
 263               Move move = ttMoves[movesPicked++];
 264               if (   move != MOVE_NONE
 265                   && move_is_legal(pos, move, pinned))
 266                   return move;
 267           }
 268           break;
 269
 270       case PH_GOOD_CAPTURES:
 271           while (curMove != lastMove)
 272           {
 273               Move move = (curMove++)->move;
 274               if (   move != ttMoves[0]
 275                   && move != ttMoves[1]
 276                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 277               {
 278                   // Check for a non negative SEE now
 279                   int seeValue = pos.see_sign(move);
 280                   if (seeValue >= 0)
 281                       return move;
 282
 283                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 284                   // that move has now been already checked for legality.
 285                   assert(numOfBadCaptures < 63);
 286                   badCaptures[numOfBadCaptures].move = move;
 287                   badCaptures[numOfBadCaptures++].score = seeValue;
 288               }
 289           }
 290           break;
 291
 292       case PH_KILLERS:
 293           while (movesPicked < 2)
 294           {
 295               Move move = killers[movesPicked++];
 296               if (   move != MOVE_NONE
 297                   && move != ttMoves[0]
 298                   && move != ttMoves[1]
 299                   && move_is_legal(pos, move, pinned)
 300                   && !pos.move_is_capture(move))
 301                   return move;
 302           }
 303           break;
 304
 305       case PH_NONCAPTURES:
 306           while (curMove != lastMove)
 307           {
 308               Move move = (curMove++)->move;
 309               if (   move != ttMoves[0]
 310                   && move != ttMoves[1]
 311                   && move != killers[0]
 312                   && move != killers[1]
 313                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 314                   return move;
 315           }
 316           break;
 317
 318       case PH_EVASIONS:
 319       case PH_BAD_CAPTURES:
 320           if (curMove != lastMove)
 321               return (curMove++)->move;
 322           break;
 323
 324       case PH_QCAPTURES:
 325       case PH_QCHECKS:
 326           while (curMove != lastMove)
 327           {
 328               Move move = (curMove++)->move;
 329               // Maybe postpone the legality check until after futility pruning?
 330               if (   move != ttMoves[0]
 331                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 332                   return move;
 333           }
 334           break;
 335
 336       case PH_STOP:
 337           return MOVE_NONE;
 338
 339       default:
 340           assert(false);
 341           break;
 342       }
 343       go_next_phase();
 344   }
 345   return MOVE_NONE;
 346 }
 347
 348 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 349 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 350
 351 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 352
 353    lock_grab(&lock);
 354    if (finished)
 355    {
 356        lock_release(&lock);
 357        return MOVE_NONE;
 358    }
 359    Move m = get_next_move();
 360    if (m == MOVE_NONE)
 361        finished = true;
 362
 363    lock_release(&lock);
 364    return m;
 365 }