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       return;
 126
 127   case PH_KILLERS:
 128       curMove = killers;
 129       lastMove = curMove + 2;
 130       return;
 131
 132   case PH_NONCAPTURES:
 133       lastMove = generate_noncaptures(pos, moves);
 134       score_noncaptures();
 135       sort_moves(moves, lastMove);
 136       return;
 137
 138   case PH_BAD_CAPTURES:
 139       // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 140       // to get SEE move ordering.
 141       curMove = badCaptures;
 142       lastMove = lastBadCapture;
 143       return;
 144
 145   case PH_EVASIONS:
 146       assert(pos.is_check());
 147       lastMove = generate_evasions(pos, moves, pinned);
 148       score_evasions();
 149       return;
 150
 151   case PH_QCAPTURES:
 152       lastMove = generate_captures(pos, moves);
 153       score_captures();
 154       return;
 155
 156   case PH_QCHECKS:
 157       // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 158       lastMove = generate_non_capture_checks(pos, moves, dc);
 159       return;
 160
 161   case PH_STOP:
 162       lastMove = curMove + 1; // hack to be friendly for get_next_move()
 163       return;
 164
 165   default:
 166       assert(false);
 167       return;
 168   }
 169 }
 170
 171
 172 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures() and
 173 /// MovePicker::score_evasions() assign a numerical move ordering score
 174 /// to each move in a move list.  The moves with highest scores will be
 175 /// picked first by get_next_move().
 176
 177 void MovePicker::score_captures() {
 178   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 179   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 180   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 181   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 182   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 183   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 184   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 185   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 186   // the subtree size.
 187   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 188   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 189   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 190   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 191   Move m;
 192
 193   // Use MVV/LVA ordering
 194   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 195   {
 196       m = cur->move;
 197       if (move_is_promotion(m))
 198           cur->score = QueenValueMidgame;
 199       else
 200           cur->score = int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 201                       -int(pos.type_of_piece_on(move_from(m)));
 202   }
 203 }
 204
 205 void MovePicker::score_noncaptures() {
 206   // First score by history, when no history is available then use
 207   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 208   // random choice when we don't have an history for any move.
 209   Move m;
 210   Piece piece;
 211   Square from, to;
 212   int hs;
 213
 214   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 215   {
 216       m = cur->move;
 217       from = move_from(m);
 218       to = move_to(m);
 219       piece = pos.piece_on(from);
 220       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 221
 222       // Ensure history is always preferred to pst
 223       if (hs > 0)
 224           hs += 1000;
 225
 226       // pst based scoring
 227       cur->score = hs + pos.pst_delta<Position::MidGame>(piece, from, to);
 228   }
 229 }
 230
 231 void MovePicker::score_evasions() {
 232
 233   Move m;
 234
 235   for (MoveStack* cur = moves; cur != lastMove; cur++)
 236   {
 237       m = cur->move;
 238       if (m == ttMoves[0].move)
 239           cur->score = 2 * HistoryMax;
 240       else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
 241       {
 242           int seeScore = pos.see(m);
 243           cur->score = seeScore + (seeScore >= 0 ? HistoryMax : 0);
 244       } else
 245           cur->score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 246   }
 247 }
 248
 249 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
 250 /// class. It returns a new legal move every time it is called, until there
 251 /// are no more moves left.
 252 /// It picks the move with the biggest score from a list of generated moves taking
 253 /// care not to return the tt move if has already been searched previously.
 254
 255 Move MovePicker::get_next_move() {
 256
 257   assert(!pos.is_check() || *phasePtr == PH_EVASIONS || *phasePtr == PH_STOP);
 258   assert( pos.is_check() || *phasePtr != PH_EVASIONS);
 259
 260   Move move;
 261
 262   while (true)
 263   {
 264       while (curMove != lastMove)
 265       {
 266           switch (phase) {
 267
 268           case PH_TT_MOVES:
 269               move = (curMove++)->move;
 270               if (   move != MOVE_NONE
 271                   && move_is_legal(pos, move, pinned))
 272                   return move;
 273               break;
 274
 275           case PH_GOOD_CAPTURES:
 276               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 277               if (   move != ttMoves[0].move
 278                   && move != ttMoves[1].move
 279                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 280               {
 281                   // Check for a non negative SEE now
 282                   int seeValue = pos.see_sign(move);
 283                   if (seeValue >= 0)
 284                       return move;
 285
 286                   // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 287                   // that move has now been already checked for legality.
 288                   assert(int(lastBadCapture - badCaptures) < 63);
 289                   lastBadCapture->move = move;
 290                   lastBadCapture->score = seeValue;
 291                   lastBadCapture++;
 292               }
 293               break;
 294
 295           case PH_KILLERS:
 296               move = (curMove++)->move;
 297               if (   move != MOVE_NONE
 298                   && move != ttMoves[0].move
 299                   && move != ttMoves[1].move
 300                   && move_is_legal(pos, move, pinned)
 301                   && !pos.move_is_capture(move))
 302                   return move;
 303               break;
 304
 305           case PH_NONCAPTURES:
 306               move = (curMove++)->move;
 307               if (   move != ttMoves[0].move
 308                   && move != ttMoves[1].move
 309                   && move != killers[0].move
 310                   && move != killers[1].move
 311                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 312                   return move;
 313               break;
 314
 315           case PH_EVASIONS:
 316           case PH_BAD_CAPTURES:
 317               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 318               return move;
 319
 320           case PH_QCAPTURES:
 321               move = pick_best(curMove++, lastMove).move;
 322               if (   move != ttMoves[0].move
 323                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 324                   return move;
 325               break;
 326
 327           case PH_QCHECKS:
 328               move = (curMove++)->move;
 329               if (   move != ttMoves[0].move
 330                   && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 331                   return move;
 332               break;
 333
 334           case PH_STOP:
 335               return MOVE_NONE;
 336
 337           default:
 338               assert(false);
 339               break;
 340           }
 341       }
 342       go_next_phase();
 343   }
 344 }
 345
 346 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 347 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 348
 349 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 350
 351    lock_grab(&lock);
 352    if (finished)
 353    {
 354        lock_release(&lock);
 355        return MOVE_NONE;
 356    }
 357    Move m = get_next_move();
 358    if (m == MOVE_NONE)
 359        finished = true;
 360
 361    lock_release(&lock);
 362    return m;
 363 }