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