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_STOP, PH_NULL_MOVE, PH_TT_MOVES, PH_GOOD_CAPTURES, PH_KILLERS, PH_NONCAPTURES, PH_BAD_CAPTURES, PH_STOP};
  47   const MovegenPhaseT EvasionsPhaseTable[] = { PH_STOP, PH_EVASIONS, PH_STOP};
  48   const MovegenPhaseT QsearchWithChecksPhaseTable[] = { PH_STOP, PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_QCHECKS, PH_STOP};
  49   const MovegenPhaseT QsearchWithoutChecksPhaseTable[] = { PH_STOP, PH_TT_MOVES, PH_QCAPTURES, PH_STOP};
  50 }
  51
  52
  53 ////
  54 //// Functions
  55 ////
  56
  57
  58 /// Constructor for the MovePicker class.  Apart from the position for which
  59 /// it is asked to pick legal moves, MovePicker also wants some information
  60 /// to help it to return the presumably good moves first, to decide which
  61 /// moves to return (in the quiescence search, for instance, we only want to
  62 /// search captures, promotions and some checks) and about how important good
  63 /// move ordering is at the current node.
  64
  65 MovePicker::MovePicker(const Position& p, Move ttm, Depth d,
  66                        const History& h, SearchStack* ss, bool useNullMove) : pos(p), H(h) {
  67   ttMoves[0] = ttm;
  68   if (ss)
  69   {
  70       ttMoves[1] = (ss->mateKiller == ttm)? MOVE_NONE : ss->mateKiller;
  71       killers[0] = ss->killers[0];
  72       killers[1] = ss->killers[1];
  73   } else
  74       ttMoves[1] = killers[0] = killers[1] = MOVE_NONE;
  75
  76   movesPicked = numOfMoves = numOfBadCaptures = 0;
  77   finished = false;
  78
  79   if (p.is_check())
  80       phasePtr = EvasionsPhaseTable;
  81   else if (d > Depth(0))
  82       phasePtr = MainSearchPhaseTable;
  83   else if (d == Depth(0))
  84       phasePtr = QsearchWithChecksPhaseTable;
  85   else
  86       phasePtr = QsearchWithoutChecksPhaseTable;
  87
  88   Color us = pos.side_to_move();
  89
  90   dc = p.discovered_check_candidates(us);
  91   pinned = p.pinned_pieces(us);
  92 }
  93
  94
  95 /// MovePicker::get_next_move() is the most important method of the MovePicker
  96 /// class.  It returns a new legal move every time it is called, until there
  97 /// are no more moves left of the types we are interested in.
  98
  99 Move MovePicker::get_next_move() {
 100
 101   Move move;
 102
 103   while (true)
 104   {
 105     // If we already have a list of generated moves, pick the best move from
 106     // the list, and return it.
 107     move = pick_move_from_list();
 108     if (move != MOVE_NONE)
 109     {
 110         assert(move_is_ok(move));
 111         return move;
 112     }
 113
 114     // Next phase
 115     phasePtr++;
 116     switch (*phasePtr) {
 117
 118     case PH_NULL_MOVE:
 119         break;
 120
 121     case PH_TT_MOVES:
 122         movesPicked = 0; // This is used as index to ttMoves[]
 123         break;
 124
 125     case PH_GOOD_CAPTURES:
 126         numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 127         score_captures();
 128         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 129         movesPicked = 0;
 130         break;
 131
 132     case PH_KILLERS:
 133         movesPicked = 0; // This is used as index to killers[]
 134         break;
 135
 136     case PH_NONCAPTURES:
 137         numOfMoves = generate_noncaptures(pos, moves);
 138         score_noncaptures();
 139         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 140         movesPicked = 0;
 141         break;
 142
 143     case PH_BAD_CAPTURES:
 144         // Bad captures SEE value is already calculated so just sort them
 145         // to get SEE move ordering.
 146         std::sort(badCaptures, badCaptures + numOfBadCaptures);
 147         movesPicked = 0;
 148         break;
 149
 150     case PH_EVASIONS:
 151         assert(pos.is_check());
 152         numOfMoves = generate_evasions(pos, moves, pinned);
 153         score_evasions();
 154         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 155         movesPicked = 0;
 156         break;
 157
 158     case PH_QCAPTURES:
 159         numOfMoves = generate_captures(pos, moves);
 160         score_captures();
 161         std::sort(moves, moves + numOfMoves);
 162         movesPicked = 0;
 163         break;
 164
 165     case PH_QCHECKS:
 166         // Perhaps we should order moves move here?  FIXME
 167         numOfMoves = generate_non_capture_checks(pos, moves, dc);
 168         movesPicked = 0;
 169         break;
 170
 171     case PH_STOP:
 172         return MOVE_NONE;
 173
 174     default:
 175         assert(false);
 176         return MOVE_NONE;
 177     }
 178   }
 179 }
 180
 181
 182 /// A variant of get_next_move() which takes a lock as a parameter, used to
 183 /// prevent multiple threads from picking the same move at a split point.
 184
 185 Move MovePicker::get_next_move(Lock &lock) {
 186
 187    lock_grab(&lock);
 188    if (finished)
 189    {
 190        lock_release(&lock);
 191        return MOVE_NONE;
 192    }
 193    Move m = get_next_move();
 194    if (m == MOVE_NONE)
 195        finished = true;
 196
 197    lock_release(&lock);
 198    return m;
 199 }
 200
 201
 202 /// MovePicker::score_captures(), MovePicker::score_noncaptures(),
 203 /// MovePicker::score_evasions() and MovePicker::score_qcaptures() assign a
 204 /// numerical move ordering score to each move in a move list.  The moves
 205 /// with highest scores will be picked first by pick_move_from_list().
 206
 207 void MovePicker::score_captures() {
 208   // Winning and equal captures in the main search are ordered by MVV/LVA.
 209   // Suprisingly, this appears to perform slightly better than SEE based
 210   // move ordering. The reason is probably that in a position with a winning
 211   // capture, capturing a more valuable (but sufficiently defended) piece
 212   // first usually doesn't hurt. The opponent will have to recapture, and
 213   // the hanging piece will still be hanging (except in the unusual cases
 214   // where it is possible to recapture with the hanging piece). Exchanging
 215   // big pieces before capturing a hanging piece probably helps to reduce
 216   // the subtree size.
 217   // In main search we want to push captures with negative SEE values to
 218   // badCaptures[] array, but instead of doing it now we delay till when
 219   // the move has been picked up in pick_move_from_list(), this way we save
 220   // some SEE calls in case we get a cutoff (idea from Pablo Vazquez).
 221   Move m;
 222
 223   // Use MVV/LVA ordering
 224   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 225   {
 226       m = moves[i].move;
 227       if (move_is_promotion(m))
 228           moves[i].score = QueenValueMidgame;
 229       else
 230           moves[i].score = int(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)))
 231                           -int(pos.type_of_piece_on(move_from(m)));
 232   }
 233 }
 234
 235 void MovePicker::score_noncaptures() {
 236   // First score by history, when no history is available then use
 237   // piece/square tables values. This seems to be better then a
 238   // random choice when we don't have an history for any move.
 239   Piece piece;
 240   Square from, to;
 241   int hs;
 242
 243   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 244   {
 245       from = move_from(moves[i].move);
 246       to = move_to(moves[i].move);
 247       piece = pos.piece_on(from);
 248       hs = H.move_ordering_score(piece, to);
 249
 250       // Ensure history is always preferred to pst
 251       if (hs > 0)
 252           hs += 1000;
 253
 254       // pst based scoring
 255       moves[i].score = hs + pos.pst_delta<Position::MidGame>(piece, from, to);
 256   }
 257 }
 258
 259 void MovePicker::score_evasions() {
 260
 261   for (int i = 0; i < numOfMoves; i++)
 262   {
 263       Move m = moves[i].move;
 264       if (m == ttMoves[0])
 265           moves[i].score = 2*HistoryMax;
 266       else if (!pos.square_is_empty(move_to(m)))
 267       {
 268           int seeScore = pos.see(m);
 269           moves[i].score = (seeScore >= 0)? seeScore + HistoryMax : seeScore;
 270       } else
 271           moves[i].score = H.move_ordering_score(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m));
 272   }
 273 }
 274
 275
 276 /// MovePicker::pick_move_from_list() picks the move with the biggest score
 277 /// from a list of generated moves (moves[] or badCaptures[], depending on
 278 /// the current move generation phase).  It takes care not to return the
 279 /// transposition table move if that has already been serched previously.
 280
 281 Move MovePicker::pick_move_from_list() {
 282
 283   assert(movesPicked >= 0);
 284   assert(!pos.is_check() || *phasePtr == PH_EVASIONS || *phasePtr == PH_STOP);
 285   assert( pos.is_check() || *phasePtr != PH_EVASIONS);
 286
 287   switch (*phasePtr) {
 288
 289   case PH_TT_MOVES:
 290         while (movesPicked < 2) {
 291             Move move = ttMoves[movesPicked++];
 292             if (   move != MOVE_NONE
 293                 && move_is_legal(pos, move, pinned))
 294                 return move;
 295         }
 296         break;
 297
 298   case PH_GOOD_CAPTURES:
 299       while (movesPicked < numOfMoves)
 300       {
 301           Move move = moves[movesPicked++].move;
 302           if (   move != ttMoves[0]
 303               && move != ttMoves[1]
 304               && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 305           {
 306               // Check for a non negative SEE now
 307               int seeValue = pos.see_sign(move);
 308               if (seeValue >= 0)
 309                   return move;
 310
 311               // Losing capture, move it to the badCaptures[] array, note
 312               // that move has now been already checked for legality.
 313               assert(numOfBadCaptures < 63);
 314               badCaptures[numOfBadCaptures].move = move;
 315               badCaptures[numOfBadCaptures++].score = seeValue;
 316           }
 317       }
 318       break;
 319
 320   case PH_KILLERS:
 321         while (movesPicked < 2) {
 322             Move move = killers[movesPicked++];
 323             if (   move != MOVE_NONE
 324                 && move != ttMoves[0]
 325                 && move != ttMoves[1]
 326                 && move_is_legal(pos, move, pinned)
 327                 && !pos.move_is_capture(move))
 328                 return move;
 329         }
 330         break;
 331
 332   case PH_NONCAPTURES:
 333       while (movesPicked < numOfMoves)
 334       {
 335           Move move = moves[movesPicked++].move;
 336           if (   move != ttMoves[0]
 337               && move != ttMoves[1]
 338               && move != killers[0]
 339               && move != killers[1]
 340               && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 341               return move;
 342       }
 343       break;
 344
 345   case PH_EVASIONS:
 346       if (movesPicked < numOfMoves)
 347           return moves[movesPicked++].move;
 348       break;
 349
 350   case PH_BAD_CAPTURES:
 351       if (movesPicked < numOfBadCaptures)
 352           return badCaptures[movesPicked++].move;
 353       break;
 354
 355   case PH_QCAPTURES:
 356   case PH_QCHECKS:
 357       while (movesPicked < numOfMoves)
 358       {
 359           Move move = moves[movesPicked++].move;
 360           // Maybe postpone the legality check until after futility pruning?
 361           if (   move != ttMoves[0]
 362               && pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
 363               return move;
 364       }
 365       break;
 366
 367   default:
 368       break;
 369   }
 370   return MOVE_NONE;
 371 }