0b069e2f581e804589289d2fb18251c63cc7f0a7
[stockfish] / src / search.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) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
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   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14   GNU General Public License for more details.
15
16   You should have received a copy of the GNU General Public License
17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20
21 ////
22 //// Includes
23 ////
24
25 #include <cassert>
26 #include <cmath>
27 #include <cstring>
28 #include <fstream>
29 #include <iostream>
30 #include <sstream>
31 #include <vector>
32
33 #include "book.h"
34 #include "evaluate.h"
35 #include "history.h"
36 #include "misc.h"
37 #include "move.h"
38 #include "movegen.h"
39 #include "movepick.h"
40 #include "lock.h"
41 #include "search.h"
42 #include "timeman.h"
43 #include "thread.h"
44 #include "tt.h"
45 #include "ucioption.h"
46
47 using std::cout;
48 using std::endl;
49
50 ////
51 //// Local definitions
52 ////
53
54 namespace {
55
56   // Types
57   enum NodeType { NonPV, PV };
58
59   // Set to true to force running with one thread.
60   // Used for debugging SMP code.
61   const bool FakeSplit = false;
62
63   // Fast lookup table of sliding pieces indexed by Piece
64   const bool Slidings[18] = { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 };
65   inline bool piece_is_slider(Piece p) { return Slidings[p]; }
66
67   // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff in search,
68   // init, starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a
69   // split point are what this class does. All the access to shared thread data is
70   // done through this class, so that we avoid using global variables instead.
71
72   class ThreadsManager {
73     /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
74        need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
75        static storage duration are automatically set to zero before enter main()
76     */
77   public:
78     void init_threads();
79     void exit_threads();
80
81     int min_split_depth() const { return minimumSplitDepth; }
82     int active_threads() const { return activeThreads; }
83     void set_active_threads(int cnt) { activeThreads = cnt; }
84
85     void read_uci_options();
86     bool available_thread_exists(int master) const;
87     bool thread_is_available(int slave, int master) const;
88     bool cutoff_at_splitpoint(int threadID) const;
89     void wake_sleeping_thread(int threadID);
90     void idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp);
91
92     template <bool Fake>
93     void split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
94                Depth depth, Move threatMove, bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
95
96   private:
97     Depth minimumSplitDepth;
98     int maxThreadsPerSplitPoint;
99     bool useSleepingThreads;
100     int activeThreads;
101     volatile bool allThreadsShouldExit;
102     Thread threads[MAX_THREADS];
103     Lock mpLock, sleepLock[MAX_THREADS];
104     WaitCondition sleepCond[MAX_THREADS];
105   };
106
107
108   // RootMove struct is used for moves at the root at the tree. For each root
109   // move, we store two scores, a node count, and a PV (really a refutation
110   // in the case of moves which fail low). Value pv_score is normally set at
111   // -VALUE_INFINITE for all non-pv moves, while non_pv_score is computed
112   // according to the order in which moves are returned by MovePicker.
113
114   struct RootMove {
115
116     RootMove();
117     RootMove(const RootMove& rm) { *this = rm; }
118     RootMove& operator=(const RootMove& rm);
119
120     // RootMove::operator<() is the comparison function used when
121     // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
122     // than a move m2 if it has an higher pv_score, or if it has
123     // equal pv_score but m1 has the higher non_pv_score. In this
124     // way we are guaranteed that PV moves are always sorted as first.
125     bool operator<(const RootMove& m) const {
126       return pv_score != m.pv_score ? pv_score < m.pv_score
127                                     : non_pv_score < m.non_pv_score;
128     }
129
130     void extract_pv_from_tt(Position& pos);
131     void insert_pv_in_tt(Position& pos);
132     std::string pv_info_to_uci(Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta, int pvLine);
133
134     int64_t nodes;
135     Value pv_score;
136     Value non_pv_score;
137     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
138   };
139
140
141   // RootMoveList struct is essentially a std::vector<> of RootMove objects,
142   // with an handful of methods above the standard ones.
143
144   struct RootMoveList : public std::vector<RootMove> {
145
146     typedef std::vector<RootMove> Base;
147
148     void init(Position& pos, Move searchMoves[]);
149     void sort() { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), end()); }
150     void sort_multipv(int n) { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), begin() + n); }
151
152     int bestMoveChanges;
153   };
154
155
156   // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
157   // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
158   // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
159   // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
160   // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
161   // operator<<() that will use it to properly format castling moves.
162   enum set960 {};
163
164   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& f) {
165
166     os.iword(0) = int(f);
167     return os;
168   }
169
170
171   // Overload operator << for moves to make it easier to print moves in
172   // coordinate notation compatible with UCI protocol.
173   std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Move m) {
174
175     bool chess960 = (os.iword(0) != 0); // See set960()
176     return os << move_to_uci(m, chess960);
177   }
178
179
180   /// Adjustments
181
182   // Step 6. Razoring
183
184   // Maximum depth for razoring
185   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
186
187   // Dynamic razoring margin based on depth
188   inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
189
190   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
191   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
192
193   // Step 9. Internal iterative deepening
194
195   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
196   const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
197
198   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
199   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
200   const Value IIDMargin = Value(0x100);
201
202   // Step 11. Decide the new search depth
203
204   // Extensions. Configurable UCI options
205   // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
206   Depth CheckExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2], PassedPawnExtension[2];
207   Depth PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
208
209   // Minimum depth for use of singular extension
210   const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
211
212   // Step 12. Futility pruning
213
214   // Futility margin for quiescence search
215   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
216
217   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
218   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
219   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
220
221   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
222   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
223
224   // Step 14. Reduced search
225
226   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
227   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
228
229   template <NodeType PV>
230   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
231
232   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
233   // better than the second best move.
234   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
235
236
237   /// Namespace variables
238
239   // Book object
240   Book OpeningBook;
241
242   // Root move list
243   RootMoveList Rml;
244
245   // MultiPV mode
246   int MultiPV, UCIMultiPV;
247
248   // Time management variables
249   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
250   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, Pondering, StopOnPonderhit;
251   bool FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
252   TimeManager TimeMgr;
253
254   // Log file
255   bool UseLogFile;
256   std::ofstream LogFile;
257
258   // Skill level adjustment
259   int SkillLevel;
260   RKISS RK;
261
262   // Multi-threads manager object
263   ThreadsManager ThreadsMgr;
264
265   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
266   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
267   bool SendSearchedNodes;
268   int NodesSincePoll;
269   int NodesBetweenPolls = 30000;
270
271   // History table
272   History H;
273
274   /// Local functions
275
276   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove);
277
278   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
279   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
280
281   template <NodeType PvNode>
282   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
283
284   template <NodeType PvNode>
285   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
286
287       return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO, ply)
288                              : search<PvNode, false, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
289   }
290
291   template <NodeType PvNode>
292   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool mateThreat, bool* dangerous);
293
294   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bValue);
295   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
296   bool value_is_mate(Value value);
297   Value value_to_tt(Value v, int ply);
298   Value value_from_tt(Value v, int ply);
299   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
300   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
301   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
302   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
303   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
304
305   int current_search_time();
306   std::string value_to_uci(Value v);
307   std::string speed_to_uci(int64_t nodes);
308   void poll(const Position& pos);
309   void wait_for_stop_or_ponderhit();
310
311 #if !defined(_MSC_VER)
312   void* init_thread(void* threadID);
313 #else
314   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
315 #endif
316
317
318   // MovePickerExt is an extended MovePicker used to choose at compile time
319   // the proper move source according to the type of node.
320   template<bool SpNode, bool Root> struct MovePickerExt;
321
322   // In Root nodes use RootMoveList Rml as source. Score and sort the root moves
323   // before to search them.
324   template<> struct MovePickerExt<false, true> : public MovePicker {
325
326     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
327                  : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), firstCall(true) {
328       Move move;
329       Value score = VALUE_ZERO;
330
331       // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
332       // are scored according to the order in which they are returned by MovePicker.
333       // This is the second order score that is used to compare the moves when
334       // the first order pv scores of both moves are equal.
335       while ((move = MovePicker::get_next_move()) != MOVE_NONE)
336           for (rm = Rml.begin(); rm != Rml.end(); ++rm)
337               if (rm->pv[0] == move)
338               {
339                   rm->non_pv_score = score--;
340                   break;
341               }
342
343       Rml.sort();
344       rm = Rml.begin();
345     }
346
347     Move get_next_move() {
348
349       if (!firstCall)
350           ++rm;
351       else
352           firstCall = false;
353
354       return rm != Rml.end() ? rm->pv[0] : MOVE_NONE;
355     }
356
357     RootMoveList::iterator rm;
358     bool firstCall;
359   };
360
361   // In SpNodes use split point's shared MovePicker object as move source
362   template<> struct MovePickerExt<true, false> : public MovePicker {
363
364     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
365                   SearchStack* ss, Value b) : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b),
366                   mp(ss->sp->mp) {}
367
368     Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
369
370     RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
371     MovePicker* mp;
372   };
373
374   // Default case, create and use a MovePicker object as source
375   template<> struct MovePickerExt<false, false> : public MovePicker {
376
377     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
378                   SearchStack* ss, Value b) : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b) {}
379
380     RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
381   };
382
383 } // namespace
384
385
386 ////
387 //// Functions
388 ////
389
390 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
391 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
392
393 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
394 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
395
396
397 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
398
399 void init_search() {
400
401   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
402   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
403   int mc; // moveCount
404
405   // Init reductions array
406   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
407   {
408       double    pvRed = log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.0;
409       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
410       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
411       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
412   }
413
414   // Init futility margins array
415   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
416       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
417
418   // Init futility move count array
419   for (d = 0; d < 32; d++)
420       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
421 }
422
423
424 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
425 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
426
427 int64_t perft(Position& pos, Depth depth)
428 {
429     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
430     StateInfo st;
431     Move m;
432     int64_t sum = 0;
433
434     // Generate all legal moves
435     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
436
437     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
438     // the moves, just to count them.
439     if (depth <= ONE_PLY)
440         return int(last - mlist);
441
442     // Loop through all legal moves
443     CheckInfo ci(pos);
444     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
445     {
446         m = cur->move;
447         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
448         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
449         pos.undo_move(m);
450     }
451     return sum;
452 }
453
454
455 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
456 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
457 /// search-related global variables, and calls id_loop(). It returns false
458 /// when a quit command is received during the search.
459
460 bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
461            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
462
463   // Initialize global search variables
464   StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = SendSearchedNodes = false;
465   NodesSincePoll = 0;
466   SearchStartTime = get_system_time();
467   ExactMaxTime = maxTime;
468   MaxDepth = maxDepth;
469   MaxNodes = maxNodes;
470   InfiniteSearch = infinite;
471   Pondering = ponder;
472   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
473
474   // Look for a book move, only during games, not tests
475   if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
476   {
477       if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.name())
478           OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
479
480       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
481       if (bookMove != MOVE_NONE)
482       {
483           if (Pondering)
484               wait_for_stop_or_ponderhit();
485
486           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
487           return !QuitRequest;
488       }
489   }
490
491   // Read UCI option values
492   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
493   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
494   {
495       Options["Clear Hash"].set_value("false");
496       TT.clear();
497   }
498
499   CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
500   CheckExtension[0]         = Options["Check Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
501   PawnPushTo7thExtension[1] = Options["Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
502   PawnPushTo7thExtension[0] = Options["Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
503   PassedPawnExtension[1]    = Options["Passed Pawn Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
504   PassedPawnExtension[0]    = Options["Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
505   PawnEndgameExtension[1]   = Options["Pawn Endgame Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
506   PawnEndgameExtension[0]   = Options["Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
507   MateThreatExtension[1]    = Options["Mate Threat Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
508   MateThreatExtension[0]    = Options["Mate Threat Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
509   UCIMultiPV                = Options["MultiPV"].value<int>();
510   SkillLevel                = Options["Skill level"].value<int>();
511   UseLogFile                = Options["Use Search Log"].value<bool>();
512
513   read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
514
515   // Do we have to play with skill handicap? In this case enable MultiPV that
516   // we will use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
517   MultiPV = (SkillLevel < 20 ? Max(UCIMultiPV, 4) : UCIMultiPV);
518
519   // Set the number of active threads
520   ThreadsMgr.read_uci_options();
521   init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
522
523   // Wake up needed threads
524   for (int i = 1; i < ThreadsMgr.active_threads(); i++)
525       ThreadsMgr.wake_sleeping_thread(i);
526
527   // Set thinking time
528   int myTime = time[pos.side_to_move()];
529   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
530   if (UseTimeManagement)
531       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
532
533   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
534   // heavy time pressure.
535   if (MaxNodes)
536       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
537   else if (myTime && myTime < 1000)
538       NodesBetweenPolls = 1000;
539   else if (myTime && myTime < 5000)
540       NodesBetweenPolls = 5000;
541   else
542       NodesBetweenPolls = 30000;
543
544   // Write search information to log file
545   if (UseLogFile)
546   {
547       std::string name = Options["Search Log Filename"].value<std::string>();
548       LogFile.open(name.c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
549
550       LogFile << "\nSearching: "  << pos.to_fen()
551               << "\ninfinite: "   << infinite
552               << " ponder: "      << ponder
553               << " time: "        << myTime
554               << " increment: "   << myIncrement
555               << " moves to go: " << movesToGo
556               << endl;
557   }
558
559   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
560   Move ponderMove = MOVE_NONE;
561   Move bestMove = id_loop(pos, searchMoves, &ponderMove);
562
563   // Print final search statistics
564   cout << "info" << speed_to_uci(pos.nodes_searched()) << endl;
565
566   if (UseLogFile)
567   {
568       int t = current_search_time();
569
570       LogFile << "Nodes: "          << pos.nodes_searched()
571               << "\nNodes/second: " << (t > 0 ? int(pos.nodes_searched() * 1000 / t) : 0)
572               << "\nBest move: "    << move_to_san(pos, bestMove);
573
574       StateInfo st;
575       pos.do_move(bestMove, st);
576       LogFile << "\nPonder move: " << move_to_san(pos, ponderMove) << endl;
577       pos.undo_move(bestMove); // Return from think() with unchanged position
578       LogFile.close();
579   }
580
581   // This makes all the threads to go to sleep
582   ThreadsMgr.set_active_threads(1);
583
584   // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
585   // best move before we are told to do so.
586   if (!StopRequest && (Pondering || InfiniteSearch))
587       wait_for_stop_or_ponderhit();
588
589   // Could be MOVE_NONE when searching on a stalemate position
590   cout << "bestmove " << bestMove;
591
592   // UCI protol is not clear on allowing sending an empty ponder move, instead
593   // it is clear that ponder move is optional. So skip it if empty.
594   if (ponderMove != MOVE_NONE)
595       cout << " ponder " << ponderMove;
596
597   cout << endl;
598
599   return !QuitRequest;
600 }
601
602
603 namespace {
604
605   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls search() repeatedly
606   // with increasing depth until the allocated thinking time has been consumed,
607   // user stops the search, or the maximum search depth is reached.
608
609   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove) {
610
611     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
612     Value bestValues[PLY_MAX_PLUS_2];
613     int bestMoveChanges[PLY_MAX_PLUS_2];
614     int depth, aspirationDelta;
615     Value value, alpha, beta;
616     Move bestMove, easyMove;
617
618     // Initialize stuff before a new search
619     memset(ss, 0, 4 * sizeof(SearchStack));
620     TT.new_search();
621     H.clear();
622     *ponderMove = bestMove = easyMove = MOVE_NONE;
623     depth = aspirationDelta = 0;
624     alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
625     ss->currentMove = MOVE_NULL; // Hack to skip update_gains()
626
627     // Moves to search are verified and copied
628     Rml.init(pos, searchMoves);
629
630     // Handle special case of searching on a mate/stalemate position
631     if (Rml.size() == 0)
632     {
633         cout << "info depth 0 score "
634              << value_to_uci(pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
635              << endl;
636
637         return MOVE_NONE;
638     }
639
640     // Iterative deepening loop
641     while (++depth <= PLY_MAX && (!MaxDepth || depth <= MaxDepth) && !StopRequest)
642     {
643         Rml.bestMoveChanges = 0;
644         cout << set960(pos.is_chess960()) << "info depth " << depth << endl;
645
646         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
647         if (MultiPV == 1 && depth >= 5 && abs(bestValues[depth - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
648         {
649             int prevDelta1 = bestValues[depth - 1] - bestValues[depth - 2];
650             int prevDelta2 = bestValues[depth - 2] - bestValues[depth - 3];
651
652             aspirationDelta = Min(Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16), 24);
653             aspirationDelta = (aspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
654
655             alpha = Max(bestValues[depth - 1] - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
656             beta  = Min(bestValues[depth - 1] + aspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
657         }
658
659         // Start with a small aspiration window and, in case of fail high/low,
660         // research with bigger window until not failing high/low anymore.
661         do {
662             // Search starting from ss+1 to allow calling update_gains()
663             value = search<PV, false, true>(pos, ss+1, alpha, beta, depth * ONE_PLY, 0);
664
665             // Write PV back to transposition table in case the relevant entries
666             // have been overwritten during the search.
667             for (int i = 0; i < Min(MultiPV, (int)Rml.size()); i++)
668                 Rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
669
670             // Value cannot be trusted. Break out immediately!
671             if (StopRequest)
672                 break;
673
674             assert(value >= alpha);
675
676             // In case of failing high/low increase aspiration window and research,
677             // otherwise exit the fail high/low loop.
678             if (value >= beta)
679             {
680                 beta = Min(beta + aspirationDelta, VALUE_INFINITE);
681                 aspirationDelta += aspirationDelta / 2;
682             }
683             else if (value <= alpha)
684             {
685                 AspirationFailLow = true;
686                 StopOnPonderhit = false;
687
688                 alpha = Max(alpha - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
689                 aspirationDelta += aspirationDelta / 2;
690             }
691             else
692                 break;
693
694         } while (abs(value) < VALUE_KNOWN_WIN);
695
696         // Collect info about search result
697         bestMove = Rml[0].pv[0];
698         *ponderMove = Rml[0].pv[1];
699         bestValues[depth] = value;
700         bestMoveChanges[depth] = Rml.bestMoveChanges;
701
702         // Send PV line to GUI and to log file
703         for (int i = 0; i < Min(UCIMultiPV, (int)Rml.size()); i++)
704             cout << Rml[i].pv_info_to_uci(pos, depth, alpha, beta, i) << endl;
705
706         if (UseLogFile)
707             LogFile << pretty_pv(pos, depth, value, current_search_time(), Rml[0].pv) << endl;
708
709         // Init easyMove after first iteration or drop if differs from the best move
710         if (depth == 1 && (Rml.size() == 1 || Rml[0].pv_score > Rml[1].pv_score + EasyMoveMargin))
711             easyMove = bestMove;
712         else if (bestMove != easyMove)
713             easyMove = MOVE_NONE;
714
715         if (UseTimeManagement && !StopRequest)
716         {
717             // Time to stop?
718             bool noMoreTime = false;
719
720             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
721             if (   depth >= 5
722                 && abs(bestValues[depth])     >= abs(VALUE_MATE) - 100
723                 && abs(bestValues[depth - 1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
724                 noMoreTime = true;
725
726             // Stop search early if one move seems to be much better than the
727             // others or if there is only a single legal move. In this latter
728             // case we search up to Iteration 8 anyway to get a proper score.
729             if (   depth >= 7
730                 && easyMove == bestMove
731                 && (   Rml.size() == 1
732                     ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
733                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
734                     ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
735                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
736                 noMoreTime = true;
737
738             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
739             if (depth > 4 && depth < 50)
740                 TimeMgr.pv_instability(bestMoveChanges[depth], bestMoveChanges[depth-1]);
741
742             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
743             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
744             // move at the next iteration anyway.
745             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
746                 noMoreTime = true;
747
748             if (noMoreTime)
749             {
750                 if (Pondering)
751                     StopOnPonderhit = true;
752                 else
753                     break;
754             }
755         }
756     }
757
758     // When playing with strength handicap choose best move among the MultiPV set
759     // using a statistical rule dependent on SkillLevel. Idea by Heinz van Saanen.
760     if (SkillLevel < 20)
761     {
762         assert(MultiPV > 1);
763
764         // Rml list is already sorted by pv_score in descending order
765         int s;
766         int max_s = -VALUE_INFINITE;
767         int size = Min(MultiPV, (int)Rml.size());
768         int max = Rml[0].pv_score;
769         int var = Min(max - Rml[size - 1].pv_score, PawnValueMidgame);
770         int wk = 120 - 2 * SkillLevel;
771
772         // PRNG sequence should be non deterministic
773         for (int i = abs(get_system_time() % 50); i > 0; i--)
774             RK.rand<unsigned>();
775
776         // Choose best move. For each move's score we add two terms both dependent
777         // on wk, one deterministic and bigger for weaker moves, and one random,
778         // then we choose the move with the resulting highest score.
779         for (int i = 0; i < size; i++)
780         {
781             s = Rml[i].pv_score;
782
783             // Don't allow crazy blunders even at very low skills
784             if (i > 0 && Rml[i-1].pv_score > s + EasyMoveMargin)
785                 break;
786
787             // This is our magical formula
788             s += ((max - s) * wk + var * (RK.rand<unsigned>() % wk)) / 128;
789
790             if (s > max_s)
791             {
792                 max_s = s;
793                 bestMove = Rml[i].pv[0];
794                 *ponderMove = Rml[i].pv[1];
795             }
796         }
797     }
798
799     return bestMove;
800   }
801
802
803   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
804   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
805   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
806   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
807   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
808   // here: This is taken care of after we return from the split point.
809
810   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
811   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
812
813     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
814     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
815     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
816     assert((Root || ply > 0) && ply < PLY_MAX);
817     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
818
819     Move movesSearched[MOVES_MAX];
820     int64_t nodes;
821     StateInfo st;
822     const TTEntry *tte;
823     Key posKey;
824     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
825     Depth ext, newDepth;
826     ValueType vt;
827     Value bestValue, value, oldAlpha;
828     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
829     bool isPvMove, isCheck, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
830     bool mateThreat = false;
831     int moveCount = 0, playedMoveCount = 0;
832     int threadID = pos.thread();
833     SplitPoint* sp = NULL;
834
835     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
836     oldAlpha = alpha;
837     isCheck = pos.is_check();
838
839     if (SpNode)
840     {
841         sp = ss->sp;
842         tte = NULL;
843         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
844         threatMove = sp->threatMove;
845         mateThreat = sp->mateThreat;
846         goto split_point_start;
847     }
848     else if (Root)
849         bestValue = alpha;
850
851     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
852     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = (ss+1)->excludedMove = MOVE_NONE;
853     (ss+1)->skipNullMove = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
854     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
855
856     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
857     {
858         NodesSincePoll = 0;
859         poll(pos);
860     }
861
862     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
863     if ((   StopRequest
864          || ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
865          || pos.is_draw()
866          || ply >= PLY_MAX - 1) && !Root)
867         return VALUE_DRAW;
868
869     // Step 3. Mate distance pruning
870     alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
871     beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
872     if (alpha >= beta)
873         return alpha;
874
875     // Step 4. Transposition table lookup
876     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
877     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move.
878     excludedMove = ss->excludedMove;
879     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
880
881     tte = TT.retrieve(posKey);
882     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
883
884     // At PV nodes we check for exact scores, while at non-PV nodes we check for
885     // and return a fail high/low. Biggest advantage at probing at PV nodes is
886     // to have a smooth experience in analysis mode.
887     if (   !Root
888         && tte
889         && (PvNode ? tte->depth() >= depth && tte->type() == VALUE_TYPE_EXACT
890                    : ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply)))
891     {
892         TT.refresh(tte);
893         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
894         return value_from_tt(tte->value(), ply);
895     }
896
897     // Step 5. Evaluate the position statically and
898     // update gain statistics of parent move.
899     if (isCheck)
900         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
901     else if (tte)
902     {
903         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
904
905         ss->eval = tte->static_value();
906         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
907         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
908     }
909     else
910     {
911         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
912         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
913     }
914
915     // Save gain for the parent non-capture move
916     update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
917
918     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
919     if (   !PvNode
920         &&  depth < RazorDepth
921         && !isCheck
922         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
923         &&  ttMove == MOVE_NONE
924         && !value_is_mate(beta)
925         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
926     {
927         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
928         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
929         if (v < rbeta)
930             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
931             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
932             return v;
933     }
934
935     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
936     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
937     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
938     if (   !PvNode
939         && !ss->skipNullMove
940         &&  depth < RazorDepth
941         && !isCheck
942         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
943         && !value_is_mate(beta)
944         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
945         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
946
947     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
948     if (   !PvNode
949         && !ss->skipNullMove
950         &&  depth > ONE_PLY
951         && !isCheck
952         &&  refinedValue >= beta
953         && !value_is_mate(beta)
954         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
955     {
956         ss->currentMove = MOVE_NULL;
957
958         // Null move dynamic reduction based on depth
959         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
960
961         // Null move dynamic reduction based on value
962         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
963             R++;
964
965         pos.do_null_move(st);
966         (ss+1)->skipNullMove = true;
967         nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
968         (ss+1)->skipNullMove = false;
969         pos.undo_null_move();
970
971         if (nullValue >= beta)
972         {
973             // Do not return unproven mate scores
974             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
975                 nullValue = beta;
976
977             if (depth < 6 * ONE_PLY)
978                 return nullValue;
979
980             // Do verification search at high depths
981             ss->skipNullMove = true;
982             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
983             ss->skipNullMove = false;
984
985             if (v >= beta)
986                 return nullValue;
987         }
988         else
989         {
990             // The null move failed low, which means that we may be faced with
991             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
992             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
993             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
994             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
995             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
996             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
997                 mateThreat = true;
998
999             threatMove = (ss+1)->bestMove;
1000             if (   depth < ThreatDepth
1001                 && (ss-1)->reduction
1002                 && threatMove != MOVE_NONE
1003                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
1004                 return beta - 1;
1005         }
1006     }
1007
1008     // Step 9. Internal iterative deepening
1009     if (   depth >= IIDDepth[PvNode]
1010         && ttMove == MOVE_NONE
1011         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
1012     {
1013         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
1014
1015         ss->skipNullMove = true;
1016         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
1017         ss->skipNullMove = false;
1018
1019         ttMove = ss->bestMove;
1020         tte = TT.retrieve(posKey);
1021     }
1022
1023     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
1024     if (PvNode)
1025         mateThreat = pos.has_mate_threat();
1026
1027 split_point_start: // At split points actual search starts from here
1028
1029     // Initialize a MovePicker object for the current position
1030     MovePickerExt<SpNode, Root> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
1031     CheckInfo ci(pos);
1032     ss->bestMove = MOVE_NONE;
1033     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
1034     singularExtensionNode =   !Root
1035                            && !SpNode
1036                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
1037                            && tte
1038                            && tte->move()
1039                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
1040                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
1041                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
1042     if (SpNode)
1043     {
1044         lock_grab(&(sp->lock));
1045         bestValue = sp->bestValue;
1046     }
1047
1048     // Step 10. Loop through moves
1049     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1050     while (   bestValue < beta
1051            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1052            && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1053     {
1054       assert(move_is_ok(move));
1055
1056       if (SpNode)
1057       {
1058           moveCount = ++sp->moveCount;
1059           lock_release(&(sp->lock));
1060       }
1061       else if (move == excludedMove)
1062           continue;
1063       else
1064           moveCount++;
1065
1066       if (Root)
1067       {
1068           // This is used by time management
1069           FirstRootMove = (moveCount == 1);
1070
1071           // Save the current node count before the move is searched
1072           nodes = pos.nodes_searched();
1073
1074           // If it's time to send nodes info, do it here where we have the
1075           // correct accumulated node counts searched by each thread.
1076           if (SendSearchedNodes)
1077           {
1078               SendSearchedNodes = false;
1079               cout << "info" << speed_to_uci(pos.nodes_searched()) << endl;
1080           }
1081
1082           if (current_search_time() >= 1000)
1083               cout << "info currmove " << move
1084                    << " currmovenumber " << moveCount << endl;
1085       }
1086
1087       // At Root and at first iteration do a PV search on all the moves
1088       // to score root moves. Otherwise only the first one is the PV.
1089       isPvMove = (PvNode && moveCount <= (Root ? MultiPV + 1000 * (depth <= ONE_PLY) : 1));
1090       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1091       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1092
1093       // Step 11. Decide the new search depth
1094       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, mateThreat, &dangerous);
1095
1096       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1097       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1098       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1099       // lower than ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1100       if (   singularExtensionNode
1101           && move == tte->move()
1102           && ext < ONE_PLY)
1103       {
1104           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1105
1106           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1107           {
1108               Value b = ttValue - int(depth);
1109               ss->excludedMove = move;
1110               ss->skipNullMove = true;
1111               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1112               ss->skipNullMove = false;
1113               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1114               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1115               if (v < b)
1116                   ext = ONE_PLY;
1117           }
1118       }
1119
1120       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1121       ss->currentMove = move;
1122       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
1123
1124       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1125       if (   !PvNode
1126           && !captureOrPromotion
1127           && !isCheck
1128           && !dangerous
1129           &&  move != ttMove
1130           && !move_is_castle(move))
1131       {
1132           // Move count based pruning
1133           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1134               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1135               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1136           {
1137               if (SpNode)
1138                   lock_grab(&(sp->lock));
1139
1140               continue;
1141           }
1142
1143           // Value based pruning
1144           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1145           // but fixing this made program slightly weaker.
1146           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1147           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1148                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1149
1150           if (futilityValueScaled < beta)
1151           {
1152               if (SpNode)
1153               {
1154                   lock_grab(&(sp->lock));
1155                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1156                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1157               }
1158               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1159                   bestValue = futilityValueScaled;
1160
1161               continue;
1162           }
1163
1164           // Prune moves with negative SEE at low depths
1165           if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
1166               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1167               && pos.see_sign(move) < 0)
1168           {
1169               if (SpNode)
1170                   lock_grab(&(sp->lock));
1171
1172               continue;
1173           }
1174       }
1175
1176       // Step 13. Make the move
1177       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1178
1179       if (!SpNode && !captureOrPromotion)
1180           movesSearched[playedMoveCount++] = move;
1181
1182       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1183       // The first move in list is the expected PV
1184       if (isPvMove)
1185       {
1186           // Aspiration window is disabled in multi-pv case
1187           if (Root && MultiPV > 1)
1188               alpha = -VALUE_INFINITE;
1189
1190           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1191       }
1192       else
1193       {
1194           // Step 14. Reduced depth search
1195           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1196           bool doFullDepthSearch = true;
1197
1198           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1199               && !captureOrPromotion
1200               && !dangerous
1201               && !move_is_castle(move)
1202               &&  ss->killers[0] != move
1203               &&  ss->killers[1] != move)
1204           {
1205               ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1206               if (ss->reduction)
1207               {
1208                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1209                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1210                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1211
1212                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1213               }
1214               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1215           }
1216
1217           // Step 15. Full depth search
1218           if (doFullDepthSearch)
1219           {
1220               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1221               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1222
1223               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1224               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1225               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1226               if (PvNode && value > alpha && (Root || value < beta))
1227                   value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1228           }
1229       }
1230
1231       // Step 16. Undo move
1232       pos.undo_move(move);
1233
1234       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1235
1236       // Step 17. Check for new best move
1237       if (SpNode)
1238       {
1239           lock_grab(&(sp->lock));
1240           bestValue = sp->bestValue;
1241           alpha = sp->alpha;
1242       }
1243
1244       if (value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)))
1245       {
1246           bestValue = value;
1247
1248           if (SpNode)
1249               sp->bestValue = value;
1250
1251           if (!Root && value > alpha)
1252           {
1253               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1254               {
1255                   alpha = value;
1256
1257                   if (SpNode)
1258                       sp->alpha = value;
1259               }
1260               else if (SpNode)
1261                   sp->betaCutoff = true;
1262
1263               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1264                   ss->mateKiller = move;
1265
1266               ss->bestMove = move;
1267
1268               if (SpNode)
1269                   sp->ss->bestMove = move;
1270           }
1271       }
1272
1273       if (Root)
1274       {
1275           // Finished searching the move. If StopRequest is true, the search
1276           // was aborted because the user interrupted the search or because we
1277           // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
1278           // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
1279           // move and/or PV.
1280           if (StopRequest)
1281               break;
1282
1283           // Remember searched nodes counts for this move
1284           mp.rm->nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
1285
1286           // PV move or new best move ?
1287           if (isPvMove || value > alpha)
1288           {
1289               // Update PV
1290               ss->bestMove = move;
1291               mp.rm->pv_score = value;
1292               mp.rm->extract_pv_from_tt(pos);
1293
1294               // We record how often the best move has been changed in each
1295               // iteration. This information is used for time management: When
1296               // the best move changes frequently, we allocate some more time.
1297               if (!isPvMove && MultiPV == 1)
1298                   Rml.bestMoveChanges++;
1299
1300               Rml.sort_multipv(moveCount);
1301
1302               // Update alpha. In multi-pv we don't use aspiration window, so
1303               // set alpha equal to minimum score among the PV lines.
1304               if (MultiPV > 1)
1305                   alpha = Rml[Min(moveCount, MultiPV) - 1].pv_score; // FIXME why moveCount?
1306               else if (value > alpha)
1307                   alpha = value;
1308           }
1309           else
1310               mp.rm->pv_score = -VALUE_INFINITE;
1311
1312       } // Root
1313
1314       // Step 18. Check for split
1315       if (   !Root
1316           && !SpNode
1317           && depth >= ThreadsMgr.min_split_depth()
1318           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1319           && bestValue < beta
1320           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1321           && !StopRequest
1322           && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1323           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1324                                       threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
1325     }
1326
1327     // Step 19. Check for mate and stalemate
1328     // All legal moves have been searched and if there are
1329     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1330     // If one move was excluded return fail low score.
1331     if (!SpNode && !moveCount)
1332         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1333
1334     // Step 20. Update tables
1335     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1336     // history counters, and killer moves.
1337     if (!SpNode && !StopRequest && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1338     {
1339         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
1340         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
1341              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
1342
1343         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1344
1345         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1346         if (    bestValue >= beta
1347             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1348         {
1349             if (move != ss->killers[0])
1350             {
1351                 ss->killers[1] = ss->killers[0];
1352                 ss->killers[0] = move;
1353             }
1354             update_history(pos, move, depth, movesSearched, playedMoveCount);
1355         }
1356     }
1357
1358     if (SpNode)
1359     {
1360         // Here we have the lock still grabbed
1361         sp->slaves[threadID] = 0;
1362         sp->nodes += pos.nodes_searched();
1363         lock_release(&(sp->lock));
1364     }
1365
1366     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1367
1368     return bestValue;
1369   }
1370
1371   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1372   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1373   // less than ONE_PLY).
1374
1375   template <NodeType PvNode>
1376   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1377
1378     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1379     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1380     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1381     assert(depth <= 0);
1382     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1383     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1384
1385     StateInfo st;
1386     Move ttMove, move;
1387     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1388     bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1389     const TTEntry* tte;
1390     Depth ttDepth;
1391     Value oldAlpha = alpha;
1392
1393     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1394
1395     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1396     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1397         return VALUE_DRAW;
1398
1399     // Decide whether or not to include checks, this fixes also the type of
1400     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
1401     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
1402     isCheck = pos.is_check();
1403     ttDepth = (isCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
1404
1405     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1406     // pruning, but only for move ordering.
1407     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1408     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1409
1410     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, ttDepth, beta, ply))
1411     {
1412         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1413         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1414     }
1415
1416     // Evaluate the position statically
1417     if (isCheck)
1418     {
1419         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1420         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1421         enoughMaterial = false;
1422     }
1423     else
1424     {
1425         if (tte)
1426         {
1427             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1428
1429             evalMargin = tte->static_value_margin();
1430             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1431         }
1432         else
1433             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1434
1435         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1436
1437         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1438         if (bestValue >= beta)
1439         {
1440             if (!tte)
1441                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1442
1443             return bestValue;
1444         }
1445
1446         if (PvNode && bestValue > alpha)
1447             alpha = bestValue;
1448
1449         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1450         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1451         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1452     }
1453
1454     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1455     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1456     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
1457     // be generated.
1458     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H);
1459     CheckInfo ci(pos);
1460
1461     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1462     while (   alpha < beta
1463            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1464     {
1465       assert(move_is_ok(move));
1466
1467       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1468
1469       // Futility pruning
1470       if (   !PvNode
1471           && !isCheck
1472           && !moveIsCheck
1473           &&  move != ttMove
1474           &&  enoughMaterial
1475           && !move_is_promotion(move)
1476           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1477       {
1478           futilityValue =  futilityBase
1479                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1480                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1481
1482           if (futilityValue < alpha)
1483           {
1484               if (futilityValue > bestValue)
1485                   bestValue = futilityValue;
1486               continue;
1487           }
1488
1489           // Prune moves with negative or equal SEE
1490           if (   futilityBase < beta
1491               && depth < DEPTH_ZERO
1492               && pos.see(move) <= 0)
1493               continue;
1494       }
1495
1496       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1497       evasionPrunable =   isCheck
1498                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1499                        && !pos.move_is_capture(move)
1500                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1501
1502       // Don't search moves with negative SEE values
1503       if (   !PvNode
1504           && (!isCheck || evasionPrunable)
1505           &&  move != ttMove
1506           && !move_is_promotion(move)
1507           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1508           continue;
1509
1510       // Don't search useless checks
1511       if (   !PvNode
1512           && !isCheck
1513           &&  moveIsCheck
1514           &&  move != ttMove
1515           && !pos.move_is_capture_or_promotion(move)
1516           &&  ss->eval + PawnValueMidgame / 4 < beta
1517           && !check_is_dangerous(pos, move, futilityBase, beta, &bestValue))
1518       {
1519           if (ss->eval + PawnValueMidgame / 4 > bestValue)
1520               bestValue = ss->eval + PawnValueMidgame / 4;
1521
1522           continue;
1523       }
1524
1525       // Update current move
1526       ss->currentMove = move;
1527
1528       // Make and search the move
1529       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1530       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1531       pos.undo_move(move);
1532
1533       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1534
1535       // New best move?
1536       if (value > bestValue)
1537       {
1538           bestValue = value;
1539           if (value > alpha)
1540           {
1541               alpha = value;
1542               ss->bestMove = move;
1543           }
1544        }
1545     }
1546
1547     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1548     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1549     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1550         return value_mated_in(ply);
1551
1552     // Update transposition table
1553     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1554     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, ttDepth, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1555
1556     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1557
1558     return bestValue;
1559   }
1560
1561
1562   // check_is_dangerous() tests if a checking move can be pruned in qsearch().
1563   // bestValue is updated only when returning false because in that case move
1564   // will be pruned.
1565
1566   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bestValue)
1567   {
1568     Bitboard b, occ, oldAtt, newAtt, kingAtt;
1569     Square from, to, ksq, victimSq;
1570     Piece pc;
1571     Color them;
1572     Value futilityValue, bv = *bestValue;
1573
1574     from = move_from(move);
1575     to = move_to(move);
1576     them = opposite_color(pos.side_to_move());
1577     ksq = pos.king_square(them);
1578     kingAtt = pos.attacks_from<KING>(ksq);
1579     pc = pos.piece_on(from);
1580
1581     occ = pos.occupied_squares() & ~(1ULL << from) & ~(1ULL << ksq);
1582     oldAtt = pos.attacks_from(pc, from, occ);
1583     newAtt = pos.attacks_from(pc,   to, occ);
1584
1585     // Rule 1. Checks which give opponent's king at most one escape square are dangerous
1586     b = kingAtt & ~pos.pieces_of_color(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
1587
1588     if (!(b && (b & (b - 1))))
1589         return true;
1590
1591     // Rule 2. Queen contact check is very dangerous
1592     if (   type_of_piece(pc) == QUEEN
1593         && bit_is_set(kingAtt, to))
1594         return true;
1595
1596     // Rule 3. Creating new double threats with checks
1597     b = pos.pieces_of_color(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
1598
1599     while (b)
1600     {
1601         victimSq = pop_1st_bit(&b);
1602         futilityValue = futilityBase + pos.endgame_value_of_piece_on(victimSq);
1603
1604         // Note that here we generate illegal "double move"!
1605         if (   futilityValue >= beta
1606             && pos.see_sign(make_move(from, victimSq)) >= 0)
1607             return true;
1608
1609         if (futilityValue > bv)
1610             bv = futilityValue;
1611     }
1612
1613     // Update bestValue only if check is not dangerous (because we will prune the move)
1614     *bestValue = bv;
1615     return false;
1616   }
1617
1618
1619   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1620   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1621   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1622   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1623   // second move is assumed to be a move from the current position.
1624
1625   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1626
1627     Square f1, t1, f2, t2;
1628     Piece p;
1629
1630     assert(m1 && move_is_ok(m1));
1631     assert(m2 && move_is_ok(m2));
1632
1633     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1634     f2 = move_from(m2);
1635     t1 = move_to(m1);
1636     if (f2 == t1)
1637         return true;
1638
1639     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1640     t2 = move_to(m2);
1641     f1 = move_from(m1);
1642     if (t2 == f1)
1643         return true;
1644
1645     // Case 3: Moving through the vacated square
1646     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1647         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1648       return true;
1649
1650     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1651     p = pos.piece_on(t1);
1652     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1653         return true;
1654
1655     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1656     if (    piece_is_slider(p)
1657         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1658         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1659     {
1660         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1661         // move is the opposite of the checking piece.
1662         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1663         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1664
1665         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1666             return true;
1667     }
1668     return false;
1669   }
1670
1671
1672   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1673   // compensated for the ply.
1674
1675   bool value_is_mate(Value value) {
1676
1677     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1678
1679     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1680           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1681   }
1682
1683
1684   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1685   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1686   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1687
1688   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1689
1690     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1691       return v + ply;
1692
1693     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1694       return v - ply;
1695
1696     return v;
1697   }
1698
1699
1700   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1701   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1702
1703   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1704
1705     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1706       return v - ply;
1707
1708     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1709       return v + ply;
1710
1711     return v;
1712   }
1713
1714
1715   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1716   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1717   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1718   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1719   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1720   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1721   template <NodeType PvNode>
1722   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion,
1723                   bool moveIsCheck, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1724
1725     assert(m != MOVE_NONE);
1726
1727     Depth result = DEPTH_ZERO;
1728     *dangerous = moveIsCheck | mateThreat;
1729
1730     if (*dangerous)
1731     {
1732         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1733             result += CheckExtension[PvNode];
1734
1735         if (mateThreat)
1736             result += MateThreatExtension[PvNode];
1737     }
1738
1739     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1740     {
1741         Color c = pos.side_to_move();
1742         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1743         {
1744             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1745             *dangerous = true;
1746         }
1747         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1748         {
1749             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1750             *dangerous = true;
1751         }
1752     }
1753
1754     if (   captureOrPromotion
1755         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1756         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1757             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1758         && !move_is_promotion(m)
1759         && !move_is_ep(m))
1760     {
1761         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1762         *dangerous = true;
1763     }
1764
1765     if (   PvNode
1766         && captureOrPromotion
1767         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1768         && pos.see_sign(m) >= 0)
1769     {
1770         result += ONE_PLY / 2;
1771         *dangerous = true;
1772     }
1773
1774     return Min(result, ONE_PLY);
1775   }
1776
1777
1778   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1779   // is somehow connected to the threat move returned by null search.
1780
1781   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1782
1783     assert(move_is_ok(m));
1784     assert(threat && move_is_ok(threat));
1785     assert(!pos.move_is_check(m));
1786     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1787     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1788
1789     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1790
1791     mfrom = move_from(m);
1792     mto = move_to(m);
1793     tfrom = move_from(threat);
1794     tto = move_to(threat);
1795
1796     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1797     if (mfrom == tto)
1798         return true;
1799
1800     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1801     // value of the threatening piece, don't prune moves which defend it.
1802     if (   pos.move_is_capture(threat)
1803         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1804             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1805         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1806         return true;
1807
1808     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1809     // prune safe moves which block its ray.
1810     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1811         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1812         && pos.see_sign(m) >= 0)
1813         return true;
1814
1815     return false;
1816   }
1817
1818
1819   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1820   // can be used at a given point in search.
1821
1822   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1823
1824     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1825
1826     return   (   tte->depth() >= depth
1827               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1828               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1829
1830           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1831               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1832   }
1833
1834
1835   // refine_eval() returns the transposition table score if
1836   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1837
1838   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1839
1840       assert(tte);
1841
1842       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1843
1844       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1845           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1846           return v;
1847
1848       return defaultEval;
1849   }
1850
1851
1852   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1853   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1854
1855   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1856                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1857     Move m;
1858     Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
1859
1860     H.update(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), bonus);
1861
1862     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1863     {
1864         m = movesSearched[i];
1865
1866         assert(m != move);
1867
1868         H.update(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), -bonus);
1869     }
1870   }
1871
1872
1873   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1874   // the static position evaluation before and after the move.
1875
1876   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1877
1878     if (   m != MOVE_NULL
1879         && before != VALUE_NONE
1880         && after != VALUE_NONE
1881         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1882         && !move_is_special(m))
1883         H.update_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1884   }
1885
1886
1887   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1888   // since the beginning of the current search.
1889
1890   int current_search_time() {
1891
1892     return get_system_time() - SearchStartTime;
1893   }
1894
1895
1896   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI
1897   // protocol specifications:
1898   //
1899   // cp <x>     The score from the engine's point of view in centipawns.
1900   // mate <y>   Mate in y moves, not plies. If the engine is getting mated
1901   //            use negative values for y.
1902
1903   std::string value_to_uci(Value v) {
1904
1905     std::stringstream s;
1906
1907     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1908       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to centipawns
1909     else
1910       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2);
1911
1912     return s.str();
1913   }
1914
1915
1916   // speed_to_uci() returns a string with time stats of current search suitable
1917   // to be sent to UCI gui.
1918
1919   std::string speed_to_uci(int64_t nodes) {
1920
1921     std::stringstream s;
1922     int t = current_search_time();
1923
1924     s << " nodes " << nodes
1925       << " nps "   << (t > 0 ? int(nodes * 1000 / t) : 0)
1926       << " time "  << t;
1927
1928     return s.str();
1929   }
1930
1931
1932   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1933   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1934   // search.
1935
1936   void poll(const Position& pos) {
1937
1938     static int lastInfoTime;
1939     int t = current_search_time();
1940
1941     //  Poll for input
1942     if (input_available())
1943     {
1944         // We are line oriented, don't read single chars
1945         std::string command;
1946
1947         if (!std::getline(std::cin, command))
1948             command = "quit";
1949
1950         if (command == "quit")
1951         {
1952             // Quit the program as soon as possible
1953             Pondering = false;
1954             QuitRequest = StopRequest = true;
1955             return;
1956         }
1957         else if (command == "stop")
1958         {
1959             // Stop calculating as soon as possible, but still send the "bestmove"
1960             // and possibly the "ponder" token when finishing the search.
1961             Pondering = false;
1962             StopRequest = true;
1963         }
1964         else if (command == "ponderhit")
1965         {
1966             // The opponent has played the expected move. GUI sends "ponderhit" if
1967             // we were told to ponder on the same move the opponent has played. We
1968             // should continue searching but switching from pondering to normal search.
1969             Pondering = false;
1970
1971             if (StopOnPonderhit)
1972                 StopRequest = true;
1973         }
1974     }
1975
1976     // Print search information
1977     if (t < 1000)
1978         lastInfoTime = 0;
1979
1980     else if (lastInfoTime > t)
1981         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1982         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1983         lastInfoTime = 0;
1984
1985     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1986     {
1987         lastInfoTime = t;
1988
1989         if (dbg_show_mean)
1990             dbg_print_mean();
1991
1992         if (dbg_show_hit_rate)
1993             dbg_print_hit_rate();
1994
1995         // Send info on searched nodes as soon as we return to root
1996         SendSearchedNodes = true;
1997     }
1998
1999     // Should we stop the search?
2000     if (Pondering)
2001         return;
2002
2003     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2004                            && !AspirationFailLow
2005                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2006
2007     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2008                      || stillAtFirstMove;
2009
2010     if (   (UseTimeManagement && noMoreTime)
2011         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
2012         || (MaxNodes && pos.nodes_searched() >= MaxNodes)) // FIXME
2013         StopRequest = true;
2014   }
2015
2016
2017   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2018   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
2019   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
2020   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2021   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2022   // after which the bestmove and pondermove will be printed.
2023
2024   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2025
2026     std::string command;
2027
2028     while (true)
2029     {
2030         // Wait for a command from stdin
2031         if (!std::getline(std::cin, command))
2032             command = "quit";
2033
2034         if (command == "quit")
2035         {
2036             QuitRequest = true;
2037             break;
2038         }
2039         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2040             break;
2041     }
2042   }
2043
2044
2045   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2046   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2047   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2048   // threads and one for Windows threads.
2049
2050 #if !defined(_MSC_VER)
2051
2052   void* init_thread(void* threadID) {
2053
2054     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2055     return NULL;
2056   }
2057
2058 #else
2059
2060   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2061
2062     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2063     return 0;
2064   }
2065
2066 #endif
2067
2068
2069   /// The ThreadsManager class
2070
2071
2072   // read_uci_options() updates number of active threads and other internal
2073   // parameters according to the UCI options values. It is called before
2074   // to start a new search.
2075
2076   void ThreadsManager::read_uci_options() {
2077
2078     maxThreadsPerSplitPoint = Options["Maximum Number of Threads per Split Point"].value<int>();
2079     minimumSplitDepth       = Options["Minimum Split Depth"].value<int>() * ONE_PLY;
2080     useSleepingThreads      = Options["Use Sleeping Threads"].value<bool>();
2081     activeThreads           = Options["Threads"].value<int>();
2082   }
2083
2084
2085   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2086   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2087   // object for which the current thread is the master.
2088
2089   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2090
2091     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2092
2093     int i;
2094     bool allFinished = false;
2095
2096     while (true)
2097     {
2098         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2099         // master should exit as last one.
2100         if (allThreadsShouldExit)
2101         {
2102             assert(!sp);
2103             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2104             return;
2105         }
2106
2107         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2108         // instead of wasting CPU time polling for work.
2109         while (   threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2110                || (useSleepingThreads && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
2111         {
2112             assert(!sp || useSleepingThreads);
2113             assert(threadID != 0 || useSleepingThreads);
2114
2115             if (threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING)
2116                 threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2117
2118             // Grab the lock to avoid races with wake_sleeping_thread()
2119             lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2120
2121             // If we are master and all slaves have finished do not go to sleep
2122             for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2123             allFinished = (i == activeThreads);
2124
2125             if (allFinished || allThreadsShouldExit)
2126             {
2127                 lock_release(&sleepLock[threadID]);
2128                 break;
2129             }
2130
2131             // Do sleep here after retesting sleep conditions
2132             if (threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)
2133                 cond_wait(&sleepCond[threadID], &sleepLock[threadID]);
2134
2135             lock_release(&sleepLock[threadID]);
2136         }
2137
2138         // If this thread has been assigned work, launch a search
2139         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2140         {
2141             assert(!allThreadsShouldExit);
2142
2143             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2144
2145             // Copy SplitPoint position and search stack and call search()
2146             // with SplitPoint template parameter set to true.
2147             SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2148             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2149             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2150
2151             memcpy(ss, tsp->ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2152             (ss+1)->sp = tsp;
2153
2154             if (tsp->pvNode)
2155                 search<PV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2156             else
2157                 search<NonPV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2158
2159             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2160
2161             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2162
2163             // Wake up master thread so to allow it to return from the idle loop in
2164             // case we are the last slave of the split point.
2165             if (useSleepingThreads && threadID != tsp->master && threads[tsp->master].state == THREAD_AVAILABLE)
2166                 wake_sleeping_thread(tsp->master);
2167         }
2168
2169         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2170         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2171         for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2172         allFinished = (i == activeThreads);
2173
2174         if (allFinished)
2175         {
2176             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2177             // be sure sp->lock has been released before to return.
2178             lock_grab(&(sp->lock));
2179             lock_release(&(sp->lock));
2180
2181             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2182             // because here is all finished is not possible master is booked.
2183             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2184
2185             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2186             return;
2187         }
2188     }
2189   }
2190
2191
2192   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2193   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2194   // objects.
2195
2196   void ThreadsManager::init_threads() {
2197
2198     int i, arg[MAX_THREADS];
2199     bool ok;
2200
2201     // Initialize global locks
2202     lock_init(&mpLock);
2203
2204     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2205     {
2206         lock_init(&sleepLock[i]);
2207         cond_init(&sleepCond[i]);
2208     }
2209
2210     // Initialize splitPoints[] locks
2211     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2212         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2213             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2214
2215     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2216     allThreadsShouldExit = false;
2217
2218     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2219     activeThreads = 1;
2220
2221     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2222     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2223     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2224         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2225
2226     // Launch the helper threads
2227     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2228     {
2229         arg[i] = i;
2230
2231 #if !defined(_MSC_VER)
2232         pthread_t pthread[1];
2233         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&arg[i])) == 0);
2234         pthread_detach(pthread[0]);
2235 #else
2236         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&arg[i]), 0, NULL) != NULL);
2237 #endif
2238         if (!ok)
2239         {
2240             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2241             exit(EXIT_FAILURE);
2242         }
2243
2244         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2245         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2246     }
2247   }
2248
2249
2250   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2251   // helper threads exit cleanly.
2252
2253   void ThreadsManager::exit_threads() {
2254
2255     allThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2256
2257     // Wake up all the threads and waits for termination
2258     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2259     {
2260         wake_sleeping_thread(i);
2261         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2262     }
2263
2264     // Now we can safely destroy the locks
2265     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2266         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2267             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2268
2269     lock_destroy(&mpLock);
2270
2271     // Now we can safely destroy the wait conditions
2272     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2273     {
2274         lock_destroy(&sleepLock[i]);
2275         cond_destroy(&sleepCond[i]);
2276     }
2277   }
2278
2279
2280   // cutoff_at_splitpoint() checks whether a beta cutoff has occurred in
2281   // the thread's currently active split point, or in some ancestor of
2282   // the current split point.
2283
2284   bool ThreadsManager::cutoff_at_splitpoint(int threadID) const {
2285
2286     assert(threadID >= 0 && threadID < activeThreads);
2287
2288     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2289
2290     for ( ; sp && !sp->betaCutoff; sp = sp->parent) {}
2291     return sp != NULL;
2292   }
2293
2294
2295   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2296   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2297   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2298   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2299   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2300   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2301   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2302
2303   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2304
2305     assert(slave >= 0 && slave < activeThreads);
2306     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2307     assert(activeThreads > 1);
2308
2309     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2310         return false;
2311
2312     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2313     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2314
2315     // No active split points means that the thread is available as
2316     // a slave for any other thread.
2317     if (localActiveSplitPoints == 0 || activeThreads == 2)
2318         return true;
2319
2320     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2321     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2322     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2323     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2324         return true;
2325
2326     return false;
2327   }
2328
2329
2330   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2331   // a slave for the thread with threadID "master".
2332
2333   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2334
2335     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2336     assert(activeThreads > 1);
2337
2338     for (int i = 0; i < activeThreads; i++)
2339         if (thread_is_available(i, master))
2340             return true;
2341
2342     return false;
2343   }
2344
2345
2346   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2347   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2348   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2349   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2350   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2351   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2352   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
2353   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
2354
2355   template <bool Fake>
2356   void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2357                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2358                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2359     assert(pos.is_ok());
2360     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2361     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2362     assert(*bestValue <= *alpha);
2363     assert(*alpha < beta);
2364     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2365     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2366     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < activeThreads);
2367     assert(activeThreads > 1);
2368
2369     int i, master = pos.thread();
2370     Thread& masterThread = threads[master];
2371
2372     lock_grab(&mpLock);
2373
2374     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2375     // active split points, don't split.
2376     if (   !available_thread_exists(master)
2377         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2378     {
2379         lock_release(&mpLock);
2380         return;
2381     }
2382
2383     // Pick the next available split point object from the split point stack
2384     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2385
2386     // Initialize the split point object
2387     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2388     splitPoint.master = master;
2389     splitPoint.betaCutoff = false;
2390     splitPoint.ply = ply;
2391     splitPoint.depth = depth;
2392     splitPoint.threatMove = threatMove;
2393     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2394     splitPoint.alpha = *alpha;
2395     splitPoint.beta = beta;
2396     splitPoint.pvNode = pvNode;
2397     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2398     splitPoint.mp = mp;
2399     splitPoint.moveCount = moveCount;
2400     splitPoint.pos = &pos;
2401     splitPoint.nodes = 0;
2402     splitPoint.ss = ss;
2403     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2404         splitPoint.slaves[i] = 0;
2405
2406     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2407
2408     // If we are here it means we are not available
2409     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2410
2411     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2412
2413     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2414     for (i = 0; !Fake && i < activeThreads && workersCnt < maxThreadsPerSplitPoint; i++)
2415         if (thread_is_available(i, master))
2416         {
2417             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2418             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2419             splitPoint.slaves[i] = 1;
2420             workersCnt++;
2421         }
2422
2423     assert(Fake || workersCnt > 1);
2424
2425     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2426     lock_release(&mpLock);
2427
2428     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2429     // their idle loop.
2430     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2431         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2432         {
2433             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2434
2435             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2436
2437             if (useSleepingThreads && i != master)
2438                 wake_sleeping_thread(i);
2439         }
2440
2441     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2442     // which it will instantly launch a search, because its state is
2443     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2444     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2445     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2446     idle_loop(master, &splitPoint);
2447
2448     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2449     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2450     lock_grab(&mpLock);
2451
2452     *alpha = splitPoint.alpha;
2453     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2454     masterThread.activeSplitPoints--;
2455     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2456     pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
2457
2458     lock_release(&mpLock);
2459   }
2460
2461
2462   // wake_sleeping_thread() wakes up the thread with the given threadID
2463   // when it is time to start a new search.
2464
2465   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2466
2467      lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2468      cond_signal(&sleepCond[threadID]);
2469      lock_release(&sleepLock[threadID]);
2470   }
2471
2472
2473   /// RootMove and RootMoveList method's definitions
2474
2475   RootMove::RootMove() {
2476
2477     nodes = 0;
2478     pv_score = non_pv_score = -VALUE_INFINITE;
2479     pv[0] = MOVE_NONE;
2480   }
2481
2482   RootMove& RootMove::operator=(const RootMove& rm) {
2483
2484     const Move* src = rm.pv;
2485     Move* dst = pv;
2486
2487     // Avoid a costly full rm.pv[] copy
2488     do *dst++ = *src; while (*src++ != MOVE_NONE);
2489
2490     nodes = rm.nodes;
2491     pv_score = rm.pv_score;
2492     non_pv_score = rm.non_pv_score;
2493     return *this;
2494   }
2495
2496   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2497   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2498   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2499   // long PV to print that is important for position analysis.
2500
2501   void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
2502
2503     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2504     TTEntry* tte;
2505     int ply = 1;
2506
2507     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2508
2509     pos.do_move(pv[0], *st++);
2510
2511     while (   (tte = TT.retrieve(pos.get_key())) != NULL
2512            && tte->move() != MOVE_NONE
2513            && move_is_legal(pos, tte->move())
2514            && ply < PLY_MAX
2515            && (!pos.is_draw() || ply < 2))
2516     {
2517         pv[ply] = tte->move();
2518         pos.do_move(pv[ply++], *st++);
2519     }
2520     pv[ply] = MOVE_NONE;
2521
2522     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2523   }
2524
2525   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2526   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2527   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2528
2529   void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
2530
2531     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2532     TTEntry* tte;
2533     Key k;
2534     Value v, m = VALUE_NONE;
2535     int ply = 0;
2536
2537     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2538
2539     do {
2540         k = pos.get_key();
2541         tte = TT.retrieve(k);
2542
2543         // Don't overwrite existing correct entries
2544         if (!tte || tte->move() != pv[ply])
2545         {
2546             v = (pos.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
2547             TT.store(k, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], v, m);
2548         }
2549         pos.do_move(pv[ply], *st++);
2550
2551     } while (pv[++ply] != MOVE_NONE);
2552
2553     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2554   }
2555
2556   // pv_info_to_uci() returns a string with information on the current PV line
2557   // formatted according to UCI specification. It is called at each iteration
2558   // or after a new pv is found.
2559
2560   std::string RootMove::pv_info_to_uci(Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta, int pvLine) {
2561
2562     std::stringstream s, l;
2563     Move* m = pv;
2564
2565     while (*m != MOVE_NONE)
2566         l << *m++ << " ";
2567
2568     s << "info depth " << depth
2569       << " seldepth " << int(m - pv)
2570       << " multipv " << pvLine + 1
2571       << " score " << value_to_uci(pv_score)
2572       << (pv_score >= beta ? " lowerbound" : pv_score <= alpha ? " upperbound" : "")
2573       << speed_to_uci(pos.nodes_searched())
2574       << " pv "    << l.str();
2575
2576     return s.str();
2577   }
2578
2579
2580   void RootMoveList::init(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2581
2582     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2583     Move* sm;
2584
2585     clear();
2586     bestMoveChanges = 0;
2587
2588     // Generate all legal moves and add them to RootMoveList
2589     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
2590     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2591     {
2592         // If we have a searchMoves[] list then verify cur->move
2593         // is in the list before to add it.
2594         for (sm = searchMoves; *sm && *sm != cur->move; sm++) {}
2595
2596         if (searchMoves[0] && *sm != cur->move)
2597             continue;
2598
2599         RootMove rm;
2600         rm.pv[0] = cur->move;
2601         rm.pv[1] = MOVE_NONE;
2602         rm.pv_score = -VALUE_INFINITE;
2603         push_back(rm);
2604     }
2605   }
2606
2607 } // namespace