199c547f99d93f13cd91b0b686ab5e873167c19a
[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, Value alpha, Value beta, int pvLine = 0);
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     RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]);
149     void set_non_pv_scores(const Position& pos, Move ttm, SearchStack* ss);
150
151     void sort() { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), end()); }
152     void sort_multipv(int n) { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), begin() + n); }
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], SingleEvasionExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
207   Depth PassedPawnExtension[2], 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   // If the TT move is at least SingularExtensionMargin better then the
213   // remaining ones we will extend it.
214   const Value SingularExtensionMargin = Value(0x20);
215
216   // Step 12. Futility pruning
217
218   // Futility margin for quiescence search
219   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
220
221   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
222   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
223   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
224
225   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
226   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
227
228   // Step 14. Reduced search
229
230   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
231   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
232
233   template <NodeType PV>
234   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
235
236   // Common adjustments
237
238   // Search depth at iteration 1
239   const Depth InitialDepth = ONE_PLY;
240
241   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
242   // better than the second best move.
243   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
244
245
246   /// Namespace variables
247
248   // Book object
249   Book OpeningBook;
250
251   // Pointer to root move list
252   RootMoveList* Rml;
253
254   // Iteration counter
255   int Iteration;
256
257   // Scores and number of times the best move changed for each iteration
258   Value ValueByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
259   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
260
261   // Search window management
262   int AspirationDelta;
263
264   // MultiPV mode
265   int MultiPV;
266
267   // Time managment variables
268   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
269   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, Pondering, StopOnPonderhit;
270   bool FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
271   TimeManager TimeMgr;
272
273   // Log file
274   bool UseLogFile;
275   std::ofstream LogFile;
276
277   // Multi-threads manager object
278   ThreadsManager ThreadsMgr;
279
280   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
281   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
282   bool SendSearchedNodes;
283   int NodesSincePoll;
284   int NodesBetweenPolls = 30000;
285
286   // History table
287   History H;
288
289   /// Local functions
290
291   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove);
292
293   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
294   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
295
296   template <NodeType PvNode>
297   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
298
299   template <NodeType PvNode>
300   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
301
302       return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO, ply)
303                              : search<PvNode, false, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
304   }
305
306   template <NodeType PvNode>
307   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous);
308
309   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bValue);
310   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
311   bool value_is_mate(Value value);
312   Value value_to_tt(Value v, int ply);
313   Value value_from_tt(Value v, int ply);
314   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
315   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
316   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
317   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
318   void update_killers(Move m, Move killers[]);
319   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
320
321   int current_search_time();
322   std::string value_to_uci(Value v);
323   int nps(const Position& pos);
324   void poll(const Position& pos);
325   void wait_for_stop_or_ponderhit();
326   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size);
327
328 #if !defined(_MSC_VER)
329   void* init_thread(void* threadID);
330 #else
331   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
332 #endif
333
334 }
335
336
337 ////
338 //// Functions
339 ////
340
341 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
342 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
343
344 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
345 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
346
347
348 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
349
350 void init_search() {
351
352   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
353   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
354   int mc; // moveCount
355
356   // Init reductions array
357   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
358   {
359       double    pvRed = log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.0;
360       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
361       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
362       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
363   }
364
365   // Init futility margins array
366   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
367       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
368
369   // Init futility move count array
370   for (d = 0; d < 32; d++)
371       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
372 }
373
374
375 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
376 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
377
378 int64_t perft(Position& pos, Depth depth)
379 {
380     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
381     StateInfo st;
382     Move m;
383     int64_t sum = 0;
384
385     // Generate all legal moves
386     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
387
388     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
389     // the moves, just to count them.
390     if (depth <= ONE_PLY)
391         return int(last - mlist);
392
393     // Loop through all legal moves
394     CheckInfo ci(pos);
395     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
396     {
397         m = cur->move;
398         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
399         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
400         pos.undo_move(m);
401     }
402     return sum;
403 }
404
405
406 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
407 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
408 /// search-related global variables, and calls id_loop(). It returns false
409 /// when a quit command is received during the search.
410
411 bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
412            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
413
414   // Initialize global search variables
415   StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = SendSearchedNodes = false;
416   NodesSincePoll = 0;
417   SearchStartTime = get_system_time();
418   ExactMaxTime = maxTime;
419   MaxDepth = maxDepth;
420   MaxNodes = maxNodes;
421   InfiniteSearch = infinite;
422   Pondering = ponder;
423   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
424
425   // Look for a book move, only during games, not tests
426   if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
427   {
428       if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.name())
429           OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
430
431       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
432       if (bookMove != MOVE_NONE)
433       {
434           if (Pondering)
435               wait_for_stop_or_ponderhit();
436
437           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
438           return !QuitRequest;
439       }
440   }
441
442   // Read UCI option values
443   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
444   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
445   {
446       Options["Clear Hash"].set_value("false");
447       TT.clear();
448   }
449
450   CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
451   CheckExtension[0]         = Options["Check Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
452   SingleEvasionExtension[1] = Options["Single Evasion Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
453   SingleEvasionExtension[0] = Options["Single Evasion Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
454   PawnPushTo7thExtension[1] = Options["Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
455   PawnPushTo7thExtension[0] = Options["Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
456   PassedPawnExtension[1]    = Options["Passed Pawn Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
457   PassedPawnExtension[0]    = Options["Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
458   PawnEndgameExtension[1]   = Options["Pawn Endgame Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
459   PawnEndgameExtension[0]   = Options["Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
460   MateThreatExtension[1]    = Options["Mate Threat Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
461   MateThreatExtension[0]    = Options["Mate Threat Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
462   MultiPV                   = Options["MultiPV"].value<int>();
463   UseLogFile                = Options["Use Search Log"].value<bool>();
464
465   read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
466
467   // Set the number of active threads
468   ThreadsMgr.read_uci_options();
469   init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
470
471   // Wake up needed threads
472   for (int i = 1; i < ThreadsMgr.active_threads(); i++)
473       ThreadsMgr.wake_sleeping_thread(i);
474
475   // Set thinking time
476   int myTime = time[pos.side_to_move()];
477   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
478   if (UseTimeManagement)
479       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
480
481   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
482   // heavy time pressure.
483   if (MaxNodes)
484       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
485   else if (myTime && myTime < 1000)
486       NodesBetweenPolls = 1000;
487   else if (myTime && myTime < 5000)
488       NodesBetweenPolls = 5000;
489   else
490       NodesBetweenPolls = 30000;
491
492   // Write search information to log file
493   if (UseLogFile)
494   {
495       std::string name = Options["Search Log Filename"].value<std::string>();
496       LogFile.open(name.c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
497
498       LogFile << "Searching: "  << pos.to_fen()
499               << "\ninfinite: " << infinite
500               << " ponder: "    << ponder
501               << " time: "      << myTime
502               << " increment: " << myIncrement
503               << " moves to go: " << movesToGo << endl;
504   }
505
506   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
507   Move ponderMove = MOVE_NONE;
508   Move bestMove = id_loop(pos, searchMoves, &ponderMove);
509
510   // Print final search statistics
511   cout << "info nodes " << pos.nodes_searched()
512        << " nps " << nps(pos)
513        << " time " << current_search_time() << endl;
514
515   if (UseLogFile)
516   {
517       LogFile << "\nNodes: " << pos.nodes_searched()
518               << "\nNodes/second: " << nps(pos)
519               << "\nBest move: " << move_to_san(pos, bestMove);
520
521       StateInfo st;
522       pos.do_move(bestMove, st);
523       LogFile << "\nPonder move: "
524               << move_to_san(pos, ponderMove) // Works also with MOVE_NONE
525               << endl;
526
527       // Return from think() with unchanged position
528       pos.undo_move(bestMove);
529
530       LogFile.close();
531   }
532
533   // This makes all the threads to go to sleep
534   ThreadsMgr.set_active_threads(1);
535
536   // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
537   // best move before we are told to do so.
538   if (!StopRequest && (Pondering || InfiniteSearch))
539       wait_for_stop_or_ponderhit();
540
541   // Could be both MOVE_NONE when searching on a stalemate position
542   cout << "bestmove " << bestMove << " ponder " << ponderMove << endl;
543
544   return !QuitRequest;
545 }
546
547
548 namespace {
549
550   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls search()
551   // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
552   // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
553   // reached.
554
555   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove) {
556
557     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
558     Depth depth;
559     Move EasyMove = MOVE_NONE;
560     Value value, alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
561     int researchCountFL, researchCountFH;
562
563     // Moves to search are verified, scored and sorted
564     RootMoveList rml(pos, searchMoves);
565     Rml = &rml;
566
567     // Handle special case of searching on a mate/stale position
568     if (rml.size() == 0)
569     {
570         Value s = (pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW);
571
572         cout << "info depth " << 1
573              << " score " << value_to_uci(s) << endl;
574
575         return MOVE_NONE;
576     }
577
578     // Initialize
579     TT.new_search();
580     H.clear();
581     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
582     ValueByIteration[1] = rml[0].pv_score;
583     Iteration = 1;
584
585     // Send initial RootMoveList scoring (iteration 1)
586     cout << set960(pos.is_chess960()) // Is enough to set once at the beginning
587          << "info depth " << Iteration
588          << "\n" << rml[0].pv_info_to_uci(pos, alpha, beta) << endl;
589
590     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
591     if (   rml.size() == 1
592         || rml[0].pv_score > rml[1].pv_score + EasyMoveMargin)
593         EasyMove = rml[0].pv[0];
594
595     // Iterative deepening loop
596     while (Iteration < PLY_MAX)
597     {
598         // Initialize iteration
599         Iteration++;
600         BestMoveChangesByIteration[Iteration] = 0;
601
602         cout << "info depth " << Iteration << endl;
603
604         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
605         if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(ValueByIteration[Iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
606         {
607             int prevDelta1 = ValueByIteration[Iteration - 1] - ValueByIteration[Iteration - 2];
608             int prevDelta2 = ValueByIteration[Iteration - 2] - ValueByIteration[Iteration - 3];
609
610             AspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
611             AspirationDelta = (AspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
612
613             alpha = Max(ValueByIteration[Iteration - 1] - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
614             beta  = Min(ValueByIteration[Iteration - 1] + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
615         }
616
617         depth = (Iteration - 2) * ONE_PLY + InitialDepth;
618
619         researchCountFL = researchCountFH = 0;
620
621         // We start with small aspiration window and in case of fail high/low, we
622         // research with bigger window until we are not failing high/low anymore.
623         while (true)
624         {
625             // Sort the moves before to (re)search
626             rml.set_non_pv_scores(pos, rml[0].pv[0], ss);
627             rml.sort();
628
629             // Search to the current depth, rml is updated and sorted
630             value = search<PV, false, true>(pos, ss, alpha, beta, depth, 0);
631
632             // Sort the moves before to return
633             rml.sort();
634
635             // Write PV lines to transposition table, in case the relevant entries
636             // have been overwritten during the search.
637             for (int i = 0; i < Min(MultiPV, (int)rml.size()); i++)
638                 rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
639
640             if (StopRequest)
641                 break;
642
643             assert(value >= alpha);
644
645             if (value >= beta)
646             {
647                 // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
648                 beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
649                 researchCountFH++;
650             }
651             else if (value <= alpha)
652             {
653                 AspirationFailLow = true;
654                 StopOnPonderhit = false;
655
656                 // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
657                 alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
658                 researchCountFL++;
659             }
660             else
661                 break;
662         }
663
664         if (StopRequest)
665             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
666
667         //Save info about search result
668         ValueByIteration[Iteration] = value;
669
670         // Drop the easy move if differs from the new best move
671         if (rml[0].pv[0] != EasyMove)
672             EasyMove = MOVE_NONE;
673
674         if (UseTimeManagement)
675         {
676             // Time to stop?
677             bool stopSearch = false;
678
679             // Stop search early if there is only a single legal move,
680             // we search up to Iteration 6 anyway to get a proper score.
681             if (Iteration >= 6 && rml.size() == 1)
682                 stopSearch = true;
683
684             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
685             if (   Iteration >= 6
686                 && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
687                 && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
688                 stopSearch = true;
689
690             // Stop search early if one move seems to be much better than the others
691             if (   Iteration >= 8
692                 && EasyMove == rml[0].pv[0]
693                 && (  (   rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
694                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
695                     ||(   rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
696                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
697                 stopSearch = true;
698
699             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
700             if (Iteration > 5 && Iteration <= 50)
701                 TimeMgr.pv_instability(BestMoveChangesByIteration[Iteration],
702                                        BestMoveChangesByIteration[Iteration-1]);
703
704             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
705             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
706             // move at the next iteration anyway.
707             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
708                 stopSearch = true;
709
710             if (stopSearch)
711             {
712                 if (Pondering)
713                     StopOnPonderhit = true;
714                 else
715                     break;
716             }
717         }
718
719         if (MaxDepth && Iteration >= MaxDepth)
720             break;
721     }
722
723     *ponderMove = rml[0].pv[1];
724     return rml[0].pv[0];
725   }
726
727
728   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
729   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
730   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
731   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
732   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
733   // here: This is taken care of after we return from the split point.
734
735   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
736   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
737
738     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
739     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
740     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
741     assert((Root || ply > 0) && ply < PLY_MAX);
742     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
743
744     Move movesSearched[MOVES_MAX];
745     int64_t nodes;
746     RootMoveList::iterator rm;
747     StateInfo st;
748     const TTEntry *tte;
749     Key posKey;
750     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
751     Depth ext, newDepth;
752     ValueType vt;
753     Value bestValue, value, oldAlpha;
754     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
755     bool isPvMove, isCheck, singleEvasion, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
756     bool mateThreat = false;
757     int moveCount = 0;
758     int threadID = pos.thread();
759     SplitPoint* sp = NULL;
760
761     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
762     oldAlpha = alpha;
763     isCheck = pos.is_check();
764
765     if (SpNode)
766     {
767         sp = ss->sp;
768         tte = NULL;
769         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
770         threatMove = sp->threatMove;
771         mateThreat = sp->mateThreat;
772         goto split_point_start;
773     }
774     else {} // Hack to fix icc's "statement is unreachable" warning
775
776     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
777     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = MOVE_NONE;
778     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
779
780     if (!Root)
781     {
782         if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
783         {
784             NodesSincePoll = 0;
785             poll(pos);
786         }
787
788         // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
789         if (   StopRequest
790             || ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
791             || pos.is_draw()
792             || ply >= PLY_MAX - 1)
793             return VALUE_DRAW;
794
795         // Step 3. Mate distance pruning
796         alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
797         beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
798         if (alpha >= beta)
799             return alpha;
800     }
801
802     // Step 4. Transposition table lookup
803
804     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
805     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
806     excludedMove = ss->excludedMove;
807     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
808
809     tte = TT.retrieve(posKey);
810     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
811
812     // At PV nodes, we don't use the TT for pruning, but only for move ordering.
813     // This is to avoid problems in the following areas:
814     //
815     // * Repetition draw detection
816     // * Fifty move rule detection
817     // * Searching for a mate
818     // * Printing of full PV line
819     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
820     {
821         TT.refresh(tte);
822         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
823         return value_from_tt(tte->value(), ply);
824     }
825
826     // Step 5. Evaluate the position statically and
827     // update gain statistics of parent move.
828     if (isCheck)
829         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
830     else if (tte)
831     {
832         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
833
834         ss->eval = tte->static_value();
835         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
836         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
837     }
838     else
839     {
840         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
841         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
842     }
843
844     // Save gain for the parent non-capture move
845     if (!Root)
846         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
847
848     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
849     if (   !PvNode
850         &&  depth < RazorDepth
851         && !isCheck
852         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
853         &&  ttMove == MOVE_NONE
854         && !value_is_mate(beta)
855         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
856     {
857         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
858         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
859         if (v < rbeta)
860             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
861             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
862             return v;
863     }
864
865     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
866     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
867     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
868     if (   !PvNode
869         && !ss->skipNullMove
870         &&  depth < RazorDepth
871         && !isCheck
872         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
873         && !value_is_mate(beta)
874         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
875         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
876
877     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
878     if (   !PvNode
879         && !ss->skipNullMove
880         &&  depth > ONE_PLY
881         && !isCheck
882         &&  refinedValue >= beta
883         && !value_is_mate(beta)
884         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
885     {
886         ss->currentMove = MOVE_NULL;
887
888         // Null move dynamic reduction based on depth
889         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
890
891         // Null move dynamic reduction based on value
892         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
893             R++;
894
895         pos.do_null_move(st);
896         (ss+1)->skipNullMove = true;
897         nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
898         (ss+1)->skipNullMove = false;
899         pos.undo_null_move();
900
901         if (nullValue >= beta)
902         {
903             // Do not return unproven mate scores
904             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
905                 nullValue = beta;
906
907             if (depth < 6 * ONE_PLY)
908                 return nullValue;
909
910             // Do verification search at high depths
911             ss->skipNullMove = true;
912             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
913             ss->skipNullMove = false;
914
915             if (v >= beta)
916                 return nullValue;
917         }
918         else
919         {
920             // The null move failed low, which means that we may be faced with
921             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
922             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
923             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
924             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
925             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
926             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
927                 mateThreat = true;
928
929             threatMove = (ss+1)->bestMove;
930             if (   depth < ThreatDepth
931                 && (ss-1)->reduction
932                 && threatMove != MOVE_NONE
933                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
934                 return beta - 1;
935         }
936     }
937
938     // Step 9. Internal iterative deepening
939     if (   !Root
940         &&  depth >= IIDDepth[PvNode]
941         &&  ttMove == MOVE_NONE
942         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
943     {
944         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
945
946         ss->skipNullMove = true;
947         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
948         ss->skipNullMove = false;
949
950         ttMove = ss->bestMove;
951         tte = TT.retrieve(posKey);
952     }
953
954     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
955     if (PvNode && !Root) // FIXME
956         mateThreat = pos.has_mate_threat();
957
958 split_point_start: // At split points actual search starts from here
959
960     // Initialize a MovePicker object for the current position
961     // FIXME currently MovePicker() c'tor is needless called also in SplitPoint
962     MovePicker mpBase(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
963     MovePicker& mp = SpNode ? *sp->mp : mpBase;
964     CheckInfo ci(pos);
965     ss->bestMove = MOVE_NONE;
966     singleEvasion = !SpNode && isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
967     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
968     singularExtensionNode =   !Root
969                            && !SpNode
970                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
971                            && tte
972                            && tte->move()
973                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
974                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
975                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
976     if (Root)
977     {
978         rm = Rml->begin();
979         bestValue = alpha;
980     }
981
982     if (SpNode)
983     {
984         lock_grab(&(sp->lock));
985         bestValue = sp->bestValue;
986     }
987
988     // Step 10. Loop through moves
989     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
990     while (   bestValue < beta
991            && (!Root || rm != Rml->end())
992            && ( Root || (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
993            && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
994     {
995       if (Root)
996       {
997           move = rm->pv[0];
998
999           // This is used by time management
1000           FirstRootMove = (rm == Rml->begin());
1001
1002           // Save the current node count before the move is searched
1003           nodes = pos.nodes_searched();
1004
1005           // If it's time to send nodes info, do it here where we have the
1006           // correct accumulated node counts searched by each thread.
1007           if (SendSearchedNodes)
1008           {
1009               SendSearchedNodes = false;
1010               cout << "info nodes " << nodes
1011                    << " nps " << nps(pos)
1012                    << " time " << current_search_time() << endl;
1013           }
1014
1015           if (current_search_time() >= 1000)
1016               cout << "info currmove " << move
1017                    << " currmovenumber " << moveCount << endl;
1018       }
1019
1020       assert(move_is_ok(move));
1021
1022       if (SpNode)
1023       {
1024           moveCount = ++sp->moveCount;
1025           lock_release(&(sp->lock));
1026       }
1027       else if (move == excludedMove)
1028           continue;
1029       else
1030           movesSearched[moveCount++] = move;
1031
1032       isPvMove = (PvNode && moveCount <= (Root ? MultiPV : 1));
1033       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1034       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1035
1036       // Step 11. Decide the new search depth
1037       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
1038
1039       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1040       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1041       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1042       // lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1043       if (   singularExtensionNode
1044           && move == tte->move()
1045           && ext < ONE_PLY)
1046       {
1047           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1048
1049           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1050           {
1051               Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
1052               ss->excludedMove = move;
1053               ss->skipNullMove = true;
1054               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1055               ss->skipNullMove = false;
1056               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1057               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1058               if (v < b)
1059                   ext = ONE_PLY;
1060           }
1061       }
1062
1063       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1064       ss->currentMove = move;
1065       newDepth = depth - (!Root ? ONE_PLY : DEPTH_ZERO) + ext;
1066
1067       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1068       if (   !PvNode
1069           && !captureOrPromotion
1070           && !isCheck
1071           && !dangerous
1072           &&  move != ttMove
1073           && !move_is_castle(move))
1074       {
1075           // Move count based pruning
1076           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1077               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1078               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1079           {
1080               if (SpNode)
1081                   lock_grab(&(sp->lock));
1082
1083               continue;
1084           }
1085
1086           // Value based pruning
1087           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1088           // but fixing this made program slightly weaker.
1089           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1090           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1091                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1092
1093           if (futilityValueScaled < beta)
1094           {
1095               if (SpNode)
1096               {
1097                   lock_grab(&(sp->lock));
1098                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1099                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1100               }
1101               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1102                   bestValue = futilityValueScaled;
1103
1104               continue;
1105           }
1106
1107           // Prune moves with negative SEE at low depths
1108           if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
1109               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1110               && pos.see_sign(move) < 0)
1111           {
1112               if (SpNode)
1113                   lock_grab(&(sp->lock));
1114
1115               continue;
1116           }
1117       }
1118
1119       // Step 13. Make the move
1120       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1121
1122       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1123       // The first move in list is the expected PV
1124       if (isPvMove)
1125       {
1126           // Aspiration window is disabled in multi-pv case
1127           if (Root && MultiPV > 1)
1128               alpha = -VALUE_INFINITE;
1129
1130           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1131       }
1132       else
1133       {
1134           // Step 14. Reduced depth search
1135           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1136           bool doFullDepthSearch = true;
1137
1138           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1139               && !captureOrPromotion
1140               && !dangerous
1141               && !move_is_castle(move)
1142               &&  ss->killers[0] != move
1143               &&  ss->killers[1] != move)
1144           {
1145               ss->reduction = Root ? reduction<PvNode>(depth, moveCount - MultiPV + 1)
1146                                    : reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1147               if (ss->reduction)
1148               {
1149                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1150                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1151                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1152
1153                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1154               }
1155               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1156           }
1157
1158           // Step 15. Full depth search
1159           if (doFullDepthSearch)
1160           {
1161               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1162               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1163
1164               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1165               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1166               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1167               if (PvNode && value > alpha && (Root || value < beta))
1168                   value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1169           }
1170       }
1171
1172       // Step 16. Undo move
1173       pos.undo_move(move);
1174
1175       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1176
1177       // Step 17. Check for new best move
1178       if (SpNode)
1179       {
1180           lock_grab(&(sp->lock));
1181           bestValue = sp->bestValue;
1182           alpha = sp->alpha;
1183       }
1184
1185       if (!Root && value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)))
1186       {
1187           bestValue = value;
1188
1189           if (SpNode)
1190               sp->bestValue = value;
1191
1192           if (value > alpha)
1193           {
1194               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1195               {
1196                   alpha = value;
1197
1198                   if (SpNode)
1199                       sp->alpha = value;
1200               }
1201               else if (SpNode)
1202                   sp->betaCutoff = true;
1203
1204               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1205                   ss->mateKiller = move;
1206
1207               ss->bestMove = move;
1208
1209               if (SpNode)
1210                   sp->parentSstack->bestMove = move;
1211           }
1212       }
1213
1214       if (Root)
1215       {
1216           // Finished searching the move. If StopRequest is true, the search
1217           // was aborted because the user interrupted the search or because we
1218           // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
1219           // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
1220           // move and/or PV.
1221           if (StopRequest)
1222               break;
1223
1224           // Remember searched nodes counts for this move
1225           rm->nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
1226
1227           // Step 17. Check for new best move
1228           if (!isPvMove && value <= alpha)
1229               rm->pv_score = -VALUE_INFINITE;
1230           else
1231           {
1232               // PV move or new best move!
1233
1234               // Update PV
1235               ss->bestMove = move;
1236               rm->pv_score = value;
1237               rm->extract_pv_from_tt(pos);
1238
1239               // We record how often the best move has been changed in each
1240               // iteration. This information is used for time managment: When
1241               // the best move changes frequently, we allocate some more time.
1242               if (!isPvMove && MultiPV == 1)
1243                   BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
1244
1245               // Inform GUI that PV has changed, in case of multi-pv UCI protocol
1246               // requires we send all the PV lines properly sorted.
1247               Rml->sort_multipv(moveCount);
1248
1249               for (int j = 0; j < Min(MultiPV, (int)Rml->size()); j++)
1250                   cout << (*Rml)[j].pv_info_to_uci(pos, alpha, beta, j) << endl;
1251
1252               // Update alpha. In multi-pv we don't use aspiration window
1253               if (MultiPV == 1)
1254               {
1255                   // Raise alpha to setup proper non-pv search upper bound
1256                   if (value > alpha)
1257                       alpha = bestValue = value;
1258               }
1259               else // Set alpha equal to minimum score among the PV lines
1260                   alpha = bestValue = (*Rml)[Min(moveCount, MultiPV) - 1].pv_score; // FIXME why moveCount?
1261
1262           } // PV move or new best move
1263
1264           ++rm;
1265       }
1266
1267       // Step 18. Check for split
1268       if (   !Root
1269           && !SpNode
1270           && depth >= ThreadsMgr.min_split_depth()
1271           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1272           && bestValue < beta
1273           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1274           && !StopRequest
1275           && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
1276           && Iteration <= 99)
1277           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1278                                       threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
1279     }
1280
1281     // Step 19. Check for mate and stalemate
1282     // All legal moves have been searched and if there are
1283     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1284     // If one move was excluded return fail low score.
1285     if (!SpNode && !moveCount)
1286         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1287
1288     // Step 20. Update tables
1289     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1290     // history counters, and killer moves.
1291     if (!SpNode && !StopRequest && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1292     {
1293         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
1294         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
1295              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
1296
1297         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1298
1299         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1300         if (    bestValue >= beta
1301             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1302         {
1303             update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
1304             update_killers(move, ss->killers);
1305         }
1306     }
1307
1308     if (SpNode)
1309     {
1310         // Here we have the lock still grabbed
1311         sp->slaves[threadID] = 0;
1312         sp->nodes += pos.nodes_searched();
1313         lock_release(&(sp->lock));
1314     }
1315
1316     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1317
1318     return bestValue;
1319   }
1320
1321   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1322   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1323   // less than ONE_PLY).
1324
1325   template <NodeType PvNode>
1326   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1327
1328     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1329     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1330     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1331     assert(depth <= 0);
1332     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1333     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1334
1335     StateInfo st;
1336     Move ttMove, move;
1337     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1338     bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1339     const TTEntry* tte;
1340     Depth ttDepth;
1341     Value oldAlpha = alpha;
1342
1343     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1344
1345     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1346     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1347         return VALUE_DRAW;
1348
1349     // Decide whether or not to include checks, this fixes also the type of
1350     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
1351     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
1352     isCheck = pos.is_check();
1353     ttDepth = (isCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
1354
1355     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1356     // pruning, but only for move ordering.
1357     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1358     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1359
1360     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, ttDepth, beta, ply))
1361     {
1362         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1363         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1364     }
1365
1366     // Evaluate the position statically
1367     if (isCheck)
1368     {
1369         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1370         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1371         enoughMaterial = false;
1372     }
1373     else
1374     {
1375         if (tte)
1376         {
1377             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1378
1379             evalMargin = tte->static_value_margin();
1380             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1381         }
1382         else
1383             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1384
1385         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1386
1387         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1388         if (bestValue >= beta)
1389         {
1390             if (!tte)
1391                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1392
1393             return bestValue;
1394         }
1395
1396         if (PvNode && bestValue > alpha)
1397             alpha = bestValue;
1398
1399         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1400         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1401         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1402     }
1403
1404     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1405     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1406     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
1407     // be generated.
1408     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H);
1409     CheckInfo ci(pos);
1410
1411     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1412     while (   alpha < beta
1413            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1414     {
1415       assert(move_is_ok(move));
1416
1417       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1418
1419       // Futility pruning
1420       if (   !PvNode
1421           && !isCheck
1422           && !moveIsCheck
1423           &&  move != ttMove
1424           &&  enoughMaterial
1425           && !move_is_promotion(move)
1426           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1427       {
1428           futilityValue =  futilityBase
1429                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1430                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1431
1432           if (futilityValue < alpha)
1433           {
1434               if (futilityValue > bestValue)
1435                   bestValue = futilityValue;
1436               continue;
1437           }
1438       }
1439
1440       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1441       evasionPrunable =   isCheck
1442                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1443                        && !pos.move_is_capture(move)
1444                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1445
1446       // Don't search moves with negative SEE values
1447       if (   !PvNode
1448           && (!isCheck || evasionPrunable)
1449           &&  move != ttMove
1450           && !move_is_promotion(move)
1451           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1452           continue;
1453
1454       // Don't search useless checks
1455       if (   !PvNode
1456           && !isCheck
1457           &&  moveIsCheck
1458           &&  move != ttMove
1459           && !pos.move_is_capture_or_promotion(move)
1460           &&  ss->eval + PawnValueMidgame / 4 < beta
1461           && !check_is_dangerous(pos, move, futilityBase, beta, &bestValue))
1462       {
1463           if (ss->eval + PawnValueMidgame / 4 > bestValue)
1464               bestValue = ss->eval + PawnValueMidgame / 4;
1465
1466           continue;
1467       }
1468
1469       // Update current move
1470       ss->currentMove = move;
1471
1472       // Make and search the move
1473       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1474       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1475       pos.undo_move(move);
1476
1477       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1478
1479       // New best move?
1480       if (value > bestValue)
1481       {
1482           bestValue = value;
1483           if (value > alpha)
1484           {
1485               alpha = value;
1486               ss->bestMove = move;
1487           }
1488        }
1489     }
1490
1491     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1492     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1493     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1494         return value_mated_in(ply);
1495
1496     // Update transposition table
1497     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1498     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, ttDepth, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1499
1500     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1501
1502     return bestValue;
1503   }
1504
1505
1506   // check_is_dangerous() tests if a checking move can be pruned in qsearch().
1507   // bestValue is updated only when returning false because in that case move
1508   // will be pruned.
1509
1510   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bestValue)
1511   {
1512     Bitboard b, occ, oldAtt, newAtt, kingAtt;
1513     Square from, to, ksq, victimSq;
1514     Piece pc;
1515     Color them;
1516     Value futilityValue, bv = *bestValue;
1517
1518     from = move_from(move);
1519     to = move_to(move);
1520     them = opposite_color(pos.side_to_move());
1521     ksq = pos.king_square(them);
1522     kingAtt = pos.attacks_from<KING>(ksq);
1523     pc = pos.piece_on(from);
1524
1525     occ = pos.occupied_squares() & ~(1ULL << from) & ~(1ULL << ksq);
1526     oldAtt = pos.attacks_from(pc, from, occ);
1527     newAtt = pos.attacks_from(pc,   to, occ);
1528
1529     // Rule 1. Checks which give opponent's king at most one escape square are dangerous
1530     b = kingAtt & ~pos.pieces_of_color(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
1531
1532     if (!(b && (b & (b - 1))))
1533         return true;
1534
1535     // Rule 2. Queen contact check is very dangerous
1536     if (   type_of_piece(pc) == QUEEN
1537         && bit_is_set(kingAtt, to))
1538         return true;
1539
1540     // Rule 3. Creating new double threats with checks
1541     b = pos.pieces_of_color(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
1542
1543     while (b)
1544     {
1545         victimSq = pop_1st_bit(&b);
1546         futilityValue = futilityBase + pos.endgame_value_of_piece_on(victimSq);
1547
1548         // Note that here we generate illegal "double move"!
1549         if (   futilityValue >= beta
1550             && pos.see_sign(make_move(from, victimSq)) >= 0)
1551             return true;
1552
1553         if (futilityValue > bv)
1554             bv = futilityValue;
1555     }
1556
1557     // Update bestValue only if check is not dangerous (because we will prune the move)
1558     *bestValue = bv;
1559     return false;
1560   }
1561
1562
1563   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1564   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1565   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1566   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1567   // second move is assumed to be a move from the current position.
1568
1569   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1570
1571     Square f1, t1, f2, t2;
1572     Piece p;
1573
1574     assert(m1 && move_is_ok(m1));
1575     assert(m2 && move_is_ok(m2));
1576
1577     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1578     f2 = move_from(m2);
1579     t1 = move_to(m1);
1580     if (f2 == t1)
1581         return true;
1582
1583     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1584     t2 = move_to(m2);
1585     f1 = move_from(m1);
1586     if (t2 == f1)
1587         return true;
1588
1589     // Case 3: Moving through the vacated square
1590     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1591         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1592       return true;
1593
1594     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1595     p = pos.piece_on(t1);
1596     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1597         return true;
1598
1599     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1600     if (    piece_is_slider(p)
1601         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1602         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1603     {
1604         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1605         // move is the opposite of the checking piece.
1606         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1607         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1608
1609         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1610             return true;
1611     }
1612     return false;
1613   }
1614
1615
1616   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1617   // compensated for the ply.
1618
1619   bool value_is_mate(Value value) {
1620
1621     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1622
1623     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1624           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1625   }
1626
1627
1628   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1629   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1630   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1631
1632   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1633
1634     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1635       return v + ply;
1636
1637     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1638       return v - ply;
1639
1640     return v;
1641   }
1642
1643
1644   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1645   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1646
1647   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1648
1649     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1650       return v - ply;
1651
1652     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1653       return v + ply;
1654
1655     return v;
1656   }
1657
1658
1659   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1660   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1661   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1662   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1663   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1664   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1665   template <NodeType PvNode>
1666   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck,
1667                   bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1668
1669     assert(m != MOVE_NONE);
1670
1671     Depth result = DEPTH_ZERO;
1672     *dangerous = moveIsCheck | singleEvasion | mateThreat;
1673
1674     if (*dangerous)
1675     {
1676         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1677             result += CheckExtension[PvNode];
1678
1679         if (singleEvasion)
1680             result += SingleEvasionExtension[PvNode];
1681
1682         if (mateThreat)
1683             result += MateThreatExtension[PvNode];
1684     }
1685
1686     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1687     {
1688         Color c = pos.side_to_move();
1689         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1690         {
1691             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1692             *dangerous = true;
1693         }
1694         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1695         {
1696             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1697             *dangerous = true;
1698         }
1699     }
1700
1701     if (   captureOrPromotion
1702         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1703         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1704             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1705         && !move_is_promotion(m)
1706         && !move_is_ep(m))
1707     {
1708         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1709         *dangerous = true;
1710     }
1711
1712     if (   PvNode
1713         && captureOrPromotion
1714         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1715         && pos.see_sign(m) >= 0)
1716     {
1717         result += ONE_PLY / 2;
1718         *dangerous = true;
1719     }
1720
1721     return Min(result, ONE_PLY);
1722   }
1723
1724
1725   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1726   // is somehow coonected to the threat move returned by null search.
1727
1728   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1729
1730     assert(move_is_ok(m));
1731     assert(threat && move_is_ok(threat));
1732     assert(!pos.move_is_check(m));
1733     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1734     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1735
1736     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1737
1738     mfrom = move_from(m);
1739     mto = move_to(m);
1740     tfrom = move_from(threat);
1741     tto = move_to(threat);
1742
1743     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1744     if (mfrom == tto)
1745         return true;
1746
1747     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1748     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
1749     if (   pos.move_is_capture(threat)
1750         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1751             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1752         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1753         return true;
1754
1755     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1756     // prune safe moves which block its ray.
1757     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1758         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1759         && pos.see_sign(m) >= 0)
1760         return true;
1761
1762     return false;
1763   }
1764
1765
1766   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1767   // can be used at a given point in search.
1768
1769   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1770
1771     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1772
1773     return   (   tte->depth() >= depth
1774               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1775               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1776
1777           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1778               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1779   }
1780
1781
1782   // refine_eval() returns the transposition table score if
1783   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1784
1785   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1786
1787       assert(tte);
1788
1789       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1790
1791       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1792           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1793           return v;
1794
1795       return defaultEval;
1796   }
1797
1798
1799   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1800   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1801
1802   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1803                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1804     Move m;
1805     Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
1806
1807     H.update(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), bonus);
1808
1809     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1810     {
1811         m = movesSearched[i];
1812
1813         assert(m != move);
1814
1815         if (!pos.move_is_capture_or_promotion(m))
1816             H.update(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), -bonus);
1817     }
1818   }
1819
1820
1821   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
1822   // among the killer moves of that ply.
1823
1824   void update_killers(Move m, Move killers[]) {
1825
1826     if (m == killers[0])
1827         return;
1828
1829     killers[1] = killers[0];
1830     killers[0] = m;
1831   }
1832
1833
1834   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1835   // the static position evaluation before and after the move.
1836
1837   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1838
1839     if (   m != MOVE_NULL
1840         && before != VALUE_NONE
1841         && after != VALUE_NONE
1842         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1843         && !move_is_special(m))
1844         H.update_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1845   }
1846
1847
1848   // init_ss_array() does a fast reset of the first entries of a SearchStack
1849   // array and of all the excludedMove and skipNullMove entries.
1850
1851   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size) {
1852
1853     for (int i = 0; i < size; i++, ss++)
1854     {
1855         ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1856         ss->skipNullMove = false;
1857         ss->reduction = DEPTH_ZERO;
1858         ss->sp = NULL;
1859
1860         if (i < 3)
1861             ss->killers[0] = ss->killers[1] = ss->mateKiller = MOVE_NONE;
1862     }
1863   }
1864
1865
1866   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI
1867   // protocol specifications:
1868   //
1869   // cp <x>     The score from the engine's point of view in centipawns.
1870   // mate <y>   Mate in y moves, not plies. If the engine is getting mated
1871   //            use negative values for y.
1872
1873   std::string value_to_uci(Value v) {
1874
1875     std::stringstream s;
1876
1877     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1878       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to centipawns
1879     else
1880       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2 );
1881
1882     return s.str();
1883   }
1884
1885
1886   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1887   // since the beginning of the current search.
1888
1889   int current_search_time() {
1890
1891     return get_system_time() - SearchStartTime;
1892   }
1893
1894
1895   // nps() computes the current nodes/second count
1896
1897   int nps(const Position& pos) {
1898
1899     int t = current_search_time();
1900     return (t > 0 ? int((pos.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
1901   }
1902
1903
1904   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1905   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1906   // search.
1907
1908   void poll(const Position& pos) {
1909
1910     static int lastInfoTime;
1911     int t = current_search_time();
1912
1913     //  Poll for input
1914     if (input_available())
1915     {
1916         // We are line oriented, don't read single chars
1917         std::string command;
1918
1919         if (!std::getline(std::cin, command))
1920             command = "quit";
1921
1922         if (command == "quit")
1923         {
1924             // Quit the program as soon as possible
1925             Pondering = false;
1926             QuitRequest = StopRequest = true;
1927             return;
1928         }
1929         else if (command == "stop")
1930         {
1931             // Stop calculating as soon as possible, but still send the "bestmove"
1932             // and possibly the "ponder" token when finishing the search.
1933             Pondering = false;
1934             StopRequest = true;
1935         }
1936         else if (command == "ponderhit")
1937         {
1938             // The opponent has played the expected move. GUI sends "ponderhit" if
1939             // we were told to ponder on the same move the opponent has played. We
1940             // should continue searching but switching from pondering to normal search.
1941             Pondering = false;
1942
1943             if (StopOnPonderhit)
1944                 StopRequest = true;
1945         }
1946     }
1947
1948     // Print search information
1949     if (t < 1000)
1950         lastInfoTime = 0;
1951
1952     else if (lastInfoTime > t)
1953         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1954         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1955         lastInfoTime = 0;
1956
1957     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1958     {
1959         lastInfoTime = t;
1960
1961         if (dbg_show_mean)
1962             dbg_print_mean();
1963
1964         if (dbg_show_hit_rate)
1965             dbg_print_hit_rate();
1966
1967         // Send info on searched nodes as soon as we return to root
1968         SendSearchedNodes = true;
1969     }
1970
1971     // Should we stop the search?
1972     if (Pondering)
1973         return;
1974
1975     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
1976                            && !AspirationFailLow
1977                            &&  t > TimeMgr.available_time();
1978
1979     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
1980                      || stillAtFirstMove;
1981
1982     if (   (UseTimeManagement && noMoreTime)
1983         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
1984         || (MaxNodes && pos.nodes_searched() >= MaxNodes)) // FIXME
1985         StopRequest = true;
1986   }
1987
1988
1989   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
1990   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
1991   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
1992   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
1993   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
1994   // after which the bestmove and pondermove will be printed.
1995
1996   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
1997
1998     std::string command;
1999
2000     while (true)
2001     {
2002         // Wait for a command from stdin
2003         if (!std::getline(std::cin, command))
2004             command = "quit";
2005
2006         if (command == "quit")
2007         {
2008             QuitRequest = true;
2009             break;
2010         }
2011         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2012             break;
2013     }
2014   }
2015
2016
2017   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2018   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2019   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2020   // threads and one for Windows threads.
2021
2022 #if !defined(_MSC_VER)
2023
2024   void* init_thread(void* threadID) {
2025
2026     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2027     return NULL;
2028   }
2029
2030 #else
2031
2032   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2033
2034     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2035     return 0;
2036   }
2037
2038 #endif
2039
2040
2041   /// The ThreadsManager class
2042
2043
2044   // read_uci_options() updates number of active threads and other internal
2045   // parameters according to the UCI options values. It is called before
2046   // to start a new search.
2047
2048   void ThreadsManager::read_uci_options() {
2049
2050     maxThreadsPerSplitPoint = Options["Maximum Number of Threads per Split Point"].value<int>();
2051     minimumSplitDepth       = Options["Minimum Split Depth"].value<int>() * ONE_PLY;
2052     useSleepingThreads      = Options["Use Sleeping Threads"].value<bool>();
2053     activeThreads           = Options["Threads"].value<int>();
2054   }
2055
2056
2057   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2058   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2059   // object for which the current thread is the master.
2060
2061   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2062
2063     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2064
2065     int i;
2066     bool allFinished = false;
2067
2068     while (true)
2069     {
2070         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2071         // master should exit as last one.
2072         if (allThreadsShouldExit)
2073         {
2074             assert(!sp);
2075             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2076             return;
2077         }
2078
2079         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2080         // instead of wasting CPU time polling for work.
2081         while (   threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2082                || (useSleepingThreads && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
2083         {
2084             assert(!sp || useSleepingThreads);
2085             assert(threadID != 0 || useSleepingThreads);
2086
2087             if (threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING)
2088                 threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2089
2090             // Grab the lock to avoid races with wake_sleeping_thread()
2091             lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2092
2093             // If we are master and all slaves have finished do not go to sleep
2094             for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2095             allFinished = (i == activeThreads);
2096
2097             if (allFinished || allThreadsShouldExit)
2098             {
2099                 lock_release(&sleepLock[threadID]);
2100                 break;
2101             }
2102
2103             // Do sleep here after retesting sleep conditions
2104             if (threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)
2105                 cond_wait(&sleepCond[threadID], &sleepLock[threadID]);
2106
2107             lock_release(&sleepLock[threadID]);
2108         }
2109
2110         // If this thread has been assigned work, launch a search
2111         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2112         {
2113             assert(!allThreadsShouldExit);
2114
2115             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2116
2117             // Here we call search() with SplitPoint template parameter set to true
2118             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2119             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2120             SearchStack* ss = tsp->sstack[threadID] + 1;
2121             ss->sp = tsp;
2122
2123             if (tsp->pvNode)
2124                 search<PV, true, false>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2125             else
2126                 search<NonPV, true, false>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2127
2128             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2129
2130             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2131
2132             // Wake up master thread so to allow it to return from the idle loop in
2133             // case we are the last slave of the split point.
2134             if (useSleepingThreads && threadID != tsp->master && threads[tsp->master].state == THREAD_AVAILABLE)
2135                 wake_sleeping_thread(tsp->master);
2136         }
2137
2138         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2139         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2140         for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2141         allFinished = (i == activeThreads);
2142
2143         if (allFinished)
2144         {
2145             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2146             // be sure sp->lock has been released before to return.
2147             lock_grab(&(sp->lock));
2148             lock_release(&(sp->lock));
2149
2150             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2151             // because here is all finished is not possible master is booked.
2152             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2153
2154             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2155             return;
2156         }
2157     }
2158   }
2159
2160
2161   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2162   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2163   // objects.
2164
2165   void ThreadsManager::init_threads() {
2166
2167     int i, arg[MAX_THREADS];
2168     bool ok;
2169
2170     // Initialize global locks
2171     lock_init(&mpLock);
2172
2173     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2174     {
2175         lock_init(&sleepLock[i]);
2176         cond_init(&sleepCond[i]);
2177     }
2178
2179     // Initialize splitPoints[] locks
2180     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2181         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2182             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2183
2184     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2185     allThreadsShouldExit = false;
2186
2187     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2188     activeThreads = 1;
2189
2190     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2191     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2192     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2193         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2194
2195     // Launch the helper threads
2196     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2197     {
2198         arg[i] = i;
2199
2200 #if !defined(_MSC_VER)
2201         pthread_t pthread[1];
2202         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&arg[i])) == 0);
2203         pthread_detach(pthread[0]);
2204 #else
2205         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&arg[i]), 0, NULL) != NULL);
2206 #endif
2207         if (!ok)
2208         {
2209             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2210             exit(EXIT_FAILURE);
2211         }
2212
2213         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2214         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2215     }
2216   }
2217
2218
2219   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2220   // helper threads exit cleanly.
2221
2222   void ThreadsManager::exit_threads() {
2223
2224     allThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2225
2226     // Wake up all the threads and waits for termination
2227     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2228     {
2229         wake_sleeping_thread(i);
2230         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2231     }
2232
2233     // Now we can safely destroy the locks
2234     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2235         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2236             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2237
2238     lock_destroy(&mpLock);
2239
2240     // Now we can safely destroy the wait conditions
2241     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2242     {
2243         lock_destroy(&sleepLock[i]);
2244         cond_destroy(&sleepCond[i]);
2245     }
2246   }
2247
2248
2249   // cutoff_at_splitpoint() checks whether a beta cutoff has occurred in
2250   // the thread's currently active split point, or in some ancestor of
2251   // the current split point.
2252
2253   bool ThreadsManager::cutoff_at_splitpoint(int threadID) const {
2254
2255     assert(threadID >= 0 && threadID < activeThreads);
2256
2257     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2258
2259     for ( ; sp && !sp->betaCutoff; sp = sp->parent) {}
2260     return sp != NULL;
2261   }
2262
2263
2264   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2265   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2266   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2267   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2268   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2269   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2270   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2271
2272   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2273
2274     assert(slave >= 0 && slave < activeThreads);
2275     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2276     assert(activeThreads > 1);
2277
2278     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2279         return false;
2280
2281     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2282     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2283
2284     // No active split points means that the thread is available as
2285     // a slave for any other thread.
2286     if (localActiveSplitPoints == 0 || activeThreads == 2)
2287         return true;
2288
2289     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2290     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2291     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2292     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2293         return true;
2294
2295     return false;
2296   }
2297
2298
2299   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2300   // a slave for the thread with threadID "master".
2301
2302   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2303
2304     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2305     assert(activeThreads > 1);
2306
2307     for (int i = 0; i < activeThreads; i++)
2308         if (thread_is_available(i, master))
2309             return true;
2310
2311     return false;
2312   }
2313
2314
2315   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2316   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2317   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2318   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2319   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2320   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2321   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
2322   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
2323
2324   template <bool Fake>
2325   void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2326                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2327                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2328     assert(pos.is_ok());
2329     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2330     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2331     assert(*bestValue <= *alpha);
2332     assert(*alpha < beta);
2333     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2334     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2335     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < activeThreads);
2336     assert(activeThreads > 1);
2337
2338     int i, master = pos.thread();
2339     Thread& masterThread = threads[master];
2340
2341     lock_grab(&mpLock);
2342
2343     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2344     // active split points, don't split.
2345     if (   !available_thread_exists(master)
2346         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2347     {
2348         lock_release(&mpLock);
2349         return;
2350     }
2351
2352     // Pick the next available split point object from the split point stack
2353     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2354
2355     // Initialize the split point object
2356     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2357     splitPoint.master = master;
2358     splitPoint.betaCutoff = false;
2359     splitPoint.ply = ply;
2360     splitPoint.depth = depth;
2361     splitPoint.threatMove = threatMove;
2362     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2363     splitPoint.alpha = *alpha;
2364     splitPoint.beta = beta;
2365     splitPoint.pvNode = pvNode;
2366     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2367     splitPoint.mp = mp;
2368     splitPoint.moveCount = moveCount;
2369     splitPoint.pos = &pos;
2370     splitPoint.nodes = 0;
2371     splitPoint.parentSstack = ss;
2372     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2373         splitPoint.slaves[i] = 0;
2374
2375     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2376
2377     // If we are here it means we are not available
2378     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2379
2380     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2381
2382     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2383     for (i = 0; !Fake && i < activeThreads && workersCnt < maxThreadsPerSplitPoint; i++)
2384         if (thread_is_available(i, master))
2385         {
2386             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2387             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2388             splitPoint.slaves[i] = 1;
2389             workersCnt++;
2390         }
2391
2392     assert(Fake || workersCnt > 1);
2393
2394     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2395     lock_release(&mpLock);
2396
2397     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2398     // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
2399     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2400         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2401         {
2402             memcpy(splitPoint.sstack[i], ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2403
2404             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2405
2406             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2407
2408             if (useSleepingThreads && i != master)
2409                 wake_sleeping_thread(i);
2410         }
2411
2412     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2413     // which it will instantly launch a search, because its state is
2414     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2415     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2416     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2417     idle_loop(master, &splitPoint);
2418
2419     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2420     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2421     lock_grab(&mpLock);
2422
2423     *alpha = splitPoint.alpha;
2424     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2425     masterThread.activeSplitPoints--;
2426     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2427     pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
2428
2429     lock_release(&mpLock);
2430   }
2431
2432
2433   // wake_sleeping_thread() wakes up the thread with the given threadID
2434   // when it is time to start a new search.
2435
2436   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2437
2438      lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2439      cond_signal(&sleepCond[threadID]);
2440      lock_release(&sleepLock[threadID]);
2441   }
2442
2443
2444   /// RootMove and RootMoveList method's definitions
2445
2446   RootMove::RootMove() {
2447
2448     nodes = 0;
2449     pv_score = non_pv_score = -VALUE_INFINITE;
2450     pv[0] = MOVE_NONE;
2451   }
2452
2453   RootMove& RootMove::operator=(const RootMove& rm) {
2454
2455     const Move* src = rm.pv;
2456     Move* dst = pv;
2457
2458     // Avoid a costly full rm.pv[] copy
2459     do *dst++ = *src; while (*src++ != MOVE_NONE);
2460
2461     nodes = rm.nodes;
2462     pv_score = rm.pv_score;
2463     non_pv_score = rm.non_pv_score;
2464     return *this;
2465   }
2466
2467   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2468   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2469   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2470   // long PV to print that is important for position analysis.
2471
2472   void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
2473
2474     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2475     TTEntry* tte;
2476     int ply = 1;
2477
2478     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2479
2480     pos.do_move(pv[0], *st++);
2481
2482     while (   (tte = TT.retrieve(pos.get_key())) != NULL
2483            && tte->move() != MOVE_NONE
2484            && move_is_legal(pos, tte->move())
2485            && ply < PLY_MAX
2486            && (!pos.is_draw() || ply < 2))
2487     {
2488         pv[ply] = tte->move();
2489         pos.do_move(pv[ply++], *st++);
2490     }
2491     pv[ply] = MOVE_NONE;
2492
2493     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2494   }
2495
2496   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2497   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2498   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2499
2500   void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
2501
2502     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2503     TTEntry* tte;
2504     Key k;
2505     Value v, m = VALUE_NONE;
2506     int ply = 0;
2507
2508     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2509
2510     do {
2511         k = pos.get_key();
2512         tte = TT.retrieve(k);
2513
2514         // Don't overwrite exsisting correct entries
2515         if (!tte || tte->move() != pv[ply])
2516         {
2517             v = (pos.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
2518             TT.store(k, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], v, m);
2519         }
2520         pos.do_move(pv[ply], *st++);
2521
2522     } while (pv[++ply] != MOVE_NONE);
2523
2524     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2525   }
2526
2527   // pv_info_to_uci() returns a string with information on the current PV line
2528   // formatted according to UCI specification and eventually writes the info
2529   // to a log file. It is called at each iteration or after a new pv is found.
2530
2531   std::string RootMove::pv_info_to_uci(Position& pos, Value alpha, Value beta, int pvLine) {
2532
2533     std::stringstream s, l;
2534     Move* m = pv;
2535
2536     while (*m != MOVE_NONE)
2537         l << *m++ << " ";
2538
2539     s << "info depth " << Iteration // FIXME
2540       << " seldepth " << int(m - pv)
2541       << " multipv " << pvLine + 1
2542       << " score " << value_to_uci(pv_score)
2543       << (pv_score >= beta ? " lowerbound" : pv_score <= alpha ? " upperbound" : "")
2544       << " time "  << current_search_time()
2545       << " nodes " << pos.nodes_searched()
2546       << " nps "   << nps(pos)
2547       << " pv "    << l.str();
2548
2549     if (UseLogFile && pvLine == 0)
2550     {
2551         ValueType t = pv_score >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER :
2552                       pv_score <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT;
2553
2554         LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration, pv_score, t, pv) << endl;
2555     }
2556     return s.str();
2557   }
2558
2559
2560   RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2561
2562     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2563     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2564     StateInfo st;
2565     Move* sm;
2566
2567     // Initialize search stack
2568     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
2569     ss[0].eval = ss[0].evalMargin = VALUE_NONE;
2570
2571     // Generate all legal moves
2572     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
2573
2574     // Add each move to the RootMoveList's vector
2575     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2576     {
2577         // If we have a searchMoves[] list then verify cur->move
2578         // is in the list before to add it.
2579         for (sm = searchMoves; *sm && *sm != cur->move; sm++) {}
2580
2581         if (searchMoves[0] && *sm != cur->move)
2582             continue;
2583
2584         // Find a quick score for the move and add to the list
2585         pos.do_move(cur->move, st);
2586
2587         RootMove rm;
2588         rm.pv[0] = ss[0].currentMove = cur->move;
2589         rm.pv[1] = MOVE_NONE;
2590         rm.pv_score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, DEPTH_ZERO, 1);
2591         push_back(rm);
2592
2593         pos.undo_move(cur->move);
2594     }
2595     sort();
2596   }
2597
2598   // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
2599   // are scored according to the order in which are returned by MovePicker.
2600   // This is the second order score that is used to compare the moves when
2601   // the first order pv scores of both moves are equal.
2602
2603   void RootMoveList::set_non_pv_scores(const Position& pos, Move ttm, SearchStack* ss)
2604   {
2605       Move move;
2606       Value score = VALUE_ZERO;
2607       MovePicker mp(pos, ttm, ONE_PLY, H, ss);
2608
2609       while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
2610           for (Base::iterator it = begin(); it != end(); ++it)
2611               if (it->pv[0] == move)
2612               {
2613                   it->non_pv_score = score--;
2614                   break;
2615               }
2616   }
2617
2618 } // namespace