]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/search.cpp
422d4b43a8268b702dd02943bb434c78e0d99262
[stockfish] / src / search.cpp
1 /*
2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
3   Copyright (C) 2004-2022 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
4
5   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
6   it under the terms of the GNU General Public License as published by
7   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
8   (at your option) any later version.
9
10   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
11   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13   GNU General Public License for more details.
14
15   You should have received a copy of the GNU General Public License
16   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
17 */
18
19 #include <algorithm>
20 #include <cassert>
21 #include <cmath>
22 #include <cstring>   // For std::memset
23 #include <iostream>
24 #include <sstream>
25
26 #include "evaluate.h"
27 #include "misc.h"
28 #include "movegen.h"
29 #include "movepick.h"
30 #include "position.h"
31 #include "search.h"
32 #include "thread.h"
33 #include "timeman.h"
34 #include "tt.h"
35 #include "uci.h"
36 #include "syzygy/tbprobe.h"
37
38 namespace Stockfish {
39
40 namespace Search {
41
42   LimitsType Limits;
43 }
44
45 namespace Tablebases {
46
47   int Cardinality;
48   bool RootInTB;
49   bool UseRule50;
50   Depth ProbeDepth;
51 }
52
53 namespace TB = Tablebases;
54
55 using std::string;
56 using Eval::evaluate;
57 using namespace Search;
58
59 namespace {
60
61   // Different node types, used as a template parameter
62   enum NodeType { NonPV, PV, Root };
63
64   // Futility margin
65   Value futility_margin(Depth d, bool improving) {
66     return Value(165 * (d - improving));
67   }
68
69   // Reductions lookup table, initialized at startup
70   int Reductions[MAX_MOVES]; // [depth or moveNumber]
71
72   Depth reduction(bool i, Depth d, int mn, Value delta, Value rootDelta) {
73     int r = Reductions[d] * Reductions[mn];
74     return (r + 1642 - int(delta) * 1024 / int(rootDelta)) / 1024 + (!i && r > 916);
75   }
76
77   constexpr int futility_move_count(bool improving, Depth depth) {
78     return improving ? (3 + depth * depth)
79                      : (3 + depth * depth) / 2;
80   }
81
82   // History and stats update bonus, based on depth
83   int stat_bonus(Depth d) {
84     return std::min((12 * d + 282) * d - 349 , 1594);
85   }
86
87   // Add a small random component to draw evaluations to avoid 3-fold blindness
88   Value value_draw(const Thread* thisThread) {
89     return VALUE_DRAW - 1 + Value(thisThread->nodes & 0x2);
90   }
91
92   // Skill structure is used to implement strength limit. If we have an uci_elo then
93   // we convert it to a suitable fractional skill level using anchoring to CCRL Elo
94   // (goldfish 1.13 = 2000) and a fit through Ordo derived Elo for match (TC 60+0.6)
95   // results spanning a wide range of k values.
96   struct Skill {
97     Skill(int skill_level, int uci_elo) {
98         if (uci_elo)
99             level = std::clamp(std::pow((uci_elo - 1346.6) / 143.4, 1 / 0.806), 0.0, 20.0);
100         else
101             level = double(skill_level);
102     }
103     bool enabled() const { return level < 20.0; }
104     bool time_to_pick(Depth depth) const { return depth == 1 + int(level); }
105     Move pick_best(size_t multiPV);
106
107     double level;
108     Move best = MOVE_NONE;
109   };
110
111   template <NodeType nodeType>
112   Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
113
114   template <NodeType nodeType>
115   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth = 0);
116
117   Value value_to_tt(Value v, int ply);
118   Value value_from_tt(Value v, int ply, int r50c);
119   void update_pv(Move* pv, Move move, const Move* childPv);
120   void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus);
121   void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, int bonus);
122   void update_all_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move bestMove, Value bestValue, Value beta, Square prevSq,
123                         Move* quietsSearched, int quietCount, Move* capturesSearched, int captureCount, Depth depth);
124
125   // perft() is our utility to verify move generation. All the leaf nodes up
126   // to the given depth are generated and counted, and the sum is returned.
127   template<bool Root>
128   uint64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
129
130     StateInfo st;
131     ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::CacheLineSize);
132
133     uint64_t cnt, nodes = 0;
134     const bool leaf = (depth == 2);
135
136     for (const auto& m : MoveList<LEGAL>(pos))
137     {
138         if (Root && depth <= 1)
139             cnt = 1, nodes++;
140         else
141         {
142             pos.do_move(m, st);
143             cnt = leaf ? MoveList<LEGAL>(pos).size() : perft<false>(pos, depth - 1);
144             nodes += cnt;
145             pos.undo_move(m);
146         }
147         if (Root)
148             sync_cout << UCI::move(m, pos.is_chess960()) << ": " << cnt << sync_endl;
149     }
150     return nodes;
151   }
152
153 } // namespace
154
155
156 /// Search::init() is called at startup to initialize various lookup tables
157
158 void Search::init() {
159
160   for (int i = 1; i < MAX_MOVES; ++i)
161       Reductions[i] = int((20.26 + std::log(Threads.size()) / 2) * std::log(i));
162 }
163
164
165 /// Search::clear() resets search state to its initial value
166
167 void Search::clear() {
168
169   Threads.main()->wait_for_search_finished();
170
171   Time.availableNodes = 0;
172   TT.clear();
173   Threads.clear();
174   Tablebases::init(Options["SyzygyPath"]); // Free mapped files
175 }
176
177
178 /// MainThread::search() is started when the program receives the UCI 'go'
179 /// command. It searches from the root position and outputs the "bestmove".
180
181 void MainThread::search() {
182
183   if (Limits.perft)
184   {
185       nodes = perft<true>(rootPos, Limits.perft);
186       sync_cout << "\nNodes searched: " << nodes << "\n" << sync_endl;
187       return;
188   }
189
190   Color us = rootPos.side_to_move();
191   Time.init(Limits, us, rootPos.game_ply());
192   TT.new_search();
193
194   Eval::NNUE::verify();
195
196   if (rootMoves.empty())
197   {
198       rootMoves.emplace_back(MOVE_NONE);
199       sync_cout << "info depth 0 score "
200                 << UCI::value(rootPos.checkers() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
201                 << sync_endl;
202   }
203   else
204   {
205       Threads.start_searching(); // start non-main threads
206       Thread::search();          // main thread start searching
207   }
208
209   // When we reach the maximum depth, we can arrive here without a raise of
210   // Threads.stop. However, if we are pondering or in an infinite search,
211   // the UCI protocol states that we shouldn't print the best move before the
212   // GUI sends a "stop" or "ponderhit" command. We therefore simply wait here
213   // until the GUI sends one of those commands.
214
215   while (!Threads.stop && (ponder || Limits.infinite))
216   {} // Busy wait for a stop or a ponder reset
217
218   // Stop the threads if not already stopped (also raise the stop if
219   // "ponderhit" just reset Threads.ponder).
220   Threads.stop = true;
221
222   // Wait until all threads have finished
223   Threads.wait_for_search_finished();
224
225   // When playing in 'nodes as time' mode, subtract the searched nodes from
226   // the available ones before exiting.
227   if (Limits.npmsec)
228       Time.availableNodes += Limits.inc[us] - Threads.nodes_searched();
229
230   Thread* bestThread = this;
231   Skill skill = Skill(Options["Skill Level"], Options["UCI_LimitStrength"] ? int(Options["UCI_Elo"]) : 0);
232
233   if (   int(Options["MultiPV"]) == 1
234       && !Limits.depth
235       && !skill.enabled()
236       && rootMoves[0].pv[0] != MOVE_NONE)
237       bestThread = Threads.get_best_thread();
238
239   bestPreviousScore = bestThread->rootMoves[0].score;
240   bestPreviousAverageScore = bestThread->rootMoves[0].averageScore;
241
242   for (Thread* th : Threads)
243     th->previousDepth = bestThread->completedDepth;
244
245   // Send again PV info if we have a new best thread
246   if (bestThread != this)
247       sync_cout << UCI::pv(bestThread->rootPos, bestThread->completedDepth, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE) << sync_endl;
248
249   sync_cout << "bestmove " << UCI::move(bestThread->rootMoves[0].pv[0], rootPos.is_chess960());
250
251   if (bestThread->rootMoves[0].pv.size() > 1 || bestThread->rootMoves[0].extract_ponder_from_tt(rootPos))
252       std::cout << " ponder " << UCI::move(bestThread->rootMoves[0].pv[1], rootPos.is_chess960());
253
254   std::cout << sync_endl;
255 }
256
257
258 /// Thread::search() is the main iterative deepening loop. It calls search()
259 /// repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has been
260 /// consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is reached.
261
262 void Thread::search() {
263
264   // To allow access to (ss-7) up to (ss+2), the stack must be oversized.
265   // The former is needed to allow update_continuation_histories(ss-1, ...),
266   // which accesses its argument at ss-6, also near the root.
267   // The latter is needed for statScore and killer initialization.
268   Stack stack[MAX_PLY+10], *ss = stack+7;
269   Move  pv[MAX_PLY+1];
270   Value alpha, beta, delta;
271   Move  lastBestMove = MOVE_NONE;
272   Depth lastBestMoveDepth = 0;
273   MainThread* mainThread = (this == Threads.main() ? Threads.main() : nullptr);
274   double timeReduction = 1, totBestMoveChanges = 0;
275   Color us = rootPos.side_to_move();
276   int iterIdx = 0;
277
278   std::memset(ss-7, 0, 10 * sizeof(Stack));
279   for (int i = 7; i > 0; i--)
280       (ss-i)->continuationHistory = &this->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0]; // Use as a sentinel
281
282   for (int i = 0; i <= MAX_PLY + 2; ++i)
283       (ss+i)->ply = i;
284
285   ss->pv = pv;
286
287   bestValue = delta = alpha = -VALUE_INFINITE;
288   beta = VALUE_INFINITE;
289
290   if (mainThread)
291   {
292       if (mainThread->bestPreviousScore == VALUE_INFINITE)
293           for (int i = 0; i < 4; ++i)
294               mainThread->iterValue[i] = VALUE_ZERO;
295       else
296           for (int i = 0; i < 4; ++i)
297               mainThread->iterValue[i] = mainThread->bestPreviousScore;
298   }
299
300   size_t multiPV = size_t(Options["MultiPV"]);
301   Skill skill(Options["Skill Level"], Options["UCI_LimitStrength"] ? int(Options["UCI_Elo"]) : 0);
302
303   // When playing with strength handicap enable MultiPV search that we will
304   // use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
305   if (skill.enabled())
306       multiPV = std::max(multiPV, (size_t)4);
307
308   multiPV = std::min(multiPV, rootMoves.size());
309
310   complexityAverage.set(155, 1);
311
312   trend = SCORE_ZERO;
313   optimism[us] = optimism[~us] = VALUE_ZERO;
314
315   int searchAgainCounter = 0;
316
317   // Iterative deepening loop until requested to stop or the target depth is reached
318   while (   ++rootDepth < MAX_PLY
319          && !Threads.stop
320          && !(Limits.depth && mainThread && rootDepth > Limits.depth))
321   {
322       // Age out PV variability metric
323       if (mainThread)
324           totBestMoveChanges /= 2;
325
326       // Save the last iteration's scores before first PV line is searched and
327       // all the move scores except the (new) PV are set to -VALUE_INFINITE.
328       for (RootMove& rm : rootMoves)
329           rm.previousScore = rm.score;
330
331       size_t pvFirst = 0;
332       pvLast = 0;
333
334       if (!Threads.increaseDepth)
335          searchAgainCounter++;
336
337       // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
338       for (pvIdx = 0; pvIdx < multiPV && !Threads.stop; ++pvIdx)
339       {
340           if (pvIdx == pvLast)
341           {
342               pvFirst = pvLast;
343               for (pvLast++; pvLast < rootMoves.size(); pvLast++)
344                   if (rootMoves[pvLast].tbRank != rootMoves[pvFirst].tbRank)
345                       break;
346           }
347
348           // Reset UCI info selDepth for each depth and each PV line
349           selDepth = 0;
350
351           // Reset aspiration window starting size
352           if (rootDepth >= 4)
353           {
354               Value prev = rootMoves[pvIdx].averageScore;
355               delta = Value(10) + int(prev) * prev / 15620;
356               alpha = std::max(prev - delta,-VALUE_INFINITE);
357               beta  = std::min(prev + delta, VALUE_INFINITE);
358
359               // Adjust trend and optimism based on root move's previousScore
360               int tr = 116 * prev / (std::abs(prev) + 89);
361               trend = (us == WHITE ?  make_score(tr, tr / 2)
362                                    : -make_score(tr, tr / 2));
363
364               int opt = 118 * prev / (std::abs(prev) + 169);
365               optimism[ us] = Value(opt);
366               optimism[~us] = -optimism[us];
367           }
368
369           // Start with a small aspiration window and, in the case of a fail
370           // high/low, re-search with a bigger window until we don't fail
371           // high/low anymore.
372           int failedHighCnt = 0;
373           while (true)
374           {
375               // Adjust the effective depth searched, but ensuring at least one effective increment for every
376               // four searchAgain steps (see issue #2717).
377               Depth adjustedDepth = std::max(1, rootDepth - failedHighCnt - 3 * (searchAgainCounter + 1) / 4);
378               bestValue = Stockfish::search<Root>(rootPos, ss, alpha, beta, adjustedDepth, false);
379
380               // Bring the best move to the front. It is critical that sorting
381               // is done with a stable algorithm because all the values but the
382               // first and eventually the new best one are set to -VALUE_INFINITE
383               // and we want to keep the same order for all the moves except the
384               // new PV that goes to the front. Note that in case of MultiPV
385               // search the already searched PV lines are preserved.
386               std::stable_sort(rootMoves.begin() + pvIdx, rootMoves.begin() + pvLast);
387
388               // If search has been stopped, we break immediately. Sorting is
389               // safe because RootMoves is still valid, although it refers to
390               // the previous iteration.
391               if (Threads.stop)
392                   break;
393
394               // When failing high/low give some update (without cluttering
395               // the UI) before a re-search.
396               if (   mainThread
397                   && multiPV == 1
398                   && (bestValue <= alpha || bestValue >= beta)
399                   && Time.elapsed() > 3000)
400                   sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth, alpha, beta) << sync_endl;
401
402               // In case of failing low/high increase aspiration window and
403               // re-search, otherwise exit the loop.
404               if (bestValue <= alpha)
405               {
406                   beta = (alpha + beta) / 2;
407                   alpha = std::max(bestValue - delta, -VALUE_INFINITE);
408
409                   failedHighCnt = 0;
410                   if (mainThread)
411                       mainThread->stopOnPonderhit = false;
412               }
413               else if (bestValue >= beta)
414               {
415                   beta = std::min(bestValue + delta, VALUE_INFINITE);
416                   ++failedHighCnt;
417               }
418               else
419                   break;
420
421               delta += delta / 4 + 2;
422
423               assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
424           }
425
426           // Sort the PV lines searched so far and update the GUI
427           std::stable_sort(rootMoves.begin() + pvFirst, rootMoves.begin() + pvIdx + 1);
428
429           if (    mainThread
430               && (Threads.stop || pvIdx + 1 == multiPV || Time.elapsed() > 3000))
431               sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth, alpha, beta) << sync_endl;
432       }
433
434       if (!Threads.stop)
435           completedDepth = rootDepth;
436
437       if (rootMoves[0].pv[0] != lastBestMove) {
438          lastBestMove = rootMoves[0].pv[0];
439          lastBestMoveDepth = rootDepth;
440       }
441
442       // Have we found a "mate in x"?
443       if (   Limits.mate
444           && bestValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
445           && VALUE_MATE - bestValue <= 2 * Limits.mate)
446           Threads.stop = true;
447
448       if (!mainThread)
449           continue;
450
451       // If skill level is enabled and time is up, pick a sub-optimal best move
452       if (skill.enabled() && skill.time_to_pick(rootDepth))
453           skill.pick_best(multiPV);
454
455       // Use part of the gained time from a previous stable move for the current move
456       for (Thread* th : Threads)
457       {
458           totBestMoveChanges += th->bestMoveChanges;
459           th->bestMoveChanges = 0;
460       }
461
462       // Do we have time for the next iteration? Can we stop searching now?
463       if (    Limits.use_time_management()
464           && !Threads.stop
465           && !mainThread->stopOnPonderhit)
466       {
467           double fallingEval = (71 + 12 * (mainThread->bestPreviousAverageScore - bestValue)
468                                     +  6 * (mainThread->iterValue[iterIdx] - bestValue)) / 656.7;
469           fallingEval = std::clamp(fallingEval, 0.5, 1.5);
470
471           // If the bestMove is stable over several iterations, reduce time accordingly
472           timeReduction = lastBestMoveDepth + 9 < completedDepth ? 1.37 : 0.65;
473           double reduction = (1.4 + mainThread->previousTimeReduction) / (2.15 * timeReduction);
474           double bestMoveInstability = 1 + 1.7 * totBestMoveChanges / Threads.size();
475           int complexity = mainThread->complexityAverage.value();
476           double complexPosition = std::min(1.0 + (complexity - 261) / 1738.7, 1.5);
477
478           double totalTime = Time.optimum() * fallingEval * reduction * bestMoveInstability * complexPosition;
479
480           // Cap used time in case of a single legal move for a better viewer experience in tournaments
481           // yielding correct scores and sufficiently fast moves.
482           if (rootMoves.size() == 1)
483               totalTime = std::min(500.0, totalTime);
484
485           // Stop the search if we have exceeded the totalTime
486           if (Time.elapsed() > totalTime)
487           {
488               // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
489               // keep pondering until the GUI sends "ponderhit" or "stop".
490               if (mainThread->ponder)
491                   mainThread->stopOnPonderhit = true;
492               else
493                   Threads.stop = true;
494           }
495           else if (   Threads.increaseDepth
496                    && !mainThread->ponder
497                    && Time.elapsed() > totalTime * 0.53)
498                    Threads.increaseDepth = false;
499           else
500                    Threads.increaseDepth = true;
501       }
502
503       mainThread->iterValue[iterIdx] = bestValue;
504       iterIdx = (iterIdx + 1) & 3;
505   }
506
507   if (!mainThread)
508       return;
509
510   mainThread->previousTimeReduction = timeReduction;
511
512   // If skill level is enabled, swap best PV line with the sub-optimal one
513   if (skill.enabled())
514       std::swap(rootMoves[0], *std::find(rootMoves.begin(), rootMoves.end(),
515                 skill.best ? skill.best : skill.pick_best(multiPV)));
516 }
517
518
519 namespace {
520
521   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes
522
523   template <NodeType nodeType>
524   Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode) {
525
526     constexpr bool PvNode = nodeType != NonPV;
527     constexpr bool rootNode = nodeType == Root;
528     const Depth maxNextDepth = rootNode ? depth : depth + 1;
529
530     // Check if we have an upcoming move which draws by repetition, or
531     // if the opponent had an alternative move earlier to this position.
532     if (   !rootNode
533         && pos.rule50_count() >= 3
534         && alpha < VALUE_DRAW
535         && pos.has_game_cycle(ss->ply))
536     {
537         alpha = value_draw(pos.this_thread());
538         if (alpha >= beta)
539             return alpha;
540     }
541
542     // Dive into quiescence search when the depth reaches zero
543     if (depth <= 0)
544         return qsearch<PvNode ? PV : NonPV>(pos, ss, alpha, beta);
545
546     assert(-VALUE_INFINITE <= alpha && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
547     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
548     assert(0 < depth && depth < MAX_PLY);
549     assert(!(PvNode && cutNode));
550
551     Move pv[MAX_PLY+1], capturesSearched[32], quietsSearched[64];
552     StateInfo st;
553     ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::CacheLineSize);
554
555     TTEntry* tte;
556     Key posKey;
557     Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
558     Depth extension, newDepth;
559     Value bestValue, value, ttValue, eval, maxValue, probCutBeta;
560     bool givesCheck, improving, priorCapture, singularQuietLMR;
561     bool capture, moveCountPruning, ttCapture;
562     Piece movedPiece;
563     int moveCount, captureCount, quietCount, improvement, complexity;
564
565     // Step 1. Initialize node
566     Thread* thisThread = pos.this_thread();
567     ss->inCheck        = pos.checkers();
568     priorCapture       = pos.captured_piece();
569     Color us           = pos.side_to_move();
570     moveCount          = captureCount = quietCount = ss->moveCount = 0;
571     bestValue          = -VALUE_INFINITE;
572     maxValue           = VALUE_INFINITE;
573
574     // Check for the available remaining time
575     if (thisThread == Threads.main())
576         static_cast<MainThread*>(thisThread)->check_time();
577
578     // Used to send selDepth info to GUI (selDepth counts from 1, ply from 0)
579     if (PvNode && thisThread->selDepth < ss->ply + 1)
580         thisThread->selDepth = ss->ply + 1;
581
582     if (!rootNode)
583     {
584         // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
585         if (   Threads.stop.load(std::memory_order_relaxed)
586             || pos.is_draw(ss->ply)
587             || ss->ply >= MAX_PLY)
588             return (ss->ply >= MAX_PLY && !ss->inCheck) ? evaluate(pos)
589                                                         : value_draw(pos.this_thread());
590
591         // Step 3. Mate distance pruning. Even if we mate at the next move our score
592         // would be at best mate_in(ss->ply+1), but if alpha is already bigger because
593         // a shorter mate was found upward in the tree then there is no need to search
594         // because we will never beat the current alpha. Same logic but with reversed
595         // signs applies also in the opposite condition of being mated instead of giving
596         // mate. In this case return a fail-high score.
597         alpha = std::max(mated_in(ss->ply), alpha);
598         beta = std::min(mate_in(ss->ply+1), beta);
599         if (alpha >= beta)
600             return alpha;
601     }
602     else
603         thisThread->rootDelta = beta - alpha;
604
605     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
606
607     (ss+1)->ttPv         = false;
608     (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
609     (ss+2)->killers[0]   = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
610     (ss+2)->cutoffCnt    = 0;
611     ss->doubleExtensions = (ss-1)->doubleExtensions;
612     Square prevSq        = to_sq((ss-1)->currentMove);
613
614     // Initialize statScore to zero for the grandchildren of the current position.
615     // So statScore is shared between all grandchildren and only the first grandchild
616     // starts with statScore = 0. Later grandchildren start with the last calculated
617     // statScore of the previous grandchild. This influences the reduction rules in
618     // LMR which are based on the statScore of parent position.
619     if (!rootNode)
620         (ss+2)->statScore = 0;
621
622     // Step 4. Transposition table lookup. We don't want the score of a partial
623     // search to overwrite a previous full search TT value, so we use a different
624     // position key in case of an excluded move.
625     excludedMove = ss->excludedMove;
626     posKey = excludedMove == MOVE_NONE ? pos.key() : pos.key() ^ make_key(excludedMove);
627     tte = TT.probe(posKey, ss->ttHit);
628     ttValue = ss->ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
629     ttMove =  rootNode ? thisThread->rootMoves[thisThread->pvIdx].pv[0]
630             : ss->ttHit    ? tte->move() : MOVE_NONE;
631     ttCapture = ttMove && pos.capture(ttMove);
632     if (!excludedMove)
633         ss->ttPv = PvNode || (ss->ttHit && tte->is_pv());
634
635     // At non-PV nodes we check for an early TT cutoff
636     if (  !PvNode
637         && ss->ttHit
638         && tte->depth() > depth - (tte->bound() == BOUND_EXACT)
639         && ttValue != VALUE_NONE // Possible in case of TT access race
640         && (tte->bound() & (ttValue >= beta ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
641     {
642         // If ttMove is quiet, update move sorting heuristics on TT hit (~1 Elo)
643         if (ttMove)
644         {
645             if (ttValue >= beta)
646             {
647                 // Bonus for a quiet ttMove that fails high (~3 Elo)
648                 if (!ttCapture)
649                     update_quiet_stats(pos, ss, ttMove, stat_bonus(depth));
650
651                 // Extra penalty for early quiet moves of the previous ply (~0 Elo)
652                 if ((ss-1)->moveCount <= 2 && !priorCapture)
653                     update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -stat_bonus(depth + 1));
654             }
655             // Penalty for a quiet ttMove that fails low (~1 Elo)
656             else if (!ttCapture)
657             {
658                 int penalty = -stat_bonus(depth);
659                 thisThread->mainHistory[us][from_to(ttMove)] << penalty;
660                 update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(ttMove), to_sq(ttMove), penalty);
661             }
662         }
663
664         // Partial workaround for the graph history interaction problem
665         // For high rule50 counts don't produce transposition table cutoffs.
666         if (pos.rule50_count() < 90)
667             return ttValue;
668     }
669
670     // Step 5. Tablebases probe
671     if (!rootNode && TB::Cardinality)
672     {
673         int piecesCount = pos.count<ALL_PIECES>();
674
675         if (    piecesCount <= TB::Cardinality
676             && (piecesCount <  TB::Cardinality || depth >= TB::ProbeDepth)
677             &&  pos.rule50_count() == 0
678             && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
679         {
680             TB::ProbeState err;
681             TB::WDLScore wdl = Tablebases::probe_wdl(pos, &err);
682
683             // Force check of time on the next occasion
684             if (thisThread == Threads.main())
685                 static_cast<MainThread*>(thisThread)->callsCnt = 0;
686
687             if (err != TB::ProbeState::FAIL)
688             {
689                 thisThread->tbHits.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
690
691                 int drawScore = TB::UseRule50 ? 1 : 0;
692
693                 // use the range VALUE_MATE_IN_MAX_PLY to VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY to score
694                 value =  wdl < -drawScore ? VALUE_MATED_IN_MAX_PLY + ss->ply + 1
695                        : wdl >  drawScore ? VALUE_MATE_IN_MAX_PLY - ss->ply - 1
696                                           : VALUE_DRAW + 2 * wdl * drawScore;
697
698                 Bound b =  wdl < -drawScore ? BOUND_UPPER
699                          : wdl >  drawScore ? BOUND_LOWER : BOUND_EXACT;
700
701                 if (    b == BOUND_EXACT
702                     || (b == BOUND_LOWER ? value >= beta : value <= alpha))
703                 {
704                     tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), ss->ttPv, b,
705                               std::min(MAX_PLY - 1, depth + 6),
706                               MOVE_NONE, VALUE_NONE);
707
708                     return value;
709                 }
710
711                 if (PvNode)
712                 {
713                     if (b == BOUND_LOWER)
714                         bestValue = value, alpha = std::max(alpha, bestValue);
715                     else
716                         maxValue = value;
717                 }
718             }
719         }
720     }
721
722     CapturePieceToHistory& captureHistory = thisThread->captureHistory;
723
724     // Step 6. Static evaluation of the position
725     if (ss->inCheck)
726     {
727         // Skip early pruning when in check
728         ss->staticEval = eval = VALUE_NONE;
729         improving = false;
730         improvement = 0;
731         complexity = 0;
732         goto moves_loop;
733     }
734     else if (ss->ttHit)
735     {
736         // Never assume anything about values stored in TT
737         ss->staticEval = eval = tte->eval();
738         if (eval == VALUE_NONE)
739             ss->staticEval = eval = evaluate(pos, &complexity);
740         else // Fall back to (semi)classical complexity for TT hits, the NNUE complexity is lost
741             complexity = abs(ss->staticEval - pos.psq_eg_stm());
742
743         // ttValue can be used as a better position evaluation (~4 Elo)
744         if (    ttValue != VALUE_NONE
745             && (tte->bound() & (ttValue > eval ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
746             eval = ttValue;
747     }
748     else
749     {
750         ss->staticEval = eval = evaluate(pos, &complexity);
751
752         // Save static evaluation into transposition table
753         if (!excludedMove)
754             tte->save(posKey, VALUE_NONE, ss->ttPv, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, eval);
755     }
756
757     thisThread->complexityAverage.update(complexity);
758
759     // Use static evaluation difference to improve quiet move ordering (~3 Elo)
760     if (is_ok((ss-1)->currentMove) && !(ss-1)->inCheck && !priorCapture)
761     {
762         int bonus = std::clamp(-19 * int((ss-1)->staticEval + ss->staticEval), -1914, 1914);
763         thisThread->mainHistory[~us][from_to((ss-1)->currentMove)] << bonus;
764     }
765
766     // Set up the improvement variable, which is the difference between the current
767     // static evaluation and the previous static evaluation at our turn (if we were
768     // in check at our previous move we look at the move prior to it). The improvement
769     // margin and the improving flag are used in various pruning heuristics.
770     improvement =   (ss-2)->staticEval != VALUE_NONE ? ss->staticEval - (ss-2)->staticEval
771                   : (ss-4)->staticEval != VALUE_NONE ? ss->staticEval - (ss-4)->staticEval
772                   :                                    168;
773     improving = improvement > 0;
774
775     // Step 7. Razoring.
776     // If eval is really low check with qsearch if it can exceed alpha, if it can't,
777     // return a fail low.
778     if (eval < alpha - 369 - 254 * depth * depth)
779     {
780         value = qsearch<NonPV>(pos, ss, alpha - 1, alpha);
781         if (value < alpha)
782             return value;
783     }
784
785     // Step 8. Futility pruning: child node (~25 Elo).
786     // The depth condition is important for mate finding.
787     if (   !ss->ttPv
788         &&  depth < 8
789         &&  eval - futility_margin(depth, improving) - (ss-1)->statScore / 303 >= beta
790         &&  eval >= beta
791         &&  eval < 28031) // larger than VALUE_KNOWN_WIN, but smaller than TB wins
792         return eval;
793
794     // Step 9. Null move search with verification search (~22 Elo)
795     if (   !PvNode
796         && (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
797         && (ss-1)->statScore < 17139
798         &&  eval >= beta
799         &&  eval >= ss->staticEval
800         &&  ss->staticEval >= beta - 20 * depth - improvement / 13 + 233 + complexity / 25
801         && !excludedMove
802         &&  pos.non_pawn_material(us)
803         && (ss->ply >= thisThread->nmpMinPly || us != thisThread->nmpColor))
804     {
805         assert(eval - beta >= 0);
806
807         // Null move dynamic reduction based on depth, eval and complexity of position
808         Depth R = std::min(int(eval - beta) / 168, 7) + depth / 3 + 4 - (complexity > 861);
809
810         ss->currentMove = MOVE_NULL;
811         ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0];
812
813         pos.do_null_move(st);
814
815         Value nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, depth-R, !cutNode);
816
817         pos.undo_null_move();
818
819         if (nullValue >= beta)
820         {
821             // Do not return unproven mate or TB scores
822             if (nullValue >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
823                 nullValue = beta;
824
825             if (thisThread->nmpMinPly || (abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN && depth < 14))
826                 return nullValue;
827
828             assert(!thisThread->nmpMinPly); // Recursive verification is not allowed
829
830             // Do verification search at high depths, with null move pruning disabled
831             // for us, until ply exceeds nmpMinPly.
832             thisThread->nmpMinPly = ss->ply + 3 * (depth-R) / 4;
833             thisThread->nmpColor = us;
834
835             Value v = search<NonPV>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false);
836
837             thisThread->nmpMinPly = 0;
838
839             if (v >= beta)
840                 return nullValue;
841         }
842     }
843
844     probCutBeta = beta + 191 - 54 * improving;
845
846     // Step 10. ProbCut (~4 Elo)
847     // If we have a good enough capture and a reduced search returns a value
848     // much above beta, we can (almost) safely prune the previous move.
849     if (   !PvNode
850         &&  depth > 4
851         &&  abs(beta) < VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY
852         // if value from transposition table is lower than probCutBeta, don't attempt probCut
853         // there and in further interactions with transposition table cutoff depth is set to depth - 3
854         // because probCut search has depth set to depth - 4 but we also do a move before it
855         // so effective depth is equal to depth - 3
856         && !(   ss->ttHit
857              && tte->depth() >= depth - 3
858              && ttValue != VALUE_NONE
859              && ttValue < probCutBeta))
860     {
861         assert(probCutBeta < VALUE_INFINITE);
862
863         MovePicker mp(pos, ttMove, probCutBeta - ss->staticEval, depth - 3, &captureHistory);
864
865         while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
866             if (move != excludedMove && pos.legal(move))
867             {
868                 assert(pos.capture(move) || promotion_type(move) == QUEEN);
869
870                 ss->currentMove = move;
871                 ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
872                                                                           [true]
873                                                                           [pos.moved_piece(move)]
874                                                                           [to_sq(move)];
875
876                 pos.do_move(move, st);
877
878                 // Perform a preliminary qsearch to verify that the move holds
879                 value = -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -probCutBeta, -probCutBeta+1);
880
881                 // If the qsearch held, perform the regular search
882                 if (value >= probCutBeta)
883                     value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -probCutBeta, -probCutBeta+1, depth - 4, !cutNode);
884
885                 pos.undo_move(move);
886
887                 if (value >= probCutBeta)
888                 {
889                     // Save ProbCut data into transposition table
890                     tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), ss->ttPv, BOUND_LOWER, depth - 3, move, ss->staticEval);
891                     return value;
892                 }
893             }
894     }
895
896     // Step 11. If the position is not in TT, decrease depth by 3.
897     // Use qsearch if depth is equal or below zero (~4 Elo)
898     if (    PvNode
899         && !ttMove)
900         depth -= 3;
901
902     if (depth <= 0)
903         return qsearch<PV>(pos, ss, alpha, beta);
904
905     if (    cutNode
906         &&  depth >= 9
907         && !ttMove)
908         depth -= 2;
909
910 moves_loop: // When in check, search starts here
911
912     // Step 12. A small Probcut idea, when we are in check (~0 Elo)
913     probCutBeta = beta + 417;
914     if (   ss->inCheck
915         && !PvNode
916         && depth >= 2
917         && ttCapture
918         && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
919         && tte->depth() >= depth - 3
920         && ttValue >= probCutBeta
921         && abs(ttValue) <= VALUE_KNOWN_WIN
922         && abs(beta) <= VALUE_KNOWN_WIN
923        )
924         return probCutBeta;
925
926
927     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
928                                           nullptr                   , (ss-4)->continuationHistory,
929                                           nullptr                   , (ss-6)->continuationHistory };
930
931     Move countermove = thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
932
933     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
934                                       &captureHistory,
935                                       contHist,
936                                       countermove,
937                                       ss->killers);
938
939     value = bestValue;
940     moveCountPruning = singularQuietLMR = false;
941
942     // Indicate PvNodes that will probably fail low if the node was searched
943     // at a depth equal or greater than the current depth, and the result of this search was a fail low.
944     bool likelyFailLow =    PvNode
945                          && ttMove
946                          && (tte->bound() & BOUND_UPPER)
947                          && tte->depth() >= depth;
948
949     // Step 13. Loop through all pseudo-legal moves until no moves remain
950     // or a beta cutoff occurs.
951     while ((move = mp.next_move(moveCountPruning)) != MOVE_NONE)
952     {
953       assert(is_ok(move));
954
955       if (move == excludedMove)
956           continue;
957
958       // At root obey the "searchmoves" option and skip moves not listed in Root
959       // Move List. As a consequence any illegal move is also skipped. In MultiPV
960       // mode we also skip PV moves which have been already searched and those
961       // of lower "TB rank" if we are in a TB root position.
962       if (rootNode && !std::count(thisThread->rootMoves.begin() + thisThread->pvIdx,
963                                   thisThread->rootMoves.begin() + thisThread->pvLast, move))
964           continue;
965
966       // Check for legality
967       if (!rootNode && !pos.legal(move))
968           continue;
969
970       ss->moveCount = ++moveCount;
971
972       if (rootNode && thisThread == Threads.main() && Time.elapsed() > 3000)
973           sync_cout << "info depth " << depth
974                     << " currmove " << UCI::move(move, pos.is_chess960())
975                     << " currmovenumber " << moveCount + thisThread->pvIdx << sync_endl;
976       if (PvNode)
977           (ss+1)->pv = nullptr;
978
979       extension = 0;
980       capture = pos.capture(move);
981       movedPiece = pos.moved_piece(move);
982       givesCheck = pos.gives_check(move);
983
984       // Calculate new depth for this move
985       newDepth = depth - 1;
986
987       Value delta = beta - alpha;
988
989       // Step 14. Pruning at shallow depth (~98 Elo). Depth conditions are important for mate finding.
990       if (  !rootNode
991           && pos.non_pawn_material(us)
992           && bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY)
993       {
994           // Skip quiet moves if movecount exceeds our FutilityMoveCount threshold (~7 Elo)
995           moveCountPruning = moveCount >= futility_move_count(improving, depth);
996
997           // Reduced depth of the next LMR search
998           int lmrDepth = std::max(newDepth - reduction(improving, depth, moveCount, delta, thisThread->rootDelta), 0);
999
1000           if (   capture
1001               || givesCheck)
1002           {
1003               // Futility pruning for captures (~0 Elo)
1004               if (   !givesCheck
1005                   && !PvNode
1006                   && lmrDepth < 7
1007                   && !ss->inCheck
1008                   && ss->staticEval + 180 + 201 * lmrDepth + PieceValue[EG][pos.piece_on(to_sq(move))]
1009                    + captureHistory[movedPiece][to_sq(move)][type_of(pos.piece_on(to_sq(move)))] / 6 < alpha)
1010                   continue;
1011
1012               // SEE based pruning (~9 Elo)
1013               if (!pos.see_ge(move, Value(-222) * depth))
1014                   continue;
1015           }
1016           else
1017           {
1018               int history =   (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
1019                             + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
1020                             + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)];
1021
1022               // Continuation history based pruning (~2 Elo)
1023               if (   lmrDepth < 5
1024                   && history < -3875 * (depth - 1))
1025                   continue;
1026
1027               history += 2 * thisThread->mainHistory[us][from_to(move)];
1028
1029               // Futility pruning: parent node (~9 Elo)
1030               if (   !ss->inCheck
1031                   && lmrDepth < 13
1032                   && ss->staticEval + 106 + 145 * lmrDepth + history / 52 <= alpha)
1033                   continue;
1034
1035               // Prune moves with negative SEE (~3 Elo)
1036               if (!pos.see_ge(move, Value(-24 * lmrDepth * lmrDepth - 15 * lmrDepth)))
1037                   continue;
1038           }
1039       }
1040
1041       // Step 15. Extensions (~66 Elo)
1042       // We take care to not overdo to avoid search getting stuck.
1043       if (ss->ply < thisThread->rootDepth * 2)
1044       {
1045           // Singular extension search (~58 Elo). If all moves but one fail low on a
1046           // search of (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta),
1047           // then that move is singular and should be extended. To verify this we do
1048           // a reduced search on all the other moves but the ttMove and if the
1049           // result is lower than ttValue minus a margin, then we will extend the ttMove.
1050           if (   !rootNode
1051               &&  depth >= 4 - (thisThread->previousDepth > 24) + 2 * (PvNode && tte->is_pv())
1052               &&  move == ttMove
1053               && !excludedMove // Avoid recursive singular search
1054            /* &&  ttValue != VALUE_NONE Already implicit in the next condition */
1055               &&  abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN
1056               && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
1057               &&  tte->depth() >= depth - 3)
1058           {
1059               Value singularBeta = ttValue - (3 + (ss->ttPv && !PvNode)) * depth;
1060               Depth singularDepth = (depth - 1) / 2;
1061
1062               ss->excludedMove = move;
1063               value = search<NonPV>(pos, ss, singularBeta - 1, singularBeta, singularDepth, cutNode);
1064               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1065
1066               if (value < singularBeta)
1067               {
1068                   extension = 1;
1069                   singularQuietLMR = !ttCapture;
1070
1071                   // Avoid search explosion by limiting the number of double extensions
1072                   if (  !PvNode
1073                       && value < singularBeta - 25
1074                       && ss->doubleExtensions <= 9)
1075                       extension = 2;
1076               }
1077
1078               // Multi-cut pruning
1079               // Our ttMove is assumed to fail high, and now we failed high also on a reduced
1080               // search without the ttMove. So we assume this expected Cut-node is not singular,
1081               // that multiple moves fail high, and we can prune the whole subtree by returning
1082               // a soft bound.
1083               else if (singularBeta >= beta)
1084                   return singularBeta;
1085
1086               // If the eval of ttMove is greater than beta, we reduce it (negative extension)
1087               else if (ttValue >= beta)
1088                   extension = -2;
1089
1090               // If the eval of ttMove is less than alpha and value, we reduce it (negative extension)
1091               else if (ttValue <= alpha && ttValue <= value)
1092                   extension = -1;
1093           }
1094
1095           // Check extensions (~1 Elo)
1096           else if (   givesCheck
1097                    && depth > 9
1098                    && abs(ss->staticEval) > 82)
1099               extension = 1;
1100
1101           // Quiet ttMove extensions (~0 Elo)
1102           else if (   PvNode
1103                    && move == ttMove
1104                    && move == ss->killers[0]
1105                    && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] >= 5177)
1106               extension = 1;
1107       }
1108
1109       // Add extension to new depth
1110       newDepth += extension;
1111       ss->doubleExtensions = (ss-1)->doubleExtensions + (extension == 2);
1112
1113       // Speculative prefetch as early as possible
1114       prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
1115
1116       // Update the current move (this must be done after singular extension search)
1117       ss->currentMove = move;
1118       ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
1119                                                                 [capture]
1120                                                                 [movedPiece]
1121                                                                 [to_sq(move)];
1122
1123       // Step 16. Make the move
1124       pos.do_move(move, st, givesCheck);
1125
1126       // Step 17. Late moves reduction / extension (LMR, ~98 Elo)
1127       // We use various heuristics for the sons of a node after the first son has
1128       // been searched. In general we would like to reduce them, but there are many
1129       // cases where we extend a son if it has good chances to be "interesting".
1130       if (    depth >= 2
1131           &&  moveCount > 1 + (PvNode && ss->ply <= 1)
1132           && (   !ss->ttPv
1133               || !capture
1134               || (cutNode && (ss-1)->moveCount > 1)))
1135       {
1136           Depth r = reduction(improving, depth, moveCount, delta, thisThread->rootDelta);
1137
1138           // Decrease reduction if position is or has been on the PV
1139           // and node is not likely to fail low. (~3 Elo)
1140           if (   ss->ttPv
1141               && !likelyFailLow)
1142               r -= 2;
1143
1144           // Decrease reduction if opponent's move count is high (~1 Elo)
1145           if ((ss-1)->moveCount > 7)
1146               r--;
1147
1148           // Increase reduction for cut nodes (~3 Elo)
1149           if (cutNode)
1150               r += 2;
1151
1152           // Increase reduction if ttMove is a capture (~3 Elo)
1153           if (ttCapture)
1154               r++;
1155
1156           // Decrease reduction for PvNodes based on depth
1157           if (PvNode)
1158               r -= 1 + 11 / (3 + depth);
1159
1160           // Decrease reduction if ttMove has been singularly extended (~1 Elo)
1161           if (singularQuietLMR)
1162               r--;
1163
1164           // Dicrease reduction if we move a threatened piece (~1 Elo)
1165           if (   depth > 9
1166               && (mp.threatenedPieces & from_sq(move)))
1167               r--;
1168
1169           // Increase reduction if next ply has a lot of fail high
1170           if ((ss+1)->cutoffCnt > 3 && !PvNode)
1171               r++;
1172
1173           ss->statScore =  2 * thisThread->mainHistory[us][from_to(move)]
1174                          + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
1175                          + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
1176                          + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
1177                          - 4433;
1178
1179           // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
1180           r -= ss->statScore / (13628 + 4000 * (depth > 7 && depth < 19));
1181
1182           // In general we want to cap the LMR depth search at newDepth, but when
1183           // reduction is negative, we allow this move a limited search extension
1184           // beyond the first move depth. This may lead to hidden double extensions.
1185           Depth d = std::clamp(newDepth - r, 1, newDepth + 1);
1186
1187           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
1188
1189           // Do full depth search when reduced LMR search fails high
1190           if (value > alpha && d < newDepth)
1191           {
1192               const bool doDeeperSearch = value > (alpha + 64 + 11 * (newDepth - d));
1193               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth + doDeeperSearch, !cutNode);
1194
1195               int bonus = value > alpha ?  stat_bonus(newDepth)
1196                                         : -stat_bonus(newDepth);
1197
1198               if (capture)
1199                   bonus /= 6;
1200
1201               update_continuation_histories(ss, movedPiece, to_sq(move), bonus);
1202           }
1203       }
1204
1205       // Step 18. Full depth search when LMR is skipped
1206       else if (!PvNode || moveCount > 1)
1207       {
1208               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode);
1209       }
1210
1211       // For PV nodes only, do a full PV search on the first move or after a fail
1212       // high (in the latter case search only if value < beta), otherwise let the
1213       // parent node fail low with value <= alpha and try another move.
1214       if (PvNode && (moveCount == 1 || (value > alpha && (rootNode || value < beta))))
1215       {
1216           (ss+1)->pv = pv;
1217           (ss+1)->pv[0] = MOVE_NONE;
1218
1219           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha,
1220                               std::min(maxNextDepth, newDepth), false);
1221       }
1222
1223       // Step 19. Undo move
1224       pos.undo_move(move);
1225
1226       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1227
1228       // Step 20. Check for a new best move
1229       // Finished searching the move. If a stop occurred, the return value of
1230       // the search cannot be trusted, and we return immediately without
1231       // updating best move, PV and TT.
1232       if (Threads.stop.load(std::memory_order_relaxed))
1233           return VALUE_ZERO;
1234
1235       if (rootNode)
1236       {
1237           RootMove& rm = *std::find(thisThread->rootMoves.begin(),
1238                                     thisThread->rootMoves.end(), move);
1239
1240           rm.averageScore = rm.averageScore != -VALUE_INFINITE ? (2 * value + rm.averageScore) / 3 : value;
1241
1242           // PV move or new best move?
1243           if (moveCount == 1 || value > alpha)
1244           {
1245               rm.score = value;
1246               rm.selDepth = thisThread->selDepth;
1247               rm.pv.resize(1);
1248
1249               assert((ss+1)->pv);
1250
1251               for (Move* m = (ss+1)->pv; *m != MOVE_NONE; ++m)
1252                   rm.pv.push_back(*m);
1253
1254               // We record how often the best move has been changed in each iteration.
1255               // This information is used for time management. In MultiPV mode,
1256               // we must take care to only do this for the first PV line.
1257               if (   moveCount > 1
1258                   && !thisThread->pvIdx)
1259                   ++thisThread->bestMoveChanges;
1260           }
1261           else
1262               // All other moves but the PV are set to the lowest value: this
1263               // is not a problem when sorting because the sort is stable and the
1264               // move position in the list is preserved - just the PV is pushed up.
1265               rm.score = -VALUE_INFINITE;
1266       }
1267
1268       if (value > bestValue)
1269       {
1270           bestValue = value;
1271
1272           if (value > alpha)
1273           {
1274               bestMove = move;
1275
1276               if (PvNode && !rootNode) // Update pv even in fail-high case
1277                   update_pv(ss->pv, move, (ss+1)->pv);
1278
1279               if (PvNode && value < beta) // Update alpha! Always alpha < beta
1280               {
1281                   alpha = value;
1282
1283                   // Reduce other moves if we have found at least one score improvement
1284                   if (   depth > 1
1285                       && depth < 6
1286                       && beta  <  VALUE_KNOWN_WIN
1287                       && alpha > -VALUE_KNOWN_WIN)
1288                      depth -= 1;
1289
1290                   assert(depth > 0);
1291               }
1292               else
1293               {
1294                   ss->cutoffCnt++;
1295                   assert(value >= beta); // Fail high
1296                   break;
1297               }
1298           }
1299       }
1300       else
1301          ss->cutoffCnt = 0;
1302
1303
1304       // If the move is worse than some previously searched move, remember it to update its stats later
1305       if (move != bestMove)
1306       {
1307           if (capture && captureCount < 32)
1308               capturesSearched[captureCount++] = move;
1309
1310           else if (!capture && quietCount < 64)
1311               quietsSearched[quietCount++] = move;
1312       }
1313     }
1314
1315     // The following condition would detect a stop only after move loop has been
1316     // completed. But in this case bestValue is valid because we have fully
1317     // searched our subtree, and we can anyhow save the result in TT.
1318     /*
1319        if (Threads.stop)
1320         return VALUE_DRAW;
1321     */
1322
1323     // Step 21. Check for mate and stalemate
1324     // All legal moves have been searched and if there are no legal moves, it
1325     // must be a mate or a stalemate. If we are in a singular extension search then
1326     // return a fail low score.
1327
1328     assert(moveCount || !ss->inCheck || excludedMove || !MoveList<LEGAL>(pos).size());
1329
1330     if (!moveCount)
1331         bestValue = excludedMove ? alpha :
1332                     ss->inCheck  ? mated_in(ss->ply)
1333                                  : VALUE_DRAW;
1334
1335     // If there is a move which produces search value greater than alpha we update stats of searched moves
1336     else if (bestMove)
1337         update_all_stats(pos, ss, bestMove, bestValue, beta, prevSq,
1338                          quietsSearched, quietCount, capturesSearched, captureCount, depth);
1339
1340     // Bonus for prior countermove that caused the fail low
1341     else if (   (depth >= 5 || PvNode)
1342              && !priorCapture)
1343     {
1344         //Assign extra bonus if current node is PvNode or cutNode
1345         //or fail low was really bad
1346         bool extraBonus =    PvNode
1347                           || cutNode
1348                           || bestValue < alpha - 62 * depth;
1349
1350         update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, stat_bonus(depth) * (1 + extraBonus));
1351     }
1352
1353     if (PvNode)
1354         bestValue = std::min(bestValue, maxValue);
1355
1356     // If no good move is found and the previous position was ttPv, then the previous
1357     // opponent move is probably good and the new position is added to the search tree.
1358     if (bestValue <= alpha)
1359         ss->ttPv = ss->ttPv || ((ss-1)->ttPv && depth > 3);
1360
1361     // Write gathered information in transposition table
1362     if (!excludedMove && !(rootNode && thisThread->pvIdx))
1363         tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), ss->ttPv,
1364                   bestValue >= beta ? BOUND_LOWER :
1365                   PvNode && bestMove ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
1366                   depth, bestMove, ss->staticEval);
1367
1368     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1369
1370     return bestValue;
1371   }
1372
1373
1374   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main search
1375   // function with zero depth, or recursively with further decreasing depth per call.
1376   // (~155 elo)
1377   template <NodeType nodeType>
1378   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
1379
1380     static_assert(nodeType != Root);
1381     constexpr bool PvNode = nodeType == PV;
1382
1383     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
1384     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
1385     assert(depth <= 0);
1386
1387     Move pv[MAX_PLY+1];
1388     StateInfo st;
1389     ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::CacheLineSize);
1390
1391     TTEntry* tte;
1392     Key posKey;
1393     Move ttMove, move, bestMove;
1394     Depth ttDepth;
1395     Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase;
1396     bool pvHit, givesCheck, capture;
1397     int moveCount;
1398
1399     if (PvNode)
1400     {
1401         (ss+1)->pv = pv;
1402         ss->pv[0] = MOVE_NONE;
1403     }
1404
1405     Thread* thisThread = pos.this_thread();
1406     bestMove = MOVE_NONE;
1407     ss->inCheck = pos.checkers();
1408     moveCount = 0;
1409
1410     // Check for an immediate draw or maximum ply reached
1411     if (   pos.is_draw(ss->ply)
1412         || ss->ply >= MAX_PLY)
1413         return (ss->ply >= MAX_PLY && !ss->inCheck) ? evaluate(pos) : VALUE_DRAW;
1414
1415     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
1416
1417     // Decide whether or not to include checks: this fixes also the type of
1418     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
1419     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
1420     ttDepth = ss->inCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS
1421                                                   : DEPTH_QS_NO_CHECKS;
1422     // Transposition table lookup
1423     posKey = pos.key();
1424     tte = TT.probe(posKey, ss->ttHit);
1425     ttValue = ss->ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
1426     ttMove = ss->ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
1427     pvHit = ss->ttHit && tte->is_pv();
1428
1429     if (  !PvNode
1430         && ss->ttHit
1431         && tte->depth() >= ttDepth
1432         && ttValue != VALUE_NONE // Only in case of TT access race
1433         && (tte->bound() & (ttValue >= beta ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
1434         return ttValue;
1435
1436     // Evaluate the position statically
1437     if (ss->inCheck)
1438     {
1439         ss->staticEval = VALUE_NONE;
1440         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1441     }
1442     else
1443     {
1444         if (ss->ttHit)
1445         {
1446             // Never assume anything about values stored in TT
1447             if ((ss->staticEval = bestValue = tte->eval()) == VALUE_NONE)
1448                 ss->staticEval = bestValue = evaluate(pos);
1449
1450             // ttValue can be used as a better position evaluation (~7 Elo)
1451             if (    ttValue != VALUE_NONE
1452                 && (tte->bound() & (ttValue > bestValue ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
1453                 bestValue = ttValue;
1454         }
1455         else
1456             // In case of null move search use previous static eval with a different sign
1457             ss->staticEval = bestValue =
1458             (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? evaluate(pos)
1459                                              : -(ss-1)->staticEval;
1460
1461         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1462         if (bestValue >= beta)
1463         {
1464             // Save gathered info in transposition table
1465             if (!ss->ttHit)
1466                 tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), false, BOUND_LOWER,
1467                           DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval);
1468
1469             return bestValue;
1470         }
1471
1472         if (PvNode && bestValue > alpha)
1473             alpha = bestValue;
1474
1475         futilityBase = bestValue + 153;
1476     }
1477
1478     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
1479                                           nullptr                   , (ss-4)->continuationHistory,
1480                                           nullptr                   , (ss-6)->continuationHistory };
1481
1482     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1483     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1484     // queen promotions, and other checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS)
1485     // will be generated.
1486     Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
1487     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
1488                                       &thisThread->captureHistory,
1489                                       contHist,
1490                                       prevSq);
1491
1492     int quietCheckEvasions = 0;
1493
1494     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1495     while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
1496     {
1497       assert(is_ok(move));
1498
1499       // Check for legality
1500       if (!pos.legal(move))
1501           continue;
1502
1503       givesCheck = pos.gives_check(move);
1504       capture = pos.capture(move);
1505
1506       moveCount++;
1507
1508       // Futility pruning and moveCount pruning (~5 Elo)
1509       if (    bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
1510           && !givesCheck
1511           &&  to_sq(move) != prevSq
1512           &&  futilityBase > -VALUE_KNOWN_WIN
1513           &&  type_of(move) != PROMOTION)
1514       {
1515
1516           if (moveCount > 2)
1517               continue;
1518
1519           futilityValue = futilityBase + PieceValue[EG][pos.piece_on(to_sq(move))];
1520
1521           if (futilityValue <= alpha)
1522           {
1523               bestValue = std::max(bestValue, futilityValue);
1524               continue;
1525           }
1526
1527           if (futilityBase <= alpha && !pos.see_ge(move, VALUE_ZERO + 1))
1528           {
1529               bestValue = std::max(bestValue, futilityBase);
1530               continue;
1531           }
1532       }
1533
1534       // Do not search moves with negative SEE values (~5 Elo)
1535       if (    bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
1536           && !pos.see_ge(move))
1537           continue;
1538
1539       // Speculative prefetch as early as possible
1540       prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
1541
1542       ss->currentMove = move;
1543       ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
1544                                                                 [capture]
1545                                                                 [pos.moved_piece(move)]
1546                                                                 [to_sq(move)];
1547
1548       // Continuation history based pruning (~2 Elo)
1549       if (   !capture
1550           && bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
1551           && (*contHist[0])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < 0
1552           && (*contHist[1])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < 0)
1553           continue;
1554
1555       // movecount pruning for quiet check evasions
1556       if (   bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
1557           && quietCheckEvasions > 1
1558           && !capture
1559           && ss->inCheck)
1560           continue;
1561
1562       quietCheckEvasions += !capture && ss->inCheck;
1563
1564       // Make and search the move
1565       pos.do_move(move, st, givesCheck);
1566       value = -qsearch<nodeType>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - 1);
1567       pos.undo_move(move);
1568
1569       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1570
1571       // Check for a new best move
1572       if (value > bestValue)
1573       {
1574           bestValue = value;
1575
1576           if (value > alpha)
1577           {
1578               bestMove = move;
1579
1580               if (PvNode) // Update pv even in fail-high case
1581                   update_pv(ss->pv, move, (ss+1)->pv);
1582
1583               if (PvNode && value < beta) // Update alpha here!
1584                   alpha = value;
1585               else
1586                   break; // Fail high
1587           }
1588        }
1589     }
1590
1591     // All legal moves have been searched. A special case: if we're in check
1592     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1593     if (ss->inCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1594     {
1595         assert(!MoveList<LEGAL>(pos).size());
1596
1597         return mated_in(ss->ply); // Plies to mate from the root
1598     }
1599
1600     // Save gathered info in transposition table
1601     tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), pvHit,
1602               bestValue >= beta ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER,
1603               ttDepth, bestMove, ss->staticEval);
1604
1605     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1606
1607     return bestValue;
1608   }
1609
1610
1611   // value_to_tt() adjusts a mate or TB score from "plies to mate from the root" to
1612   // "plies to mate from the current position". Standard scores are unchanged.
1613   // The function is called before storing a value in the transposition table.
1614
1615   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1616
1617     assert(v != VALUE_NONE);
1618
1619     return  v >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY  ? v + ply
1620           : v <= VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY ? v - ply : v;
1621   }
1622
1623
1624   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): it adjusts a mate or TB score
1625   // from the transposition table (which refers to the plies to mate/be mated from
1626   // current position) to "plies to mate/be mated (TB win/loss) from the root". However,
1627   // for mate scores, to avoid potentially false mate scores related to the 50 moves rule
1628   // and the graph history interaction, we return an optimal TB score instead.
1629
1630   Value value_from_tt(Value v, int ply, int r50c) {
1631
1632     if (v == VALUE_NONE)
1633         return VALUE_NONE;
1634
1635     if (v >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)  // TB win or better
1636     {
1637         if (v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY && VALUE_MATE - v > 99 - r50c)
1638             return VALUE_MATE_IN_MAX_PLY - 1; // do not return a potentially false mate score
1639
1640         return v - ply;
1641     }
1642
1643     if (v <= VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY) // TB loss or worse
1644     {
1645         if (v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY && VALUE_MATE + v > 99 - r50c)
1646             return VALUE_MATED_IN_MAX_PLY + 1; // do not return a potentially false mate score
1647
1648         return v + ply;
1649     }
1650
1651     return v;
1652   }
1653
1654
1655   // update_pv() adds current move and appends child pv[]
1656
1657   void update_pv(Move* pv, Move move, const Move* childPv) {
1658
1659     for (*pv++ = move; childPv && *childPv != MOVE_NONE; )
1660         *pv++ = *childPv++;
1661     *pv = MOVE_NONE;
1662   }
1663
1664
1665   // update_all_stats() updates stats at the end of search() when a bestMove is found
1666
1667   void update_all_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move bestMove, Value bestValue, Value beta, Square prevSq,
1668                         Move* quietsSearched, int quietCount, Move* capturesSearched, int captureCount, Depth depth) {
1669
1670     Color us = pos.side_to_move();
1671     Thread* thisThread = pos.this_thread();
1672     CapturePieceToHistory& captureHistory = thisThread->captureHistory;
1673     Piece moved_piece = pos.moved_piece(bestMove);
1674     PieceType captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(bestMove)));
1675     int bonus1 = stat_bonus(depth + 1);
1676
1677     if (!pos.capture(bestMove))
1678     {
1679         int bonus2 = bestValue > beta + 137 ? bonus1               // larger bonus
1680                                             : stat_bonus(depth);   // smaller bonus
1681
1682         // Increase stats for the best move in case it was a quiet move
1683         update_quiet_stats(pos, ss, bestMove, bonus2);
1684
1685         // Decrease stats for all non-best quiet moves
1686         for (int i = 0; i < quietCount; ++i)
1687         {
1688             thisThread->mainHistory[us][from_to(quietsSearched[i])] << -bonus2;
1689             update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(quietsSearched[i]), to_sq(quietsSearched[i]), -bonus2);
1690         }
1691     }
1692     else
1693         // Increase stats for the best move in case it was a capture move
1694         captureHistory[moved_piece][to_sq(bestMove)][captured] << bonus1;
1695
1696     // Extra penalty for a quiet early move that was not a TT move or
1697     // main killer move in previous ply when it gets refuted.
1698     if (   ((ss-1)->moveCount == 1 + (ss-1)->ttHit || ((ss-1)->currentMove == (ss-1)->killers[0]))
1699         && !pos.captured_piece())
1700             update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -bonus1);
1701
1702     // Decrease stats for all non-best capture moves
1703     for (int i = 0; i < captureCount; ++i)
1704     {
1705         moved_piece = pos.moved_piece(capturesSearched[i]);
1706         captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(capturesSearched[i])));
1707         captureHistory[moved_piece][to_sq(capturesSearched[i])][captured] << -bonus1;
1708     }
1709   }
1710
1711
1712   // update_continuation_histories() updates histories of the move pairs formed
1713   // by moves at ply -1, -2, -4, and -6 with current move.
1714
1715   void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus) {
1716
1717     for (int i : {1, 2, 4, 6})
1718     {
1719         // Only update first 2 continuation histories if we are in check
1720         if (ss->inCheck && i > 2)
1721             break;
1722         if (is_ok((ss-i)->currentMove))
1723             (*(ss-i)->continuationHistory)[pc][to] << bonus;
1724     }
1725   }
1726
1727
1728   // update_quiet_stats() updates move sorting heuristics
1729
1730   void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, int bonus) {
1731
1732     // Update killers
1733     if (ss->killers[0] != move)
1734     {
1735         ss->killers[1] = ss->killers[0];
1736         ss->killers[0] = move;
1737     }
1738
1739     Color us = pos.side_to_move();
1740     Thread* thisThread = pos.this_thread();
1741     thisThread->mainHistory[us][from_to(move)] << bonus;
1742     update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
1743
1744     // Update countermove history
1745     if (is_ok((ss-1)->currentMove))
1746     {
1747         Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
1748         thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq] = move;
1749     }
1750   }
1751
1752   // When playing with strength handicap, choose best move among a set of RootMoves
1753   // using a statistical rule dependent on 'level'. Idea by Heinz van Saanen.
1754
1755   Move Skill::pick_best(size_t multiPV) {
1756
1757     const RootMoves& rootMoves = Threads.main()->rootMoves;
1758     static PRNG rng(now()); // PRNG sequence should be non-deterministic
1759
1760     // RootMoves are already sorted by score in descending order
1761     Value topScore = rootMoves[0].score;
1762     int delta = std::min(topScore - rootMoves[multiPV - 1].score, PawnValueMg);
1763     int maxScore = -VALUE_INFINITE;
1764     double weakness = 120 - 2 * level;
1765
1766     // Choose best move. For each move score we add two terms, both dependent on
1767     // weakness. One is deterministic and bigger for weaker levels, and one is
1768     // random. Then we choose the move with the resulting highest score.
1769     for (size_t i = 0; i < multiPV; ++i)
1770     {
1771         // This is our magic formula
1772         int push = int((  weakness * int(topScore - rootMoves[i].score)
1773                         + delta * (rng.rand<unsigned>() % int(weakness))) / 128);
1774
1775         if (rootMoves[i].score + push >= maxScore)
1776         {
1777             maxScore = rootMoves[i].score + push;
1778             best = rootMoves[i].pv[0];
1779         }
1780     }
1781
1782     return best;
1783   }
1784
1785 } // namespace
1786
1787
1788 /// MainThread::check_time() is used to print debug info and, more importantly,
1789 /// to detect when we are out of available time and thus stop the search.
1790
1791 void MainThread::check_time() {
1792
1793   if (--callsCnt > 0)
1794       return;
1795
1796   // When using nodes, ensure checking rate is not lower than 0.1% of nodes
1797   callsCnt = Limits.nodes ? std::min(1024, int(Limits.nodes / 1024)) : 1024;
1798
1799   static TimePoint lastInfoTime = now();
1800
1801   TimePoint elapsed = Time.elapsed();
1802   TimePoint tick = Limits.startTime + elapsed;
1803
1804   if (tick - lastInfoTime >= 1000)
1805   {
1806       lastInfoTime = tick;
1807       dbg_print();
1808   }
1809
1810   // We should not stop pondering until told so by the GUI
1811   if (ponder)
1812       return;
1813
1814   if (   (Limits.use_time_management() && (elapsed > Time.maximum() - 10 || stopOnPonderhit))
1815       || (Limits.movetime && elapsed >= Limits.movetime)
1816       || (Limits.nodes && Threads.nodes_searched() >= (uint64_t)Limits.nodes))
1817       Threads.stop = true;
1818 }
1819
1820
1821 /// UCI::pv() formats PV information according to the UCI protocol. UCI requires
1822 /// that all (if any) unsearched PV lines are sent using a previous search score.
1823
1824 string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
1825
1826   std::stringstream ss;
1827   TimePoint elapsed = Time.elapsed() + 1;
1828   const RootMoves& rootMoves = pos.this_thread()->rootMoves;
1829   size_t pvIdx = pos.this_thread()->pvIdx;
1830   size_t multiPV = std::min((size_t)Options["MultiPV"], rootMoves.size());
1831   uint64_t nodesSearched = Threads.nodes_searched();
1832   uint64_t tbHits = Threads.tb_hits() + (TB::RootInTB ? rootMoves.size() : 0);
1833
1834   for (size_t i = 0; i < multiPV; ++i)
1835   {
1836       bool updated = rootMoves[i].score != -VALUE_INFINITE;
1837
1838       if (depth == 1 && !updated && i > 0)
1839           continue;
1840
1841       Depth d = updated ? depth : std::max(1, depth - 1);
1842       Value v = updated ? rootMoves[i].score : rootMoves[i].previousScore;
1843
1844       if (v == -VALUE_INFINITE)
1845           v = VALUE_ZERO;
1846
1847       bool tb = TB::RootInTB && abs(v) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY;
1848       v = tb ? rootMoves[i].tbScore : v;
1849
1850       if (ss.rdbuf()->in_avail()) // Not at first line
1851           ss << "\n";
1852
1853       ss << "info"
1854          << " depth "    << d
1855          << " seldepth " << rootMoves[i].selDepth
1856          << " multipv "  << i + 1
1857          << " score "    << UCI::value(v);
1858
1859       if (Options["UCI_ShowWDL"])
1860           ss << UCI::wdl(v, pos.game_ply());
1861
1862       if (!tb && i == pvIdx)
1863           ss << (v >= beta ? " lowerbound" : v <= alpha ? " upperbound" : "");
1864
1865       ss << " nodes "    << nodesSearched
1866          << " nps "      << nodesSearched * 1000 / elapsed
1867          << " hashfull " << TT.hashfull()
1868          << " tbhits "   << tbHits
1869          << " time "     << elapsed
1870          << " pv";
1871
1872       for (Move m : rootMoves[i].pv)
1873           ss << " " << UCI::move(m, pos.is_chess960());
1874   }
1875
1876   return ss.str();
1877 }
1878
1879
1880 /// RootMove::extract_ponder_from_tt() is called in case we have no ponder move
1881 /// before exiting the search, for instance, in case we stop the search during a
1882 /// fail high at root. We try hard to have a ponder move to return to the GUI,
1883 /// otherwise in case of 'ponder on' we have nothing to think on.
1884
1885 bool RootMove::extract_ponder_from_tt(Position& pos) {
1886
1887     StateInfo st;
1888     ASSERT_ALIGNED(&st, Eval::NNUE::CacheLineSize);
1889
1890     bool ttHit;
1891
1892     assert(pv.size() == 1);
1893
1894     if (pv[0] == MOVE_NONE)
1895         return false;
1896
1897     pos.do_move(pv[0], st);
1898     TTEntry* tte = TT.probe(pos.key(), ttHit);
1899
1900     if (ttHit)
1901     {
1902         Move m = tte->move(); // Local copy to be SMP safe
1903         if (MoveList<LEGAL>(pos).contains(m))
1904             pv.push_back(m);
1905     }
1906
1907     pos.undo_move(pv[0]);
1908     return pv.size() > 1;
1909 }
1910
1911 void Tablebases::rank_root_moves(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves) {
1912
1913     RootInTB = false;
1914     UseRule50 = bool(Options["Syzygy50MoveRule"]);
1915     ProbeDepth = int(Options["SyzygyProbeDepth"]);
1916     Cardinality = int(Options["SyzygyProbeLimit"]);
1917     bool dtz_available = true;
1918
1919     // Tables with fewer pieces than SyzygyProbeLimit are searched with
1920     // ProbeDepth == DEPTH_ZERO
1921     if (Cardinality > MaxCardinality)
1922     {
1923         Cardinality = MaxCardinality;
1924         ProbeDepth = 0;
1925     }
1926
1927     if (Cardinality >= popcount(pos.pieces()) && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
1928     {
1929         // Rank moves using DTZ tables
1930         RootInTB = root_probe(pos, rootMoves);
1931
1932         if (!RootInTB)
1933         {
1934             // DTZ tables are missing; try to rank moves using WDL tables
1935             dtz_available = false;
1936             RootInTB = root_probe_wdl(pos, rootMoves);
1937         }
1938     }
1939
1940     if (RootInTB)
1941     {
1942         // Sort moves according to TB rank
1943         std::stable_sort(rootMoves.begin(), rootMoves.end(),
1944                   [](const RootMove &a, const RootMove &b) { return a.tbRank > b.tbRank; } );
1945
1946         // Probe during search only if DTZ is not available and we are winning
1947         if (dtz_available || rootMoves[0].tbScore <= VALUE_DRAW)
1948             Cardinality = 0;
1949     }
1950     else
1951     {
1952         // Clean up if root_probe() and root_probe_wdl() have failed
1953         for (auto& m : rootMoves)
1954             m.tbRank = 0;
1955     }
1956 }
1957
1958 } // namespace Stockfish