Introduce and use MovePickerExt
[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   // A dispatcher to choose among different move sources according to the type of node
336   template<bool SpNode, bool Root> struct MovePickerExt;
337
338   // In Root nodes use RootMoveList Rml as source
339   template<> struct MovePickerExt<false, true> {
340
341       MovePickerExt(const Position&, Move, Depth, const History&, SearchStack*, Value)
342                   : rm(Rml->begin()), firstCall(true) {}
343
344       Move get_next_move() {
345
346         if (!firstCall)
347             ++rm;
348         else
349             firstCall = false;
350
351         return rm != Rml->end() ? rm->pv[0] : MOVE_NONE;
352       }
353       int number_of_evasions() const { return (int)Rml->size(); }
354
355       RootMoveList::iterator rm;
356       bool firstCall;
357   };
358
359   // In SpNodes use split point's shared MovePicker as move source
360   template<> struct MovePickerExt<true, false> {
361
362       MovePickerExt(const Position&, Move, Depth, const History&, SearchStack* ss, Value)
363                   : mp(ss->sp->mp) {}
364
365       Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
366       int number_of_evasions() const { return mp->number_of_evasions(); }
367
368       RootMoveList::iterator rm; // Dummy, never used
369       MovePicker* mp;
370   };
371
372   // Normal case, create and use a MovePicker object as source
373   template<> struct MovePickerExt<false, false> : public MovePicker {
374
375       MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
376                     SearchStack* ss, Value beta) : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, beta) {}
377
378       RootMoveList::iterator rm; // Dummy, never used
379   };
380
381 } // namespace
382
383
384 ////
385 //// Functions
386 ////
387
388 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
389 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
390
391 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
392 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
393
394
395 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
396
397 void init_search() {
398
399   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
400   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
401   int mc; // moveCount
402
403   // Init reductions array
404   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
405   {
406       double    pvRed = log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.0;
407       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
408       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
409       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
410   }
411
412   // Init futility margins array
413   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
414       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
415
416   // Init futility move count array
417   for (d = 0; d < 32; d++)
418       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
419 }
420
421
422 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
423 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
424
425 int64_t perft(Position& pos, Depth depth)
426 {
427     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
428     StateInfo st;
429     Move m;
430     int64_t sum = 0;
431
432     // Generate all legal moves
433     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
434
435     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
436     // the moves, just to count them.
437     if (depth <= ONE_PLY)
438         return int(last - mlist);
439
440     // Loop through all legal moves
441     CheckInfo ci(pos);
442     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
443     {
444         m = cur->move;
445         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
446         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
447         pos.undo_move(m);
448     }
449     return sum;
450 }
451
452
453 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
454 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
455 /// search-related global variables, and calls id_loop(). It returns false
456 /// when a quit command is received during the search.
457
458 bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
459            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
460
461   // Initialize global search variables
462   StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = SendSearchedNodes = false;
463   NodesSincePoll = 0;
464   SearchStartTime = get_system_time();
465   ExactMaxTime = maxTime;
466   MaxDepth = maxDepth;
467   MaxNodes = maxNodes;
468   InfiniteSearch = infinite;
469   Pondering = ponder;
470   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
471
472   // Look for a book move, only during games, not tests
473   if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
474   {
475       if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.name())
476           OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
477
478       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
479       if (bookMove != MOVE_NONE)
480       {
481           if (Pondering)
482               wait_for_stop_or_ponderhit();
483
484           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
485           return !QuitRequest;
486       }
487   }
488
489   // Read UCI option values
490   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
491   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
492   {
493       Options["Clear Hash"].set_value("false");
494       TT.clear();
495   }
496
497   CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
498   CheckExtension[0]         = Options["Check Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
499   SingleEvasionExtension[1] = Options["Single Evasion Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
500   SingleEvasionExtension[0] = Options["Single Evasion Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
501   PawnPushTo7thExtension[1] = Options["Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
502   PawnPushTo7thExtension[0] = Options["Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
503   PassedPawnExtension[1]    = Options["Passed Pawn Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
504   PassedPawnExtension[0]    = Options["Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
505   PawnEndgameExtension[1]   = Options["Pawn Endgame Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
506   PawnEndgameExtension[0]   = Options["Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
507   MateThreatExtension[1]    = Options["Mate Threat Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
508   MateThreatExtension[0]    = Options["Mate Threat Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
509   MultiPV                   = Options["MultiPV"].value<int>();
510   UseLogFile                = Options["Use Search Log"].value<bool>();
511
512   read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
513
514   // Set the number of active threads
515   ThreadsMgr.read_uci_options();
516   init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
517
518   // Wake up needed threads
519   for (int i = 1; i < ThreadsMgr.active_threads(); i++)
520       ThreadsMgr.wake_sleeping_thread(i);
521
522   // Set thinking time
523   int myTime = time[pos.side_to_move()];
524   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
525   if (UseTimeManagement)
526       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
527
528   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
529   // heavy time pressure.
530   if (MaxNodes)
531       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
532   else if (myTime && myTime < 1000)
533       NodesBetweenPolls = 1000;
534   else if (myTime && myTime < 5000)
535       NodesBetweenPolls = 5000;
536   else
537       NodesBetweenPolls = 30000;
538
539   // Write search information to log file
540   if (UseLogFile)
541   {
542       std::string name = Options["Search Log Filename"].value<std::string>();
543       LogFile.open(name.c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
544
545       LogFile << "Searching: "  << pos.to_fen()
546               << "\ninfinite: " << infinite
547               << " ponder: "    << ponder
548               << " time: "      << myTime
549               << " increment: " << myIncrement
550               << " moves to go: " << movesToGo << endl;
551   }
552
553   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
554   Move ponderMove = MOVE_NONE;
555   Move bestMove = id_loop(pos, searchMoves, &ponderMove);
556
557   // Print final search statistics
558   cout << "info nodes " << pos.nodes_searched()
559        << " nps " << nps(pos)
560        << " time " << current_search_time() << endl;
561
562   if (UseLogFile)
563   {
564       LogFile << "\nNodes: " << pos.nodes_searched()
565               << "\nNodes/second: " << nps(pos)
566               << "\nBest move: " << move_to_san(pos, bestMove);
567
568       StateInfo st;
569       pos.do_move(bestMove, st);
570       LogFile << "\nPonder move: "
571               << move_to_san(pos, ponderMove) // Works also with MOVE_NONE
572               << endl;
573
574       // Return from think() with unchanged position
575       pos.undo_move(bestMove);
576
577       LogFile.close();
578   }
579
580   // This makes all the threads to go to sleep
581   ThreadsMgr.set_active_threads(1);
582
583   // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
584   // best move before we are told to do so.
585   if (!StopRequest && (Pondering || InfiniteSearch))
586       wait_for_stop_or_ponderhit();
587
588   // Could be both MOVE_NONE when searching on a stalemate position
589   cout << "bestmove " << bestMove << " ponder " << ponderMove << endl;
590
591   return !QuitRequest;
592 }
593
594
595 namespace {
596
597   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls search()
598   // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
599   // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
600   // reached.
601
602   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove) {
603
604     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
605     Depth depth;
606     Move EasyMove = MOVE_NONE;
607     Value value, alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
608     int researchCountFL, researchCountFH;
609
610     // Moves to search are verified, scored and sorted
611     RootMoveList rml(pos, searchMoves);
612     Rml = &rml;
613
614     // Handle special case of searching on a mate/stale position
615     if (rml.size() == 0)
616     {
617         Value s = (pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW);
618
619         cout << "info depth " << 1
620              << " score " << value_to_uci(s) << endl;
621
622         return MOVE_NONE;
623     }
624
625     // Initialize
626     TT.new_search();
627     H.clear();
628     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
629     ValueByIteration[1] = rml[0].pv_score;
630     Iteration = 1;
631
632     // Send initial RootMoveList scoring (iteration 1)
633     cout << set960(pos.is_chess960()) // Is enough to set once at the beginning
634          << "info depth " << Iteration
635          << "\n" << rml[0].pv_info_to_uci(pos, alpha, beta) << endl;
636
637     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
638     if (   rml.size() == 1
639         || rml[0].pv_score > rml[1].pv_score + EasyMoveMargin)
640         EasyMove = rml[0].pv[0];
641
642     // Iterative deepening loop
643     while (Iteration < PLY_MAX)
644     {
645         // Initialize iteration
646         Iteration++;
647         BestMoveChangesByIteration[Iteration] = 0;
648
649         cout << "info depth " << Iteration << endl;
650
651         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
652         if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(ValueByIteration[Iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
653         {
654             int prevDelta1 = ValueByIteration[Iteration - 1] - ValueByIteration[Iteration - 2];
655             int prevDelta2 = ValueByIteration[Iteration - 2] - ValueByIteration[Iteration - 3];
656
657             AspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
658             AspirationDelta = (AspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
659
660             alpha = Max(ValueByIteration[Iteration - 1] - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
661             beta  = Min(ValueByIteration[Iteration - 1] + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
662         }
663
664         depth = (Iteration - 2) * ONE_PLY + InitialDepth;
665
666         researchCountFL = researchCountFH = 0;
667
668         // We start with small aspiration window and in case of fail high/low, we
669         // research with bigger window until we are not failing high/low anymore.
670         while (true)
671         {
672             // Sort the moves before to (re)search
673             rml.set_non_pv_scores(pos, rml[0].pv[0], ss);
674             rml.sort();
675
676             // Search to the current depth, rml is updated and sorted
677             value = search<PV, false, true>(pos, ss, alpha, beta, depth, 0);
678
679             // Sort the moves before to return
680             rml.sort();
681
682             // Write PV lines to transposition table, in case the relevant entries
683             // have been overwritten during the search.
684             for (int i = 0; i < Min(MultiPV, (int)rml.size()); i++)
685                 rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
686
687             if (StopRequest)
688                 break;
689
690             assert(value >= alpha);
691
692             if (value >= beta)
693             {
694                 // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
695                 beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
696                 researchCountFH++;
697             }
698             else if (value <= alpha)
699             {
700                 AspirationFailLow = true;
701                 StopOnPonderhit = false;
702
703                 // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
704                 alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
705                 researchCountFL++;
706             }
707             else
708                 break;
709         }
710
711         if (StopRequest)
712             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
713
714         //Save info about search result
715         ValueByIteration[Iteration] = value;
716
717         // Drop the easy move if differs from the new best move
718         if (rml[0].pv[0] != EasyMove)
719             EasyMove = MOVE_NONE;
720
721         if (UseTimeManagement)
722         {
723             // Time to stop?
724             bool stopSearch = false;
725
726             // Stop search early if there is only a single legal move,
727             // we search up to Iteration 6 anyway to get a proper score.
728             if (Iteration >= 6 && rml.size() == 1)
729                 stopSearch = true;
730
731             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
732             if (   Iteration >= 6
733                 && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
734                 && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
735                 stopSearch = true;
736
737             // Stop search early if one move seems to be much better than the others
738             if (   Iteration >= 8
739                 && EasyMove == rml[0].pv[0]
740                 && (  (   rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
741                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
742                     ||(   rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
743                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
744                 stopSearch = true;
745
746             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
747             if (Iteration > 5 && Iteration <= 50)
748                 TimeMgr.pv_instability(BestMoveChangesByIteration[Iteration],
749                                        BestMoveChangesByIteration[Iteration-1]);
750
751             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
752             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
753             // move at the next iteration anyway.
754             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
755                 stopSearch = true;
756
757             if (stopSearch)
758             {
759                 if (Pondering)
760                     StopOnPonderhit = true;
761                 else
762                     break;
763             }
764         }
765
766         if (MaxDepth && Iteration >= MaxDepth)
767             break;
768     }
769
770     *ponderMove = rml[0].pv[1];
771     return rml[0].pv[0];
772   }
773
774
775   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
776   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
777   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
778   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
779   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
780   // here: This is taken care of after we return from the split point.
781
782   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
783   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
784
785     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
786     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
787     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
788     assert((Root || ply > 0) && ply < PLY_MAX);
789     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
790
791     Move movesSearched[MOVES_MAX];
792     int64_t nodes;
793     StateInfo st;
794     const TTEntry *tte;
795     Key posKey;
796     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
797     Depth ext, newDepth;
798     ValueType vt;
799     Value bestValue, value, oldAlpha;
800     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
801     bool isPvMove, isCheck, singleEvasion, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
802     bool mateThreat = false;
803     int moveCount = 0;
804     int threadID = pos.thread();
805     SplitPoint* sp = NULL;
806
807     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
808     oldAlpha = alpha;
809     isCheck = pos.is_check();
810
811     if (SpNode)
812     {
813         sp = ss->sp;
814         tte = NULL;
815         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
816         threatMove = sp->threatMove;
817         mateThreat = sp->mateThreat;
818         goto split_point_start;
819     }
820     else {} // Hack to fix icc's "statement is unreachable" warning
821
822     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
823     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = MOVE_NONE;
824     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
825
826     if (!Root)
827     {
828         if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
829         {
830             NodesSincePoll = 0;
831             poll(pos);
832         }
833
834         // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
835         if (   StopRequest
836             || ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
837             || pos.is_draw()
838             || ply >= PLY_MAX - 1)
839             return VALUE_DRAW;
840
841         // Step 3. Mate distance pruning
842         alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
843         beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
844         if (alpha >= beta)
845             return alpha;
846     }
847
848     // Step 4. Transposition table lookup
849
850     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
851     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
852     excludedMove = ss->excludedMove;
853     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
854
855     tte = TT.retrieve(posKey);
856     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
857
858     // At PV nodes, we don't use the TT for pruning, but only for move ordering.
859     // This is to avoid problems in the following areas:
860     //
861     // * Repetition draw detection
862     // * Fifty move rule detection
863     // * Searching for a mate
864     // * Printing of full PV line
865     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
866     {
867         TT.refresh(tte);
868         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
869         return value_from_tt(tte->value(), ply);
870     }
871
872     // Step 5. Evaluate the position statically and
873     // update gain statistics of parent move.
874     if (isCheck)
875         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
876     else if (tte)
877     {
878         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
879
880         ss->eval = tte->static_value();
881         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
882         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
883     }
884     else
885     {
886         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
887         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
888     }
889
890     // Save gain for the parent non-capture move
891     if (!Root)
892         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
893
894     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
895     if (   !PvNode
896         &&  depth < RazorDepth
897         && !isCheck
898         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
899         &&  ttMove == MOVE_NONE
900         && !value_is_mate(beta)
901         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
902     {
903         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
904         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
905         if (v < rbeta)
906             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
907             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
908             return v;
909     }
910
911     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
912     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
913     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
914     if (   !PvNode
915         && !ss->skipNullMove
916         &&  depth < RazorDepth
917         && !isCheck
918         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
919         && !value_is_mate(beta)
920         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
921         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
922
923     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
924     if (   !PvNode
925         && !ss->skipNullMove
926         &&  depth > ONE_PLY
927         && !isCheck
928         &&  refinedValue >= beta
929         && !value_is_mate(beta)
930         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
931     {
932         ss->currentMove = MOVE_NULL;
933
934         // Null move dynamic reduction based on depth
935         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
936
937         // Null move dynamic reduction based on value
938         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
939             R++;
940
941         pos.do_null_move(st);
942         (ss+1)->skipNullMove = true;
943         nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
944         (ss+1)->skipNullMove = false;
945         pos.undo_null_move();
946
947         if (nullValue >= beta)
948         {
949             // Do not return unproven mate scores
950             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
951                 nullValue = beta;
952
953             if (depth < 6 * ONE_PLY)
954                 return nullValue;
955
956             // Do verification search at high depths
957             ss->skipNullMove = true;
958             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
959             ss->skipNullMove = false;
960
961             if (v >= beta)
962                 return nullValue;
963         }
964         else
965         {
966             // The null move failed low, which means that we may be faced with
967             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
968             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
969             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
970             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
971             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
972             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
973                 mateThreat = true;
974
975             threatMove = (ss+1)->bestMove;
976             if (   depth < ThreatDepth
977                 && (ss-1)->reduction
978                 && threatMove != MOVE_NONE
979                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
980                 return beta - 1;
981         }
982     }
983
984     // Step 9. Internal iterative deepening
985     if (   !Root
986         &&  depth >= IIDDepth[PvNode]
987         &&  ttMove == MOVE_NONE
988         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
989     {
990         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
991
992         ss->skipNullMove = true;
993         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
994         ss->skipNullMove = false;
995
996         ttMove = ss->bestMove;
997         tte = TT.retrieve(posKey);
998     }
999
1000     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
1001     if (PvNode && !Root) // FIXME
1002         mateThreat = pos.has_mate_threat();
1003
1004 split_point_start: // At split points actual search starts from here
1005
1006     // Initialize a MovePicker object for the current position
1007     MovePickerExt<SpNode, Root> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
1008     CheckInfo ci(pos);
1009     ss->bestMove = MOVE_NONE;
1010     singleEvasion = !SpNode && isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
1011     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
1012     singularExtensionNode =   !Root
1013                            && !SpNode
1014                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
1015                            && tte
1016                            && tte->move()
1017                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
1018                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
1019                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
1020     if (Root)
1021         bestValue = alpha;
1022
1023     if (SpNode)
1024     {
1025         lock_grab(&(sp->lock));
1026         bestValue = sp->bestValue;
1027     }
1028
1029     // Step 10. Loop through moves
1030     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1031     while (   bestValue < beta
1032            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1033            && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1034     {
1035       assert(move_is_ok(move));
1036
1037       if (SpNode)
1038       {
1039           moveCount = ++sp->moveCount;
1040           lock_release(&(sp->lock));
1041       }
1042       else if (move == excludedMove)
1043           continue;
1044       else
1045           movesSearched[moveCount++] = move;
1046
1047       if (Root)
1048       {
1049           // This is used by time management
1050           FirstRootMove = (moveCount == 1);
1051
1052           // Save the current node count before the move is searched
1053           nodes = pos.nodes_searched();
1054
1055           // If it's time to send nodes info, do it here where we have the
1056           // correct accumulated node counts searched by each thread.
1057           if (SendSearchedNodes)
1058           {
1059               SendSearchedNodes = false;
1060               cout << "info nodes " << nodes
1061                    << " nps " << nps(pos)
1062                    << " time " << current_search_time() << endl;
1063           }
1064
1065           if (current_search_time() >= 1000)
1066               cout << "info currmove " << move
1067                    << " currmovenumber " << moveCount << endl;
1068       }
1069
1070       isPvMove = (PvNode && moveCount <= (Root ? MultiPV : 1));
1071       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1072       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1073
1074       // Step 11. Decide the new search depth
1075       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
1076
1077       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1078       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1079       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1080       // lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1081       if (   singularExtensionNode
1082           && move == tte->move()
1083           && ext < ONE_PLY)
1084       {
1085           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1086
1087           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1088           {
1089               Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
1090               ss->excludedMove = move;
1091               ss->skipNullMove = true;
1092               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1093               ss->skipNullMove = false;
1094               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1095               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1096               if (v < b)
1097                   ext = ONE_PLY;
1098           }
1099       }
1100
1101       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1102       ss->currentMove = move;
1103       newDepth = depth - (!Root ? ONE_PLY : DEPTH_ZERO) + ext;
1104
1105       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1106       if (   !PvNode
1107           && !captureOrPromotion
1108           && !isCheck
1109           && !dangerous
1110           &&  move != ttMove
1111           && !move_is_castle(move))
1112       {
1113           // Move count based pruning
1114           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1115               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1116               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1117           {
1118               if (SpNode)
1119                   lock_grab(&(sp->lock));
1120
1121               continue;
1122           }
1123
1124           // Value based pruning
1125           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1126           // but fixing this made program slightly weaker.
1127           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1128           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1129                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1130
1131           if (futilityValueScaled < beta)
1132           {
1133               if (SpNode)
1134               {
1135                   lock_grab(&(sp->lock));
1136                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1137                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1138               }
1139               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1140                   bestValue = futilityValueScaled;
1141
1142               continue;
1143           }
1144
1145           // Prune moves with negative SEE at low depths
1146           if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
1147               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1148               && pos.see_sign(move) < 0)
1149           {
1150               if (SpNode)
1151                   lock_grab(&(sp->lock));
1152
1153               continue;
1154           }
1155       }
1156
1157       // Step 13. Make the move
1158       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1159
1160       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1161       // The first move in list is the expected PV
1162       if (isPvMove)
1163       {
1164           // Aspiration window is disabled in multi-pv case
1165           if (Root && MultiPV > 1)
1166               alpha = -VALUE_INFINITE;
1167
1168           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1169       }
1170       else
1171       {
1172           // Step 14. Reduced depth search
1173           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1174           bool doFullDepthSearch = true;
1175
1176           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1177               && !captureOrPromotion
1178               && !dangerous
1179               && !move_is_castle(move)
1180               &&  ss->killers[0] != move
1181               &&  ss->killers[1] != move)
1182           {
1183               ss->reduction = Root ? reduction<PvNode>(depth, moveCount - MultiPV + 1)
1184                                    : reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1185               if (ss->reduction)
1186               {
1187                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1188                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1189                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1190
1191                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1192               }
1193               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1194           }
1195
1196           // Step 15. Full depth search
1197           if (doFullDepthSearch)
1198           {
1199               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1200               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1201
1202               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1203               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1204               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1205               if (PvNode && value > alpha && (Root || value < beta))
1206                   value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1207           }
1208       }
1209
1210       // Step 16. Undo move
1211       pos.undo_move(move);
1212
1213       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1214
1215       // Step 17. Check for new best move
1216       if (SpNode)
1217       {
1218           lock_grab(&(sp->lock));
1219           bestValue = sp->bestValue;
1220           alpha = sp->alpha;
1221       }
1222
1223       if (!Root && value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)))
1224       {
1225           bestValue = value;
1226
1227           if (SpNode)
1228               sp->bestValue = value;
1229
1230           if (value > alpha)
1231           {
1232               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1233               {
1234                   alpha = value;
1235
1236                   if (SpNode)
1237                       sp->alpha = value;
1238               }
1239               else if (SpNode)
1240                   sp->betaCutoff = true;
1241
1242               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1243                   ss->mateKiller = move;
1244
1245               ss->bestMove = move;
1246
1247               if (SpNode)
1248                   sp->parentSstack->bestMove = move;
1249           }
1250       }
1251
1252       if (Root)
1253       {
1254           // Finished searching the move. If StopRequest is true, the search
1255           // was aborted because the user interrupted the search or because we
1256           // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
1257           // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
1258           // move and/or PV.
1259           if (StopRequest)
1260               break;
1261
1262           // Remember searched nodes counts for this move
1263           mp.rm->nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
1264
1265           // Step 17. Check for new best move
1266           if (!isPvMove && value <= alpha)
1267               mp.rm->pv_score = -VALUE_INFINITE;
1268           else
1269           {
1270               // PV move or new best move!
1271
1272               // Update PV
1273               ss->bestMove = move;
1274               mp.rm->pv_score = value;
1275               mp.rm->extract_pv_from_tt(pos);
1276
1277               // We record how often the best move has been changed in each
1278               // iteration. This information is used for time managment: When
1279               // the best move changes frequently, we allocate some more time.
1280               if (!isPvMove && MultiPV == 1)
1281                   BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
1282
1283               // Inform GUI that PV has changed, in case of multi-pv UCI protocol
1284               // requires we send all the PV lines properly sorted.
1285               Rml->sort_multipv(moveCount);
1286
1287               for (int j = 0; j < Min(MultiPV, (int)Rml->size()); j++)
1288                   cout << (*Rml)[j].pv_info_to_uci(pos, alpha, beta, j) << endl;
1289
1290               // Update alpha. In multi-pv we don't use aspiration window
1291               if (MultiPV == 1)
1292               {
1293                   // Raise alpha to setup proper non-pv search upper bound
1294                   if (value > alpha)
1295                       alpha = bestValue = value;
1296               }
1297               else // Set alpha equal to minimum score among the PV lines
1298                   alpha = bestValue = (*Rml)[Min(moveCount, MultiPV) - 1].pv_score; // FIXME why moveCount?
1299
1300           } // PV move or new best move
1301       }
1302
1303       // Step 18. Check for split
1304       if (   !Root
1305           && !SpNode
1306           && depth >= ThreadsMgr.min_split_depth()
1307           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1308           && bestValue < beta
1309           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1310           && !StopRequest
1311           && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
1312           && Iteration <= 99)
1313           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1314                                       threatMove, mateThreat, moveCount, (MovePicker*)&mp, PvNode);
1315     }
1316
1317     // Step 19. Check for mate and stalemate
1318     // All legal moves have been searched and if there are
1319     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1320     // If one move was excluded return fail low score.
1321     if (!SpNode && !moveCount)
1322         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1323
1324     // Step 20. Update tables
1325     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1326     // history counters, and killer moves.
1327     if (!SpNode && !StopRequest && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1328     {
1329         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
1330         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
1331              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
1332
1333         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1334
1335         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1336         if (    bestValue >= beta
1337             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1338         {
1339             update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
1340             update_killers(move, ss->killers);
1341         }
1342     }
1343
1344     if (SpNode)
1345     {
1346         // Here we have the lock still grabbed
1347         sp->slaves[threadID] = 0;
1348         sp->nodes += pos.nodes_searched();
1349         lock_release(&(sp->lock));
1350     }
1351
1352     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1353
1354     return bestValue;
1355   }
1356
1357   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1358   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1359   // less than ONE_PLY).
1360
1361   template <NodeType PvNode>
1362   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1363
1364     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1365     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1366     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1367     assert(depth <= 0);
1368     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1369     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1370
1371     StateInfo st;
1372     Move ttMove, move;
1373     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1374     bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1375     const TTEntry* tte;
1376     Depth ttDepth;
1377     Value oldAlpha = alpha;
1378
1379     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1380
1381     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1382     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1383         return VALUE_DRAW;
1384
1385     // Decide whether or not to include checks, this fixes also the type of
1386     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
1387     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
1388     isCheck = pos.is_check();
1389     ttDepth = (isCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
1390
1391     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1392     // pruning, but only for move ordering.
1393     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1394     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1395
1396     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, ttDepth, beta, ply))
1397     {
1398         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1399         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1400     }
1401
1402     // Evaluate the position statically
1403     if (isCheck)
1404     {
1405         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1406         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1407         enoughMaterial = false;
1408     }
1409     else
1410     {
1411         if (tte)
1412         {
1413             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1414
1415             evalMargin = tte->static_value_margin();
1416             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1417         }
1418         else
1419             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1420
1421         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1422
1423         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1424         if (bestValue >= beta)
1425         {
1426             if (!tte)
1427                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1428
1429             return bestValue;
1430         }
1431
1432         if (PvNode && bestValue > alpha)
1433             alpha = bestValue;
1434
1435         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1436         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1437         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1438     }
1439
1440     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1441     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1442     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
1443     // be generated.
1444     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H);
1445     CheckInfo ci(pos);
1446
1447     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1448     while (   alpha < beta
1449            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1450     {
1451       assert(move_is_ok(move));
1452
1453       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1454
1455       // Futility pruning
1456       if (   !PvNode
1457           && !isCheck
1458           && !moveIsCheck
1459           &&  move != ttMove
1460           &&  enoughMaterial
1461           && !move_is_promotion(move)
1462           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1463       {
1464           futilityValue =  futilityBase
1465                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1466                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1467
1468           if (futilityValue < alpha)
1469           {
1470               if (futilityValue > bestValue)
1471                   bestValue = futilityValue;
1472               continue;
1473           }
1474       }
1475
1476       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1477       evasionPrunable =   isCheck
1478                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1479                        && !pos.move_is_capture(move)
1480                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1481
1482       // Don't search moves with negative SEE values
1483       if (   !PvNode
1484           && (!isCheck || evasionPrunable)
1485           &&  move != ttMove
1486           && !move_is_promotion(move)
1487           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1488           continue;
1489
1490       // Don't search useless checks
1491       if (   !PvNode
1492           && !isCheck
1493           &&  moveIsCheck
1494           &&  move != ttMove
1495           && !pos.move_is_capture_or_promotion(move)
1496           &&  ss->eval + PawnValueMidgame / 4 < beta
1497           && !check_is_dangerous(pos, move, futilityBase, beta, &bestValue))
1498       {
1499           if (ss->eval + PawnValueMidgame / 4 > bestValue)
1500               bestValue = ss->eval + PawnValueMidgame / 4;
1501
1502           continue;
1503       }
1504
1505       // Update current move
1506       ss->currentMove = move;
1507
1508       // Make and search the move
1509       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1510       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1511       pos.undo_move(move);
1512
1513       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1514
1515       // New best move?
1516       if (value > bestValue)
1517       {
1518           bestValue = value;
1519           if (value > alpha)
1520           {
1521               alpha = value;
1522               ss->bestMove = move;
1523           }
1524        }
1525     }
1526
1527     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1528     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1529     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1530         return value_mated_in(ply);
1531
1532     // Update transposition table
1533     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1534     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, ttDepth, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1535
1536     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1537
1538     return bestValue;
1539   }
1540
1541
1542   // check_is_dangerous() tests if a checking move can be pruned in qsearch().
1543   // bestValue is updated only when returning false because in that case move
1544   // will be pruned.
1545
1546   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bestValue)
1547   {
1548     Bitboard b, occ, oldAtt, newAtt, kingAtt;
1549     Square from, to, ksq, victimSq;
1550     Piece pc;
1551     Color them;
1552     Value futilityValue, bv = *bestValue;
1553
1554     from = move_from(move);
1555     to = move_to(move);
1556     them = opposite_color(pos.side_to_move());
1557     ksq = pos.king_square(them);
1558     kingAtt = pos.attacks_from<KING>(ksq);
1559     pc = pos.piece_on(from);
1560
1561     occ = pos.occupied_squares() & ~(1ULL << from) & ~(1ULL << ksq);
1562     oldAtt = pos.attacks_from(pc, from, occ);
1563     newAtt = pos.attacks_from(pc,   to, occ);
1564
1565     // Rule 1. Checks which give opponent's king at most one escape square are dangerous
1566     b = kingAtt & ~pos.pieces_of_color(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
1567
1568     if (!(b && (b & (b - 1))))
1569         return true;
1570
1571     // Rule 2. Queen contact check is very dangerous
1572     if (   type_of_piece(pc) == QUEEN
1573         && bit_is_set(kingAtt, to))
1574         return true;
1575
1576     // Rule 3. Creating new double threats with checks
1577     b = pos.pieces_of_color(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
1578
1579     while (b)
1580     {
1581         victimSq = pop_1st_bit(&b);
1582         futilityValue = futilityBase + pos.endgame_value_of_piece_on(victimSq);
1583
1584         // Note that here we generate illegal "double move"!
1585         if (   futilityValue >= beta
1586             && pos.see_sign(make_move(from, victimSq)) >= 0)
1587             return true;
1588
1589         if (futilityValue > bv)
1590             bv = futilityValue;
1591     }
1592
1593     // Update bestValue only if check is not dangerous (because we will prune the move)
1594     *bestValue = bv;
1595     return false;
1596   }
1597
1598
1599   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1600   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1601   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1602   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1603   // second move is assumed to be a move from the current position.
1604
1605   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1606
1607     Square f1, t1, f2, t2;
1608     Piece p;
1609
1610     assert(m1 && move_is_ok(m1));
1611     assert(m2 && move_is_ok(m2));
1612
1613     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1614     f2 = move_from(m2);
1615     t1 = move_to(m1);
1616     if (f2 == t1)
1617         return true;
1618
1619     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1620     t2 = move_to(m2);
1621     f1 = move_from(m1);
1622     if (t2 == f1)
1623         return true;
1624
1625     // Case 3: Moving through the vacated square
1626     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1627         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1628       return true;
1629
1630     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1631     p = pos.piece_on(t1);
1632     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1633         return true;
1634
1635     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1636     if (    piece_is_slider(p)
1637         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1638         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1639     {
1640         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1641         // move is the opposite of the checking piece.
1642         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1643         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1644
1645         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1646             return true;
1647     }
1648     return false;
1649   }
1650
1651
1652   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1653   // compensated for the ply.
1654
1655   bool value_is_mate(Value value) {
1656
1657     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1658
1659     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1660           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1661   }
1662
1663
1664   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1665   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1666   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1667
1668   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1669
1670     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1671       return v + ply;
1672
1673     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1674       return v - ply;
1675
1676     return v;
1677   }
1678
1679
1680   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1681   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1682
1683   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1684
1685     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1686       return v - ply;
1687
1688     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1689       return v + ply;
1690
1691     return v;
1692   }
1693
1694
1695   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1696   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1697   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1698   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1699   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1700   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1701   template <NodeType PvNode>
1702   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck,
1703                   bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1704
1705     assert(m != MOVE_NONE);
1706
1707     Depth result = DEPTH_ZERO;
1708     *dangerous = moveIsCheck | singleEvasion | mateThreat;
1709
1710     if (*dangerous)
1711     {
1712         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1713             result += CheckExtension[PvNode];
1714
1715         if (singleEvasion)
1716             result += SingleEvasionExtension[PvNode];
1717
1718         if (mateThreat)
1719             result += MateThreatExtension[PvNode];
1720     }
1721
1722     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1723     {
1724         Color c = pos.side_to_move();
1725         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1726         {
1727             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1728             *dangerous = true;
1729         }
1730         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1731         {
1732             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1733             *dangerous = true;
1734         }
1735     }
1736
1737     if (   captureOrPromotion
1738         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1739         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1740             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1741         && !move_is_promotion(m)
1742         && !move_is_ep(m))
1743     {
1744         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1745         *dangerous = true;
1746     }
1747
1748     if (   PvNode
1749         && captureOrPromotion
1750         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1751         && pos.see_sign(m) >= 0)
1752     {
1753         result += ONE_PLY / 2;
1754         *dangerous = true;
1755     }
1756
1757     return Min(result, ONE_PLY);
1758   }
1759
1760
1761   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1762   // is somehow coonected to the threat move returned by null search.
1763
1764   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1765
1766     assert(move_is_ok(m));
1767     assert(threat && move_is_ok(threat));
1768     assert(!pos.move_is_check(m));
1769     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1770     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1771
1772     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1773
1774     mfrom = move_from(m);
1775     mto = move_to(m);
1776     tfrom = move_from(threat);
1777     tto = move_to(threat);
1778
1779     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1780     if (mfrom == tto)
1781         return true;
1782
1783     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1784     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
1785     if (   pos.move_is_capture(threat)
1786         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1787             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1788         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1789         return true;
1790
1791     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1792     // prune safe moves which block its ray.
1793     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1794         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1795         && pos.see_sign(m) >= 0)
1796         return true;
1797
1798     return false;
1799   }
1800
1801
1802   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1803   // can be used at a given point in search.
1804
1805   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1806
1807     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1808
1809     return   (   tte->depth() >= depth
1810               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1811               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1812
1813           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1814               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1815   }
1816
1817
1818   // refine_eval() returns the transposition table score if
1819   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1820
1821   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1822
1823       assert(tte);
1824
1825       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1826
1827       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1828           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1829           return v;
1830
1831       return defaultEval;
1832   }
1833
1834
1835   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1836   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1837
1838   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1839                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1840     Move m;
1841     Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
1842
1843     H.update(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), bonus);
1844
1845     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1846     {
1847         m = movesSearched[i];
1848
1849         assert(m != move);
1850
1851         if (!pos.move_is_capture_or_promotion(m))
1852             H.update(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), -bonus);
1853     }
1854   }
1855
1856
1857   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
1858   // among the killer moves of that ply.
1859
1860   void update_killers(Move m, Move killers[]) {
1861
1862     if (m == killers[0])
1863         return;
1864
1865     killers[1] = killers[0];
1866     killers[0] = m;
1867   }
1868
1869
1870   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1871   // the static position evaluation before and after the move.
1872
1873   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1874
1875     if (   m != MOVE_NULL
1876         && before != VALUE_NONE
1877         && after != VALUE_NONE
1878         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1879         && !move_is_special(m))
1880         H.update_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1881   }
1882
1883
1884   // init_ss_array() does a fast reset of the first entries of a SearchStack
1885   // array and of all the excludedMove and skipNullMove entries.
1886
1887   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size) {
1888
1889     for (int i = 0; i < size; i++, ss++)
1890     {
1891         ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1892         ss->skipNullMove = false;
1893         ss->reduction = DEPTH_ZERO;
1894         ss->sp = NULL;
1895
1896         if (i < 3)
1897             ss->killers[0] = ss->killers[1] = ss->mateKiller = MOVE_NONE;
1898     }
1899   }
1900
1901
1902   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI
1903   // protocol specifications:
1904   //
1905   // cp <x>     The score from the engine's point of view in centipawns.
1906   // mate <y>   Mate in y moves, not plies. If the engine is getting mated
1907   //            use negative values for y.
1908
1909   std::string value_to_uci(Value v) {
1910
1911     std::stringstream s;
1912
1913     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1914       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to centipawns
1915     else
1916       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2 );
1917
1918     return s.str();
1919   }
1920
1921
1922   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1923   // since the beginning of the current search.
1924
1925   int current_search_time() {
1926
1927     return get_system_time() - SearchStartTime;
1928   }
1929
1930
1931   // nps() computes the current nodes/second count
1932
1933   int nps(const Position& pos) {
1934
1935     int t = current_search_time();
1936     return (t > 0 ? int((pos.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
1937   }
1938
1939
1940   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1941   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1942   // search.
1943
1944   void poll(const Position& pos) {
1945
1946     static int lastInfoTime;
1947     int t = current_search_time();
1948
1949     //  Poll for input
1950     if (input_available())
1951     {
1952         // We are line oriented, don't read single chars
1953         std::string command;
1954
1955         if (!std::getline(std::cin, command))
1956             command = "quit";
1957
1958         if (command == "quit")
1959         {
1960             // Quit the program as soon as possible
1961             Pondering = false;
1962             QuitRequest = StopRequest = true;
1963             return;
1964         }
1965         else if (command == "stop")
1966         {
1967             // Stop calculating as soon as possible, but still send the "bestmove"
1968             // and possibly the "ponder" token when finishing the search.
1969             Pondering = false;
1970             StopRequest = true;
1971         }
1972         else if (command == "ponderhit")
1973         {
1974             // The opponent has played the expected move. GUI sends "ponderhit" if
1975             // we were told to ponder on the same move the opponent has played. We
1976             // should continue searching but switching from pondering to normal search.
1977             Pondering = false;
1978
1979             if (StopOnPonderhit)
1980                 StopRequest = true;
1981         }
1982     }
1983
1984     // Print search information
1985     if (t < 1000)
1986         lastInfoTime = 0;
1987
1988     else if (lastInfoTime > t)
1989         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1990         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1991         lastInfoTime = 0;
1992
1993     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1994     {
1995         lastInfoTime = t;
1996
1997         if (dbg_show_mean)
1998             dbg_print_mean();
1999
2000         if (dbg_show_hit_rate)
2001             dbg_print_hit_rate();
2002
2003         // Send info on searched nodes as soon as we return to root
2004         SendSearchedNodes = true;
2005     }
2006
2007     // Should we stop the search?
2008     if (Pondering)
2009         return;
2010
2011     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2012                            && !AspirationFailLow
2013                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2014
2015     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2016                      || stillAtFirstMove;
2017
2018     if (   (UseTimeManagement && noMoreTime)
2019         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
2020         || (MaxNodes && pos.nodes_searched() >= MaxNodes)) // FIXME
2021         StopRequest = true;
2022   }
2023
2024
2025   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2026   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
2027   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
2028   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2029   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2030   // after which the bestmove and pondermove will be printed.
2031
2032   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2033
2034     std::string command;
2035
2036     while (true)
2037     {
2038         // Wait for a command from stdin
2039         if (!std::getline(std::cin, command))
2040             command = "quit";
2041
2042         if (command == "quit")
2043         {
2044             QuitRequest = true;
2045             break;
2046         }
2047         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2048             break;
2049     }
2050   }
2051
2052
2053   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2054   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2055   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2056   // threads and one for Windows threads.
2057
2058 #if !defined(_MSC_VER)
2059
2060   void* init_thread(void* threadID) {
2061
2062     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2063     return NULL;
2064   }
2065
2066 #else
2067
2068   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2069
2070     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2071     return 0;
2072   }
2073
2074 #endif
2075
2076
2077   /// The ThreadsManager class
2078
2079
2080   // read_uci_options() updates number of active threads and other internal
2081   // parameters according to the UCI options values. It is called before
2082   // to start a new search.
2083
2084   void ThreadsManager::read_uci_options() {
2085
2086     maxThreadsPerSplitPoint = Options["Maximum Number of Threads per Split Point"].value<int>();
2087     minimumSplitDepth       = Options["Minimum Split Depth"].value<int>() * ONE_PLY;
2088     useSleepingThreads      = Options["Use Sleeping Threads"].value<bool>();
2089     activeThreads           = Options["Threads"].value<int>();
2090   }
2091
2092
2093   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2094   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2095   // object for which the current thread is the master.
2096
2097   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2098
2099     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2100
2101     int i;
2102     bool allFinished = false;
2103
2104     while (true)
2105     {
2106         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2107         // master should exit as last one.
2108         if (allThreadsShouldExit)
2109         {
2110             assert(!sp);
2111             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2112             return;
2113         }
2114
2115         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2116         // instead of wasting CPU time polling for work.
2117         while (   threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2118                || (useSleepingThreads && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
2119         {
2120             assert(!sp || useSleepingThreads);
2121             assert(threadID != 0 || useSleepingThreads);
2122
2123             if (threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING)
2124                 threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2125
2126             // Grab the lock to avoid races with wake_sleeping_thread()
2127             lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2128
2129             // If we are master and all slaves have finished do not go to sleep
2130             for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2131             allFinished = (i == activeThreads);
2132
2133             if (allFinished || allThreadsShouldExit)
2134             {
2135                 lock_release(&sleepLock[threadID]);
2136                 break;
2137             }
2138
2139             // Do sleep here after retesting sleep conditions
2140             if (threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)
2141                 cond_wait(&sleepCond[threadID], &sleepLock[threadID]);
2142
2143             lock_release(&sleepLock[threadID]);
2144         }
2145
2146         // If this thread has been assigned work, launch a search
2147         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2148         {
2149             assert(!allThreadsShouldExit);
2150
2151             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2152
2153             // Here we call search() with SplitPoint template parameter set to true
2154             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2155             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2156             SearchStack* ss = tsp->sstack[threadID] + 1;
2157             ss->sp = tsp;
2158
2159             if (tsp->pvNode)
2160                 search<PV, true, false>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2161             else
2162                 search<NonPV, true, false>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2163
2164             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2165
2166             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2167
2168             // Wake up master thread so to allow it to return from the idle loop in
2169             // case we are the last slave of the split point.
2170             if (useSleepingThreads && threadID != tsp->master && threads[tsp->master].state == THREAD_AVAILABLE)
2171                 wake_sleeping_thread(tsp->master);
2172         }
2173
2174         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2175         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2176         for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2177         allFinished = (i == activeThreads);
2178
2179         if (allFinished)
2180         {
2181             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2182             // be sure sp->lock has been released before to return.
2183             lock_grab(&(sp->lock));
2184             lock_release(&(sp->lock));
2185
2186             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2187             // because here is all finished is not possible master is booked.
2188             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2189
2190             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2191             return;
2192         }
2193     }
2194   }
2195
2196
2197   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2198   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2199   // objects.
2200
2201   void ThreadsManager::init_threads() {
2202
2203     int i, arg[MAX_THREADS];
2204     bool ok;
2205
2206     // Initialize global locks
2207     lock_init(&mpLock);
2208
2209     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2210     {
2211         lock_init(&sleepLock[i]);
2212         cond_init(&sleepCond[i]);
2213     }
2214
2215     // Initialize splitPoints[] locks
2216     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2217         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2218             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2219
2220     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2221     allThreadsShouldExit = false;
2222
2223     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2224     activeThreads = 1;
2225
2226     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2227     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2228     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2229         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2230
2231     // Launch the helper threads
2232     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2233     {
2234         arg[i] = i;
2235
2236 #if !defined(_MSC_VER)
2237         pthread_t pthread[1];
2238         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&arg[i])) == 0);
2239         pthread_detach(pthread[0]);
2240 #else
2241         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&arg[i]), 0, NULL) != NULL);
2242 #endif
2243         if (!ok)
2244         {
2245             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2246             exit(EXIT_FAILURE);
2247         }
2248
2249         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2250         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2251     }
2252   }
2253
2254
2255   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2256   // helper threads exit cleanly.
2257
2258   void ThreadsManager::exit_threads() {
2259
2260     allThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2261
2262     // Wake up all the threads and waits for termination
2263     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2264     {
2265         wake_sleeping_thread(i);
2266         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2267     }
2268
2269     // Now we can safely destroy the locks
2270     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2271         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2272             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2273
2274     lock_destroy(&mpLock);
2275
2276     // Now we can safely destroy the wait conditions
2277     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2278     {
2279         lock_destroy(&sleepLock[i]);
2280         cond_destroy(&sleepCond[i]);
2281     }
2282   }
2283
2284
2285   // cutoff_at_splitpoint() checks whether a beta cutoff has occurred in
2286   // the thread's currently active split point, or in some ancestor of
2287   // the current split point.
2288
2289   bool ThreadsManager::cutoff_at_splitpoint(int threadID) const {
2290
2291     assert(threadID >= 0 && threadID < activeThreads);
2292
2293     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2294
2295     for ( ; sp && !sp->betaCutoff; sp = sp->parent) {}
2296     return sp != NULL;
2297   }
2298
2299
2300   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2301   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2302   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2303   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2304   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2305   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2306   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2307
2308   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2309
2310     assert(slave >= 0 && slave < activeThreads);
2311     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2312     assert(activeThreads > 1);
2313
2314     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2315         return false;
2316
2317     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2318     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2319
2320     // No active split points means that the thread is available as
2321     // a slave for any other thread.
2322     if (localActiveSplitPoints == 0 || activeThreads == 2)
2323         return true;
2324
2325     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2326     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2327     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2328     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2329         return true;
2330
2331     return false;
2332   }
2333
2334
2335   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2336   // a slave for the thread with threadID "master".
2337
2338   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2339
2340     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2341     assert(activeThreads > 1);
2342
2343     for (int i = 0; i < activeThreads; i++)
2344         if (thread_is_available(i, master))
2345             return true;
2346
2347     return false;
2348   }
2349
2350
2351   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2352   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2353   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2354   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2355   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2356   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2357   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
2358   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
2359
2360   template <bool Fake>
2361   void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2362                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2363                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2364     assert(pos.is_ok());
2365     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2366     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2367     assert(*bestValue <= *alpha);
2368     assert(*alpha < beta);
2369     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2370     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2371     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < activeThreads);
2372     assert(activeThreads > 1);
2373
2374     int i, master = pos.thread();
2375     Thread& masterThread = threads[master];
2376
2377     lock_grab(&mpLock);
2378
2379     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2380     // active split points, don't split.
2381     if (   !available_thread_exists(master)
2382         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2383     {
2384         lock_release(&mpLock);
2385         return;
2386     }
2387
2388     // Pick the next available split point object from the split point stack
2389     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2390
2391     // Initialize the split point object
2392     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2393     splitPoint.master = master;
2394     splitPoint.betaCutoff = false;
2395     splitPoint.ply = ply;
2396     splitPoint.depth = depth;
2397     splitPoint.threatMove = threatMove;
2398     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2399     splitPoint.alpha = *alpha;
2400     splitPoint.beta = beta;
2401     splitPoint.pvNode = pvNode;
2402     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2403     splitPoint.mp = mp;
2404     splitPoint.moveCount = moveCount;
2405     splitPoint.pos = &pos;
2406     splitPoint.nodes = 0;
2407     splitPoint.parentSstack = ss;
2408     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2409         splitPoint.slaves[i] = 0;
2410
2411     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2412
2413     // If we are here it means we are not available
2414     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2415
2416     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2417
2418     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2419     for (i = 0; !Fake && i < activeThreads && workersCnt < maxThreadsPerSplitPoint; i++)
2420         if (thread_is_available(i, master))
2421         {
2422             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2423             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2424             splitPoint.slaves[i] = 1;
2425             workersCnt++;
2426         }
2427
2428     assert(Fake || workersCnt > 1);
2429
2430     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2431     lock_release(&mpLock);
2432
2433     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2434     // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
2435     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2436         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2437         {
2438             memcpy(splitPoint.sstack[i], ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2439
2440             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2441
2442             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2443
2444             if (useSleepingThreads && i != master)
2445                 wake_sleeping_thread(i);
2446         }
2447
2448     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2449     // which it will instantly launch a search, because its state is
2450     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2451     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2452     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2453     idle_loop(master, &splitPoint);
2454
2455     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2456     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2457     lock_grab(&mpLock);
2458
2459     *alpha = splitPoint.alpha;
2460     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2461     masterThread.activeSplitPoints--;
2462     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2463     pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
2464
2465     lock_release(&mpLock);
2466   }
2467
2468
2469   // wake_sleeping_thread() wakes up the thread with the given threadID
2470   // when it is time to start a new search.
2471
2472   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2473
2474      lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2475      cond_signal(&sleepCond[threadID]);
2476      lock_release(&sleepLock[threadID]);
2477   }
2478
2479
2480   /// RootMove and RootMoveList method's definitions
2481
2482   RootMove::RootMove() {
2483
2484     nodes = 0;
2485     pv_score = non_pv_score = -VALUE_INFINITE;
2486     pv[0] = MOVE_NONE;
2487   }
2488
2489   RootMove& RootMove::operator=(const RootMove& rm) {
2490
2491     const Move* src = rm.pv;
2492     Move* dst = pv;
2493
2494     // Avoid a costly full rm.pv[] copy
2495     do *dst++ = *src; while (*src++ != MOVE_NONE);
2496
2497     nodes = rm.nodes;
2498     pv_score = rm.pv_score;
2499     non_pv_score = rm.non_pv_score;
2500     return *this;
2501   }
2502
2503   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2504   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2505   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2506   // long PV to print that is important for position analysis.
2507
2508   void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
2509
2510     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2511     TTEntry* tte;
2512     int ply = 1;
2513
2514     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2515
2516     pos.do_move(pv[0], *st++);
2517
2518     while (   (tte = TT.retrieve(pos.get_key())) != NULL
2519            && tte->move() != MOVE_NONE
2520            && move_is_legal(pos, tte->move())
2521            && ply < PLY_MAX
2522            && (!pos.is_draw() || ply < 2))
2523     {
2524         pv[ply] = tte->move();
2525         pos.do_move(pv[ply++], *st++);
2526     }
2527     pv[ply] = MOVE_NONE;
2528
2529     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2530   }
2531
2532   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2533   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2534   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2535
2536   void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
2537
2538     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2539     TTEntry* tte;
2540     Key k;
2541     Value v, m = VALUE_NONE;
2542     int ply = 0;
2543
2544     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2545
2546     do {
2547         k = pos.get_key();
2548         tte = TT.retrieve(k);
2549
2550         // Don't overwrite exsisting correct entries
2551         if (!tte || tte->move() != pv[ply])
2552         {
2553             v = (pos.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
2554             TT.store(k, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], v, m);
2555         }
2556         pos.do_move(pv[ply], *st++);
2557
2558     } while (pv[++ply] != MOVE_NONE);
2559
2560     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2561   }
2562
2563   // pv_info_to_uci() returns a string with information on the current PV line
2564   // formatted according to UCI specification and eventually writes the info
2565   // to a log file. It is called at each iteration or after a new pv is found.
2566
2567   std::string RootMove::pv_info_to_uci(Position& pos, Value alpha, Value beta, int pvLine) {
2568
2569     std::stringstream s, l;
2570     Move* m = pv;
2571
2572     while (*m != MOVE_NONE)
2573         l << *m++ << " ";
2574
2575     s << "info depth " << Iteration // FIXME
2576       << " seldepth " << int(m - pv)
2577       << " multipv " << pvLine + 1
2578       << " score " << value_to_uci(pv_score)
2579       << (pv_score >= beta ? " lowerbound" : pv_score <= alpha ? " upperbound" : "")
2580       << " time "  << current_search_time()
2581       << " nodes " << pos.nodes_searched()
2582       << " nps "   << nps(pos)
2583       << " pv "    << l.str();
2584
2585     if (UseLogFile && pvLine == 0)
2586     {
2587         ValueType t = pv_score >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER :
2588                       pv_score <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT;
2589
2590         LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration, pv_score, t, pv) << endl;
2591     }
2592     return s.str();
2593   }
2594
2595
2596   RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2597
2598     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2599     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2600     StateInfo st;
2601     Move* sm;
2602
2603     // Initialize search stack
2604     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
2605     ss[0].eval = ss[0].evalMargin = VALUE_NONE;
2606
2607     // Generate all legal moves
2608     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
2609
2610     // Add each move to the RootMoveList's vector
2611     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2612     {
2613         // If we have a searchMoves[] list then verify cur->move
2614         // is in the list before to add it.
2615         for (sm = searchMoves; *sm && *sm != cur->move; sm++) {}
2616
2617         if (searchMoves[0] && *sm != cur->move)
2618             continue;
2619
2620         // Find a quick score for the move and add to the list
2621         pos.do_move(cur->move, st);
2622
2623         RootMove rm;
2624         rm.pv[0] = ss[0].currentMove = cur->move;
2625         rm.pv[1] = MOVE_NONE;
2626         rm.pv_score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, DEPTH_ZERO, 1);
2627         push_back(rm);
2628
2629         pos.undo_move(cur->move);
2630     }
2631     sort();
2632   }
2633
2634   // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
2635   // are scored according to the order in which are returned by MovePicker.
2636   // This is the second order score that is used to compare the moves when
2637   // the first order pv scores of both moves are equal.
2638
2639   void RootMoveList::set_non_pv_scores(const Position& pos, Move ttm, SearchStack* ss)
2640   {
2641       Move move;
2642       Value score = VALUE_ZERO;
2643       MovePicker mp(pos, ttm, ONE_PLY, H, ss);
2644
2645       while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
2646           for (Base::iterator it = begin(); it != end(); ++it)
2647               if (it->pv[0] == move)
2648               {
2649                   it->non_pv_score = score--;
2650                   break;
2651               }
2652   }
2653
2654 } // namespace