]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/search.cpp
59c717caa9700e5412b9de78101d791dcd42c6d5
[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
32 #include "book.h"
33 #include "evaluate.h"
34 #include "history.h"
35 #include "misc.h"
36 #include "movegen.h"
37 #include "movepick.h"
38 #include "lock.h"
39 #include "san.h"
40 #include "search.h"
41 #include "timeman.h"
42 #include "thread.h"
43 #include "tt.h"
44 #include "ucioption.h"
45
46 using std::cout;
47 using std::endl;
48
49 ////
50 //// Local definitions
51 ////
52
53 namespace {
54
55   // Types
56   enum NodeType { NonPV, PV };
57
58   // Set to true to force running with one thread.
59   // Used for debugging SMP code.
60   const bool FakeSplit = false;
61
62   // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff in search,
63   // init, starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a
64   // split point are what this class does. All the access to shared thread data is
65   // done through this class, so that we avoid using global variables instead.
66
67   class ThreadsManager {
68     /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
69        need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
70        static storage duration are automatically set to zero before enter main()
71     */
72   public:
73     void init_threads();
74     void exit_threads();
75
76     int active_threads() const { return ActiveThreads; }
77     void set_active_threads(int newActiveThreads) { ActiveThreads = newActiveThreads; }
78
79     bool available_thread_exists(int master) const;
80     bool thread_is_available(int slave, int master) const;
81     bool thread_should_stop(int threadID) const;
82     void wake_sleeping_thread(int threadID);
83     void idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp);
84
85     template <bool Fake>
86     void split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
87                Depth depth, Move threatMove, bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
88
89   private:
90     int ActiveThreads;
91     volatile bool AllThreadsShouldExit;
92     Thread threads[MAX_THREADS];
93     Lock MPLock;
94     WaitCondition WaitCond[MAX_THREADS];
95   };
96
97
98   // RootMove struct is used for moves at the root at the tree. For each
99   // root move, we store a score, a node count, and a PV (really a refutation
100   // in the case of moves which fail low).
101
102   struct RootMove {
103
104     RootMove() : mp_score(0), nodes(0) {}
105
106     // RootMove::operator<() is the comparison function used when
107     // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
108     // than a move m2 if it has a higher score, or if the moves
109     // have equal score but m1 has the higher beta cut-off count.
110     bool operator<(const RootMove& m) const {
111
112         return score != m.score ? score < m.score : mp_score <= m.mp_score;
113     }
114
115     Move move;
116     Value score;
117     int mp_score;
118     int64_t nodes;
119     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
120   };
121
122
123   // The RootMoveList class is essentially an array of RootMove objects, with
124   // a handful of methods for accessing the data in the individual moves.
125
126   class RootMoveList {
127
128   public:
129     RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]);
130
131     Move move(int moveNum) const { return moves[moveNum].move; }
132     Move move_pv(int moveNum, int i) const { return moves[moveNum].pv[i]; }
133     int move_count() const { return count; }
134     Value move_score(int moveNum) const { return moves[moveNum].score; }
135     int64_t move_nodes(int moveNum) const { return moves[moveNum].nodes; }
136     void add_move_nodes(int moveNum, int64_t nodes) { moves[moveNum].nodes += nodes; }
137     void set_move_score(int moveNum, Value score) { moves[moveNum].score = score; }
138
139     void set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]);
140     void score_moves(const Position& pos);
141     void sort();
142     void sort_multipv(int n);
143
144   private:
145     RootMove moves[MOVES_MAX];
146     int count;
147   };
148
149
150   // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
151   // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
152   // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
153   // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
154   // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
155   // operator<<() that will use it to properly format castling moves.
156   enum set960 {};
157
158   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& m) {
159
160     os.iword(0) = int(m);
161     return os;
162   }
163
164
165   /// Adjustments
166
167   // Step 6. Razoring
168
169   // Maximum depth for razoring
170   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
171
172   // Dynamic razoring margin based on depth
173   inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
174
175   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
176   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
177
178   // Step 9. Internal iterative deepening
179
180   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
181   const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
182
183   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
184   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
185   const Value IIDMargin = Value(0x100);
186
187   // Step 11. Decide the new search depth
188
189   // Extensions. Configurable UCI options
190   // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
191   Depth CheckExtension[2], SingleEvasionExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
192   Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
193
194   // Minimum depth for use of singular extension
195   const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
196
197   // If the TT move is at least SingularExtensionMargin better then the
198   // remaining ones we will extend it.
199   const Value SingularExtensionMargin = Value(0x20);
200
201   // Step 12. Futility pruning
202
203   // Futility margin for quiescence search
204   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
205
206   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
207   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
208   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
209
210   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
211   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
212
213   // Step 14. Reduced search
214
215   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
216   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
217
218   template <NodeType PV>
219   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
220
221   // Common adjustments
222
223   // Search depth at iteration 1
224   const Depth InitialDepth = ONE_PLY;
225
226   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
227   // better than the second best move.
228   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
229
230
231   /// Namespace variables
232
233   // Book object
234   Book OpeningBook;
235
236   // Iteration counter
237   int Iteration;
238
239   // Scores and number of times the best move changed for each iteration
240   Value ValueByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
241   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
242
243   // Search window management
244   int AspirationDelta;
245
246   // MultiPV mode
247   int MultiPV;
248
249   // Time managment variables
250   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
251   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, PonderSearch, StopOnPonderhit;
252   bool FirstRootMove, AbortSearch, Quit, AspirationFailLow;
253   TimeManager TimeMgr;
254
255   // Log file
256   bool UseLogFile;
257   std::ofstream LogFile;
258
259   // Multi-threads related variables
260   Depth MinimumSplitDepth;
261   int MaxThreadsPerSplitPoint;
262   ThreadsManager ThreadsMgr;
263
264   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
265   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
266   int NodesSincePoll;
267   int NodesBetweenPolls = 30000;
268
269   // History table
270   History H;
271
272   /// Local functions
273
274   Value id_loop(Position& pos, Move searchMoves[]);
275   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr);
276
277   template <NodeType PvNode, bool SpNode>
278   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
279
280   template <NodeType PvNode>
281   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
282
283   template <NodeType PvNode>
284   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
285
286       return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO, ply)
287                              : search<PvNode, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
288   }
289
290   template <NodeType PvNode>
291   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous);
292
293   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
294   bool value_is_mate(Value value);
295   Value value_to_tt(Value v, int ply);
296   Value value_from_tt(Value v, int ply);
297   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
298   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
299   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
300   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
301   void update_killers(Move m, SearchStack* ss);
302   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
303
304   int current_search_time();
305   std::string value_to_uci(Value v);
306   int nps(const Position& pos);
307   void poll(const Position& pos);
308   void ponderhit();
309   void wait_for_stop_or_ponderhit();
310   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size);
311   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value);
312   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]);
313   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]);
314
315 #if !defined(_MSC_VER)
316   void* init_thread(void* threadID);
317 #else
318   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
319 #endif
320
321 }
322
323
324 ////
325 //// Functions
326 ////
327
328 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
329 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
330
331 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
332 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
333
334
335 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
336
337 void init_search() {
338
339   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
340   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
341   int mc; // moveCount
342
343   // Init reductions array
344   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
345   {
346       double    pvRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 4.5;
347       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
348       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
349       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
350   }
351
352   // Init futility margins array
353   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
354       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
355
356   // Init futility move count array
357   for (d = 0; d < 32; d++)
358       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
359 }
360
361
362 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
363 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
364
365 int perft(Position& pos, Depth depth)
366 {
367     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
368     StateInfo st;
369     Move m;
370     int sum = 0;
371
372     // Generate all legal moves
373     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
374
375     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
376     // the moves, just to count them.
377     if (depth <= ONE_PLY)
378         return int(last - mlist);
379
380     // Loop through all legal moves
381     CheckInfo ci(pos);
382     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
383     {
384         m = cur->move;
385         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
386         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
387         pos.undo_move(m);
388     }
389     return sum;
390 }
391
392
393 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
394 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
395 /// search-related global variables, and calls root_search(). It returns false
396 /// when a quit command is received during the search.
397
398 bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
399            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
400
401   // Initialize global search variables
402   StopOnPonderhit = AbortSearch = Quit = AspirationFailLow = false;
403   NodesSincePoll = 0;
404   SearchStartTime = get_system_time();
405   ExactMaxTime = maxTime;
406   MaxDepth = maxDepth;
407   MaxNodes = maxNodes;
408   InfiniteSearch = infinite;
409   PonderSearch = ponder;
410   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
411
412   // Look for a book move, only during games, not tests
413   if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
414   {
415       if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.file_name())
416           OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
417
418       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
419       if (bookMove != MOVE_NONE)
420       {
421           if (PonderSearch)
422               wait_for_stop_or_ponderhit();
423
424           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
425           return true;
426       }
427   }
428
429   // Read UCI option values
430   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
431   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
432   {
433       Options["Clear Hash"].set_value("false");
434       TT.clear();
435   }
436
437   CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
438   CheckExtension[0]         = Options["Check Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
439   SingleEvasionExtension[1] = Options["Single Evasion Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
440   SingleEvasionExtension[0] = Options["Single Evasion Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
441   PawnPushTo7thExtension[1] = Options["Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
442   PawnPushTo7thExtension[0] = Options["Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
443   PassedPawnExtension[1]    = Options["Passed Pawn Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
444   PassedPawnExtension[0]    = Options["Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
445   PawnEndgameExtension[1]   = Options["Pawn Endgame Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
446   PawnEndgameExtension[0]   = Options["Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
447   MateThreatExtension[1]    = Options["Mate Threat Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
448   MateThreatExtension[0]    = Options["Mate Threat Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
449
450   MinimumSplitDepth       = Options["Minimum Split Depth"].value<int>() * ONE_PLY;
451   MaxThreadsPerSplitPoint = Options["Maximum Number of Threads per Split Point"].value<int>();
452   MultiPV                 = Options["MultiPV"].value<int>();
453   UseLogFile              = Options["Use Search Log"].value<bool>();
454
455   if (UseLogFile)
456       LogFile.open(Options["Search Log Filename"].value<std::string>().c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
457
458   read_weights(pos.side_to_move());
459
460   // Set the number of active threads
461   int newActiveThreads = Options["Threads"].value<int>();
462   if (newActiveThreads != ThreadsMgr.active_threads())
463   {
464       ThreadsMgr.set_active_threads(newActiveThreads);
465       init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
466   }
467
468   // Set thinking time
469   int myTime = time[pos.side_to_move()];
470   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
471   if (UseTimeManagement)
472       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
473
474   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
475   // heavy time pressure.
476   if (MaxNodes)
477       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
478   else if (myTime && myTime < 1000)
479       NodesBetweenPolls = 1000;
480   else if (myTime && myTime < 5000)
481       NodesBetweenPolls = 5000;
482   else
483       NodesBetweenPolls = 30000;
484
485   // Write search information to log file
486   if (UseLogFile)
487       LogFile << "Searching: " << pos.to_fen() << endl
488               << "infinite: "  << infinite
489               << " ponder: "   << ponder
490               << " time: "     << myTime
491               << " increment: " << myIncrement
492               << " moves to go: " << movesToGo << endl;
493
494   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
495   id_loop(pos, searchMoves);
496
497   if (UseLogFile)
498       LogFile.close();
499
500   return !Quit;
501 }
502
503
504 namespace {
505
506   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls root_search
507   // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
508   // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
509   // reached.
510
511   Value id_loop(Position& pos, Move searchMoves[]) {
512
513     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
514     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
515     Move EasyMove = MOVE_NONE;
516     Value value, alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
517
518     // Moves to search are verified, copied, scored and sorted
519     RootMoveList rml(pos, searchMoves);
520
521     // Handle special case of searching on a mate/stale position
522     if (rml.move_count() == 0)
523     {
524         if (PonderSearch)
525             wait_for_stop_or_ponderhit();
526
527         return pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW;
528     }
529
530     // Print RootMoveList startup scoring to the standard output,
531     // so to output information also for iteration 1.
532     cout << set960(pos.is_chess960()) // Is enough to set once at the beginning
533          << "info depth " << 1
534          << "\ninfo depth " << 1
535          << " score " << value_to_uci(rml.move_score(0))
536          << " time " << current_search_time()
537          << " nodes " << pos.nodes_searched()
538          << " nps " << nps(pos)
539          << " pv " << rml.move(0) << "\n";
540
541     // Initialize
542     TT.new_search();
543     H.clear();
544     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
545     pv[0] = pv[1] = MOVE_NONE;
546     ValueByIteration[1] = rml.move_score(0);
547     Iteration = 1;
548
549     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
550     if (   rml.move_count() == 1
551         || rml.move_score(0) > rml.move_score(1) + EasyMoveMargin)
552         EasyMove = rml.move(0);
553
554     // Iterative deepening loop
555     while (Iteration < PLY_MAX)
556     {
557         // Initialize iteration
558         Iteration++;
559         BestMoveChangesByIteration[Iteration] = 0;
560
561         cout << "info depth " << Iteration << endl;
562
563         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
564         if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(ValueByIteration[Iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
565         {
566             int prevDelta1 = ValueByIteration[Iteration - 1] - ValueByIteration[Iteration - 2];
567             int prevDelta2 = ValueByIteration[Iteration - 2] - ValueByIteration[Iteration - 3];
568
569             AspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
570             AspirationDelta = (AspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
571
572             alpha = Max(ValueByIteration[Iteration - 1] - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
573             beta  = Min(ValueByIteration[Iteration - 1] + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
574         }
575
576         // Search to the current depth, rml is updated and sorted, alpha and beta could change
577         value = root_search(pos, ss, pv, rml, &alpha, &beta);
578
579         // Write PV to transposition table, in case the relevant entries have
580         // been overwritten during the search.
581         insert_pv_in_tt(pos, pv);
582
583         if (AbortSearch)
584             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
585
586         //Save info about search result
587         ValueByIteration[Iteration] = value;
588
589         // Drop the easy move if differs from the new best move
590         if (pv[0] != EasyMove)
591             EasyMove = MOVE_NONE;
592
593         if (UseTimeManagement)
594         {
595             // Time to stop?
596             bool stopSearch = false;
597
598             // Stop search early if there is only a single legal move,
599             // we search up to Iteration 6 anyway to get a proper score.
600             if (Iteration >= 6 && rml.move_count() == 1)
601                 stopSearch = true;
602
603             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
604             if (  Iteration >= 6
605                 && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
606                 && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
607                 stopSearch = true;
608
609             // Stop search early if one move seems to be much better than the others
610             if (   Iteration >= 8
611                 && EasyMove == pv[0]
612                 && (  (   rml.move_nodes(0) > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
613                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
614                     ||(   rml.move_nodes(0) > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
615                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
616                 stopSearch = true;
617
618             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
619             if (Iteration > 5 && Iteration <= 50)
620                 TimeMgr.pv_instability(BestMoveChangesByIteration[Iteration],
621                                        BestMoveChangesByIteration[Iteration-1]);
622
623             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
624             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
625             // move at the next iteration anyway.
626             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
627                 stopSearch = true;
628
629             if (stopSearch)
630             {
631                 if (PonderSearch)
632                     StopOnPonderhit = true;
633                 else
634                     break;
635             }
636         }
637
638         if (MaxDepth && Iteration >= MaxDepth)
639             break;
640     }
641
642     // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
643     // best move before we are told to do so.
644     if (!AbortSearch && (PonderSearch || InfiniteSearch))
645         wait_for_stop_or_ponderhit();
646     else
647         // Print final search statistics
648         cout << "info nodes " << pos.nodes_searched()
649              << " nps " << nps(pos)
650              << " time " << current_search_time() << endl;
651
652     // Print the best move and the ponder move to the standard output
653     if (pv[0] == MOVE_NONE)
654     {
655         pv[0] = rml.move(0);
656         pv[1] = MOVE_NONE;
657     }
658
659     assert(pv[0] != MOVE_NONE);
660
661     cout << "bestmove " << pv[0];
662
663     if (pv[1] != MOVE_NONE)
664         cout << " ponder " << pv[1];
665
666     cout << endl;
667
668     if (UseLogFile)
669     {
670         if (dbg_show_mean)
671             dbg_print_mean(LogFile);
672
673         if (dbg_show_hit_rate)
674             dbg_print_hit_rate(LogFile);
675
676         LogFile << "\nNodes: " << pos.nodes_searched()
677                 << "\nNodes/second: " << nps(pos)
678                 << "\nBest move: " << move_to_san(pos, pv[0]);
679
680         StateInfo st;
681         pos.do_move(pv[0], st);
682         LogFile << "\nPonder move: "
683                 << move_to_san(pos, pv[1]) // Works also with MOVE_NONE
684                 << endl;
685     }
686     return rml.move_score(0);
687   }
688
689
690   // root_search() is the function which searches the root node. It is
691   // similar to search_pv except that it uses a different move ordering
692   // scheme, prints some information to the standard output and handles
693   // the fail low/high loops.
694
695   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr) {
696
697     StateInfo st;
698     CheckInfo ci(pos);
699     int64_t nodes;
700     Move move;
701     Depth depth, ext, newDepth;
702     Value value, alpha, beta;
703     bool isCheck, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
704     int researchCountFH, researchCountFL;
705
706     researchCountFH = researchCountFL = 0;
707     alpha = *alphaPtr;
708     beta = *betaPtr;
709     isCheck = pos.is_check();
710     depth = (Iteration - 2) * ONE_PLY + InitialDepth;
711
712     // Step 1. Initialize node (polling is omitted at root)
713     ss->currentMove = ss->bestMove = MOVE_NONE;
714
715     // Step 2. Check for aborted search (omitted at root)
716     // Step 3. Mate distance pruning (omitted at root)
717     // Step 4. Transposition table lookup (omitted at root)
718
719     // Step 5. Evaluate the position statically
720     // At root we do this only to get reference value for child nodes
721     ss->evalMargin = VALUE_NONE;
722     ss->eval = isCheck ? VALUE_NONE : evaluate(pos, ss->evalMargin);
723
724     // Step 6. Razoring (omitted at root)
725     // Step 7. Static null move pruning (omitted at root)
726     // Step 8. Null move search with verification search (omitted at root)
727     // Step 9. Internal iterative deepening (omitted at root)
728
729     // Step extra. Fail low loop
730     // We start with small aspiration window and in case of fail low, we research
731     // with bigger window until we are not failing low anymore.
732     while (1)
733     {
734         // Sort the moves before to (re)search
735         rml.score_moves(pos);
736         rml.sort();
737
738         // Step 10. Loop through all moves in the root move list
739         for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
740         {
741             // This is used by time management
742             FirstRootMove = (i == 0);
743
744             // Save the current node count before the move is searched
745             nodes = pos.nodes_searched();
746
747             // Pick the next root move, and print the move and the move number to
748             // the standard output.
749             move = ss->currentMove = rml.move(i);
750
751             if (current_search_time() >= 1000)
752                 cout << "info currmove " << move
753                      << " currmovenumber " << i + 1 << endl;
754
755             moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
756             captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
757
758             // Step 11. Decide the new search depth
759             ext = extension<PV>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
760             newDepth = depth + ext;
761
762             // Step 12. Futility pruning (omitted at root)
763
764             // Step extra. Fail high loop
765             // If move fails high, we research with bigger window until we are not failing
766             // high anymore.
767             value = - VALUE_INFINITE;
768
769             while (1)
770             {
771                 // Step 13. Make the move
772                 pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
773
774                 // Step extra. pv search
775                 // We do pv search for first moves (i < MultiPV)
776                 // and for fail high research (value > alpha)
777                 if (i < MultiPV || value > alpha)
778                 {
779                     // Aspiration window is disabled in multi-pv case
780                     if (MultiPV > 1)
781                         alpha = -VALUE_INFINITE;
782
783                     // Full depth PV search, done on first move or after a fail high
784                     value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
785                 }
786                 else
787                 {
788                     // Step 14. Reduced search
789                     // if the move fails high will be re-searched at full depth
790                     bool doFullDepthSearch = true;
791
792                     if (    depth >= 3 * ONE_PLY
793                         && !dangerous
794                         && !captureOrPromotion
795                         && !move_is_castle(move))
796                     {
797                         ss->reduction = reduction<PV>(depth, i - MultiPV + 2);
798                         if (ss->reduction)
799                         {
800                             assert(newDepth-ss->reduction >= ONE_PLY);
801
802                             // Reduced depth non-pv search using alpha as upperbound
803                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
804                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
805                         }
806
807                         // The move failed high, but if reduction is very big we could
808                         // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
809                         // if the move fails high again then go with full depth search.
810                         if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
811                         {
812                             assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
813
814                             ss->reduction = ONE_PLY;
815                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
816                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
817                         }
818                         ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
819                     }
820
821                     // Step 15. Full depth search
822                     if (doFullDepthSearch)
823                     {
824                         // Full depth non-pv search using alpha as upperbound
825                         value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, 1);
826
827                         // If we are above alpha then research at same depth but as PV
828                         // to get a correct score or eventually a fail high above beta.
829                         if (value > alpha)
830                             value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
831                     }
832                 }
833
834                 // Step 16. Undo move
835                 pos.undo_move(move);
836
837                 // Can we exit fail high loop ?
838                 if (AbortSearch || value < beta)
839                     break;
840
841                 // We are failing high and going to do a research. It's important to update
842                 // the score before research in case we run out of time while researching.
843                 rml.set_move_score(i, value);
844                 ss->bestMove = move;
845                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
846                 rml.set_move_pv(i, pv);
847
848                 // Print information to the standard output
849                 print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
850
851                 // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
852                 *betaPtr = beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
853                 researchCountFH++;
854
855             } // End of fail high loop
856
857             // Finished searching the move. If AbortSearch is true, the search
858             // was aborted because the user interrupted the search or because we
859             // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
860             // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
861             // move and/or PV.
862             if (AbortSearch)
863                 break;
864
865             // Remember searched nodes counts for this move
866             rml.add_move_nodes(i, pos.nodes_searched() - nodes);
867
868             assert(value >= -VALUE_INFINITE && value <= VALUE_INFINITE);
869             assert(value < beta);
870
871             // Step 17. Check for new best move
872             if (value <= alpha && i >= MultiPV)
873                 rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
874             else
875             {
876                 // PV move or new best move!
877
878                 // Update PV
879                 rml.set_move_score(i, value);
880                 ss->bestMove = move;
881                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
882                 rml.set_move_pv(i, pv);
883
884                 if (MultiPV == 1)
885                 {
886                     // We record how often the best move has been changed in each
887                     // iteration. This information is used for time managment: When
888                     // the best move changes frequently, we allocate some more time.
889                     if (i > 0)
890                         BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
891
892                     // Print information to the standard output
893                     print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
894
895                     // Raise alpha to setup proper non-pv search upper bound
896                     if (value > alpha)
897                         alpha = value;
898                 }
899                 else // MultiPV > 1
900                 {
901                     rml.sort_multipv(i);
902                     for (int j = 0; j < Min(MultiPV, rml.move_count()); j++)
903                     {
904                         cout << "info multipv " << j + 1
905                              << " score " << value_to_uci(rml.move_score(j))
906                              << " depth " << (j <= i ? Iteration : Iteration - 1)
907                              << " time " << current_search_time()
908                              << " nodes " << pos.nodes_searched()
909                              << " nps " << nps(pos)
910                              << " pv ";
911
912                         for (int k = 0; rml.move_pv(j, k) != MOVE_NONE && k < PLY_MAX; k++)
913                             cout << rml.move_pv(j, k) << " ";
914
915                         cout << endl;
916                     }
917                     alpha = rml.move_score(Min(i, MultiPV - 1));
918                 }
919             } // PV move or new best move
920
921             assert(alpha >= *alphaPtr);
922
923             AspirationFailLow = (alpha == *alphaPtr);
924
925             if (AspirationFailLow && StopOnPonderhit)
926                 StopOnPonderhit = false;
927         }
928
929         // Can we exit fail low loop ?
930         if (AbortSearch || !AspirationFailLow)
931             break;
932
933         // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
934         *alphaPtr = alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
935         researchCountFL++;
936
937     } // Fail low loop
938
939     // Sort the moves before to return
940     rml.sort();
941
942     return alpha;
943   }
944
945
946   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
947   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
948   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
949   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
950   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
951   // here: This is taken care of after we return from the split point.
952
953   template <NodeType PvNode, bool SpNode>
954   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
955
956     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
957     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
958     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
959     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
960     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
961
962     Move movesSearched[MOVES_MAX];
963     StateInfo st;
964     const TTEntry *tte;
965     Key posKey;
966     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
967     Depth ext, newDepth;
968     ValueType vt;
969     Value bestValue, value, oldAlpha;
970     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
971     bool isCheck, singleEvasion, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
972     bool mateThreat = false;
973     int moveCount = 0;
974     int threadID = pos.thread();
975     SplitPoint* sp = NULL;
976     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
977     oldAlpha = alpha;
978     isCheck = pos.is_check();
979
980     if (SpNode)
981     {
982         sp = ss->sp;
983         tte = NULL;
984         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
985         threatMove = sp->threatMove;
986         mateThreat = sp->mateThreat;
987         goto split_point_start;
988     } else {} // Hack to fix icc's "statement is unreachable" warning
989
990     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
991     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = MOVE_NONE;
992     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
993
994     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
995     {
996         NodesSincePoll = 0;
997         poll(pos);
998     }
999
1000     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
1001     if (   AbortSearch   || ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)
1002         || pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1003         return VALUE_DRAW;
1004
1005     // Step 3. Mate distance pruning
1006     alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
1007     beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
1008     if (alpha >= beta)
1009         return alpha;
1010
1011     // Step 4. Transposition table lookup
1012
1013     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
1014     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
1015     excludedMove = ss->excludedMove;
1016     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
1017
1018     tte = TT.retrieve(posKey);
1019     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
1020
1021     // At PV nodes, we don't use the TT for pruning, but only for move ordering.
1022     // This is to avoid problems in the following areas:
1023     //
1024     // * Repetition draw detection
1025     // * Fifty move rule detection
1026     // * Searching for a mate
1027     // * Printing of full PV line
1028     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1029     {
1030         TT.refresh(tte);
1031         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1032         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1033     }
1034
1035     // Step 5. Evaluate the position statically and
1036     // update gain statistics of parent move.
1037     if (isCheck)
1038         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
1039     else if (tte)
1040     {
1041         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1042
1043         ss->eval = tte->static_value();
1044         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
1045         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
1046     }
1047     else
1048     {
1049         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
1050         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
1051     }
1052
1053     // Save gain for the parent non-capture move
1054     update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1055
1056     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
1057     if (   !PvNode
1058         &&  depth < RazorDepth
1059         && !isCheck
1060         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
1061         &&  ttMove == MOVE_NONE
1062         &&  (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
1063         && !value_is_mate(beta)
1064         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
1065     {
1066         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
1067         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
1068         if (v < rbeta)
1069             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
1070             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
1071             return v;
1072     }
1073
1074     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
1075     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
1076     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
1077     if (   !PvNode
1078         && !ss->skipNullMove
1079         &&  depth < RazorDepth
1080         && !isCheck
1081         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
1082         && !value_is_mate(beta)
1083         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1084         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
1085
1086     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
1087     if (   !PvNode
1088         && !ss->skipNullMove
1089         &&  depth > ONE_PLY
1090         && !isCheck
1091         &&  refinedValue >= beta
1092         && !value_is_mate(beta)
1093         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1094     {
1095         ss->currentMove = MOVE_NULL;
1096
1097         // Null move dynamic reduction based on depth
1098         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
1099
1100         // Null move dynamic reduction based on value
1101         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
1102             R++;
1103
1104         pos.do_null_move(st);
1105         (ss+1)->skipNullMove = true;
1106         nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
1107         (ss+1)->skipNullMove = false;
1108         pos.undo_null_move();
1109
1110         if (nullValue >= beta)
1111         {
1112             // Do not return unproven mate scores
1113             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
1114                 nullValue = beta;
1115
1116             if (depth < 6 * ONE_PLY)
1117                 return nullValue;
1118
1119             // Do verification search at high depths
1120             ss->skipNullMove = true;
1121             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
1122             ss->skipNullMove = false;
1123
1124             if (v >= beta)
1125                 return nullValue;
1126         }
1127         else
1128         {
1129             // The null move failed low, which means that we may be faced with
1130             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
1131             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
1132             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
1133             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
1134             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
1135             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
1136                 mateThreat = true;
1137
1138             threatMove = (ss+1)->bestMove;
1139             if (   depth < ThreatDepth
1140                 && (ss-1)->reduction
1141                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
1142                 return beta - 1;
1143         }
1144     }
1145
1146     // Step 9. Internal iterative deepening
1147     if (    depth >= IIDDepth[PvNode]
1148         &&  ttMove == MOVE_NONE
1149         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
1150     {
1151         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
1152
1153         ss->skipNullMove = true;
1154         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
1155         ss->skipNullMove = false;
1156
1157         ttMove = ss->bestMove;
1158         tte = TT.retrieve(posKey);
1159     }
1160
1161     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
1162     if (PvNode)
1163         mateThreat = pos.has_mate_threat();
1164
1165 split_point_start: // At split points actual search starts from here
1166
1167     // Initialize a MovePicker object for the current position
1168     // FIXME currently MovePicker() c'tor is needless called also in SplitPoint
1169     MovePicker mpBase(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
1170     MovePicker& mp = SpNode ? *sp->mp : mpBase;
1171     CheckInfo ci(pos);
1172     ss->bestMove = MOVE_NONE;
1173     singleEvasion = !SpNode && isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
1174     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
1175     singularExtensionNode =  !SpNode
1176                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
1177                            && tte
1178                            && tte->move()
1179                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
1180                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
1181                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
1182     if (SpNode)
1183     {
1184         lock_grab(&(sp->lock));
1185         bestValue = sp->bestValue;
1186     }
1187
1188     // Step 10. Loop through moves
1189     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1190     while (   bestValue < beta
1191            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1192            && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1193     {
1194       assert(move_is_ok(move));
1195
1196       if (SpNode)
1197       {
1198           moveCount = ++sp->moveCount;
1199           lock_release(&(sp->lock));
1200       }
1201       else if (move == excludedMove)
1202           continue;
1203       else
1204           movesSearched[moveCount++] = move;
1205
1206       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1207       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1208
1209       // Step 11. Decide the new search depth
1210       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
1211
1212       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1213       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1214       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1215       // lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1216       if (   singularExtensionNode
1217           && move == tte->move()
1218           && ext < ONE_PLY)
1219       {
1220           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1221
1222           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1223           {
1224               Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
1225               ss->excludedMove = move;
1226               ss->skipNullMove = true;
1227               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1228               ss->skipNullMove = false;
1229               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1230               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1231               if (v < b)
1232                   ext = ONE_PLY;
1233           }
1234       }
1235
1236       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1237       ss->currentMove = move;
1238       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
1239
1240       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1241       if (   !PvNode
1242           && !captureOrPromotion
1243           && !isCheck
1244           && !dangerous
1245           &&  move != ttMove
1246           && !move_is_castle(move))
1247       {
1248           // Move count based pruning
1249           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1250               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1251               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1252           {
1253               if (SpNode)
1254                   lock_grab(&(sp->lock));
1255
1256               continue;
1257           }
1258
1259           // Value based pruning
1260           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1261           // but fixing this made program slightly weaker.
1262           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1263           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1264                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1265
1266           if (futilityValueScaled < beta)
1267           {
1268               if (SpNode)
1269               {
1270                   lock_grab(&(sp->lock));
1271                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1272                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1273               }
1274               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1275                   bestValue = futilityValueScaled;
1276
1277               continue;
1278           }
1279       }
1280
1281       // Step 13. Make the move
1282       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1283
1284       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1285       // The first move in list is the expected PV
1286       if (!SpNode && PvNode && moveCount == 1)
1287           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1288       else
1289       {
1290           // Step 14. Reduced depth search
1291           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1292           bool doFullDepthSearch = true;
1293
1294           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1295               && !captureOrPromotion
1296               && !dangerous
1297               && !move_is_castle(move)
1298               && !(ss->killers[0] == move || ss->killers[1] == move))
1299           {
1300               ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1301               if (ss->reduction)
1302               {
1303                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1304                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1305                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1306
1307                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1308               }
1309
1310               // The move failed high, but if reduction is very big we could
1311               // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
1312               // if the move fails high again then go with full depth search.
1313               if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
1314               {
1315                   assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
1316
1317                   ss->reduction = ONE_PLY;
1318                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1319                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, ply+1);
1320                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1321               }
1322               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1323           }
1324
1325           // Step 15. Full depth search
1326           if (doFullDepthSearch)
1327           {
1328               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1329               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1330
1331               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1332               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1333               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1334               if (PvNode && value > alpha && value < beta)
1335                   value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1336           }
1337       }
1338
1339       // Step 16. Undo move
1340       pos.undo_move(move);
1341
1342       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1343
1344       // Step 17. Check for new best move
1345       if (SpNode)
1346       {
1347           lock_grab(&(sp->lock));
1348           bestValue = sp->bestValue;
1349           alpha = sp->alpha;
1350       }
1351
1352       if (value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)))
1353       {
1354           bestValue = value;
1355
1356           if (SpNode)
1357               sp->bestValue = value;
1358
1359           if (value > alpha)
1360           {
1361               if (SpNode && (!PvNode || value >= beta))
1362                   sp->stopRequest = true;
1363
1364               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1365               {
1366                   alpha = value;
1367                   if (SpNode)
1368                       sp->alpha = value;
1369               }
1370
1371               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1372                   ss->mateKiller = move;
1373
1374               ss->bestMove = move;
1375
1376               if (SpNode)
1377                   sp->parentSstack->bestMove = move;
1378           }
1379       }
1380
1381       // Step 18. Check for split
1382       if (   !SpNode
1383           && depth >= MinimumSplitDepth
1384           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1385           && bestValue < beta
1386           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1387           && !AbortSearch
1388           && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)
1389           && Iteration <= 99)
1390           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1391                                       threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
1392     }
1393
1394     // Step 19. Check for mate and stalemate
1395     // All legal moves have been searched and if there are
1396     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1397     // If one move was excluded return fail low score.
1398     if (!SpNode && !moveCount)
1399         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1400
1401     // Step 20. Update tables
1402     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1403     // history counters, and killer moves.
1404     if (!SpNode && !AbortSearch && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1405     {
1406         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
1407         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
1408              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
1409
1410         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1411
1412         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1413         if (    bestValue >= beta
1414             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1415         {
1416             update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
1417             update_killers(move, ss);
1418         }
1419     }
1420
1421     if (SpNode)
1422     {
1423         // Here we have the lock still grabbed
1424         sp->slaves[threadID] = 0;
1425         sp->nodes += pos.nodes_searched();
1426         lock_release(&(sp->lock));
1427     }
1428
1429     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1430
1431     return bestValue;
1432   }
1433
1434
1435   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1436   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1437   // less than ONE_PLY).
1438
1439   template <NodeType PvNode>
1440   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1441
1442     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1443     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1444     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1445     assert(depth <= 0);
1446     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1447     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1448
1449     StateInfo st;
1450     Move ttMove, move;
1451     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1452     bool isCheck, deepChecks, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1453     const TTEntry* tte;
1454     Value oldAlpha = alpha;
1455
1456     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1457
1458     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1459     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1460         return VALUE_DRAW;
1461
1462     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1463     // pruning, but only for move ordering.
1464     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1465     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1466
1467     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1468     {
1469         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1470         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1471     }
1472
1473     isCheck = pos.is_check();
1474
1475     // Evaluate the position statically
1476     if (isCheck)
1477     {
1478         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1479         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1480         deepChecks = enoughMaterial = false;
1481     }
1482     else
1483     {
1484         if (tte)
1485         {
1486             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1487
1488             evalMargin = tte->static_value_margin();
1489             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1490         }
1491         else
1492             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1493
1494         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1495
1496         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1497         if (bestValue >= beta)
1498         {
1499             if (!tte)
1500                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1501
1502             return bestValue;
1503         }
1504
1505         if (PvNode && bestValue > alpha)
1506             alpha = bestValue;
1507
1508         // If we are near beta then try to get a cutoff pushing checks a bit further
1509         deepChecks = (depth == -ONE_PLY && bestValue >= beta - PawnValueMidgame / 8);
1510
1511         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1512         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1513         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1514     }
1515
1516     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1517     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1518     // queen promotions and checks (only if depth == 0 or depth == -ONE_PLY
1519     // and we are near beta) will be generated.
1520     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, deepChecks ? DEPTH_ZERO : depth, H);
1521     CheckInfo ci(pos);
1522
1523     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1524     while (   alpha < beta
1525            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1526     {
1527       assert(move_is_ok(move));
1528
1529       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1530
1531       // Futility pruning
1532       if (   !PvNode
1533           && !isCheck
1534           && !moveIsCheck
1535           &&  move != ttMove
1536           &&  enoughMaterial
1537           && !move_is_promotion(move)
1538           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1539       {
1540           futilityValue =  futilityBase
1541                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1542                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1543
1544           if (futilityValue < alpha)
1545           {
1546               if (futilityValue > bestValue)
1547                   bestValue = futilityValue;
1548               continue;
1549           }
1550       }
1551
1552       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1553       evasionPrunable =   isCheck
1554                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1555                        && !pos.move_is_capture(move)
1556                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1557
1558       // Don't search moves with negative SEE values
1559       if (   !PvNode
1560           && (!isCheck || evasionPrunable)
1561           &&  move != ttMove
1562           && !move_is_promotion(move)
1563           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1564           continue;
1565
1566       // Update current move
1567       ss->currentMove = move;
1568
1569       // Make and search the move
1570       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1571       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1572       pos.undo_move(move);
1573
1574       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1575
1576       // New best move?
1577       if (value > bestValue)
1578       {
1579           bestValue = value;
1580           if (value > alpha)
1581           {
1582               alpha = value;
1583               ss->bestMove = move;
1584           }
1585        }
1586     }
1587
1588     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1589     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1590     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1591         return value_mated_in(ply);
1592
1593     // Update transposition table
1594     Depth d = (depth == DEPTH_ZERO ? DEPTH_ZERO : DEPTH_ZERO - ONE_PLY);
1595     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1596     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, d, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1597
1598     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1599
1600     return bestValue;
1601   }
1602
1603
1604   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1605   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1606   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1607   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1608   // second move is assumed to be a move from the current position.
1609
1610   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1611
1612     Square f1, t1, f2, t2;
1613     Piece p;
1614
1615     assert(move_is_ok(m1));
1616     assert(move_is_ok(m2));
1617
1618     if (m2 == MOVE_NONE)
1619         return false;
1620
1621     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1622     f2 = move_from(m2);
1623     t1 = move_to(m1);
1624     if (f2 == t1)
1625         return true;
1626
1627     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1628     t2 = move_to(m2);
1629     f1 = move_from(m1);
1630     if (t2 == f1)
1631         return true;
1632
1633     // Case 3: Moving through the vacated square
1634     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1635         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1636       return true;
1637
1638     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1639     p = pos.piece_on(t1);
1640     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1641         return true;
1642
1643     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1644     if (    piece_is_slider(p)
1645         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1646         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1647     {
1648         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1649         // move is the opposite of the checking piece.
1650         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1651         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1652
1653         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1654             return true;
1655     }
1656     return false;
1657   }
1658
1659
1660   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1661   // compensated for the ply.
1662
1663   bool value_is_mate(Value value) {
1664
1665     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1666
1667     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1668           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1669   }
1670
1671
1672   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1673   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1674   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1675
1676   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1677
1678     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1679       return v + ply;
1680
1681     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1682       return v - ply;
1683
1684     return v;
1685   }
1686
1687
1688   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1689   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1690
1691   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1692
1693     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1694       return v - ply;
1695
1696     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1697       return v + ply;
1698
1699     return v;
1700   }
1701
1702
1703   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1704   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1705   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1706   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1707   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1708   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1709   template <NodeType PvNode>
1710   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck,
1711                   bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1712
1713     assert(m != MOVE_NONE);
1714
1715     Depth result = DEPTH_ZERO;
1716     *dangerous = moveIsCheck | singleEvasion | mateThreat;
1717
1718     if (*dangerous)
1719     {
1720         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1721             result += CheckExtension[PvNode];
1722
1723         if (singleEvasion)
1724             result += SingleEvasionExtension[PvNode];
1725
1726         if (mateThreat)
1727             result += MateThreatExtension[PvNode];
1728     }
1729
1730     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1731     {
1732         Color c = pos.side_to_move();
1733         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1734         {
1735             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1736             *dangerous = true;
1737         }
1738         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1739         {
1740             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1741             *dangerous = true;
1742         }
1743     }
1744
1745     if (   captureOrPromotion
1746         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1747         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1748             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1749         && !move_is_promotion(m)
1750         && !move_is_ep(m))
1751     {
1752         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1753         *dangerous = true;
1754     }
1755
1756     if (   PvNode
1757         && captureOrPromotion
1758         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1759         && pos.see_sign(m) >= 0)
1760     {
1761         result += ONE_PLY / 2;
1762         *dangerous = true;
1763     }
1764
1765     return Min(result, ONE_PLY);
1766   }
1767
1768
1769   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1770   // is somehow coonected to the threat move returned by null search.
1771
1772   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1773
1774     assert(move_is_ok(m));
1775     assert(threat && move_is_ok(threat));
1776     assert(!pos.move_is_check(m));
1777     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1778     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1779
1780     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1781
1782     mfrom = move_from(m);
1783     mto = move_to(m);
1784     tfrom = move_from(threat);
1785     tto = move_to(threat);
1786
1787     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1788     if (mfrom == tto)
1789         return true;
1790
1791     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1792     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
1793     if (   pos.move_is_capture(threat)
1794         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1795             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1796         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1797         return true;
1798
1799     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1800     // prune safe moves which block its ray.
1801     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1802         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1803         && pos.see_sign(m) >= 0)
1804         return true;
1805
1806     return false;
1807   }
1808
1809
1810   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1811   // can be used at a given point in search.
1812
1813   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1814
1815     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1816
1817     return   (   tte->depth() >= depth
1818               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1819               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1820
1821           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1822               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1823   }
1824
1825
1826   // refine_eval() returns the transposition table score if
1827   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1828
1829   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1830
1831       assert(tte);
1832
1833       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1834
1835       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1836           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1837           return v;
1838
1839       return defaultEval;
1840   }
1841
1842
1843   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1844   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1845
1846   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1847                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1848     Move m;
1849
1850     H.success(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), depth);
1851
1852     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1853     {
1854         m = movesSearched[i];
1855
1856         assert(m != move);
1857
1858         if (!pos.move_is_capture_or_promotion(m))
1859             H.failure(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), depth);
1860     }
1861   }
1862
1863
1864   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
1865   // among the killer moves of that ply.
1866
1867   void update_killers(Move m, SearchStack* ss) {
1868
1869     if (m == ss->killers[0])
1870         return;
1871
1872     ss->killers[1] = ss->killers[0];
1873     ss->killers[0] = m;
1874   }
1875
1876
1877   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1878   // the static position evaluation before and after the move.
1879
1880   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1881
1882     if (   m != MOVE_NULL
1883         && before != VALUE_NONE
1884         && after != VALUE_NONE
1885         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1886         && !move_is_special(m))
1887         H.set_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1888   }
1889
1890
1891   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1892   // since the beginning of the current search.
1893
1894   int current_search_time() {
1895
1896     return get_system_time() - SearchStartTime;
1897   }
1898
1899
1900   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI protocol
1901
1902   std::string value_to_uci(Value v) {
1903
1904     std::stringstream s;
1905
1906     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1907       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to pawn = 100
1908     else
1909       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2 );
1910
1911     return s.str();
1912   }
1913
1914   // nps() computes the current nodes/second count.
1915
1916   int nps(const Position& pos) {
1917
1918     int t = current_search_time();
1919     return (t > 0 ? int((pos.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
1920   }
1921
1922
1923   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1924   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1925   // search.
1926
1927   void poll(const Position& pos) {
1928
1929     static int lastInfoTime;
1930     int t = current_search_time();
1931
1932     //  Poll for input
1933     if (Bioskey())
1934     {
1935         // We are line oriented, don't read single chars
1936         std::string command;
1937
1938         if (!std::getline(std::cin, command))
1939             command = "quit";
1940
1941         if (command == "quit")
1942         {
1943             AbortSearch = true;
1944             PonderSearch = false;
1945             Quit = true;
1946             return;
1947         }
1948         else if (command == "stop")
1949         {
1950             AbortSearch = true;
1951             PonderSearch = false;
1952         }
1953         else if (command == "ponderhit")
1954             ponderhit();
1955     }
1956
1957     // Print search information
1958     if (t < 1000)
1959         lastInfoTime = 0;
1960
1961     else if (lastInfoTime > t)
1962         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1963         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1964         lastInfoTime = 0;
1965
1966     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1967     {
1968         lastInfoTime = t;
1969
1970         if (dbg_show_mean)
1971             dbg_print_mean();
1972
1973         if (dbg_show_hit_rate)
1974             dbg_print_hit_rate();
1975
1976         cout << "info nodes " << pos.nodes_searched() << " nps " << nps(pos)
1977              << " time " << t << endl;
1978     }
1979
1980     // Should we stop the search?
1981     if (PonderSearch)
1982         return;
1983
1984     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
1985                            && !AspirationFailLow
1986                            &&  t > TimeMgr.available_time();
1987
1988     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
1989                      || stillAtFirstMove;
1990
1991     if (   (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && noMoreTime)
1992         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
1993         || (Iteration >= 3 && MaxNodes && pos.nodes_searched() >= MaxNodes))
1994         AbortSearch = true;
1995   }
1996
1997
1998   // ponderhit() is called when the program is pondering (i.e. thinking while
1999   // it's the opponent's turn to move) in order to let the engine know that
2000   // it correctly predicted the opponent's move.
2001
2002   void ponderhit() {
2003
2004     int t = current_search_time();
2005     PonderSearch = false;
2006
2007     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2008                            && !AspirationFailLow
2009                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2010
2011     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2012                      || stillAtFirstMove;
2013
2014     if (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && (noMoreTime || StopOnPonderhit))
2015         AbortSearch = true;
2016   }
2017
2018
2019   // init_ss_array() does a fast reset of the first entries of a SearchStack
2020   // array and of all the excludedMove and skipNullMove entries.
2021
2022   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size) {
2023
2024     for (int i = 0; i < size; i++, ss++)
2025     {
2026         ss->excludedMove = MOVE_NONE;
2027         ss->skipNullMove = false;
2028         ss->reduction = DEPTH_ZERO;
2029         ss->sp = NULL;
2030
2031         if (i < 3)
2032             ss->killers[0] = ss->killers[1] = ss->mateKiller = MOVE_NONE;
2033     }
2034   }
2035
2036
2037   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2038   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
2039   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
2040   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2041   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2042   // after which the bestmove and pondermove will be printed (in id_loop()).
2043
2044   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2045
2046     std::string command;
2047
2048     while (true)
2049     {
2050         if (!std::getline(std::cin, command))
2051             command = "quit";
2052
2053         if (command == "quit")
2054         {
2055             Quit = true;
2056             break;
2057         }
2058         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2059             break;
2060     }
2061   }
2062
2063
2064   // print_pv_info() prints to standard output and eventually to log file information on
2065   // the current PV line. It is called at each iteration or after a new pv is found.
2066
2067   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value) {
2068
2069     cout << "info depth " << Iteration
2070          << " score "     << value_to_uci(value)
2071          << (value >= beta ? " lowerbound" : value <= alpha ? " upperbound" : "")
2072          << " time "  << current_search_time()
2073          << " nodes " << pos.nodes_searched()
2074          << " nps "   << nps(pos)
2075          << " pv ";
2076
2077     for (Move* m = pv; *m != MOVE_NONE; m++)
2078         cout << *m << " ";
2079
2080     cout << endl;
2081
2082     if (UseLogFile)
2083     {
2084         ValueType t = value >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER :
2085                       value <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT;
2086
2087         LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration, value, t, pv) << endl;
2088     }
2089   }
2090
2091
2092   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2093   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2094   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2095
2096   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]) {
2097
2098     StateInfo st;
2099     TTEntry* tte;
2100     Position p(pos, pos.thread());
2101     Value v, m = VALUE_NONE;
2102
2103     for (int i = 0; pv[i] != MOVE_NONE; i++)
2104     {
2105         tte = TT.retrieve(p.get_key());
2106         if (!tte || tte->move() != pv[i])
2107         {
2108             v = (p.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(p, m));
2109             TT.store(p.get_key(), VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[i], v, m);
2110         }
2111         p.do_move(pv[i], st);
2112     }
2113   }
2114
2115
2116   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2117   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2118   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2119   // long PV to print that is important for position analysis.
2120
2121   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]) {
2122
2123     StateInfo st;
2124     TTEntry* tte;
2125     Position p(pos, pos.thread());
2126     int ply = 0;
2127
2128     assert(bestMove != MOVE_NONE);
2129
2130     pv[ply] = bestMove;
2131     p.do_move(pv[ply++], st);
2132
2133     while (   (tte = TT.retrieve(p.get_key())) != NULL
2134            && tte->move() != MOVE_NONE
2135            && move_is_legal(p, tte->move())
2136            && ply < PLY_MAX
2137            && (!p.is_draw() || ply < 2))
2138     {
2139         pv[ply] = tte->move();
2140         p.do_move(pv[ply++], st);
2141     }
2142     pv[ply] = MOVE_NONE;
2143   }
2144
2145
2146   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2147   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2148   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2149   // threads and one for Windows threads.
2150
2151 #if !defined(_MSC_VER)
2152
2153   void* init_thread(void* threadID) {
2154
2155     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2156     return NULL;
2157   }
2158
2159 #else
2160
2161   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2162
2163     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2164     return 0;
2165   }
2166
2167 #endif
2168
2169
2170   /// The ThreadsManager class
2171
2172
2173   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2174   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2175   // object for which the current thread is the master.
2176
2177   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2178
2179     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2180
2181     while (true)
2182     {
2183         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2184         // master should exit as last one.
2185         if (AllThreadsShouldExit)
2186         {
2187             assert(!sp);
2188             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2189             return;
2190         }
2191
2192         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2193         // instead of wasting CPU time polling for work.
2194         while (   threadID >= ActiveThreads
2195                || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2196                || (!sp && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
2197         {
2198             assert(!sp);
2199             assert(threadID != 0);
2200
2201             if (AllThreadsShouldExit)
2202                 break;
2203
2204             lock_grab(&MPLock);
2205
2206             // Retest condition under lock protection
2207             if (!(   threadID >= ActiveThreads
2208                   || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2209                   || (!sp && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)))
2210             {
2211                 lock_release(&MPLock);
2212                 continue;
2213             }
2214
2215             // Put thread to sleep
2216             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2217             cond_wait(&WaitCond[threadID], &MPLock);
2218             lock_release(&MPLock);
2219         }
2220
2221         // If this thread has been assigned work, launch a search
2222         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2223         {
2224             assert(!AllThreadsShouldExit);
2225
2226             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2227
2228             // Here we call search() with SplitPoint template parameter set to true
2229             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2230             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2231             SearchStack* ss = tsp->sstack[threadID] + 1;
2232             ss->sp = tsp;
2233
2234             if (tsp->pvNode)
2235                 search<PV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2236             else {
2237                 search<NonPV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2238             }
2239             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2240
2241             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2242         }
2243
2244         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2245         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2246         int i = 0;
2247         for ( ; sp && i < ActiveThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2248
2249         if (i == ActiveThreads)
2250         {
2251             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2252             // be sure sp->lock has been released before to return.
2253             lock_grab(&(sp->lock));
2254             lock_release(&(sp->lock));
2255
2256             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2257             // because here is all finished is not possible master is booked.
2258             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2259
2260             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2261             return;
2262         }
2263     }
2264   }
2265
2266
2267   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2268   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2269   // objects.
2270
2271   void ThreadsManager::init_threads() {
2272
2273     int i, arg[MAX_THREADS];
2274     bool ok;
2275
2276     // Initialize global locks
2277     lock_init(&MPLock);
2278
2279     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2280         cond_init(&WaitCond[i]);
2281
2282     // Initialize splitPoints[] locks
2283     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2284         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2285             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2286
2287     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2288     AllThreadsShouldExit = false;
2289
2290     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2291     ActiveThreads = 1;
2292
2293     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2294     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2295     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2296         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2297
2298     // Launch the helper threads
2299     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2300     {
2301         arg[i] = i;
2302
2303 #if !defined(_MSC_VER)
2304         pthread_t pthread[1];
2305         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&arg[i])) == 0);
2306         pthread_detach(pthread[0]);
2307 #else
2308         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&arg[i]), 0, NULL) != NULL);
2309 #endif
2310         if (!ok)
2311         {
2312             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2313             Application::exit_with_failure();
2314         }
2315
2316         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2317         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2318     }
2319   }
2320
2321
2322   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2323   // helper threads exit cleanly.
2324
2325   void ThreadsManager::exit_threads() {
2326
2327     AllThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2328
2329     // Wake up all the threads and waits for termination
2330     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2331     {
2332         wake_sleeping_thread(i);
2333         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2334     }
2335
2336     // Now we can safely destroy the locks
2337     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2338         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2339             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2340
2341     lock_destroy(&MPLock);
2342
2343     // Now we can safely destroy the wait conditions
2344     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2345         cond_destroy(&WaitCond[i]);
2346   }
2347
2348
2349   // thread_should_stop() checks whether the thread should stop its search.
2350   // This can happen if a beta cutoff has occurred in the thread's currently
2351   // active split point, or in some ancestor of the current split point.
2352
2353   bool ThreadsManager::thread_should_stop(int threadID) const {
2354
2355     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
2356
2357     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2358
2359     for ( ; sp && !sp->stopRequest; sp = sp->parent) {}
2360     return sp != NULL;
2361   }
2362
2363
2364   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2365   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2366   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2367   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2368   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2369   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2370   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2371
2372   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2373
2374     assert(slave >= 0 && slave < ActiveThreads);
2375     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2376     assert(ActiveThreads > 1);
2377
2378     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2379         return false;
2380
2381     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2382     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2383
2384     // No active split points means that the thread is available as
2385     // a slave for any other thread.
2386     if (localActiveSplitPoints == 0 || ActiveThreads == 2)
2387         return true;
2388
2389     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2390     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2391     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2392     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2393         return true;
2394
2395     return false;
2396   }
2397
2398
2399   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2400   // a slave for the thread with threadID "master".
2401
2402   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2403
2404     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2405     assert(ActiveThreads > 1);
2406
2407     for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2408         if (thread_is_available(i, master))
2409             return true;
2410
2411     return false;
2412   }
2413
2414
2415   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2416   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2417   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2418   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2419   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2420   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2421   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
2422   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
2423
2424   template <bool Fake>
2425   void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2426                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2427                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2428     assert(pos.is_ok());
2429     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2430     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2431     assert(*bestValue <= *alpha);
2432     assert(*alpha < beta);
2433     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2434     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2435     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ActiveThreads);
2436     assert(ActiveThreads > 1);
2437
2438     int i, master = pos.thread();
2439     Thread& masterThread = threads[master];
2440
2441     lock_grab(&MPLock);
2442
2443     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2444     // active split points, don't split.
2445     if (   !available_thread_exists(master)
2446         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2447     {
2448         lock_release(&MPLock);
2449         return;
2450     }
2451
2452     // Pick the next available split point object from the split point stack
2453     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2454
2455     // Initialize the split point object
2456     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2457     splitPoint.stopRequest = false;
2458     splitPoint.ply = ply;
2459     splitPoint.depth = depth;
2460     splitPoint.threatMove = threatMove;
2461     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2462     splitPoint.alpha = *alpha;
2463     splitPoint.beta = beta;
2464     splitPoint.pvNode = pvNode;
2465     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2466     splitPoint.mp = mp;
2467     splitPoint.moveCount = moveCount;
2468     splitPoint.pos = &pos;
2469     splitPoint.nodes = 0;
2470     splitPoint.parentSstack = ss;
2471     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2472         splitPoint.slaves[i] = 0;
2473
2474     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2475
2476     // If we are here it means we are not available
2477     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2478
2479     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2480
2481     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2482     for (i = 0; !Fake && i < ActiveThreads && workersCnt < MaxThreadsPerSplitPoint; i++)
2483         if (thread_is_available(i, master))
2484         {
2485             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2486             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2487             splitPoint.slaves[i] = 1;
2488             workersCnt++;
2489         }
2490
2491     assert(Fake || workersCnt > 1);
2492
2493     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2494     lock_release(&MPLock);
2495
2496     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2497     // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
2498     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2499         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2500         {
2501             memcpy(splitPoint.sstack[i], ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2502
2503             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2504
2505             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2506             if (i != master)
2507                 wake_sleeping_thread(i);
2508         }
2509
2510     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2511     // which it will instantly launch a search, because its state is
2512     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2513     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2514     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2515     idle_loop(master, &splitPoint);
2516
2517     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2518     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2519     lock_grab(&MPLock);
2520
2521     *alpha = splitPoint.alpha;
2522     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2523     masterThread.activeSplitPoints--;
2524     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2525     pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
2526
2527     lock_release(&MPLock);
2528   }
2529
2530
2531   // wake_sleeping_thread() wakes up all sleeping threads when it is time
2532   // to start a new search from the root.
2533
2534   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2535
2536      lock_grab(&MPLock);
2537      cond_signal(&WaitCond[threadID]);
2538      lock_release(&MPLock);
2539   }
2540
2541
2542   /// The RootMoveList class
2543
2544   // RootMoveList c'tor
2545
2546   RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2547
2548     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2549     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2550     StateInfo st;
2551     bool includeAllMoves = (searchMoves[0] == MOVE_NONE);
2552
2553     // Initialize search stack
2554     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
2555     ss[0].eval = ss[0].evalMargin = VALUE_NONE;
2556     count = 0;
2557
2558     // Generate all legal moves
2559     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
2560
2561     // Add each move to the moves[] array
2562     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2563     {
2564         bool includeMove = includeAllMoves;
2565
2566         for (int k = 0; !includeMove && searchMoves[k] != MOVE_NONE; k++)
2567             includeMove = (searchMoves[k] == cur->move);
2568
2569         if (!includeMove)
2570             continue;
2571
2572         // Find a quick score for the move
2573         moves[count].move = ss[0].currentMove = moves[count].pv[0] = cur->move;
2574         moves[count].pv[1] = MOVE_NONE;
2575         pos.do_move(cur->move, st);
2576         moves[count].score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, DEPTH_ZERO, 1);
2577         pos.undo_move(cur->move);
2578         count++;
2579     }
2580     sort();
2581   }
2582
2583   // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
2584   // are scored according to the order in which are returned by MovePicker.
2585
2586   void RootMoveList::score_moves(const Position& pos)
2587   {
2588       Move move;
2589       int score = 1000;
2590       MovePicker mp = MovePicker(pos, MOVE_NONE, ONE_PLY, H);
2591
2592       while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
2593           for (int i = 0; i < count; i++)
2594               if (moves[i].move == move)
2595               {
2596                   moves[i].mp_score = score--;
2597                   break;
2598               }
2599   }
2600
2601   // RootMoveList simple methods definitions
2602
2603   void RootMoveList::set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]) {
2604
2605     int j;
2606
2607     for (j = 0; pv[j] != MOVE_NONE; j++)
2608         moves[moveNum].pv[j] = pv[j];
2609
2610     moves[moveNum].pv[j] = MOVE_NONE;
2611   }
2612
2613
2614   // RootMoveList::sort() sorts the root move list at the beginning of a new
2615   // iteration.
2616
2617   void RootMoveList::sort() {
2618
2619     sort_multipv(count - 1); // Sort all items
2620   }
2621
2622
2623   // RootMoveList::sort_multipv() sorts the first few moves in the root move
2624   // list by their scores and depths. It is used to order the different PVs
2625   // correctly in MultiPV mode.
2626
2627   void RootMoveList::sort_multipv(int n) {
2628
2629     int i,j;
2630
2631     for (i = 1; i <= n; i++)
2632     {
2633         RootMove rm = moves[i];
2634         for (j = i; j > 0 && moves[j - 1] < rm; j--)
2635             moves[j] = moves[j - 1];
2636
2637         moves[j] = rm;
2638     }
2639   }
2640
2641 } // namespace