]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/search.cpp
Allow split point master to sleep (take 2)
[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   bool UseSleepingMaster;
263   ThreadsManager ThreadsMgr;
264
265   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
266   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
267   int NodesSincePoll;
268   int NodesBetweenPolls = 30000;
269
270   // History table
271   History H;
272
273   /// Local functions
274
275   Value id_loop(Position& pos, Move searchMoves[]);
276   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr);
277
278   template <NodeType PvNode, bool SpNode>
279   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
280
281   template <NodeType PvNode>
282   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
283
284   template <NodeType PvNode>
285   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
286
287       return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO, ply)
288                              : search<PvNode, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
289   }
290
291   template <NodeType PvNode>
292   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous);
293
294   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
295   bool value_is_mate(Value value);
296   Value value_to_tt(Value v, int ply);
297   Value value_from_tt(Value v, int ply);
298   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
299   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
300   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
301   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
302   void update_killers(Move m, SearchStack* ss);
303   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
304
305   int current_search_time();
306   std::string value_to_uci(Value v);
307   int nps(const Position& pos);
308   void poll(const Position& pos);
309   void ponderhit();
310   void wait_for_stop_or_ponderhit();
311   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size);
312   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value);
313   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]);
314   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]);
315
316 #if !defined(_MSC_VER)
317   void* init_thread(void* threadID);
318 #else
319   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
320 #endif
321
322 }
323
324
325 ////
326 //// Functions
327 ////
328
329 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
330 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
331
332 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
333 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
334
335
336 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
337
338 void init_search() {
339
340   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
341   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
342   int mc; // moveCount
343
344   // Init reductions array
345   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
346   {
347       double    pvRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 4.5;
348       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
349       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
350       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
351   }
352
353   // Init futility margins array
354   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
355       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
356
357   // Init futility move count array
358   for (d = 0; d < 32; d++)
359       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
360 }
361
362
363 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
364 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
365
366 int perft(Position& pos, Depth depth)
367 {
368     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
369     StateInfo st;
370     Move m;
371     int sum = 0;
372
373     // Generate all legal moves
374     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
375
376     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
377     // the moves, just to count them.
378     if (depth <= ONE_PLY)
379         return int(last - mlist);
380
381     // Loop through all legal moves
382     CheckInfo ci(pos);
383     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
384     {
385         m = cur->move;
386         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
387         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
388         pos.undo_move(m);
389     }
390     return sum;
391 }
392
393
394 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
395 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
396 /// search-related global variables, and calls root_search(). It returns false
397 /// when a quit command is received during the search.
398
399 bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
400            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
401
402   // Initialize global search variables
403   StopOnPonderhit = AbortSearch = Quit = AspirationFailLow = false;
404   NodesSincePoll = 0;
405   SearchStartTime = get_system_time();
406   ExactMaxTime = maxTime;
407   MaxDepth = maxDepth;
408   MaxNodes = maxNodes;
409   InfiniteSearch = infinite;
410   PonderSearch = ponder;
411   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
412
413   // Look for a book move, only during games, not tests
414   if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
415   {
416       if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.file_name())
417           OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
418
419       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
420       if (bookMove != MOVE_NONE)
421       {
422           if (PonderSearch)
423               wait_for_stop_or_ponderhit();
424
425           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
426           return true;
427       }
428   }
429
430   // Read UCI option values
431   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
432   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
433   {
434       Options["Clear Hash"].set_value("false");
435       TT.clear();
436   }
437
438   CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
439   CheckExtension[0]         = Options["Check Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
440   SingleEvasionExtension[1] = Options["Single Evasion Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
441   SingleEvasionExtension[0] = Options["Single Evasion Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
442   PawnPushTo7thExtension[1] = Options["Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
443   PawnPushTo7thExtension[0] = Options["Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
444   PassedPawnExtension[1]    = Options["Passed Pawn Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
445   PassedPawnExtension[0]    = Options["Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
446   PawnEndgameExtension[1]   = Options["Pawn Endgame Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
447   PawnEndgameExtension[0]   = Options["Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
448   MateThreatExtension[1]    = Options["Mate Threat Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
449   MateThreatExtension[0]    = Options["Mate Threat Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
450
451   MinimumSplitDepth       = Options["Minimum Split Depth"].value<int>() * ONE_PLY;
452   MaxThreadsPerSplitPoint = Options["Maximum Number of Threads per Split Point"].value<int>();
453   MultiPV                 = Options["MultiPV"].value<int>();
454   UseLogFile              = Options["Use Search Log"].value<bool>();
455   UseSleepingMaster       = Options["Use Sleeping Master"].value<bool>();
456
457   if (UseLogFile)
458       LogFile.open(Options["Search Log Filename"].value<std::string>().c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
459
460   read_weights(pos.side_to_move());
461
462   // Set the number of active threads
463   int newActiveThreads = Options["Threads"].value<int>();
464   if (newActiveThreads != ThreadsMgr.active_threads())
465   {
466       ThreadsMgr.set_active_threads(newActiveThreads);
467       init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
468   }
469
470   // Set thinking time
471   int myTime = time[pos.side_to_move()];
472   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
473   if (UseTimeManagement)
474       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
475
476   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
477   // heavy time pressure.
478   if (MaxNodes)
479       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
480   else if (myTime && myTime < 1000)
481       NodesBetweenPolls = 1000;
482   else if (myTime && myTime < 5000)
483       NodesBetweenPolls = 5000;
484   else
485       NodesBetweenPolls = 30000;
486
487   // Write search information to log file
488   if (UseLogFile)
489       LogFile << "Searching: " << pos.to_fen() << endl
490               << "infinite: "  << infinite
491               << " ponder: "   << ponder
492               << " time: "     << myTime
493               << " increment: " << myIncrement
494               << " moves to go: " << movesToGo << endl;
495
496   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
497   id_loop(pos, searchMoves);
498
499   if (UseLogFile)
500       LogFile.close();
501
502   return !Quit;
503 }
504
505
506 namespace {
507
508   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls root_search
509   // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
510   // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
511   // reached.
512
513   Value id_loop(Position& pos, Move searchMoves[]) {
514
515     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
516     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
517     Move EasyMove = MOVE_NONE;
518     Value value, alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
519
520     // Moves to search are verified, copied, scored and sorted
521     RootMoveList rml(pos, searchMoves);
522
523     // Handle special case of searching on a mate/stale position
524     if (rml.move_count() == 0)
525     {
526         if (PonderSearch)
527             wait_for_stop_or_ponderhit();
528
529         return pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW;
530     }
531
532     // Print RootMoveList startup scoring to the standard output,
533     // so to output information also for iteration 1.
534     cout << set960(pos.is_chess960()) // Is enough to set once at the beginning
535          << "info depth " << 1
536          << "\ninfo depth " << 1
537          << " score " << value_to_uci(rml.move_score(0))
538          << " time " << current_search_time()
539          << " nodes " << pos.nodes_searched()
540          << " nps " << nps(pos)
541          << " pv " << rml.move(0) << "\n";
542
543     // Initialize
544     TT.new_search();
545     H.clear();
546     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
547     pv[0] = pv[1] = MOVE_NONE;
548     ValueByIteration[1] = rml.move_score(0);
549     Iteration = 1;
550
551     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
552     if (   rml.move_count() == 1
553         || rml.move_score(0) > rml.move_score(1) + EasyMoveMargin)
554         EasyMove = rml.move(0);
555
556     // Iterative deepening loop
557     while (Iteration < PLY_MAX)
558     {
559         // Initialize iteration
560         Iteration++;
561         BestMoveChangesByIteration[Iteration] = 0;
562
563         cout << "info depth " << Iteration << endl;
564
565         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
566         if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(ValueByIteration[Iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
567         {
568             int prevDelta1 = ValueByIteration[Iteration - 1] - ValueByIteration[Iteration - 2];
569             int prevDelta2 = ValueByIteration[Iteration - 2] - ValueByIteration[Iteration - 3];
570
571             AspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
572             AspirationDelta = (AspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
573
574             alpha = Max(ValueByIteration[Iteration - 1] - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
575             beta  = Min(ValueByIteration[Iteration - 1] + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
576         }
577
578         // Search to the current depth, rml is updated and sorted, alpha and beta could change
579         value = root_search(pos, ss, pv, rml, &alpha, &beta);
580
581         // Write PV to transposition table, in case the relevant entries have
582         // been overwritten during the search.
583         insert_pv_in_tt(pos, pv);
584
585         if (AbortSearch)
586             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
587
588         //Save info about search result
589         ValueByIteration[Iteration] = value;
590
591         // Drop the easy move if differs from the new best move
592         if (pv[0] != EasyMove)
593             EasyMove = MOVE_NONE;
594
595         if (UseTimeManagement)
596         {
597             // Time to stop?
598             bool stopSearch = false;
599
600             // Stop search early if there is only a single legal move,
601             // we search up to Iteration 6 anyway to get a proper score.
602             if (Iteration >= 6 && rml.move_count() == 1)
603                 stopSearch = true;
604
605             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
606             if (  Iteration >= 6
607                 && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
608                 && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
609                 stopSearch = true;
610
611             // Stop search early if one move seems to be much better than the others
612             if (   Iteration >= 8
613                 && EasyMove == pv[0]
614                 && (  (   rml.move_nodes(0) > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
615                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
616                     ||(   rml.move_nodes(0) > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
617                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
618                 stopSearch = true;
619
620             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
621             if (Iteration > 5 && Iteration <= 50)
622                 TimeMgr.pv_instability(BestMoveChangesByIteration[Iteration],
623                                        BestMoveChangesByIteration[Iteration-1]);
624
625             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
626             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
627             // move at the next iteration anyway.
628             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
629                 stopSearch = true;
630
631             if (stopSearch)
632             {
633                 if (PonderSearch)
634                     StopOnPonderhit = true;
635                 else
636                     break;
637             }
638         }
639
640         if (MaxDepth && Iteration >= MaxDepth)
641             break;
642     }
643
644     // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
645     // best move before we are told to do so.
646     if (!AbortSearch && (PonderSearch || InfiniteSearch))
647         wait_for_stop_or_ponderhit();
648     else
649         // Print final search statistics
650         cout << "info nodes " << pos.nodes_searched()
651              << " nps " << nps(pos)
652              << " time " << current_search_time() << endl;
653
654     // Print the best move and the ponder move to the standard output
655     if (pv[0] == MOVE_NONE)
656     {
657         pv[0] = rml.move(0);
658         pv[1] = MOVE_NONE;
659     }
660
661     assert(pv[0] != MOVE_NONE);
662
663     cout << "bestmove " << pv[0];
664
665     if (pv[1] != MOVE_NONE)
666         cout << " ponder " << pv[1];
667
668     cout << endl;
669
670     if (UseLogFile)
671     {
672         if (dbg_show_mean)
673             dbg_print_mean(LogFile);
674
675         if (dbg_show_hit_rate)
676             dbg_print_hit_rate(LogFile);
677
678         LogFile << "\nNodes: " << pos.nodes_searched()
679                 << "\nNodes/second: " << nps(pos)
680                 << "\nBest move: " << move_to_san(pos, pv[0]);
681
682         StateInfo st;
683         pos.do_move(pv[0], st);
684         LogFile << "\nPonder move: "
685                 << move_to_san(pos, pv[1]) // Works also with MOVE_NONE
686                 << endl;
687     }
688     return rml.move_score(0);
689   }
690
691
692   // root_search() is the function which searches the root node. It is
693   // similar to search_pv except that it uses a different move ordering
694   // scheme, prints some information to the standard output and handles
695   // the fail low/high loops.
696
697   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr) {
698
699     StateInfo st;
700     CheckInfo ci(pos);
701     int64_t nodes;
702     Move move;
703     Depth depth, ext, newDepth;
704     Value value, alpha, beta;
705     bool isCheck, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
706     int researchCountFH, researchCountFL;
707
708     researchCountFH = researchCountFL = 0;
709     alpha = *alphaPtr;
710     beta = *betaPtr;
711     isCheck = pos.is_check();
712     depth = (Iteration - 2) * ONE_PLY + InitialDepth;
713
714     // Step 1. Initialize node (polling is omitted at root)
715     ss->currentMove = ss->bestMove = MOVE_NONE;
716
717     // Step 2. Check for aborted search (omitted at root)
718     // Step 3. Mate distance pruning (omitted at root)
719     // Step 4. Transposition table lookup (omitted at root)
720
721     // Step 5. Evaluate the position statically
722     // At root we do this only to get reference value for child nodes
723     ss->evalMargin = VALUE_NONE;
724     ss->eval = isCheck ? VALUE_NONE : evaluate(pos, ss->evalMargin);
725
726     // Step 6. Razoring (omitted at root)
727     // Step 7. Static null move pruning (omitted at root)
728     // Step 8. Null move search with verification search (omitted at root)
729     // Step 9. Internal iterative deepening (omitted at root)
730
731     // Step extra. Fail low loop
732     // We start with small aspiration window and in case of fail low, we research
733     // with bigger window until we are not failing low anymore.
734     while (1)
735     {
736         // Sort the moves before to (re)search
737         rml.score_moves(pos);
738         rml.sort();
739
740         // Step 10. Loop through all moves in the root move list
741         for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
742         {
743             // This is used by time management
744             FirstRootMove = (i == 0);
745
746             // Save the current node count before the move is searched
747             nodes = pos.nodes_searched();
748
749             // Pick the next root move, and print the move and the move number to
750             // the standard output.
751             move = ss->currentMove = rml.move(i);
752
753             if (current_search_time() >= 1000)
754                 cout << "info currmove " << move
755                      << " currmovenumber " << i + 1 << endl;
756
757             moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
758             captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
759
760             // Step 11. Decide the new search depth
761             ext = extension<PV>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
762             newDepth = depth + ext;
763
764             // Step 12. Futility pruning (omitted at root)
765
766             // Step extra. Fail high loop
767             // If move fails high, we research with bigger window until we are not failing
768             // high anymore.
769             value = - VALUE_INFINITE;
770
771             while (1)
772             {
773                 // Step 13. Make the move
774                 pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
775
776                 // Step extra. pv search
777                 // We do pv search for first moves (i < MultiPV)
778                 // and for fail high research (value > alpha)
779                 if (i < MultiPV || value > alpha)
780                 {
781                     // Aspiration window is disabled in multi-pv case
782                     if (MultiPV > 1)
783                         alpha = -VALUE_INFINITE;
784
785                     // Full depth PV search, done on first move or after a fail high
786                     value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
787                 }
788                 else
789                 {
790                     // Step 14. Reduced search
791                     // if the move fails high will be re-searched at full depth
792                     bool doFullDepthSearch = true;
793
794                     if (    depth >= 3 * ONE_PLY
795                         && !dangerous
796                         && !captureOrPromotion
797                         && !move_is_castle(move))
798                     {
799                         ss->reduction = reduction<PV>(depth, i - MultiPV + 2);
800                         if (ss->reduction)
801                         {
802                             assert(newDepth-ss->reduction >= ONE_PLY);
803
804                             // Reduced depth non-pv search using alpha as upperbound
805                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
806                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
807                         }
808
809                         // The move failed high, but if reduction is very big we could
810                         // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
811                         // if the move fails high again then go with full depth search.
812                         if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
813                         {
814                             assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
815
816                             ss->reduction = ONE_PLY;
817                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
818                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
819                         }
820                         ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
821                     }
822
823                     // Step 15. Full depth search
824                     if (doFullDepthSearch)
825                     {
826                         // Full depth non-pv search using alpha as upperbound
827                         value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, 1);
828
829                         // If we are above alpha then research at same depth but as PV
830                         // to get a correct score or eventually a fail high above beta.
831                         if (value > alpha)
832                             value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
833                     }
834                 }
835
836                 // Step 16. Undo move
837                 pos.undo_move(move);
838
839                 // Can we exit fail high loop ?
840                 if (AbortSearch || value < beta)
841                     break;
842
843                 // We are failing high and going to do a research. It's important to update
844                 // the score before research in case we run out of time while researching.
845                 rml.set_move_score(i, value);
846                 ss->bestMove = move;
847                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
848                 rml.set_move_pv(i, pv);
849
850                 // Print information to the standard output
851                 print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
852
853                 // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
854                 *betaPtr = beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
855                 researchCountFH++;
856
857             } // End of fail high loop
858
859             // Finished searching the move. If AbortSearch is true, the search
860             // was aborted because the user interrupted the search or because we
861             // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
862             // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
863             // move and/or PV.
864             if (AbortSearch)
865                 break;
866
867             // Remember searched nodes counts for this move
868             rml.add_move_nodes(i, pos.nodes_searched() - nodes);
869
870             assert(value >= -VALUE_INFINITE && value <= VALUE_INFINITE);
871             assert(value < beta);
872
873             // Step 17. Check for new best move
874             if (value <= alpha && i >= MultiPV)
875                 rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
876             else
877             {
878                 // PV move or new best move!
879
880                 // Update PV
881                 rml.set_move_score(i, value);
882                 ss->bestMove = move;
883                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
884                 rml.set_move_pv(i, pv);
885
886                 if (MultiPV == 1)
887                 {
888                     // We record how often the best move has been changed in each
889                     // iteration. This information is used for time managment: When
890                     // the best move changes frequently, we allocate some more time.
891                     if (i > 0)
892                         BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
893
894                     // Print information to the standard output
895                     print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
896
897                     // Raise alpha to setup proper non-pv search upper bound
898                     if (value > alpha)
899                         alpha = value;
900                 }
901                 else // MultiPV > 1
902                 {
903                     rml.sort_multipv(i);
904                     for (int j = 0; j < Min(MultiPV, rml.move_count()); j++)
905                     {
906                         cout << "info multipv " << j + 1
907                              << " score " << value_to_uci(rml.move_score(j))
908                              << " depth " << (j <= i ? Iteration : Iteration - 1)
909                              << " time " << current_search_time()
910                              << " nodes " << pos.nodes_searched()
911                              << " nps " << nps(pos)
912                              << " pv ";
913
914                         for (int k = 0; rml.move_pv(j, k) != MOVE_NONE && k < PLY_MAX; k++)
915                             cout << rml.move_pv(j, k) << " ";
916
917                         cout << endl;
918                     }
919                     alpha = rml.move_score(Min(i, MultiPV - 1));
920                 }
921             } // PV move or new best move
922
923             assert(alpha >= *alphaPtr);
924
925             AspirationFailLow = (alpha == *alphaPtr);
926
927             if (AspirationFailLow && StopOnPonderhit)
928                 StopOnPonderhit = false;
929         }
930
931         // Can we exit fail low loop ?
932         if (AbortSearch || !AspirationFailLow)
933             break;
934
935         // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
936         *alphaPtr = alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
937         researchCountFL++;
938
939     } // Fail low loop
940
941     // Sort the moves before to return
942     rml.sort();
943
944     return alpha;
945   }
946
947
948   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
949   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
950   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
951   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
952   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
953   // here: This is taken care of after we return from the split point.
954
955   template <NodeType PvNode, bool SpNode>
956   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
957
958     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
959     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
960     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
961     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
962     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
963
964     Move movesSearched[MOVES_MAX];
965     StateInfo st;
966     const TTEntry *tte;
967     Key posKey;
968     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
969     Depth ext, newDepth;
970     ValueType vt;
971     Value bestValue, value, oldAlpha;
972     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
973     bool isCheck, singleEvasion, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
974     bool mateThreat = false;
975     int moveCount = 0;
976     int threadID = pos.thread();
977     SplitPoint* sp = NULL;
978     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
979     oldAlpha = alpha;
980     isCheck = pos.is_check();
981
982     if (SpNode)
983     {
984         sp = ss->sp;
985         tte = NULL;
986         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
987         threatMove = sp->threatMove;
988         mateThreat = sp->mateThreat;
989         goto split_point_start;
990     } else {} // Hack to fix icc's "statement is unreachable" warning
991
992     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
993     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = MOVE_NONE;
994     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
995
996     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
997     {
998         NodesSincePoll = 0;
999         poll(pos);
1000     }
1001
1002     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
1003     if (   AbortSearch   || ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)
1004         || pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1005         return VALUE_DRAW;
1006
1007     // Step 3. Mate distance pruning
1008     alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
1009     beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
1010     if (alpha >= beta)
1011         return alpha;
1012
1013     // Step 4. Transposition table lookup
1014
1015     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
1016     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
1017     excludedMove = ss->excludedMove;
1018     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
1019
1020     tte = TT.retrieve(posKey);
1021     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
1022
1023     // At PV nodes, we don't use the TT for pruning, but only for move ordering.
1024     // This is to avoid problems in the following areas:
1025     //
1026     // * Repetition draw detection
1027     // * Fifty move rule detection
1028     // * Searching for a mate
1029     // * Printing of full PV line
1030     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1031     {
1032         TT.refresh(tte);
1033         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1034         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1035     }
1036
1037     // Step 5. Evaluate the position statically and
1038     // update gain statistics of parent move.
1039     if (isCheck)
1040         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
1041     else if (tte)
1042     {
1043         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1044
1045         ss->eval = tte->static_value();
1046         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
1047         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
1048     }
1049     else
1050     {
1051         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
1052         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
1053     }
1054
1055     // Save gain for the parent non-capture move
1056     update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1057
1058     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
1059     if (   !PvNode
1060         &&  depth < RazorDepth
1061         && !isCheck
1062         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
1063         &&  ttMove == MOVE_NONE
1064         &&  (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
1065         && !value_is_mate(beta)
1066         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
1067     {
1068         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
1069         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
1070         if (v < rbeta)
1071             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
1072             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
1073             return v;
1074     }
1075
1076     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
1077     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
1078     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
1079     if (   !PvNode
1080         && !ss->skipNullMove
1081         &&  depth < RazorDepth
1082         && !isCheck
1083         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
1084         && !value_is_mate(beta)
1085         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1086         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
1087
1088     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
1089     if (   !PvNode
1090         && !ss->skipNullMove
1091         &&  depth > ONE_PLY
1092         && !isCheck
1093         &&  refinedValue >= beta
1094         && !value_is_mate(beta)
1095         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1096     {
1097         ss->currentMove = MOVE_NULL;
1098
1099         // Null move dynamic reduction based on depth
1100         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
1101
1102         // Null move dynamic reduction based on value
1103         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
1104             R++;
1105
1106         pos.do_null_move(st);
1107         (ss+1)->skipNullMove = true;
1108         nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
1109         (ss+1)->skipNullMove = false;
1110         pos.undo_null_move();
1111
1112         if (nullValue >= beta)
1113         {
1114             // Do not return unproven mate scores
1115             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
1116                 nullValue = beta;
1117
1118             if (depth < 6 * ONE_PLY)
1119                 return nullValue;
1120
1121             // Do verification search at high depths
1122             ss->skipNullMove = true;
1123             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
1124             ss->skipNullMove = false;
1125
1126             if (v >= beta)
1127                 return nullValue;
1128         }
1129         else
1130         {
1131             // The null move failed low, which means that we may be faced with
1132             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
1133             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
1134             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
1135             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
1136             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
1137             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
1138                 mateThreat = true;
1139
1140             threatMove = (ss+1)->bestMove;
1141             if (   depth < ThreatDepth
1142                 && (ss-1)->reduction
1143                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
1144                 return beta - 1;
1145         }
1146     }
1147
1148     // Step 9. Internal iterative deepening
1149     if (    depth >= IIDDepth[PvNode]
1150         &&  ttMove == MOVE_NONE
1151         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
1152     {
1153         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
1154
1155         ss->skipNullMove = true;
1156         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
1157         ss->skipNullMove = false;
1158
1159         ttMove = ss->bestMove;
1160         tte = TT.retrieve(posKey);
1161     }
1162
1163     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
1164     if (PvNode)
1165         mateThreat = pos.has_mate_threat();
1166
1167 split_point_start: // At split points actual search starts from here
1168
1169     // Initialize a MovePicker object for the current position
1170     // FIXME currently MovePicker() c'tor is needless called also in SplitPoint
1171     MovePicker mpBase(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
1172     MovePicker& mp = SpNode ? *sp->mp : mpBase;
1173     CheckInfo ci(pos);
1174     ss->bestMove = MOVE_NONE;
1175     singleEvasion = !SpNode && isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
1176     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
1177     singularExtensionNode =  !SpNode
1178                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
1179                            && tte
1180                            && tte->move()
1181                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
1182                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
1183                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
1184     if (SpNode)
1185     {
1186         lock_grab(&(sp->lock));
1187         bestValue = sp->bestValue;
1188     }
1189
1190     // Step 10. Loop through moves
1191     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1192     while (   bestValue < beta
1193            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1194            && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1195     {
1196       assert(move_is_ok(move));
1197
1198       if (SpNode)
1199       {
1200           moveCount = ++sp->moveCount;
1201           lock_release(&(sp->lock));
1202       }
1203       else if (move == excludedMove)
1204           continue;
1205       else
1206           movesSearched[moveCount++] = move;
1207
1208       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1209       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1210
1211       // Step 11. Decide the new search depth
1212       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
1213
1214       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1215       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1216       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1217       // lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1218       if (   singularExtensionNode
1219           && move == tte->move()
1220           && ext < ONE_PLY)
1221       {
1222           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1223
1224           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1225           {
1226               Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
1227               ss->excludedMove = move;
1228               ss->skipNullMove = true;
1229               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1230               ss->skipNullMove = false;
1231               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1232               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1233               if (v < b)
1234                   ext = ONE_PLY;
1235           }
1236       }
1237
1238       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1239       ss->currentMove = move;
1240       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
1241
1242       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1243       if (   !PvNode
1244           && !captureOrPromotion
1245           && !isCheck
1246           && !dangerous
1247           &&  move != ttMove
1248           && !move_is_castle(move))
1249       {
1250           // Move count based pruning
1251           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1252               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1253               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1254           {
1255               if (SpNode)
1256                   lock_grab(&(sp->lock));
1257
1258               continue;
1259           }
1260
1261           // Value based pruning
1262           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1263           // but fixing this made program slightly weaker.
1264           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1265           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1266                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1267
1268           if (futilityValueScaled < beta)
1269           {
1270               if (SpNode)
1271               {
1272                   lock_grab(&(sp->lock));
1273                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1274                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1275               }
1276               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1277                   bestValue = futilityValueScaled;
1278
1279               continue;
1280           }
1281       }
1282
1283       // Step 13. Make the move
1284       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1285
1286       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1287       // The first move in list is the expected PV
1288       if (!SpNode && PvNode && moveCount == 1)
1289           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1290       else
1291       {
1292           // Step 14. Reduced depth search
1293           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1294           bool doFullDepthSearch = true;
1295
1296           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1297               && !captureOrPromotion
1298               && !dangerous
1299               && !move_is_castle(move)
1300               && !(ss->killers[0] == move || ss->killers[1] == move))
1301           {
1302               ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1303               if (ss->reduction)
1304               {
1305                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1306                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1307                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1308
1309                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1310               }
1311
1312               // The move failed high, but if reduction is very big we could
1313               // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
1314               // if the move fails high again then go with full depth search.
1315               if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
1316               {
1317                   assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
1318
1319                   ss->reduction = ONE_PLY;
1320                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1321                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, ply+1);
1322                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1323               }
1324               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1325           }
1326
1327           // Step 15. Full depth search
1328           if (doFullDepthSearch)
1329           {
1330               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1331               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1332
1333               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1334               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1335               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1336               if (PvNode && value > alpha && value < beta)
1337                   value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1338           }
1339       }
1340
1341       // Step 16. Undo move
1342       pos.undo_move(move);
1343
1344       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1345
1346       // Step 17. Check for new best move
1347       if (SpNode)
1348       {
1349           lock_grab(&(sp->lock));
1350           bestValue = sp->bestValue;
1351           alpha = sp->alpha;
1352       }
1353
1354       if (value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)))
1355       {
1356           bestValue = value;
1357
1358           if (SpNode)
1359               sp->bestValue = value;
1360
1361           if (value > alpha)
1362           {
1363               if (SpNode && (!PvNode || value >= beta))
1364                   sp->stopRequest = true;
1365
1366               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1367               {
1368                   alpha = value;
1369                   if (SpNode)
1370                       sp->alpha = value;
1371               }
1372
1373               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1374                   ss->mateKiller = move;
1375
1376               ss->bestMove = move;
1377
1378               if (SpNode)
1379                   sp->parentSstack->bestMove = move;
1380           }
1381       }
1382
1383       // Step 18. Check for split
1384       if (   !SpNode
1385           && depth >= MinimumSplitDepth
1386           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1387           && bestValue < beta
1388           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1389           && !AbortSearch
1390           && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)
1391           && Iteration <= 99)
1392           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1393                                       threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
1394     }
1395
1396     // Step 19. Check for mate and stalemate
1397     // All legal moves have been searched and if there are
1398     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1399     // If one move was excluded return fail low score.
1400     if (!SpNode && !moveCount)
1401         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1402
1403     // Step 20. Update tables
1404     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1405     // history counters, and killer moves.
1406     if (!SpNode && !AbortSearch && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1407     {
1408         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
1409         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
1410              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
1411
1412         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1413
1414         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1415         if (    bestValue >= beta
1416             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1417         {
1418             update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
1419             update_killers(move, ss);
1420         }
1421     }
1422
1423     if (SpNode)
1424     {
1425         // Here we have the lock still grabbed
1426         sp->slaves[threadID] = 0;
1427         sp->nodes += pos.nodes_searched();
1428         lock_release(&(sp->lock));
1429     }
1430
1431     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1432
1433     return bestValue;
1434   }
1435
1436
1437   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1438   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1439   // less than ONE_PLY).
1440
1441   template <NodeType PvNode>
1442   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1443
1444     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1445     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1446     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1447     assert(depth <= 0);
1448     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1449     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1450
1451     StateInfo st;
1452     Move ttMove, move;
1453     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1454     bool isCheck, deepChecks, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1455     const TTEntry* tte;
1456     Value oldAlpha = alpha;
1457
1458     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1459
1460     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1461     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1462         return VALUE_DRAW;
1463
1464     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1465     // pruning, but only for move ordering.
1466     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1467     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1468
1469     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1470     {
1471         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1472         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1473     }
1474
1475     isCheck = pos.is_check();
1476
1477     // Evaluate the position statically
1478     if (isCheck)
1479     {
1480         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1481         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1482         deepChecks = enoughMaterial = false;
1483     }
1484     else
1485     {
1486         if (tte)
1487         {
1488             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1489
1490             evalMargin = tte->static_value_margin();
1491             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1492         }
1493         else
1494             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1495
1496         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1497
1498         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1499         if (bestValue >= beta)
1500         {
1501             if (!tte)
1502                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1503
1504             return bestValue;
1505         }
1506
1507         if (PvNode && bestValue > alpha)
1508             alpha = bestValue;
1509
1510         // If we are near beta then try to get a cutoff pushing checks a bit further
1511         deepChecks = (depth == -ONE_PLY && bestValue >= beta - PawnValueMidgame / 8);
1512
1513         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1514         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1515         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1516     }
1517
1518     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1519     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1520     // queen promotions and checks (only if depth == 0 or depth == -ONE_PLY
1521     // and we are near beta) will be generated.
1522     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, deepChecks ? DEPTH_ZERO : depth, H);
1523     CheckInfo ci(pos);
1524
1525     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1526     while (   alpha < beta
1527            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1528     {
1529       assert(move_is_ok(move));
1530
1531       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1532
1533       // Futility pruning
1534       if (   !PvNode
1535           && !isCheck
1536           && !moveIsCheck
1537           &&  move != ttMove
1538           &&  enoughMaterial
1539           && !move_is_promotion(move)
1540           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1541       {
1542           futilityValue =  futilityBase
1543                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1544                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1545
1546           if (futilityValue < alpha)
1547           {
1548               if (futilityValue > bestValue)
1549                   bestValue = futilityValue;
1550               continue;
1551           }
1552       }
1553
1554       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1555       evasionPrunable =   isCheck
1556                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1557                        && !pos.move_is_capture(move)
1558                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1559
1560       // Don't search moves with negative SEE values
1561       if (   !PvNode
1562           && (!isCheck || evasionPrunable)
1563           &&  move != ttMove
1564           && !move_is_promotion(move)
1565           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1566           continue;
1567
1568       // Update current move
1569       ss->currentMove = move;
1570
1571       // Make and search the move
1572       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1573       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1574       pos.undo_move(move);
1575
1576       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1577
1578       // New best move?
1579       if (value > bestValue)
1580       {
1581           bestValue = value;
1582           if (value > alpha)
1583           {
1584               alpha = value;
1585               ss->bestMove = move;
1586           }
1587        }
1588     }
1589
1590     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1591     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1592     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1593         return value_mated_in(ply);
1594
1595     // Update transposition table
1596     Depth d = (depth == DEPTH_ZERO ? DEPTH_ZERO : DEPTH_ZERO - ONE_PLY);
1597     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1598     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, d, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1599
1600     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1601
1602     return bestValue;
1603   }
1604
1605
1606   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1607   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1608   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1609   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1610   // second move is assumed to be a move from the current position.
1611
1612   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1613
1614     Square f1, t1, f2, t2;
1615     Piece p;
1616
1617     assert(move_is_ok(m1));
1618     assert(move_is_ok(m2));
1619
1620     if (m2 == MOVE_NONE)
1621         return false;
1622
1623     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1624     f2 = move_from(m2);
1625     t1 = move_to(m1);
1626     if (f2 == t1)
1627         return true;
1628
1629     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1630     t2 = move_to(m2);
1631     f1 = move_from(m1);
1632     if (t2 == f1)
1633         return true;
1634
1635     // Case 3: Moving through the vacated square
1636     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1637         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1638       return true;
1639
1640     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1641     p = pos.piece_on(t1);
1642     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1643         return true;
1644
1645     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1646     if (    piece_is_slider(p)
1647         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1648         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1649     {
1650         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1651         // move is the opposite of the checking piece.
1652         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1653         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1654
1655         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1656             return true;
1657     }
1658     return false;
1659   }
1660
1661
1662   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1663   // compensated for the ply.
1664
1665   bool value_is_mate(Value value) {
1666
1667     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1668
1669     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1670           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1671   }
1672
1673
1674   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1675   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1676   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1677
1678   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1679
1680     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1681       return v + ply;
1682
1683     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1684       return v - ply;
1685
1686     return v;
1687   }
1688
1689
1690   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1691   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1692
1693   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1694
1695     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1696       return v - ply;
1697
1698     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1699       return v + ply;
1700
1701     return v;
1702   }
1703
1704
1705   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1706   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1707   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1708   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1709   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1710   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1711   template <NodeType PvNode>
1712   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck,
1713                   bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1714
1715     assert(m != MOVE_NONE);
1716
1717     Depth result = DEPTH_ZERO;
1718     *dangerous = moveIsCheck | singleEvasion | mateThreat;
1719
1720     if (*dangerous)
1721     {
1722         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1723             result += CheckExtension[PvNode];
1724
1725         if (singleEvasion)
1726             result += SingleEvasionExtension[PvNode];
1727
1728         if (mateThreat)
1729             result += MateThreatExtension[PvNode];
1730     }
1731
1732     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1733     {
1734         Color c = pos.side_to_move();
1735         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1736         {
1737             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1738             *dangerous = true;
1739         }
1740         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1741         {
1742             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1743             *dangerous = true;
1744         }
1745     }
1746
1747     if (   captureOrPromotion
1748         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1749         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1750             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1751         && !move_is_promotion(m)
1752         && !move_is_ep(m))
1753     {
1754         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1755         *dangerous = true;
1756     }
1757
1758     if (   PvNode
1759         && captureOrPromotion
1760         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1761         && pos.see_sign(m) >= 0)
1762     {
1763         result += ONE_PLY / 2;
1764         *dangerous = true;
1765     }
1766
1767     return Min(result, ONE_PLY);
1768   }
1769
1770
1771   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1772   // is somehow coonected to the threat move returned by null search.
1773
1774   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1775
1776     assert(move_is_ok(m));
1777     assert(threat && move_is_ok(threat));
1778     assert(!pos.move_is_check(m));
1779     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1780     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1781
1782     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1783
1784     mfrom = move_from(m);
1785     mto = move_to(m);
1786     tfrom = move_from(threat);
1787     tto = move_to(threat);
1788
1789     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1790     if (mfrom == tto)
1791         return true;
1792
1793     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1794     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
1795     if (   pos.move_is_capture(threat)
1796         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1797             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1798         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1799         return true;
1800
1801     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1802     // prune safe moves which block its ray.
1803     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1804         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1805         && pos.see_sign(m) >= 0)
1806         return true;
1807
1808     return false;
1809   }
1810
1811
1812   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1813   // can be used at a given point in search.
1814
1815   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1816
1817     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1818
1819     return   (   tte->depth() >= depth
1820               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1821               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1822
1823           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1824               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1825   }
1826
1827
1828   // refine_eval() returns the transposition table score if
1829   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1830
1831   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1832
1833       assert(tte);
1834
1835       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1836
1837       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1838           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1839           return v;
1840
1841       return defaultEval;
1842   }
1843
1844
1845   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1846   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1847
1848   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1849                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1850     Move m;
1851
1852     H.success(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), depth);
1853
1854     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1855     {
1856         m = movesSearched[i];
1857
1858         assert(m != move);
1859
1860         if (!pos.move_is_capture_or_promotion(m))
1861             H.failure(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), depth);
1862     }
1863   }
1864
1865
1866   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
1867   // among the killer moves of that ply.
1868
1869   void update_killers(Move m, SearchStack* ss) {
1870
1871     if (m == ss->killers[0])
1872         return;
1873
1874     ss->killers[1] = ss->killers[0];
1875     ss->killers[0] = m;
1876   }
1877
1878
1879   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1880   // the static position evaluation before and after the move.
1881
1882   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1883
1884     if (   m != MOVE_NULL
1885         && before != VALUE_NONE
1886         && after != VALUE_NONE
1887         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1888         && !move_is_special(m))
1889         H.set_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1890   }
1891
1892
1893   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1894   // since the beginning of the current search.
1895
1896   int current_search_time() {
1897
1898     return get_system_time() - SearchStartTime;
1899   }
1900
1901
1902   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI protocol
1903
1904   std::string value_to_uci(Value v) {
1905
1906     std::stringstream s;
1907
1908     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1909       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to pawn = 100
1910     else
1911       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2 );
1912
1913     return s.str();
1914   }
1915
1916   // nps() computes the current nodes/second count.
1917
1918   int nps(const Position& pos) {
1919
1920     int t = current_search_time();
1921     return (t > 0 ? int((pos.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
1922   }
1923
1924
1925   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1926   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1927   // search.
1928
1929   void poll(const Position& pos) {
1930
1931     static int lastInfoTime;
1932     int t = current_search_time();
1933
1934     //  Poll for input
1935     if (Bioskey())
1936     {
1937         // We are line oriented, don't read single chars
1938         std::string command;
1939
1940         if (!std::getline(std::cin, command))
1941             command = "quit";
1942
1943         if (command == "quit")
1944         {
1945             AbortSearch = true;
1946             PonderSearch = false;
1947             Quit = true;
1948             return;
1949         }
1950         else if (command == "stop")
1951         {
1952             AbortSearch = true;
1953             PonderSearch = false;
1954         }
1955         else if (command == "ponderhit")
1956             ponderhit();
1957     }
1958
1959     // Print search information
1960     if (t < 1000)
1961         lastInfoTime = 0;
1962
1963     else if (lastInfoTime > t)
1964         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1965         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1966         lastInfoTime = 0;
1967
1968     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1969     {
1970         lastInfoTime = t;
1971
1972         if (dbg_show_mean)
1973             dbg_print_mean();
1974
1975         if (dbg_show_hit_rate)
1976             dbg_print_hit_rate();
1977
1978         cout << "info nodes " << pos.nodes_searched() << " nps " << nps(pos)
1979              << " time " << t << endl;
1980     }
1981
1982     // Should we stop the search?
1983     if (PonderSearch)
1984         return;
1985
1986     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
1987                            && !AspirationFailLow
1988                            &&  t > TimeMgr.available_time();
1989
1990     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
1991                      || stillAtFirstMove;
1992
1993     if (   (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && noMoreTime)
1994         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
1995         || (Iteration >= 3 && MaxNodes && pos.nodes_searched() >= MaxNodes))
1996         AbortSearch = true;
1997   }
1998
1999
2000   // ponderhit() is called when the program is pondering (i.e. thinking while
2001   // it's the opponent's turn to move) in order to let the engine know that
2002   // it correctly predicted the opponent's move.
2003
2004   void ponderhit() {
2005
2006     int t = current_search_time();
2007     PonderSearch = false;
2008
2009     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2010                            && !AspirationFailLow
2011                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2012
2013     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2014                      || stillAtFirstMove;
2015
2016     if (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && (noMoreTime || StopOnPonderhit))
2017         AbortSearch = true;
2018   }
2019
2020
2021   // init_ss_array() does a fast reset of the first entries of a SearchStack
2022   // array and of all the excludedMove and skipNullMove entries.
2023
2024   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size) {
2025
2026     for (int i = 0; i < size; i++, ss++)
2027     {
2028         ss->excludedMove = MOVE_NONE;
2029         ss->skipNullMove = false;
2030         ss->reduction = DEPTH_ZERO;
2031         ss->sp = NULL;
2032
2033         if (i < 3)
2034             ss->killers[0] = ss->killers[1] = ss->mateKiller = MOVE_NONE;
2035     }
2036   }
2037
2038
2039   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2040   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
2041   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
2042   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2043   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2044   // after which the bestmove and pondermove will be printed (in id_loop()).
2045
2046   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2047
2048     std::string command;
2049
2050     while (true)
2051     {
2052         if (!std::getline(std::cin, command))
2053             command = "quit";
2054
2055         if (command == "quit")
2056         {
2057             Quit = true;
2058             break;
2059         }
2060         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2061             break;
2062     }
2063   }
2064
2065
2066   // print_pv_info() prints to standard output and eventually to log file information on
2067   // the current PV line. It is called at each iteration or after a new pv is found.
2068
2069   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value) {
2070
2071     cout << "info depth " << Iteration
2072          << " score "     << value_to_uci(value)
2073          << (value >= beta ? " lowerbound" : value <= alpha ? " upperbound" : "")
2074          << " time "  << current_search_time()
2075          << " nodes " << pos.nodes_searched()
2076          << " nps "   << nps(pos)
2077          << " pv ";
2078
2079     for (Move* m = pv; *m != MOVE_NONE; m++)
2080         cout << *m << " ";
2081
2082     cout << endl;
2083
2084     if (UseLogFile)
2085     {
2086         ValueType t = value >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER :
2087                       value <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT;
2088
2089         LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration, value, t, pv) << endl;
2090     }
2091   }
2092
2093
2094   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2095   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2096   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2097
2098   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]) {
2099
2100     StateInfo st;
2101     TTEntry* tte;
2102     Position p(pos, pos.thread());
2103     Value v, m = VALUE_NONE;
2104
2105     for (int i = 0; pv[i] != MOVE_NONE; i++)
2106     {
2107         tte = TT.retrieve(p.get_key());
2108         if (!tte || tte->move() != pv[i])
2109         {
2110             v = (p.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(p, m));
2111             TT.store(p.get_key(), VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[i], v, m);
2112         }
2113         p.do_move(pv[i], st);
2114     }
2115   }
2116
2117
2118   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2119   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2120   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2121   // long PV to print that is important for position analysis.
2122
2123   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]) {
2124
2125     StateInfo st;
2126     TTEntry* tte;
2127     Position p(pos, pos.thread());
2128     int ply = 0;
2129
2130     assert(bestMove != MOVE_NONE);
2131
2132     pv[ply] = bestMove;
2133     p.do_move(pv[ply++], st);
2134
2135     while (   (tte = TT.retrieve(p.get_key())) != NULL
2136            && tte->move() != MOVE_NONE
2137            && move_is_legal(p, tte->move())
2138            && ply < PLY_MAX
2139            && (!p.is_draw() || ply < 2))
2140     {
2141         pv[ply] = tte->move();
2142         p.do_move(pv[ply++], st);
2143     }
2144     pv[ply] = MOVE_NONE;
2145   }
2146
2147
2148   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2149   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2150   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2151   // threads and one for Windows threads.
2152
2153 #if !defined(_MSC_VER)
2154
2155   void* init_thread(void* threadID) {
2156
2157     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2158     return NULL;
2159   }
2160
2161 #else
2162
2163   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2164
2165     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2166     return 0;
2167   }
2168
2169 #endif
2170
2171
2172   /// The ThreadsManager class
2173
2174
2175   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2176   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2177   // object for which the current thread is the master.
2178
2179   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2180
2181     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2182
2183     int i;
2184     bool allFinished = false;
2185
2186     while (true)
2187     {
2188         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2189         // master should exit as last one.
2190         if (AllThreadsShouldExit)
2191         {
2192             assert(!sp);
2193             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2194             return;
2195         }
2196
2197         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2198         // instead of wasting CPU time polling for work.
2199         while (   threadID >= ActiveThreads
2200                || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2201                || (threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE && (!sp || UseSleepingMaster)))
2202         {
2203             lock_grab(&MPLock);
2204
2205             // Test with lock held to avoid races with wake_sleeping_thread()
2206             for (i = 0; sp && i < ActiveThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2207             allFinished = (i == ActiveThreads);
2208
2209             // Retest sleep conditions under lock protection
2210             if (   AllThreadsShouldExit
2211                 || allFinished
2212                 || !(   threadID >= ActiveThreads
2213                      || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2214                      || (threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE && (!sp || UseSleepingMaster))))
2215             {
2216                 lock_release(&MPLock);
2217                 break;
2218             }
2219
2220             // Put thread to sleep
2221             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2222             cond_wait(&WaitCond[threadID], &MPLock);
2223             lock_release(&MPLock);
2224         }
2225
2226         // If this thread has been assigned work, launch a search
2227         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2228         {
2229             assert(!AllThreadsShouldExit);
2230
2231             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2232
2233             // Here we call search() with SplitPoint template parameter set to true
2234             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2235             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2236             SearchStack* ss = tsp->sstack[threadID] + 1;
2237             ss->sp = tsp;
2238
2239             if (tsp->pvNode)
2240                 search<PV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2241             else {
2242                 search<NonPV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2243             }
2244             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2245
2246             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2247
2248             // Wake up master thread so to allow it to return from the idle loop in
2249             // case we are the last slave of the split point.
2250             if (UseSleepingMaster && threadID != tsp->master && threads[tsp->master].state == THREAD_AVAILABLE)
2251                 wake_sleeping_thread(tsp->master);
2252         }
2253
2254         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2255         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2256         for (i = 0; sp && i < ActiveThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2257         allFinished = (i == ActiveThreads);
2258
2259         if (allFinished)
2260         {
2261             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2262             // be sure sp->lock has been released before to return.
2263             lock_grab(&(sp->lock));
2264             lock_release(&(sp->lock));
2265
2266             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2267             // because here is all finished is not possible master is booked.
2268             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2269
2270             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2271             return;
2272         }
2273     }
2274   }
2275
2276
2277   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2278   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2279   // objects.
2280
2281   void ThreadsManager::init_threads() {
2282
2283     int i, arg[MAX_THREADS];
2284     bool ok;
2285
2286     // Initialize global locks
2287     lock_init(&MPLock);
2288
2289     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2290         cond_init(&WaitCond[i]);
2291
2292     // Initialize splitPoints[] locks
2293     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2294         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2295             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2296
2297     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2298     AllThreadsShouldExit = false;
2299
2300     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2301     ActiveThreads = 1;
2302
2303     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2304     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2305     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2306         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2307
2308     // Launch the helper threads
2309     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2310     {
2311         arg[i] = i;
2312
2313 #if !defined(_MSC_VER)
2314         pthread_t pthread[1];
2315         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&arg[i])) == 0);
2316         pthread_detach(pthread[0]);
2317 #else
2318         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&arg[i]), 0, NULL) != NULL);
2319 #endif
2320         if (!ok)
2321         {
2322             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2323             Application::exit_with_failure();
2324         }
2325
2326         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2327         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2328     }
2329   }
2330
2331
2332   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2333   // helper threads exit cleanly.
2334
2335   void ThreadsManager::exit_threads() {
2336
2337     AllThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2338
2339     // Wake up all the threads and waits for termination
2340     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2341     {
2342         wake_sleeping_thread(i);
2343         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2344     }
2345
2346     // Now we can safely destroy the locks
2347     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2348         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2349             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2350
2351     lock_destroy(&MPLock);
2352
2353     // Now we can safely destroy the wait conditions
2354     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2355         cond_destroy(&WaitCond[i]);
2356   }
2357
2358
2359   // thread_should_stop() checks whether the thread should stop its search.
2360   // This can happen if a beta cutoff has occurred in the thread's currently
2361   // active split point, or in some ancestor of the current split point.
2362
2363   bool ThreadsManager::thread_should_stop(int threadID) const {
2364
2365     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
2366
2367     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2368
2369     for ( ; sp && !sp->stopRequest; sp = sp->parent) {}
2370     return sp != NULL;
2371   }
2372
2373
2374   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2375   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2376   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2377   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2378   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2379   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2380   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2381
2382   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2383
2384     assert(slave >= 0 && slave < ActiveThreads);
2385     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2386     assert(ActiveThreads > 1);
2387
2388     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2389         return false;
2390
2391     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2392     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2393
2394     // No active split points means that the thread is available as
2395     // a slave for any other thread.
2396     if (localActiveSplitPoints == 0 || ActiveThreads == 2)
2397         return true;
2398
2399     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2400     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2401     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2402     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2403         return true;
2404
2405     return false;
2406   }
2407
2408
2409   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2410   // a slave for the thread with threadID "master".
2411
2412   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2413
2414     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2415     assert(ActiveThreads > 1);
2416
2417     for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2418         if (thread_is_available(i, master))
2419             return true;
2420
2421     return false;
2422   }
2423
2424
2425   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2426   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2427   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2428   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2429   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2430   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2431   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
2432   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
2433
2434   template <bool Fake>
2435   void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2436                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2437                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2438     assert(pos.is_ok());
2439     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2440     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2441     assert(*bestValue <= *alpha);
2442     assert(*alpha < beta);
2443     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2444     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2445     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ActiveThreads);
2446     assert(ActiveThreads > 1);
2447
2448     int i, master = pos.thread();
2449     Thread& masterThread = threads[master];
2450
2451     lock_grab(&MPLock);
2452
2453     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2454     // active split points, don't split.
2455     if (   !available_thread_exists(master)
2456         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2457     {
2458         lock_release(&MPLock);
2459         return;
2460     }
2461
2462     // Pick the next available split point object from the split point stack
2463     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2464
2465     // Initialize the split point object
2466     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2467     splitPoint.master = master;
2468     splitPoint.stopRequest = false;
2469     splitPoint.ply = ply;
2470     splitPoint.depth = depth;
2471     splitPoint.threatMove = threatMove;
2472     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2473     splitPoint.alpha = *alpha;
2474     splitPoint.beta = beta;
2475     splitPoint.pvNode = pvNode;
2476     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2477     splitPoint.mp = mp;
2478     splitPoint.moveCount = moveCount;
2479     splitPoint.pos = &pos;
2480     splitPoint.nodes = 0;
2481     splitPoint.parentSstack = ss;
2482     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2483         splitPoint.slaves[i] = 0;
2484
2485     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2486
2487     // If we are here it means we are not available
2488     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2489
2490     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2491
2492     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2493     for (i = 0; !Fake && i < ActiveThreads && workersCnt < MaxThreadsPerSplitPoint; i++)
2494         if (thread_is_available(i, master))
2495         {
2496             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2497             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2498             splitPoint.slaves[i] = 1;
2499             workersCnt++;
2500         }
2501
2502     assert(Fake || workersCnt > 1);
2503
2504     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2505     lock_release(&MPLock);
2506
2507     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2508     // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
2509     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2510         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2511         {
2512             memcpy(splitPoint.sstack[i], ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2513
2514             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2515
2516             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2517             if (i != master)
2518                 wake_sleeping_thread(i);
2519         }
2520
2521     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2522     // which it will instantly launch a search, because its state is
2523     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2524     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2525     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2526     idle_loop(master, &splitPoint);
2527
2528     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2529     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2530     lock_grab(&MPLock);
2531
2532     *alpha = splitPoint.alpha;
2533     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2534     masterThread.activeSplitPoints--;
2535     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2536     pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
2537
2538     lock_release(&MPLock);
2539   }
2540
2541
2542   // wake_sleeping_thread() wakes up all sleeping threads when it is time
2543   // to start a new search from the root.
2544
2545   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2546
2547      lock_grab(&MPLock);
2548      cond_signal(&WaitCond[threadID]);
2549      lock_release(&MPLock);
2550   }
2551
2552
2553   /// The RootMoveList class
2554
2555   // RootMoveList c'tor
2556
2557   RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2558
2559     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2560     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2561     StateInfo st;
2562     bool includeAllMoves = (searchMoves[0] == MOVE_NONE);
2563
2564     // Initialize search stack
2565     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
2566     ss[0].eval = ss[0].evalMargin = VALUE_NONE;
2567     count = 0;
2568
2569     // Generate all legal moves
2570     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
2571
2572     // Add each move to the moves[] array
2573     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2574     {
2575         bool includeMove = includeAllMoves;
2576
2577         for (int k = 0; !includeMove && searchMoves[k] != MOVE_NONE; k++)
2578             includeMove = (searchMoves[k] == cur->move);
2579
2580         if (!includeMove)
2581             continue;
2582
2583         // Find a quick score for the move
2584         moves[count].move = ss[0].currentMove = moves[count].pv[0] = cur->move;
2585         moves[count].pv[1] = MOVE_NONE;
2586         pos.do_move(cur->move, st);
2587         moves[count].score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, DEPTH_ZERO, 1);
2588         pos.undo_move(cur->move);
2589         count++;
2590     }
2591     sort();
2592   }
2593
2594   // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
2595   // are scored according to the order in which are returned by MovePicker.
2596
2597   void RootMoveList::score_moves(const Position& pos)
2598   {
2599       Move move;
2600       int score = 1000;
2601       MovePicker mp = MovePicker(pos, MOVE_NONE, ONE_PLY, H);
2602
2603       while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
2604           for (int i = 0; i < count; i++)
2605               if (moves[i].move == move)
2606               {
2607                   moves[i].mp_score = score--;
2608                   break;
2609               }
2610   }
2611
2612   // RootMoveList simple methods definitions
2613
2614   void RootMoveList::set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]) {
2615
2616     int j;
2617
2618     for (j = 0; pv[j] != MOVE_NONE; j++)
2619         moves[moveNum].pv[j] = pv[j];
2620
2621     moves[moveNum].pv[j] = MOVE_NONE;
2622   }
2623
2624
2625   // RootMoveList::sort() sorts the root move list at the beginning of a new
2626   // iteration.
2627
2628   void RootMoveList::sort() {
2629
2630     sort_multipv(count - 1); // Sort all items
2631   }
2632
2633
2634   // RootMoveList::sort_multipv() sorts the first few moves in the root move
2635   // list by their scores and depths. It is used to order the different PVs
2636   // correctly in MultiPV mode.
2637
2638   void RootMoveList::sort_multipv(int n) {
2639
2640     int i,j;
2641
2642     for (i = 1; i <= n; i++)
2643     {
2644         RootMove rm = moves[i];
2645         for (j = i; j > 0 && moves[j - 1] < rm; j--)
2646             moves[j] = moves[j - 1];
2647
2648         moves[j] = rm;
2649     }
2650   }
2651
2652 } // namespace