]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/search.cpp
Allow razoring after a null move
[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   // Fast lookup table of sliding pieces indexed by Piece
63   const bool Slidings[18] = { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 };
64   inline bool piece_is_slider(Piece p) { return Slidings[p]; }
65
66   // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff in search,
67   // init, starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a
68   // split point are what this class does. All the access to shared thread data is
69   // done through this class, so that we avoid using global variables instead.
70
71   class ThreadsManager {
72     /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
73        need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
74        static storage duration are automatically set to zero before enter main()
75     */
76   public:
77     void init_threads();
78     void exit_threads();
79
80     int active_threads() const { return ActiveThreads; }
81     void set_active_threads(int newActiveThreads) { ActiveThreads = newActiveThreads; }
82
83     bool available_thread_exists(int master) const;
84     bool thread_is_available(int slave, int master) const;
85     bool thread_should_stop(int threadID) const;
86     void wake_sleeping_thread(int threadID);
87     void idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp);
88
89     template <bool Fake>
90     void split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
91                Depth depth, Move threatMove, bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
92
93   private:
94     int ActiveThreads;
95     volatile bool AllThreadsShouldExit;
96     Thread threads[MAX_THREADS];
97     Lock MPLock, WaitLock;
98     WaitCondition WaitCond[MAX_THREADS];
99   };
100
101
102   // RootMove struct is used for moves at the root at the tree. For each
103   // root move, we store a score, a node count, and a PV (really a refutation
104   // in the case of moves which fail low).
105
106   struct RootMove {
107
108     RootMove() : mp_score(0), nodes(0) {}
109
110     // RootMove::operator<() is the comparison function used when
111     // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
112     // than a move m2 if it has a higher score, or if the moves
113     // have equal score but m1 has the higher beta cut-off count.
114     bool operator<(const RootMove& m) const {
115
116         return score != m.score ? score < m.score : mp_score <= m.mp_score;
117     }
118
119     Move move;
120     Value score;
121     int mp_score;
122     int64_t nodes;
123     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
124   };
125
126
127   // The RootMoveList class is essentially an array of RootMove objects, with
128   // a handful of methods for accessing the data in the individual moves.
129
130   class RootMoveList {
131
132   public:
133     RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]);
134
135     Move move(int moveNum) const { return moves[moveNum].move; }
136     Move move_pv(int moveNum, int i) const { return moves[moveNum].pv[i]; }
137     int move_count() const { return count; }
138     Value move_score(int moveNum) const { return moves[moveNum].score; }
139     int64_t move_nodes(int moveNum) const { return moves[moveNum].nodes; }
140     void add_move_nodes(int moveNum, int64_t nodes) { moves[moveNum].nodes += nodes; }
141     void set_move_score(int moveNum, Value score) { moves[moveNum].score = score; }
142
143     void set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]);
144     void score_moves(const Position& pos);
145     void sort();
146     void sort_multipv(int n);
147
148   private:
149     RootMove moves[MOVES_MAX];
150     int count;
151   };
152
153
154   // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
155   // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
156   // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
157   // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
158   // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
159   // operator<<() that will use it to properly format castling moves.
160   enum set960 {};
161
162   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& m) {
163
164     os.iword(0) = int(m);
165     return os;
166   }
167
168
169   /// Adjustments
170
171   // Step 6. Razoring
172
173   // Maximum depth for razoring
174   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
175
176   // Dynamic razoring margin based on depth
177   inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
178
179   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
180   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
181
182   // Step 9. Internal iterative deepening
183
184   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
185   const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
186
187   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
188   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
189   const Value IIDMargin = Value(0x100);
190
191   // Step 11. Decide the new search depth
192
193   // Extensions. Configurable UCI options
194   // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
195   Depth CheckExtension[2], SingleEvasionExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
196   Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
197
198   // Minimum depth for use of singular extension
199   const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
200
201   // If the TT move is at least SingularExtensionMargin better then the
202   // remaining ones we will extend it.
203   const Value SingularExtensionMargin = Value(0x20);
204
205   // Step 12. Futility pruning
206
207   // Futility margin for quiescence search
208   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
209
210   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
211   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
212   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
213
214   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
215   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
216
217   // Step 14. Reduced search
218
219   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
220   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
221
222   template <NodeType PV>
223   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
224
225   // Common adjustments
226
227   // Search depth at iteration 1
228   const Depth InitialDepth = ONE_PLY;
229
230   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
231   // better than the second best move.
232   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
233
234
235   /// Namespace variables
236
237   // Book object
238   Book OpeningBook;
239
240   // Iteration counter
241   int Iteration;
242
243   // Scores and number of times the best move changed for each iteration
244   Value ValueByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
245   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
246
247   // Search window management
248   int AspirationDelta;
249
250   // MultiPV mode
251   int MultiPV;
252
253   // Time managment variables
254   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
255   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, PonderSearch, StopOnPonderhit;
256   bool FirstRootMove, AbortSearch, Quit, AspirationFailLow;
257   TimeManager TimeMgr;
258
259   // Log file
260   bool UseLogFile;
261   std::ofstream LogFile;
262
263   // Multi-threads related variables
264   Depth MinimumSplitDepth;
265   int MaxThreadsPerSplitPoint;
266   ThreadsManager ThreadsMgr;
267
268   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
269   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
270   int NodesSincePoll;
271   int NodesBetweenPolls = 30000;
272
273   // History table
274   History H;
275
276   /// Local functions
277
278   Value id_loop(Position& pos, Move searchMoves[]);
279   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr);
280
281   template <NodeType PvNode, bool SpNode>
282   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
283
284   template <NodeType PvNode>
285   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
286
287   template <NodeType PvNode>
288   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
289
290       return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO, ply)
291                              : search<PvNode, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
292   }
293
294   template <NodeType PvNode>
295   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous);
296
297   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
298   bool value_is_mate(Value value);
299   Value value_to_tt(Value v, int ply);
300   Value value_from_tt(Value v, int ply);
301   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
302   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
303   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
304   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
305   void update_killers(Move m, SearchStack* ss);
306   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
307
308   int current_search_time();
309   std::string value_to_uci(Value v);
310   int nps(const Position& pos);
311   void poll(const Position& pos);
312   void ponderhit();
313   void wait_for_stop_or_ponderhit();
314   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size);
315   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value);
316   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]);
317   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]);
318
319 #if !defined(_MSC_VER)
320   void* init_thread(void* threadID);
321 #else
322   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
323 #endif
324
325 }
326
327
328 ////
329 //// Functions
330 ////
331
332 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
333 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
334
335 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
336 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
337
338
339 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
340
341 void init_search() {
342
343   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
344   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
345   int mc; // moveCount
346
347   // Init reductions array
348   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
349   {
350       double    pvRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 4.5;
351       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
352       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
353       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
354   }
355
356   // Init futility margins array
357   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
358       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
359
360   // Init futility move count array
361   for (d = 0; d < 32; d++)
362       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
363 }
364
365
366 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
367 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
368
369 int perft(Position& pos, Depth depth)
370 {
371     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
372     StateInfo st;
373     Move m;
374     int sum = 0;
375
376     // Generate all legal moves
377     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
378
379     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
380     // the moves, just to count them.
381     if (depth <= ONE_PLY)
382         return int(last - mlist);
383
384     // Loop through all legal moves
385     CheckInfo ci(pos);
386     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
387     {
388         m = cur->move;
389         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
390         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
391         pos.undo_move(m);
392     }
393     return sum;
394 }
395
396
397 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
398 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
399 /// search-related global variables, and calls root_search(). It returns false
400 /// when a quit command is received during the search.
401
402 bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
403            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
404
405   // Initialize global search variables
406   StopOnPonderhit = AbortSearch = Quit = AspirationFailLow = false;
407   NodesSincePoll = 0;
408   SearchStartTime = get_system_time();
409   ExactMaxTime = maxTime;
410   MaxDepth = maxDepth;
411   MaxNodes = maxNodes;
412   InfiniteSearch = infinite;
413   PonderSearch = ponder;
414   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
415
416   // Look for a book move, only during games, not tests
417   if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
418   {
419       if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.file_name())
420           OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
421
422       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
423       if (bookMove != MOVE_NONE)
424       {
425           if (PonderSearch)
426               wait_for_stop_or_ponderhit();
427
428           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
429           return true;
430       }
431   }
432
433   // Read UCI option values
434   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
435   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
436   {
437       Options["Clear Hash"].set_value("false");
438       TT.clear();
439   }
440
441   CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
442   CheckExtension[0]         = Options["Check Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
443   SingleEvasionExtension[1] = Options["Single Evasion Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
444   SingleEvasionExtension[0] = Options["Single Evasion Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
445   PawnPushTo7thExtension[1] = Options["Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
446   PawnPushTo7thExtension[0] = Options["Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
447   PassedPawnExtension[1]    = Options["Passed Pawn Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
448   PassedPawnExtension[0]    = Options["Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
449   PawnEndgameExtension[1]   = Options["Pawn Endgame Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
450   PawnEndgameExtension[0]   = Options["Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
451   MateThreatExtension[1]    = Options["Mate Threat Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
452   MateThreatExtension[0]    = Options["Mate Threat Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
453
454   MinimumSplitDepth       = Options["Minimum Split Depth"].value<int>() * ONE_PLY;
455   MaxThreadsPerSplitPoint = Options["Maximum Number of Threads per Split Point"].value<int>();
456   MultiPV                 = Options["MultiPV"].value<int>();
457   UseLogFile              = Options["Use Search Log"].value<bool>();
458
459   if (UseLogFile)
460       LogFile.open(Options["Search Log Filename"].value<std::string>().c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
461
462   read_weights(pos.side_to_move());
463
464   // Set the number of active threads
465   int newActiveThreads = Options["Threads"].value<int>();
466   if (newActiveThreads != ThreadsMgr.active_threads())
467   {
468       ThreadsMgr.set_active_threads(newActiveThreads);
469       init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
470   }
471
472   // Wake up needed threads
473   for (int i = 1; i < newActiveThreads; i++)
474       ThreadsMgr.wake_sleeping_thread(i);
475
476   // Set thinking time
477   int myTime = time[pos.side_to_move()];
478   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
479   if (UseTimeManagement)
480       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
481
482   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
483   // heavy time pressure.
484   if (MaxNodes)
485       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
486   else if (myTime && myTime < 1000)
487       NodesBetweenPolls = 1000;
488   else if (myTime && myTime < 5000)
489       NodesBetweenPolls = 5000;
490   else
491       NodesBetweenPolls = 30000;
492
493   // Write search information to log file
494   if (UseLogFile)
495       LogFile << "Searching: " << pos.to_fen() << endl
496               << "infinite: "  << infinite
497               << " ponder: "   << ponder
498               << " time: "     << myTime
499               << " increment: " << myIncrement
500               << " moves to go: " << movesToGo << endl;
501
502   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
503   id_loop(pos, searchMoves);
504
505   if (UseLogFile)
506       LogFile.close();
507
508   // This makes all the threads to go to sleep
509   ThreadsMgr.set_active_threads(1);
510
511   return !Quit;
512 }
513
514
515 namespace {
516
517   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls root_search
518   // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
519   // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
520   // reached.
521
522   Value id_loop(Position& pos, Move searchMoves[]) {
523
524     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
525     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
526     Move EasyMove = MOVE_NONE;
527     Value value, alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
528
529     // Moves to search are verified, copied, scored and sorted
530     RootMoveList rml(pos, searchMoves);
531
532     // Handle special case of searching on a mate/stale position
533     if (rml.move_count() == 0)
534     {
535         if (PonderSearch)
536             wait_for_stop_or_ponderhit();
537
538         return pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW;
539     }
540
541     // Print RootMoveList startup scoring to the standard output,
542     // so to output information also for iteration 1.
543     cout << set960(pos.is_chess960()) // Is enough to set once at the beginning
544          << "info depth " << 1
545          << "\ninfo depth " << 1
546          << " score " << value_to_uci(rml.move_score(0))
547          << " time " << current_search_time()
548          << " nodes " << pos.nodes_searched()
549          << " nps " << nps(pos)
550          << " pv " << rml.move(0) << "\n";
551
552     // Initialize
553     TT.new_search();
554     H.clear();
555     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
556     pv[0] = pv[1] = MOVE_NONE;
557     ValueByIteration[1] = rml.move_score(0);
558     Iteration = 1;
559
560     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
561     if (   rml.move_count() == 1
562         || rml.move_score(0) > rml.move_score(1) + EasyMoveMargin)
563         EasyMove = rml.move(0);
564
565     // Iterative deepening loop
566     while (Iteration < PLY_MAX)
567     {
568         // Initialize iteration
569         Iteration++;
570         BestMoveChangesByIteration[Iteration] = 0;
571
572         cout << "info depth " << Iteration << endl;
573
574         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
575         if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(ValueByIteration[Iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
576         {
577             int prevDelta1 = ValueByIteration[Iteration - 1] - ValueByIteration[Iteration - 2];
578             int prevDelta2 = ValueByIteration[Iteration - 2] - ValueByIteration[Iteration - 3];
579
580             AspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
581             AspirationDelta = (AspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
582
583             alpha = Max(ValueByIteration[Iteration - 1] - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
584             beta  = Min(ValueByIteration[Iteration - 1] + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
585         }
586
587         // Search to the current depth, rml is updated and sorted, alpha and beta could change
588         value = root_search(pos, ss, pv, rml, &alpha, &beta);
589
590         // Write PV to transposition table, in case the relevant entries have
591         // been overwritten during the search.
592         insert_pv_in_tt(pos, pv);
593
594         if (AbortSearch)
595             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
596
597         //Save info about search result
598         ValueByIteration[Iteration] = value;
599
600         // Drop the easy move if differs from the new best move
601         if (pv[0] != EasyMove)
602             EasyMove = MOVE_NONE;
603
604         if (UseTimeManagement)
605         {
606             // Time to stop?
607             bool stopSearch = false;
608
609             // Stop search early if there is only a single legal move,
610             // we search up to Iteration 6 anyway to get a proper score.
611             if (Iteration >= 6 && rml.move_count() == 1)
612                 stopSearch = true;
613
614             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
615             if (  Iteration >= 6
616                 && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
617                 && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
618                 stopSearch = true;
619
620             // Stop search early if one move seems to be much better than the others
621             if (   Iteration >= 8
622                 && EasyMove == pv[0]
623                 && (  (   rml.move_nodes(0) > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
624                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
625                     ||(   rml.move_nodes(0) > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
626                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
627                 stopSearch = true;
628
629             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
630             if (Iteration > 5 && Iteration <= 50)
631                 TimeMgr.pv_instability(BestMoveChangesByIteration[Iteration],
632                                        BestMoveChangesByIteration[Iteration-1]);
633
634             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
635             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
636             // move at the next iteration anyway.
637             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
638                 stopSearch = true;
639
640             if (stopSearch)
641             {
642                 if (PonderSearch)
643                     StopOnPonderhit = true;
644                 else
645                     break;
646             }
647         }
648
649         if (MaxDepth && Iteration >= MaxDepth)
650             break;
651     }
652
653     // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
654     // best move before we are told to do so.
655     if (!AbortSearch && (PonderSearch || InfiniteSearch))
656         wait_for_stop_or_ponderhit();
657     else
658         // Print final search statistics
659         cout << "info nodes " << pos.nodes_searched()
660              << " nps " << nps(pos)
661              << " time " << current_search_time() << endl;
662
663     // Print the best move and the ponder move to the standard output
664     if (pv[0] == MOVE_NONE || MultiPV > 1)
665     {
666         pv[0] = rml.move(0);
667         pv[1] = MOVE_NONE;
668     }
669
670     assert(pv[0] != MOVE_NONE);
671
672     cout << "bestmove " << pv[0];
673
674     if (pv[1] != MOVE_NONE)
675         cout << " ponder " << pv[1];
676
677     cout << endl;
678
679     if (UseLogFile)
680     {
681         if (dbg_show_mean)
682             dbg_print_mean(LogFile);
683
684         if (dbg_show_hit_rate)
685             dbg_print_hit_rate(LogFile);
686
687         LogFile << "\nNodes: " << pos.nodes_searched()
688                 << "\nNodes/second: " << nps(pos)
689                 << "\nBest move: " << move_to_san(pos, pv[0]);
690
691         StateInfo st;
692         pos.do_move(pv[0], st);
693         LogFile << "\nPonder move: "
694                 << move_to_san(pos, pv[1]) // Works also with MOVE_NONE
695                 << endl;
696     }
697     return rml.move_score(0);
698   }
699
700
701   // root_search() is the function which searches the root node. It is
702   // similar to search_pv except that it uses a different move ordering
703   // scheme, prints some information to the standard output and handles
704   // the fail low/high loops.
705
706   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr) {
707
708     StateInfo st;
709     CheckInfo ci(pos);
710     int64_t nodes;
711     Move move;
712     Depth depth, ext, newDepth;
713     Value value, alpha, beta;
714     bool isCheck, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
715     int researchCountFH, researchCountFL;
716
717     researchCountFH = researchCountFL = 0;
718     alpha = *alphaPtr;
719     beta = *betaPtr;
720     isCheck = pos.is_check();
721     depth = (Iteration - 2) * ONE_PLY + InitialDepth;
722
723     // Step 1. Initialize node (polling is omitted at root)
724     ss->currentMove = ss->bestMove = MOVE_NONE;
725
726     // Step 2. Check for aborted search (omitted at root)
727     // Step 3. Mate distance pruning (omitted at root)
728     // Step 4. Transposition table lookup (omitted at root)
729
730     // Step 5. Evaluate the position statically
731     // At root we do this only to get reference value for child nodes
732     ss->evalMargin = VALUE_NONE;
733     ss->eval = isCheck ? VALUE_NONE : evaluate(pos, ss->evalMargin);
734
735     // Step 6. Razoring (omitted at root)
736     // Step 7. Static null move pruning (omitted at root)
737     // Step 8. Null move search with verification search (omitted at root)
738     // Step 9. Internal iterative deepening (omitted at root)
739
740     // Step extra. Fail low loop
741     // We start with small aspiration window and in case of fail low, we research
742     // with bigger window until we are not failing low anymore.
743     while (1)
744     {
745         // Sort the moves before to (re)search
746         rml.score_moves(pos);
747         rml.sort();
748
749         // Step 10. Loop through all moves in the root move list
750         for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
751         {
752             // This is used by time management
753             FirstRootMove = (i == 0);
754
755             // Save the current node count before the move is searched
756             nodes = pos.nodes_searched();
757
758             // Pick the next root move, and print the move and the move number to
759             // the standard output.
760             move = ss->currentMove = rml.move(i);
761
762             if (current_search_time() >= 1000)
763                 cout << "info currmove " << move
764                      << " currmovenumber " << i + 1 << endl;
765
766             moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
767             captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
768
769             // Step 11. Decide the new search depth
770             ext = extension<PV>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
771             newDepth = depth + ext;
772
773             // Step 12. Futility pruning (omitted at root)
774
775             // Step extra. Fail high loop
776             // If move fails high, we research with bigger window until we are not failing
777             // high anymore.
778             value = - VALUE_INFINITE;
779
780             while (1)
781             {
782                 // Step 13. Make the move
783                 pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
784
785                 // Step extra. pv search
786                 // We do pv search for first moves (i < MultiPV)
787                 // and for fail high research (value > alpha)
788                 if (i < MultiPV || value > alpha)
789                 {
790                     // Aspiration window is disabled in multi-pv case
791                     if (MultiPV > 1)
792                         alpha = -VALUE_INFINITE;
793
794                     // Full depth PV search, done on first move or after a fail high
795                     value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
796                 }
797                 else
798                 {
799                     // Step 14. Reduced search
800                     // if the move fails high will be re-searched at full depth
801                     bool doFullDepthSearch = true;
802
803                     if (    depth >= 3 * ONE_PLY
804                         && !dangerous
805                         && !captureOrPromotion
806                         && !move_is_castle(move))
807                     {
808                         ss->reduction = reduction<PV>(depth, i - MultiPV + 2);
809                         if (ss->reduction)
810                         {
811                             assert(newDepth-ss->reduction >= ONE_PLY);
812
813                             // Reduced depth non-pv search using alpha as upperbound
814                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
815                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
816                         }
817
818                         // The move failed high, but if reduction is very big we could
819                         // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
820                         // if the move fails high again then go with full depth search.
821                         if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
822                         {
823                             assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
824
825                             ss->reduction = ONE_PLY;
826                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
827                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
828                         }
829                         ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
830                     }
831
832                     // Step 15. Full depth search
833                     if (doFullDepthSearch)
834                     {
835                         // Full depth non-pv search using alpha as upperbound
836                         value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, 1);
837
838                         // If we are above alpha then research at same depth but as PV
839                         // to get a correct score or eventually a fail high above beta.
840                         if (value > alpha)
841                             value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
842                     }
843                 }
844
845                 // Step 16. Undo move
846                 pos.undo_move(move);
847
848                 // Can we exit fail high loop ?
849                 if (AbortSearch || value < beta)
850                     break;
851
852                 // We are failing high and going to do a research. It's important to update
853                 // the score before research in case we run out of time while researching.
854                 rml.set_move_score(i, value);
855                 ss->bestMove = move;
856                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
857                 rml.set_move_pv(i, pv);
858
859                 // Print information to the standard output
860                 print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
861
862                 // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
863                 *betaPtr = beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
864                 researchCountFH++;
865
866             } // End of fail high loop
867
868             // Finished searching the move. If AbortSearch is true, the search
869             // was aborted because the user interrupted the search or because we
870             // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
871             // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
872             // move and/or PV.
873             if (AbortSearch)
874                 break;
875
876             // Remember searched nodes counts for this move
877             rml.add_move_nodes(i, pos.nodes_searched() - nodes);
878
879             assert(value >= -VALUE_INFINITE && value <= VALUE_INFINITE);
880             assert(value < beta);
881
882             // Step 17. Check for new best move
883             if (value <= alpha && i >= MultiPV)
884                 rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
885             else
886             {
887                 // PV move or new best move!
888
889                 // Update PV
890                 rml.set_move_score(i, value);
891                 ss->bestMove = move;
892                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
893                 rml.set_move_pv(i, pv);
894
895                 if (MultiPV == 1)
896                 {
897                     // We record how often the best move has been changed in each
898                     // iteration. This information is used for time managment: When
899                     // the best move changes frequently, we allocate some more time.
900                     if (i > 0)
901                         BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
902
903                     // Print information to the standard output
904                     print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
905
906                     // Raise alpha to setup proper non-pv search upper bound
907                     if (value > alpha)
908                         alpha = value;
909                 }
910                 else // MultiPV > 1
911                 {
912                     rml.sort_multipv(i);
913                     for (int j = 0; j < Min(MultiPV, rml.move_count()); j++)
914                     {
915                         cout << "info multipv " << j + 1
916                              << " score " << value_to_uci(rml.move_score(j))
917                              << " depth " << (j <= i ? Iteration : Iteration - 1)
918                              << " time " << current_search_time()
919                              << " nodes " << pos.nodes_searched()
920                              << " nps " << nps(pos)
921                              << " pv ";
922
923                         for (int k = 0; rml.move_pv(j, k) != MOVE_NONE && k < PLY_MAX; k++)
924                             cout << rml.move_pv(j, k) << " ";
925
926                         cout << endl;
927                     }
928                     alpha = rml.move_score(Min(i, MultiPV - 1));
929                 }
930             } // PV move or new best move
931
932             assert(alpha >= *alphaPtr);
933
934             AspirationFailLow = (alpha == *alphaPtr);
935
936             if (AspirationFailLow && StopOnPonderhit)
937                 StopOnPonderhit = false;
938         }
939
940         // Can we exit fail low loop ?
941         if (AbortSearch || !AspirationFailLow)
942             break;
943
944         // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
945         *alphaPtr = alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
946         researchCountFL++;
947
948     } // Fail low loop
949
950     // Sort the moves before to return
951     rml.sort();
952
953     return alpha;
954   }
955
956
957   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
958   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
959   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
960   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
961   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
962   // here: This is taken care of after we return from the split point.
963
964   template <NodeType PvNode, bool SpNode>
965   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
966
967     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
968     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
969     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
970     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
971     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
972
973     Move movesSearched[MOVES_MAX];
974     StateInfo st;
975     const TTEntry *tte;
976     Key posKey;
977     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
978     Depth ext, newDepth;
979     ValueType vt;
980     Value bestValue, value, oldAlpha;
981     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
982     bool isCheck, singleEvasion, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
983     bool mateThreat = false;
984     int moveCount = 0;
985     int threadID = pos.thread();
986     SplitPoint* sp = NULL;
987     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
988     oldAlpha = alpha;
989     isCheck = pos.is_check();
990
991     if (SpNode)
992     {
993         sp = ss->sp;
994         tte = NULL;
995         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
996         threatMove = sp->threatMove;
997         mateThreat = sp->mateThreat;
998         goto split_point_start;
999     } else {} // Hack to fix icc's "statement is unreachable" warning
1000
1001     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
1002     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = MOVE_NONE;
1003     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
1004
1005     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
1006     {
1007         NodesSincePoll = 0;
1008         poll(pos);
1009     }
1010
1011     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
1012     if (   AbortSearch   || ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)
1013         || pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1014         return VALUE_DRAW;
1015
1016     // Step 3. Mate distance pruning
1017     alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
1018     beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
1019     if (alpha >= beta)
1020         return alpha;
1021
1022     // Step 4. Transposition table lookup
1023
1024     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
1025     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
1026     excludedMove = ss->excludedMove;
1027     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
1028
1029     tte = TT.retrieve(posKey);
1030     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
1031
1032     // At PV nodes, we don't use the TT for pruning, but only for move ordering.
1033     // This is to avoid problems in the following areas:
1034     //
1035     // * Repetition draw detection
1036     // * Fifty move rule detection
1037     // * Searching for a mate
1038     // * Printing of full PV line
1039     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1040     {
1041         TT.refresh(tte);
1042         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1043         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1044     }
1045
1046     // Step 5. Evaluate the position statically and
1047     // update gain statistics of parent move.
1048     if (isCheck)
1049         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
1050     else if (tte)
1051     {
1052         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1053
1054         ss->eval = tte->static_value();
1055         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
1056         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
1057     }
1058     else
1059     {
1060         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
1061         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
1062     }
1063
1064     // Save gain for the parent non-capture move
1065     update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1066
1067     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
1068     if (   !PvNode
1069         &&  depth < RazorDepth
1070         && !isCheck
1071         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
1072         &&  ttMove == MOVE_NONE
1073         && !value_is_mate(beta)
1074         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
1075     {
1076         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
1077         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
1078         if (v < rbeta)
1079             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
1080             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
1081             return v;
1082     }
1083
1084     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
1085     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
1086     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
1087     if (   !PvNode
1088         && !ss->skipNullMove
1089         &&  depth < RazorDepth
1090         && !isCheck
1091         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
1092         && !value_is_mate(beta)
1093         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1094         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
1095
1096     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
1097     if (   !PvNode
1098         && !ss->skipNullMove
1099         &&  depth > ONE_PLY
1100         && !isCheck
1101         &&  refinedValue >= beta
1102         && !value_is_mate(beta)
1103         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1104     {
1105         ss->currentMove = MOVE_NULL;
1106
1107         // Null move dynamic reduction based on depth
1108         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
1109
1110         // Null move dynamic reduction based on value
1111         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
1112             R++;
1113
1114         pos.do_null_move(st);
1115         (ss+1)->skipNullMove = true;
1116         nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
1117         (ss+1)->skipNullMove = false;
1118         pos.undo_null_move();
1119
1120         if (nullValue >= beta)
1121         {
1122             // Do not return unproven mate scores
1123             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
1124                 nullValue = beta;
1125
1126             if (depth < 6 * ONE_PLY)
1127                 return nullValue;
1128
1129             // Do verification search at high depths
1130             ss->skipNullMove = true;
1131             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
1132             ss->skipNullMove = false;
1133
1134             if (v >= beta)
1135                 return nullValue;
1136         }
1137         else
1138         {
1139             // The null move failed low, which means that we may be faced with
1140             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
1141             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
1142             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
1143             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
1144             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
1145             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
1146                 mateThreat = true;
1147
1148             threatMove = (ss+1)->bestMove;
1149             if (   depth < ThreatDepth
1150                 && (ss-1)->reduction
1151                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
1152                 return beta - 1;
1153         }
1154     }
1155
1156     // Step 9. Internal iterative deepening
1157     if (    depth >= IIDDepth[PvNode]
1158         &&  ttMove == MOVE_NONE
1159         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
1160     {
1161         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
1162
1163         ss->skipNullMove = true;
1164         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
1165         ss->skipNullMove = false;
1166
1167         ttMove = ss->bestMove;
1168         tte = TT.retrieve(posKey);
1169     }
1170
1171     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
1172     if (PvNode)
1173         mateThreat = pos.has_mate_threat();
1174
1175 split_point_start: // At split points actual search starts from here
1176
1177     // Initialize a MovePicker object for the current position
1178     // FIXME currently MovePicker() c'tor is needless called also in SplitPoint
1179     MovePicker mpBase(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
1180     MovePicker& mp = SpNode ? *sp->mp : mpBase;
1181     CheckInfo ci(pos);
1182     ss->bestMove = MOVE_NONE;
1183     singleEvasion = !SpNode && isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
1184     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
1185     singularExtensionNode =  !SpNode
1186                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
1187                            && tte
1188                            && tte->move()
1189                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
1190                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
1191                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
1192     if (SpNode)
1193     {
1194         lock_grab(&(sp->lock));
1195         bestValue = sp->bestValue;
1196     }
1197
1198     // Step 10. Loop through moves
1199     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1200     while (   bestValue < beta
1201            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1202            && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1203     {
1204       assert(move_is_ok(move));
1205
1206       if (SpNode)
1207       {
1208           moveCount = ++sp->moveCount;
1209           lock_release(&(sp->lock));
1210       }
1211       else if (move == excludedMove)
1212           continue;
1213       else
1214           movesSearched[moveCount++] = move;
1215
1216       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1217       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1218
1219       // Step 11. Decide the new search depth
1220       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
1221
1222       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1223       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1224       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1225       // lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1226       if (   singularExtensionNode
1227           && move == tte->move()
1228           && ext < ONE_PLY)
1229       {
1230           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1231
1232           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1233           {
1234               Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
1235               ss->excludedMove = move;
1236               ss->skipNullMove = true;
1237               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1238               ss->skipNullMove = false;
1239               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1240               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1241               if (v < b)
1242                   ext = ONE_PLY;
1243           }
1244       }
1245
1246       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1247       ss->currentMove = move;
1248       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
1249
1250       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1251       if (   !PvNode
1252           && !captureOrPromotion
1253           && !isCheck
1254           && !dangerous
1255           &&  move != ttMove
1256           && !move_is_castle(move))
1257       {
1258           // Move count based pruning
1259           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1260               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1261               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1262           {
1263               if (SpNode)
1264                   lock_grab(&(sp->lock));
1265
1266               continue;
1267           }
1268
1269           // Value based pruning
1270           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1271           // but fixing this made program slightly weaker.
1272           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1273           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1274                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1275
1276           if (futilityValueScaled < beta)
1277           {
1278               if (SpNode)
1279               {
1280                   lock_grab(&(sp->lock));
1281                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1282                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1283               }
1284               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1285                   bestValue = futilityValueScaled;
1286
1287               continue;
1288           }
1289
1290           // Prune neg. see moves at low depths
1291           if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
1292               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1293               && pos.see_sign(move) < 0)
1294           {
1295               if (SpNode)
1296                   lock_grab(&(sp->lock));
1297
1298               continue;
1299           }
1300       }
1301
1302       // Step 13. Make the move
1303       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1304
1305       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1306       // The first move in list is the expected PV
1307       if (!SpNode && PvNode && moveCount == 1)
1308           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1309       else
1310       {
1311           // Step 14. Reduced depth search
1312           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1313           bool doFullDepthSearch = true;
1314
1315           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1316               && !captureOrPromotion
1317               && !dangerous
1318               && !move_is_castle(move)
1319               && !(ss->killers[0] == move || ss->killers[1] == move))
1320           {
1321               ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1322               if (ss->reduction)
1323               {
1324                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1325                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1326                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1327
1328                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1329               }
1330
1331               // The move failed high, but if reduction is very big we could
1332               // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
1333               // if the move fails high again then go with full depth search.
1334               if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
1335               {
1336                   assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
1337
1338                   ss->reduction = ONE_PLY;
1339                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1340                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, ply+1);
1341                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1342               }
1343               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1344           }
1345
1346           // Step 15. Full depth search
1347           if (doFullDepthSearch)
1348           {
1349               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1350               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1351
1352               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1353               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1354               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1355               if (PvNode && value > alpha && value < beta)
1356                   value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1357           }
1358       }
1359
1360       // Step 16. Undo move
1361       pos.undo_move(move);
1362
1363       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1364
1365       // Step 17. Check for new best move
1366       if (SpNode)
1367       {
1368           lock_grab(&(sp->lock));
1369           bestValue = sp->bestValue;
1370           alpha = sp->alpha;
1371       }
1372
1373       if (value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)))
1374       {
1375           bestValue = value;
1376
1377           if (SpNode)
1378               sp->bestValue = value;
1379
1380           if (value > alpha)
1381           {
1382               if (SpNode && (!PvNode || value >= beta))
1383                   sp->stopRequest = true;
1384
1385               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1386               {
1387                   alpha = value;
1388                   if (SpNode)
1389                       sp->alpha = value;
1390               }
1391
1392               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1393                   ss->mateKiller = move;
1394
1395               ss->bestMove = move;
1396
1397               if (SpNode)
1398                   sp->parentSstack->bestMove = move;
1399           }
1400       }
1401
1402       // Step 18. Check for split
1403       if (   !SpNode
1404           && depth >= MinimumSplitDepth
1405           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1406           && bestValue < beta
1407           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1408           && !AbortSearch
1409           && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)
1410           && Iteration <= 99)
1411           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1412                                       threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
1413     }
1414
1415     // Step 19. Check for mate and stalemate
1416     // All legal moves have been searched and if there are
1417     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1418     // If one move was excluded return fail low score.
1419     if (!SpNode && !moveCount)
1420         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1421
1422     // Step 20. Update tables
1423     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1424     // history counters, and killer moves.
1425     if (!SpNode && !AbortSearch && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1426     {
1427         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
1428         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
1429              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
1430
1431         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1432
1433         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1434         if (    bestValue >= beta
1435             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1436         {
1437             update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
1438             update_killers(move, ss);
1439         }
1440     }
1441
1442     if (SpNode)
1443     {
1444         // Here we have the lock still grabbed
1445         sp->slaves[threadID] = 0;
1446         sp->nodes += pos.nodes_searched();
1447         lock_release(&(sp->lock));
1448     }
1449
1450     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1451
1452     return bestValue;
1453   }
1454
1455
1456   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1457   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1458   // less than ONE_PLY).
1459
1460   template <NodeType PvNode>
1461   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1462
1463     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1464     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1465     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1466     assert(depth <= 0);
1467     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1468     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1469
1470     StateInfo st;
1471     Move ttMove, move;
1472     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1473     bool isCheck, deepChecks, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1474     const TTEntry* tte;
1475     Value oldAlpha = alpha;
1476
1477     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1478
1479     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1480     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1481         return VALUE_DRAW;
1482
1483     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1484     // pruning, but only for move ordering.
1485     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1486     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1487
1488     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1489     {
1490         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1491         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1492     }
1493
1494     isCheck = pos.is_check();
1495
1496     // Evaluate the position statically
1497     if (isCheck)
1498     {
1499         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1500         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1501         deepChecks = enoughMaterial = false;
1502     }
1503     else
1504     {
1505         if (tte)
1506         {
1507             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1508
1509             evalMargin = tte->static_value_margin();
1510             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1511         }
1512         else
1513             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1514
1515         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1516
1517         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1518         if (bestValue >= beta)
1519         {
1520             if (!tte)
1521                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1522
1523             return bestValue;
1524         }
1525
1526         if (PvNode && bestValue > alpha)
1527             alpha = bestValue;
1528
1529         // If we are near beta then try to get a cutoff pushing checks a bit further
1530         deepChecks = (depth == -ONE_PLY && bestValue >= beta - PawnValueMidgame / 8);
1531
1532         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1533         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1534         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1535     }
1536
1537     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1538     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1539     // queen promotions and checks (only if depth == 0 or depth == -ONE_PLY
1540     // and we are near beta) will be generated.
1541     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, deepChecks ? DEPTH_ZERO : depth, H);
1542     CheckInfo ci(pos);
1543
1544     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1545     while (   alpha < beta
1546            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1547     {
1548       assert(move_is_ok(move));
1549
1550       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1551
1552       // Futility pruning
1553       if (   !PvNode
1554           && !isCheck
1555           && !moveIsCheck
1556           &&  move != ttMove
1557           &&  enoughMaterial
1558           && !move_is_promotion(move)
1559           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1560       {
1561           futilityValue =  futilityBase
1562                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1563                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1564
1565           if (futilityValue < alpha)
1566           {
1567               if (futilityValue > bestValue)
1568                   bestValue = futilityValue;
1569               continue;
1570           }
1571       }
1572
1573       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1574       evasionPrunable =   isCheck
1575                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1576                        && !pos.move_is_capture(move)
1577                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1578
1579       // Don't search moves with negative SEE values
1580       if (   !PvNode
1581           && (!isCheck || evasionPrunable)
1582           &&  move != ttMove
1583           && !move_is_promotion(move)
1584           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1585           continue;
1586
1587       // Update current move
1588       ss->currentMove = move;
1589
1590       // Make and search the move
1591       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1592       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1593       pos.undo_move(move);
1594
1595       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1596
1597       // New best move?
1598       if (value > bestValue)
1599       {
1600           bestValue = value;
1601           if (value > alpha)
1602           {
1603               alpha = value;
1604               ss->bestMove = move;
1605           }
1606        }
1607     }
1608
1609     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1610     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1611     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1612         return value_mated_in(ply);
1613
1614     // Update transposition table
1615     Depth d = (depth == DEPTH_ZERO ? DEPTH_ZERO : DEPTH_ZERO - ONE_PLY);
1616     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1617     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, d, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1618
1619     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1620
1621     return bestValue;
1622   }
1623
1624
1625   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1626   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1627   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1628   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1629   // second move is assumed to be a move from the current position.
1630
1631   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1632
1633     Square f1, t1, f2, t2;
1634     Piece p;
1635
1636     assert(move_is_ok(m1));
1637     assert(move_is_ok(m2));
1638
1639     if (m2 == MOVE_NONE)
1640         return false;
1641
1642     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1643     f2 = move_from(m2);
1644     t1 = move_to(m1);
1645     if (f2 == t1)
1646         return true;
1647
1648     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1649     t2 = move_to(m2);
1650     f1 = move_from(m1);
1651     if (t2 == f1)
1652         return true;
1653
1654     // Case 3: Moving through the vacated square
1655     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1656         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1657       return true;
1658
1659     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1660     p = pos.piece_on(t1);
1661     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1662         return true;
1663
1664     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1665     if (    piece_is_slider(p)
1666         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1667         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1668     {
1669         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1670         // move is the opposite of the checking piece.
1671         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1672         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1673
1674         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1675             return true;
1676     }
1677     return false;
1678   }
1679
1680
1681   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1682   // compensated for the ply.
1683
1684   bool value_is_mate(Value value) {
1685
1686     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1687
1688     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1689           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1690   }
1691
1692
1693   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1694   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1695   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1696
1697   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1698
1699     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1700       return v + ply;
1701
1702     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1703       return v - ply;
1704
1705     return v;
1706   }
1707
1708
1709   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1710   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1711
1712   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1713
1714     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1715       return v - ply;
1716
1717     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1718       return v + ply;
1719
1720     return v;
1721   }
1722
1723
1724   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1725   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1726   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1727   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1728   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1729   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1730   template <NodeType PvNode>
1731   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck,
1732                   bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1733
1734     assert(m != MOVE_NONE);
1735
1736     Depth result = DEPTH_ZERO;
1737     *dangerous = moveIsCheck | singleEvasion | mateThreat;
1738
1739     if (*dangerous)
1740     {
1741         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1742             result += CheckExtension[PvNode];
1743
1744         if (singleEvasion)
1745             result += SingleEvasionExtension[PvNode];
1746
1747         if (mateThreat)
1748             result += MateThreatExtension[PvNode];
1749     }
1750
1751     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1752     {
1753         Color c = pos.side_to_move();
1754         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1755         {
1756             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1757             *dangerous = true;
1758         }
1759         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1760         {
1761             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1762             *dangerous = true;
1763         }
1764     }
1765
1766     if (   captureOrPromotion
1767         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1768         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1769             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1770         && !move_is_promotion(m)
1771         && !move_is_ep(m))
1772     {
1773         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1774         *dangerous = true;
1775     }
1776
1777     if (   PvNode
1778         && captureOrPromotion
1779         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1780         && pos.see_sign(m) >= 0)
1781     {
1782         result += ONE_PLY / 2;
1783         *dangerous = true;
1784     }
1785
1786     return Min(result, ONE_PLY);
1787   }
1788
1789
1790   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1791   // is somehow coonected to the threat move returned by null search.
1792
1793   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1794
1795     assert(move_is_ok(m));
1796     assert(threat && move_is_ok(threat));
1797     assert(!pos.move_is_check(m));
1798     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1799     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1800
1801     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1802
1803     mfrom = move_from(m);
1804     mto = move_to(m);
1805     tfrom = move_from(threat);
1806     tto = move_to(threat);
1807
1808     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1809     if (mfrom == tto)
1810         return true;
1811
1812     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1813     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
1814     if (   pos.move_is_capture(threat)
1815         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1816             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1817         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1818         return true;
1819
1820     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1821     // prune safe moves which block its ray.
1822     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1823         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1824         && pos.see_sign(m) >= 0)
1825         return true;
1826
1827     return false;
1828   }
1829
1830
1831   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1832   // can be used at a given point in search.
1833
1834   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1835
1836     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1837
1838     return   (   tte->depth() >= depth
1839               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1840               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1841
1842           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1843               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1844   }
1845
1846
1847   // refine_eval() returns the transposition table score if
1848   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1849
1850   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1851
1852       assert(tte);
1853
1854       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1855
1856       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1857           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1858           return v;
1859
1860       return defaultEval;
1861   }
1862
1863
1864   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1865   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1866
1867   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1868                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1869     Move m;
1870
1871     H.success(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), depth);
1872
1873     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1874     {
1875         m = movesSearched[i];
1876
1877         assert(m != move);
1878
1879         if (!pos.move_is_capture_or_promotion(m))
1880             H.failure(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), depth);
1881     }
1882   }
1883
1884
1885   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
1886   // among the killer moves of that ply.
1887
1888   void update_killers(Move m, SearchStack* ss) {
1889
1890     if (m == ss->killers[0])
1891         return;
1892
1893     ss->killers[1] = ss->killers[0];
1894     ss->killers[0] = m;
1895   }
1896
1897
1898   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1899   // the static position evaluation before and after the move.
1900
1901   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1902
1903     if (   m != MOVE_NULL
1904         && before != VALUE_NONE
1905         && after != VALUE_NONE
1906         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1907         && !move_is_special(m))
1908         H.set_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1909   }
1910
1911
1912   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1913   // since the beginning of the current search.
1914
1915   int current_search_time() {
1916
1917     return get_system_time() - SearchStartTime;
1918   }
1919
1920
1921   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI protocol
1922
1923   std::string value_to_uci(Value v) {
1924
1925     std::stringstream s;
1926
1927     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1928       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to pawn = 100
1929     else
1930       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2 );
1931
1932     return s.str();
1933   }
1934
1935   // nps() computes the current nodes/second count.
1936
1937   int nps(const Position& pos) {
1938
1939     int t = current_search_time();
1940     return (t > 0 ? int((pos.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
1941   }
1942
1943
1944   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1945   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1946   // search.
1947
1948   void poll(const Position& pos) {
1949
1950     static int lastInfoTime;
1951     int t = current_search_time();
1952
1953     //  Poll for input
1954     if (data_available())
1955     {
1956         // We are line oriented, don't read single chars
1957         std::string command;
1958
1959         if (!std::getline(std::cin, command))
1960             command = "quit";
1961
1962         if (command == "quit")
1963         {
1964             AbortSearch = true;
1965             PonderSearch = false;
1966             Quit = true;
1967             return;
1968         }
1969         else if (command == "stop")
1970         {
1971             AbortSearch = true;
1972             PonderSearch = false;
1973         }
1974         else if (command == "ponderhit")
1975             ponderhit();
1976     }
1977
1978     // Print search information
1979     if (t < 1000)
1980         lastInfoTime = 0;
1981
1982     else if (lastInfoTime > t)
1983         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1984         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1985         lastInfoTime = 0;
1986
1987     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1988     {
1989         lastInfoTime = t;
1990
1991         if (dbg_show_mean)
1992             dbg_print_mean();
1993
1994         if (dbg_show_hit_rate)
1995             dbg_print_hit_rate();
1996
1997         cout << "info nodes " << pos.nodes_searched() << " nps " << nps(pos)
1998              << " time " << t << endl;
1999     }
2000
2001     // Should we stop the search?
2002     if (PonderSearch)
2003         return;
2004
2005     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2006                            && !AspirationFailLow
2007                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2008
2009     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2010                      || stillAtFirstMove;
2011
2012     if (   (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && noMoreTime)
2013         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
2014         || (Iteration >= 3 && MaxNodes && pos.nodes_searched() >= MaxNodes))
2015         AbortSearch = true;
2016   }
2017
2018
2019   // ponderhit() is called when the program is pondering (i.e. thinking while
2020   // it's the opponent's turn to move) in order to let the engine know that
2021   // it correctly predicted the opponent's move.
2022
2023   void ponderhit() {
2024
2025     int t = current_search_time();
2026     PonderSearch = false;
2027
2028     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2029                            && !AspirationFailLow
2030                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2031
2032     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2033                      || stillAtFirstMove;
2034
2035     if (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && (noMoreTime || StopOnPonderhit))
2036         AbortSearch = true;
2037   }
2038
2039
2040   // init_ss_array() does a fast reset of the first entries of a SearchStack
2041   // array and of all the excludedMove and skipNullMove entries.
2042
2043   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size) {
2044
2045     for (int i = 0; i < size; i++, ss++)
2046     {
2047         ss->excludedMove = MOVE_NONE;
2048         ss->skipNullMove = false;
2049         ss->reduction = DEPTH_ZERO;
2050         ss->sp = NULL;
2051
2052         if (i < 3)
2053             ss->killers[0] = ss->killers[1] = ss->mateKiller = MOVE_NONE;
2054     }
2055   }
2056
2057
2058   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2059   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
2060   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
2061   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2062   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2063   // after which the bestmove and pondermove will be printed (in id_loop()).
2064
2065   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2066
2067     std::string command;
2068
2069     while (true)
2070     {
2071         if (!std::getline(std::cin, command))
2072             command = "quit";
2073
2074         if (command == "quit")
2075         {
2076             Quit = true;
2077             break;
2078         }
2079         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2080             break;
2081     }
2082   }
2083
2084
2085   // print_pv_info() prints to standard output and eventually to log file information on
2086   // the current PV line. It is called at each iteration or after a new pv is found.
2087
2088   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value) {
2089
2090     cout << "info depth " << Iteration
2091          << " score "     << value_to_uci(value)
2092          << (value >= beta ? " lowerbound" : value <= alpha ? " upperbound" : "")
2093          << " time "  << current_search_time()
2094          << " nodes " << pos.nodes_searched()
2095          << " nps "   << nps(pos)
2096          << " pv ";
2097
2098     for (Move* m = pv; *m != MOVE_NONE; m++)
2099         cout << *m << " ";
2100
2101     cout << endl;
2102
2103     if (UseLogFile)
2104     {
2105         ValueType t = value >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER :
2106                       value <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT;
2107
2108         LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration, value, t, pv) << endl;
2109     }
2110   }
2111
2112
2113   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2114   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2115   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2116
2117   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]) {
2118
2119     StateInfo st;
2120     TTEntry* tte;
2121     Position p(pos, pos.thread());
2122     Value v, m = VALUE_NONE;
2123
2124     for (int i = 0; pv[i] != MOVE_NONE; i++)
2125     {
2126         tte = TT.retrieve(p.get_key());
2127         if (!tte || tte->move() != pv[i])
2128         {
2129             v = (p.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(p, m));
2130             TT.store(p.get_key(), VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[i], v, m);
2131         }
2132         p.do_move(pv[i], st);
2133     }
2134   }
2135
2136
2137   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2138   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2139   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2140   // long PV to print that is important for position analysis.
2141
2142   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]) {
2143
2144     StateInfo st;
2145     TTEntry* tte;
2146     Position p(pos, pos.thread());
2147     int ply = 0;
2148
2149     assert(bestMove != MOVE_NONE);
2150
2151     pv[ply] = bestMove;
2152     p.do_move(pv[ply++], st);
2153
2154     while (   (tte = TT.retrieve(p.get_key())) != NULL
2155            && tte->move() != MOVE_NONE
2156            && move_is_legal(p, tte->move())
2157            && ply < PLY_MAX
2158            && (!p.is_draw() || ply < 2))
2159     {
2160         pv[ply] = tte->move();
2161         p.do_move(pv[ply++], st);
2162     }
2163     pv[ply] = MOVE_NONE;
2164   }
2165
2166
2167   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2168   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2169   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2170   // threads and one for Windows threads.
2171
2172 #if !defined(_MSC_VER)
2173
2174   void* init_thread(void* threadID) {
2175
2176     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2177     return NULL;
2178   }
2179
2180 #else
2181
2182   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2183
2184     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2185     return 0;
2186   }
2187
2188 #endif
2189
2190
2191   /// The ThreadsManager class
2192
2193
2194   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2195   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2196   // object for which the current thread is the master.
2197
2198   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2199
2200     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2201
2202     while (true)
2203     {
2204         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2205         // master should exit as last one.
2206         if (AllThreadsShouldExit)
2207         {
2208             assert(!sp);
2209             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2210             return;
2211         }
2212
2213         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2214         // instead of wasting CPU time polling for work.
2215         while (threadID >= ActiveThreads || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING)
2216         {
2217             assert(!sp);
2218             assert(threadID != 0);
2219
2220             if (AllThreadsShouldExit)
2221                 break;
2222
2223             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2224
2225             lock_grab(&WaitLock);
2226
2227             if (threadID >= ActiveThreads || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING)
2228                 cond_wait(&WaitCond[threadID], &WaitLock);
2229
2230             lock_release(&WaitLock);
2231         }
2232
2233         // If this thread has been assigned work, launch a search
2234         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2235         {
2236             assert(!AllThreadsShouldExit);
2237
2238             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2239
2240             // Here we call search() with SplitPoint template parameter set to true
2241             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2242             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2243             SearchStack* ss = tsp->sstack[threadID] + 1;
2244             ss->sp = tsp;
2245
2246             if (tsp->pvNode)
2247                 search<PV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2248             else {
2249                 search<NonPV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2250             }
2251             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2252
2253             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2254         }
2255
2256         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2257         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2258         int i = 0;
2259         for ( ; sp && i < ActiveThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2260
2261         if (i == ActiveThreads)
2262         {
2263             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2264             // be sure sp->lock has been released before to return.
2265             lock_grab(&(sp->lock));
2266             lock_release(&(sp->lock));
2267
2268             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2269             // because here is all finished is not possible master is booked.
2270             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2271
2272             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2273             return;
2274         }
2275     }
2276   }
2277
2278
2279   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2280   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2281   // objects.
2282
2283   void ThreadsManager::init_threads() {
2284
2285     int i, arg[MAX_THREADS];
2286     bool ok;
2287
2288     // Initialize global locks
2289     lock_init(&MPLock);
2290     lock_init(&WaitLock);
2291
2292     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2293         cond_init(&WaitCond[i]);
2294
2295     // Initialize splitPoints[] locks
2296     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2297         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2298             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2299
2300     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2301     AllThreadsShouldExit = false;
2302
2303     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2304     ActiveThreads = 1;
2305
2306     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2307     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2308     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2309         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2310
2311     // Launch the helper threads
2312     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2313     {
2314         arg[i] = i;
2315
2316 #if !defined(_MSC_VER)
2317         pthread_t pthread[1];
2318         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&arg[i])) == 0);
2319         pthread_detach(pthread[0]);
2320 #else
2321         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&arg[i]), 0, NULL) != NULL);
2322 #endif
2323         if (!ok)
2324         {
2325             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2326             exit(EXIT_FAILURE);
2327         }
2328
2329         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2330         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2331     }
2332   }
2333
2334
2335   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2336   // helper threads exit cleanly.
2337
2338   void ThreadsManager::exit_threads() {
2339
2340     AllThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2341
2342     // Wake up all the threads and waits for termination
2343     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2344     {
2345         wake_sleeping_thread(i);
2346         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2347     }
2348
2349     // Now we can safely destroy the locks
2350     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2351         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2352             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2353
2354     lock_destroy(&WaitLock);
2355     lock_destroy(&MPLock);
2356
2357     // Now we can safely destroy the wait conditions
2358     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2359         cond_destroy(&WaitCond[i]);
2360   }
2361
2362
2363   // thread_should_stop() checks whether the thread should stop its search.
2364   // This can happen if a beta cutoff has occurred in the thread's currently
2365   // active split point, or in some ancestor of the current split point.
2366
2367   bool ThreadsManager::thread_should_stop(int threadID) const {
2368
2369     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
2370
2371     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2372
2373     for ( ; sp && !sp->stopRequest; sp = sp->parent) {}
2374     return sp != NULL;
2375   }
2376
2377
2378   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2379   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2380   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2381   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2382   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2383   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2384   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2385
2386   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2387
2388     assert(slave >= 0 && slave < ActiveThreads);
2389     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2390     assert(ActiveThreads > 1);
2391
2392     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2393         return false;
2394
2395     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2396     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2397
2398     // No active split points means that the thread is available as
2399     // a slave for any other thread.
2400     if (localActiveSplitPoints == 0 || ActiveThreads == 2)
2401         return true;
2402
2403     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2404     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2405     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2406     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2407         return true;
2408
2409     return false;
2410   }
2411
2412
2413   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2414   // a slave for the thread with threadID "master".
2415
2416   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2417
2418     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2419     assert(ActiveThreads > 1);
2420
2421     for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2422         if (thread_is_available(i, master))
2423             return true;
2424
2425     return false;
2426   }
2427
2428
2429   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2430   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2431   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2432   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2433   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2434   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2435   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
2436   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
2437
2438   template <bool Fake>
2439   void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2440                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2441                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2442     assert(pos.is_ok());
2443     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2444     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2445     assert(*bestValue <= *alpha);
2446     assert(*alpha < beta);
2447     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2448     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2449     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ActiveThreads);
2450     assert(ActiveThreads > 1);
2451
2452     int i, master = pos.thread();
2453     Thread& masterThread = threads[master];
2454
2455     lock_grab(&MPLock);
2456
2457     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2458     // active split points, don't split.
2459     if (   !available_thread_exists(master)
2460         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2461     {
2462         lock_release(&MPLock);
2463         return;
2464     }
2465
2466     // Pick the next available split point object from the split point stack
2467     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2468
2469     // Initialize the split point object
2470     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2471     splitPoint.stopRequest = false;
2472     splitPoint.ply = ply;
2473     splitPoint.depth = depth;
2474     splitPoint.threatMove = threatMove;
2475     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2476     splitPoint.alpha = *alpha;
2477     splitPoint.beta = beta;
2478     splitPoint.pvNode = pvNode;
2479     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2480     splitPoint.mp = mp;
2481     splitPoint.moveCount = moveCount;
2482     splitPoint.pos = &pos;
2483     splitPoint.nodes = 0;
2484     splitPoint.parentSstack = ss;
2485     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2486         splitPoint.slaves[i] = 0;
2487
2488     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2489
2490     // If we are here it means we are not available
2491     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2492
2493     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2494
2495     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2496     for (i = 0; !Fake && i < ActiveThreads && workersCnt < MaxThreadsPerSplitPoint; i++)
2497         if (thread_is_available(i, master))
2498         {
2499             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2500             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2501             splitPoint.slaves[i] = 1;
2502             workersCnt++;
2503         }
2504
2505     assert(Fake || workersCnt > 1);
2506
2507     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2508     lock_release(&MPLock);
2509
2510     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2511     // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
2512     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2513         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2514         {
2515             memcpy(splitPoint.sstack[i], ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2516
2517             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2518
2519             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2520         }
2521
2522     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2523     // which it will instantly launch a search, because its state is
2524     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2525     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2526     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2527     idle_loop(master, &splitPoint);
2528
2529     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2530     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2531     lock_grab(&MPLock);
2532
2533     *alpha = splitPoint.alpha;
2534     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2535     masterThread.activeSplitPoints--;
2536     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2537     pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
2538
2539     lock_release(&MPLock);
2540   }
2541
2542
2543   // wake_sleeping_thread() wakes up all sleeping threads when it is time
2544   // to start a new search from the root.
2545
2546   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2547
2548      lock_grab(&WaitLock);
2549      cond_signal(&WaitCond[threadID]);
2550      lock_release(&WaitLock);
2551   }
2552
2553
2554   /// The RootMoveList class
2555
2556   // RootMoveList c'tor
2557
2558   RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2559
2560     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2561     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2562     StateInfo st;
2563     bool includeAllMoves = (searchMoves[0] == MOVE_NONE);
2564
2565     // Initialize search stack
2566     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
2567     ss[0].eval = ss[0].evalMargin = VALUE_NONE;
2568     count = 0;
2569
2570     // Generate all legal moves
2571     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
2572
2573     // Add each move to the moves[] array
2574     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2575     {
2576         bool includeMove = includeAllMoves;
2577
2578         for (int k = 0; !includeMove && searchMoves[k] != MOVE_NONE; k++)
2579             includeMove = (searchMoves[k] == cur->move);
2580
2581         if (!includeMove)
2582             continue;
2583
2584         // Find a quick score for the move
2585         moves[count].move = ss[0].currentMove = moves[count].pv[0] = cur->move;
2586         moves[count].pv[1] = MOVE_NONE;
2587         pos.do_move(cur->move, st);
2588         moves[count].score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, DEPTH_ZERO, 1);
2589         pos.undo_move(cur->move);
2590         count++;
2591     }
2592     sort();
2593   }
2594
2595   // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
2596   // are scored according to the order in which are returned by MovePicker.
2597
2598   void RootMoveList::score_moves(const Position& pos)
2599   {
2600       Move move;
2601       int score = 1000;
2602       MovePicker mp = MovePicker(pos, MOVE_NONE, ONE_PLY, H);
2603
2604       while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
2605           for (int i = 0; i < count; i++)
2606               if (moves[i].move == move)
2607               {
2608                   moves[i].mp_score = score--;
2609                   break;
2610               }
2611   }
2612
2613   // RootMoveList simple methods definitions
2614
2615   void RootMoveList::set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]) {
2616
2617     int j;
2618
2619     for (j = 0; pv[j] != MOVE_NONE; j++)
2620         moves[moveNum].pv[j] = pv[j];
2621
2622     moves[moveNum].pv[j] = MOVE_NONE;
2623   }
2624
2625
2626   // RootMoveList::sort() sorts the root move list at the beginning of a new
2627   // iteration.
2628
2629   void RootMoveList::sort() {
2630
2631     sort_multipv(count - 1); // Sort all items
2632   }
2633
2634
2635   // RootMoveList::sort_multipv() sorts the first few moves in the root move
2636   // list by their scores and depths. It is used to order the different PVs
2637   // correctly in MultiPV mode.
2638
2639   void RootMoveList::sort_multipv(int n) {
2640
2641     int i,j;
2642
2643     for (i = 1; i <= n; i++)
2644     {
2645         RootMove rm = moves[i];
2646         for (j = i; j > 0 && moves[j - 1] < rm; j--)
2647             moves[j] = moves[j - 1];
2648
2649         moves[j] = rm;
2650     }
2651   }
2652
2653 } // namespace