Use TT for pruning also in PV nodes
[stockfish] / src / search.cpp
1 /*
2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
4   Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
5
6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9   (at your option) any later version.
10
11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14   GNU General Public License for more details.
15
16   You should have received a copy of the GNU General Public License
17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20
21 ////
22 //// Includes
23 ////
24
25 #include <cassert>
26 #include <cmath>
27 #include <cstring>
28 #include <fstream>
29 #include <iostream>
30 #include <sstream>
31 #include <vector>
32
33 #include "book.h"
34 #include "evaluate.h"
35 #include "history.h"
36 #include "misc.h"
37 #include "move.h"
38 #include "movegen.h"
39 #include "movepick.h"
40 #include "lock.h"
41 #include "search.h"
42 #include "timeman.h"
43 #include "thread.h"
44 #include "tt.h"
45 #include "ucioption.h"
46
47 using std::cout;
48 using std::endl;
49
50 ////
51 //// Local definitions
52 ////
53
54 namespace {
55
56   // Types
57   enum NodeType { NonPV, PV };
58
59   // Set to true to force running with one thread.
60   // Used for debugging SMP code.
61   const bool FakeSplit = false;
62
63   // Fast lookup table of sliding pieces indexed by Piece
64   const bool Slidings[18] = { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 };
65   inline bool piece_is_slider(Piece p) { return Slidings[p]; }
66
67   // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff in search,
68   // init, starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a
69   // split point are what this class does. All the access to shared thread data is
70   // done through this class, so that we avoid using global variables instead.
71
72   class ThreadsManager {
73     /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
74        need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
75        static storage duration are automatically set to zero before enter main()
76     */
77   public:
78     void init_threads();
79     void exit_threads();
80
81     int min_split_depth() const { return minimumSplitDepth; }
82     int active_threads() const { return activeThreads; }
83     void set_active_threads(int cnt) { activeThreads = cnt; }
84
85     void read_uci_options();
86     bool available_thread_exists(int master) const;
87     bool thread_is_available(int slave, int master) const;
88     bool cutoff_at_splitpoint(int threadID) const;
89     void wake_sleeping_thread(int threadID);
90     void idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp);
91
92     template <bool Fake>
93     void split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
94                Depth depth, Move threatMove, bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
95
96   private:
97     Depth minimumSplitDepth;
98     int maxThreadsPerSplitPoint;
99     bool useSleepingThreads;
100     int activeThreads;
101     volatile bool allThreadsShouldExit;
102     Thread threads[MAX_THREADS];
103     Lock mpLock, sleepLock[MAX_THREADS];
104     WaitCondition sleepCond[MAX_THREADS];
105   };
106
107
108   // RootMove struct is used for moves at the root at the tree. For each root
109   // move, we store two scores, a node count, and a PV (really a refutation
110   // in the case of moves which fail low). Value pv_score is normally set at
111   // -VALUE_INFINITE for all non-pv moves, while non_pv_score is computed
112   // according to the order in which moves are returned by MovePicker.
113
114   struct RootMove {
115
116     RootMove();
117     RootMove(const RootMove& rm) { *this = rm; }
118     RootMove& operator=(const RootMove& rm);
119
120     // RootMove::operator<() is the comparison function used when
121     // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
122     // than a move m2 if it has an higher pv_score, or if it has
123     // equal pv_score but m1 has the higher non_pv_score. In this
124     // way we are guaranteed that PV moves are always sorted as first.
125     bool operator<(const RootMove& m) const {
126       return pv_score != m.pv_score ? pv_score < m.pv_score
127                                     : non_pv_score < m.non_pv_score;
128     }
129
130     void extract_pv_from_tt(Position& pos);
131     void insert_pv_in_tt(Position& pos);
132     std::string pv_info_to_uci(Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta, int pvLine = 0);
133
134     int64_t nodes;
135     Value pv_score;
136     Value non_pv_score;
137     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
138   };
139
140
141   // RootMoveList struct is essentially a std::vector<> of RootMove objects,
142   // with an handful of methods above the standard ones.
143
144   struct RootMoveList : public std::vector<RootMove> {
145
146     typedef std::vector<RootMove> Base;
147
148     void init(Position& pos, Move searchMoves[]);
149     void sort() { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), end()); }
150     void sort_multipv(int n) { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), begin() + n); }
151
152     int bestMoveChanges;
153   };
154
155
156   // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
157   // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
158   // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
159   // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
160   // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
161   // operator<<() that will use it to properly format castling moves.
162   enum set960 {};
163
164   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& f) {
165
166     os.iword(0) = int(f);
167     return os;
168   }
169
170
171   // Overload operator << for moves to make it easier to print moves in
172   // coordinate notation compatible with UCI protocol.
173   std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Move m) {
174
175     bool chess960 = (os.iword(0) != 0); // See set960()
176     return os << move_to_uci(m, chess960);
177   }
178
179
180   /// Adjustments
181
182   // Step 6. Razoring
183
184   // Maximum depth for razoring
185   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
186
187   // Dynamic razoring margin based on depth
188   inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
189
190   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
191   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
192
193   // Step 9. Internal iterative deepening
194
195   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
196   const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
197
198   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
199   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
200   const Value IIDMargin = Value(0x100);
201
202   // Step 11. Decide the new search depth
203
204   // Extensions. Configurable UCI options
205   // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
206   Depth CheckExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2], PassedPawnExtension[2];
207   Depth PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
208
209   // Minimum depth for use of singular extension
210   const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
211
212   // If the TT move is at least SingularExtensionMargin better then the
213   // remaining ones we will extend it.
214   const Value SingularExtensionMargin = Value(0x20);
215
216   // Step 12. Futility pruning
217
218   // Futility margin for quiescence search
219   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
220
221   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
222   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
223   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
224
225   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
226   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
227
228   // Step 14. Reduced search
229
230   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
231   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
232
233   template <NodeType PV>
234   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
235
236   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
237   // better than the second best move.
238   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
239
240
241   /// Namespace variables
242
243   // Book object
244   Book OpeningBook;
245
246   // Root move list
247   RootMoveList Rml;
248
249   // MultiPV mode
250   int MultiPV;
251
252   // Time managment variables
253   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
254   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, Pondering, StopOnPonderhit;
255   bool FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
256   TimeManager TimeMgr;
257
258   // Log file
259   bool UseLogFile;
260   std::ofstream LogFile;
261
262   // Multi-threads manager object
263   ThreadsManager ThreadsMgr;
264
265   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
266   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
267   bool SendSearchedNodes;
268   int NodesSincePoll;
269   int NodesBetweenPolls = 30000;
270
271   // History table
272   History H;
273
274   /// Local functions
275
276   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove);
277
278   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
279   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
280
281   template <NodeType PvNode>
282   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
283
284   template <NodeType PvNode>
285   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
286
287       return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO, ply)
288                              : search<PvNode, false, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
289   }
290
291   template <NodeType PvNode>
292   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool mateThreat, bool* dangerous);
293
294   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bValue);
295   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
296   bool value_is_mate(Value value);
297   Value value_to_tt(Value v, int ply);
298   Value value_from_tt(Value v, int ply);
299   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
300   bool ok_to_use_TT_PV(const TTEntry* tte, Depth depth, Value alpha, Value beta, int ply);
301   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
302   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
303   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
304   void update_killers(Move m, Move killers[]);
305   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
306   void qsearch_scoring(Position& pos, MoveStack* mlist, MoveStack* last);
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 wait_for_stop_or_ponderhit();
313
314 #if !defined(_MSC_VER)
315   void* init_thread(void* threadID);
316 #else
317   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
318 #endif
319
320
321   // MovePickerExt is an extended MovePicker used to choose at compile time
322   // the proper move source according to the type of node.
323   template<bool SpNode, bool Root> struct MovePickerExt;
324
325   // In Root nodes use RootMoveList Rml as source. Score and sort the root moves
326   // before to search them.
327   template<> struct MovePickerExt<false, true> : public MovePicker {
328
329     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
330                  : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), firstCall(true) {
331       Move move;
332       Value score = VALUE_ZERO;
333
334       // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
335       // are scored according to the order in which are returned by MovePicker.
336       // This is the second order score that is used to compare the moves when
337       // the first order pv scores of both moves are equal.
338       while ((move = MovePicker::get_next_move()) != MOVE_NONE)
339           for (rm = Rml.begin(); rm != Rml.end(); ++rm)
340               if (rm->pv[0] == move)
341               {
342                   rm->non_pv_score = score--;
343                   break;
344               }
345
346       Rml.sort();
347       rm = Rml.begin();
348     }
349
350     Move get_next_move() {
351
352       if (!firstCall)
353           ++rm;
354       else
355           firstCall = false;
356
357       return rm != Rml.end() ? rm->pv[0] : MOVE_NONE;
358     }
359
360     RootMoveList::iterator rm;
361     bool firstCall;
362   };
363
364   // In SpNodes use split point's shared MovePicker object as move source
365   template<> struct MovePickerExt<true, false> : public MovePicker {
366
367     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
368                   SearchStack* ss, Value b) : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b),
369                   mp(ss->sp->mp) {}
370
371     Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
372
373     RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
374     MovePicker* mp;
375   };
376
377   // Default case, create and use a MovePicker object as source
378   template<> struct MovePickerExt<false, false> : public MovePicker {
379
380     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
381                   SearchStack* ss, Value b) : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b) {}
382
383     RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
384   };
385
386 } // namespace
387
388
389 ////
390 //// Functions
391 ////
392
393 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
394 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
395
396 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
397 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
398
399
400 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
401
402 void init_search() {
403
404   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
405   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
406   int mc; // moveCount
407
408   // Init reductions array
409   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
410   {
411       double    pvRed = log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.0;
412       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
413       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
414       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
415   }
416
417   // Init futility margins array
418   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
419       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
420
421   // Init futility move count array
422   for (d = 0; d < 32; d++)
423       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
424 }
425
426
427 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
428 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
429
430 int64_t perft(Position& pos, Depth depth)
431 {
432     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
433     StateInfo st;
434     Move m;
435     int64_t sum = 0;
436
437     // Generate all legal moves
438     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
439
440     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
441     // the moves, just to count them.
442     if (depth <= ONE_PLY)
443         return int(last - mlist);
444
445     // Loop through all legal moves
446     CheckInfo ci(pos);
447     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
448     {
449         m = cur->move;
450         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
451         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
452         pos.undo_move(m);
453     }
454     return sum;
455 }
456
457
458 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
459 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
460 /// search-related global variables, and calls id_loop(). It returns false
461 /// when a quit command is received during the search.
462
463 bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
464            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
465
466   // Initialize global search variables
467   StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = SendSearchedNodes = false;
468   NodesSincePoll = 0;
469   SearchStartTime = get_system_time();
470   ExactMaxTime = maxTime;
471   MaxDepth = maxDepth;
472   MaxNodes = maxNodes;
473   InfiniteSearch = infinite;
474   Pondering = ponder;
475   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
476
477   // Look for a book move, only during games, not tests
478   if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
479   {
480       if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.name())
481           OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
482
483       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
484       if (bookMove != MOVE_NONE)
485       {
486           if (Pondering)
487               wait_for_stop_or_ponderhit();
488
489           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
490           return !QuitRequest;
491       }
492   }
493
494   // Read UCI option values
495   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
496   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
497   {
498       Options["Clear Hash"].set_value("false");
499       TT.clear();
500   }
501
502   CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
503   CheckExtension[0]         = Options["Check Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
504   PawnPushTo7thExtension[1] = Options["Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
505   PawnPushTo7thExtension[0] = Options["Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
506   PassedPawnExtension[1]    = Options["Passed Pawn Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
507   PassedPawnExtension[0]    = Options["Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
508   PawnEndgameExtension[1]   = Options["Pawn Endgame Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
509   PawnEndgameExtension[0]   = Options["Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
510   MateThreatExtension[1]    = Options["Mate Threat Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
511   MateThreatExtension[0]    = Options["Mate Threat Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
512   MultiPV                   = Options["MultiPV"].value<int>();
513   UseLogFile                = Options["Use Search Log"].value<bool>();
514
515   read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
516
517   // Set the number of active threads
518   ThreadsMgr.read_uci_options();
519   init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
520
521   // Wake up needed threads
522   for (int i = 1; i < ThreadsMgr.active_threads(); i++)
523       ThreadsMgr.wake_sleeping_thread(i);
524
525   // Set thinking time
526   int myTime = time[pos.side_to_move()];
527   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
528   if (UseTimeManagement)
529       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
530
531   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
532   // heavy time pressure.
533   if (MaxNodes)
534       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
535   else if (myTime && myTime < 1000)
536       NodesBetweenPolls = 1000;
537   else if (myTime && myTime < 5000)
538       NodesBetweenPolls = 5000;
539   else
540       NodesBetweenPolls = 30000;
541
542   // Write search information to log file
543   if (UseLogFile)
544   {
545       std::string name = Options["Search Log Filename"].value<std::string>();
546       LogFile.open(name.c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
547
548       LogFile << "Searching: "  << pos.to_fen()
549               << "\ninfinite: " << infinite
550               << " ponder: "    << ponder
551               << " time: "      << myTime
552               << " increment: " << myIncrement
553               << " moves to go: " << movesToGo << endl;
554   }
555
556   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
557   Move ponderMove = MOVE_NONE;
558   Move bestMove = id_loop(pos, searchMoves, &ponderMove);
559
560   // Print final search statistics
561   cout << "info nodes " << pos.nodes_searched()
562        << " nps " << nps(pos)
563        << " time " << current_search_time() << endl;
564
565   if (UseLogFile)
566   {
567       LogFile << "\nNodes: " << pos.nodes_searched()
568               << "\nNodes/second: " << nps(pos)
569               << "\nBest move: " << move_to_san(pos, bestMove);
570
571       StateInfo st;
572       pos.do_move(bestMove, st);
573       LogFile << "\nPonder move: "
574               << move_to_san(pos, ponderMove) // Works also with MOVE_NONE
575               << endl;
576
577       // Return from think() with unchanged position
578       pos.undo_move(bestMove);
579
580       LogFile.close();
581   }
582
583   // This makes all the threads to go to sleep
584   ThreadsMgr.set_active_threads(1);
585
586   // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
587   // best move before we are told to do so.
588   if (!StopRequest && (Pondering || InfiniteSearch))
589       wait_for_stop_or_ponderhit();
590
591   // Could be both MOVE_NONE when searching on a stalemate position
592   cout << "bestmove " << bestMove << " ponder " << ponderMove << endl;
593
594   return !QuitRequest;
595 }
596
597
598 namespace {
599
600   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls search() repeatedly
601   // with increasing depth until the allocated thinking time has been consumed,
602   // user stops the search, or the maximum search depth is reached.
603
604   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove) {
605
606     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
607     Value bestValues[PLY_MAX_PLUS_2];
608     int bestMoveChanges[PLY_MAX_PLUS_2];
609     int iteration, researchCountFL, researchCountFH, aspirationDelta;
610     Value value, alpha, beta;
611     Depth depth;
612     Move bestMove, easyMove;
613
614     // Moves to search are verified, scored and sorted
615     Rml.init(pos, searchMoves);
616
617     // Initialize FIXME move before Rml.init()
618     TT.new_search();
619     H.clear();
620     memset(ss, 0, PLY_MAX_PLUS_2 * sizeof(SearchStack));
621     alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
622     *ponderMove = bestMove = easyMove = MOVE_NONE;
623     aspirationDelta = 0;
624     iteration = 1;
625     ss->currentMove = MOVE_NULL; // Hack to skip update_gains()
626
627     // Handle special case of searching on a mate/stale position
628     if (Rml.size() == 0)
629     {
630         cout << "info depth " << iteration << " score "
631              << value_to_uci(pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
632              << endl;
633
634         return MOVE_NONE;
635     }
636
637     // Send initial scoring (iteration 1)
638     cout << set960(pos.is_chess960()) // Is enough to set once at the beginning
639          << "info depth " << iteration
640          << "\n" << Rml[0].pv_info_to_uci(pos, ONE_PLY, alpha, beta) << endl;
641
642     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
643     if (   Rml.size() == 1
644         || Rml[0].pv_score > Rml[1].pv_score + EasyMoveMargin)
645         easyMove = Rml[0].pv[0];
646
647     // Iterative deepening loop
648     while (++iteration <= PLY_MAX && (!MaxDepth || iteration <= MaxDepth) && !StopRequest)
649     {
650         cout << "info depth " << iteration << endl;
651
652         Rml.bestMoveChanges = researchCountFL = researchCountFH = 0;
653         depth = (iteration - 1) * ONE_PLY;
654
655         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
656         if (MultiPV == 1 && iteration >= 6 && abs(bestValues[iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
657         {
658             int prevDelta1 = bestValues[iteration - 1] - bestValues[iteration - 2];
659             int prevDelta2 = bestValues[iteration - 2] - bestValues[iteration - 3];
660
661             aspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
662             aspirationDelta = (aspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
663
664             alpha = Max(bestValues[iteration - 1] - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
665             beta  = Min(bestValues[iteration - 1] + aspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
666         }
667
668         // Start with a small aspiration window and, in case of fail high/low,
669         // research with bigger window until not failing high/low anymore.
670         while (true)
671         {
672             // Search starting from ss+1 to allow calling update_gains()
673             value = search<PV, false, true>(pos, ss+1, alpha, beta, depth, 0);
674
675             // Write PV lines to transposition table, in case the relevant entries
676             // have been overwritten during the search.
677             for (int i = 0; i < Min(MultiPV, (int)Rml.size()); i++)
678                 Rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
679
680             // Value cannot be trusted. Break out immediately!
681             if (StopRequest)
682                 break;
683
684             assert(value >= alpha);
685
686             // In case of failing high/low increase aspiration window and research,
687             // otherwise exit the fail high/low loop.
688             if (value >= beta)
689             {
690                 beta = Min(beta + aspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
691                 researchCountFH++;
692             }
693             else if (value <= alpha)
694             {
695                 AspirationFailLow = true;
696                 StopOnPonderhit = false;
697
698                 alpha = Max(alpha - aspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
699                 researchCountFL++;
700             }
701             else
702                 break;
703         }
704
705         // Collect info about search result
706         bestMove = Rml[0].pv[0];
707         bestValues[iteration] = value;
708         bestMoveChanges[iteration] = Rml.bestMoveChanges;
709
710         // Drop the easy move if differs from the new best move
711         if (bestMove != easyMove)
712             easyMove = MOVE_NONE;
713
714         if (UseTimeManagement && !StopRequest)
715         {
716             // Time to stop?
717             bool noMoreTime = false;
718
719             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
720             if (   iteration >= 6
721                 && abs(bestValues[iteration])   >= abs(VALUE_MATE) - 100
722                 && abs(bestValues[iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
723                 noMoreTime = true;
724
725             // Stop search early if one move seems to be much better than the
726             // others or if there is only a single legal move. In this latter
727             // case we search up to Iteration 8 anyway to get a proper score.
728             if (   iteration >= 8
729                 && easyMove == bestMove
730                 && (   Rml.size() == 1
731                     ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
732                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
733                     ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
734                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
735                 noMoreTime = true;
736
737             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
738             if (iteration > 5 && iteration <= 50)
739                 TimeMgr.pv_instability(bestMoveChanges[iteration], bestMoveChanges[iteration-1]);
740
741             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
742             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
743             // move at the next iteration anyway.
744             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
745                 noMoreTime = true;
746
747             if (noMoreTime)
748             {
749                 if (Pondering)
750                     StopOnPonderhit = true;
751                 else
752                     break;
753             }
754         }
755     }
756
757     *ponderMove = Rml[0].pv[1];
758     return bestMove;
759   }
760
761
762   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
763   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
764   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
765   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
766   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
767   // here: This is taken care of after we return from the split point.
768
769   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
770   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
771
772     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
773     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
774     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
775     assert((Root || ply > 0) && ply < PLY_MAX);
776     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
777
778     Move movesSearched[MOVES_MAX];
779     int64_t nodes;
780     StateInfo st;
781     const TTEntry *tte;
782     Key posKey;
783     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
784     Depth ext, newDepth;
785     ValueType vt;
786     Value bestValue, value, oldAlpha;
787     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
788     bool isPvMove, isCheck, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
789     bool mateThreat = false;
790     int moveCount = 0, playedMoveCount = 0;
791     int threadID = pos.thread();
792     SplitPoint* sp = NULL;
793
794     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
795     oldAlpha = alpha;
796     isCheck = pos.is_check();
797
798     if (SpNode)
799     {
800         sp = ss->sp;
801         tte = NULL;
802         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
803         threatMove = sp->threatMove;
804         mateThreat = sp->mateThreat;
805         goto split_point_start;
806     }
807     else if (Root)
808         bestValue = alpha;
809
810     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
811     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = MOVE_NONE;
812     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
813
814     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
815     {
816         NodesSincePoll = 0;
817         poll(pos);
818     }
819
820     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
821     if ((   StopRequest
822          || ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
823          || pos.is_draw()
824          || ply >= PLY_MAX - 1) && !Root)
825         return VALUE_DRAW;
826
827     // Step 3. Mate distance pruning
828     alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
829     beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
830     if (alpha >= beta)
831         return alpha;
832
833     // Step 4. Transposition table lookup
834     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
835     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
836     excludedMove = ss->excludedMove;
837     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
838
839     tte = TT.retrieve(posKey);
840     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
841
842     // At PV nodes we check for exact scores within (alha, beta) range, while
843     // at non-PV nodes we check for and return a fail high/low. Biggest advantage
844     // at probing at PV nodes is to have a smooth experience in analysis mode.
845     if (!Root && tte && (PvNode ? ok_to_use_TT_PV(tte, depth, alpha, beta, ply) : ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply)))
846     {
847         TT.refresh(tte);
848         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
849         return value_from_tt(tte->value(), ply);
850     }
851
852     // Step 5. Evaluate the position statically and
853     // update gain statistics of parent move.
854     if (isCheck)
855         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
856     else if (tte)
857     {
858         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
859
860         ss->eval = tte->static_value();
861         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
862         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
863     }
864     else
865     {
866         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
867         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
868     }
869
870     // Save gain for the parent non-capture move
871     update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
872
873     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
874     if (   !PvNode
875         &&  depth < RazorDepth
876         && !isCheck
877         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
878         &&  ttMove == MOVE_NONE
879         && !value_is_mate(beta)
880         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
881     {
882         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
883         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
884         if (v < rbeta)
885             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
886             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
887             return v;
888     }
889
890     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
891     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
892     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
893     if (   !PvNode
894         && !ss->skipNullMove
895         &&  depth < RazorDepth
896         && !isCheck
897         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
898         && !value_is_mate(beta)
899         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
900         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
901
902     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
903     if (   !PvNode
904         && !ss->skipNullMove
905         &&  depth > ONE_PLY
906         && !isCheck
907         &&  refinedValue >= beta
908         && !value_is_mate(beta)
909         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
910     {
911         ss->currentMove = MOVE_NULL;
912
913         // Null move dynamic reduction based on depth
914         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
915
916         // Null move dynamic reduction based on value
917         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
918             R++;
919
920         pos.do_null_move(st);
921         (ss+1)->skipNullMove = true;
922         nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
923         (ss+1)->skipNullMove = false;
924         pos.undo_null_move();
925
926         if (nullValue >= beta)
927         {
928             // Do not return unproven mate scores
929             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
930                 nullValue = beta;
931
932             if (depth < 6 * ONE_PLY)
933                 return nullValue;
934
935             // Do verification search at high depths
936             ss->skipNullMove = true;
937             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
938             ss->skipNullMove = false;
939
940             if (v >= beta)
941                 return nullValue;
942         }
943         else
944         {
945             // The null move failed low, which means that we may be faced with
946             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
947             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
948             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
949             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
950             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
951             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
952                 mateThreat = true;
953
954             threatMove = (ss+1)->bestMove;
955             if (   depth < ThreatDepth
956                 && (ss-1)->reduction
957                 && threatMove != MOVE_NONE
958                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
959                 return beta - 1;
960         }
961     }
962
963     // Step 9. Internal iterative deepening
964     if (   depth >= IIDDepth[PvNode]
965         && ttMove == MOVE_NONE
966         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
967     {
968         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
969
970         ss->skipNullMove = true;
971         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
972         ss->skipNullMove = false;
973
974         ttMove = ss->bestMove;
975         tte = TT.retrieve(posKey);
976     }
977
978     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
979     if (PvNode)
980         mateThreat = pos.has_mate_threat();
981
982 split_point_start: // At split points actual search starts from here
983
984     // Initialize a MovePicker object for the current position
985     MovePickerExt<SpNode, Root> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
986     CheckInfo ci(pos);
987     ss->bestMove = MOVE_NONE;
988     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
989     singularExtensionNode =   !Root
990                            && !SpNode
991                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
992                            && tte
993                            && tte->move()
994                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
995                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
996                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
997     if (SpNode)
998     {
999         lock_grab(&(sp->lock));
1000         bestValue = sp->bestValue;
1001     }
1002
1003     // Step 10. Loop through moves
1004     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1005     while (   bestValue < beta
1006            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1007            && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1008     {
1009       assert(move_is_ok(move));
1010
1011       if (SpNode)
1012       {
1013           moveCount = ++sp->moveCount;
1014           lock_release(&(sp->lock));
1015       }
1016       else if (move == excludedMove)
1017           continue;
1018       else
1019           moveCount++;
1020
1021       if (Root)
1022       {
1023           // This is used by time management
1024           FirstRootMove = (moveCount == 1);
1025
1026           // Save the current node count before the move is searched
1027           nodes = pos.nodes_searched();
1028
1029           // If it's time to send nodes info, do it here where we have the
1030           // correct accumulated node counts searched by each thread.
1031           if (SendSearchedNodes)
1032           {
1033               SendSearchedNodes = false;
1034               cout << "info nodes " << nodes
1035                    << " nps " << nps(pos)
1036                    << " time " << current_search_time() << endl;
1037           }
1038
1039           if (current_search_time() >= 1000)
1040               cout << "info currmove " << move
1041                    << " currmovenumber " << moveCount << endl;
1042       }
1043
1044       isPvMove = (PvNode && moveCount <= (Root ? MultiPV : 1));
1045       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1046       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1047
1048       // Step 11. Decide the new search depth
1049       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, mateThreat, &dangerous);
1050
1051       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1052       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1053       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1054       // lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1055       if (   singularExtensionNode
1056           && move == tte->move()
1057           && ext < ONE_PLY)
1058       {
1059           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1060
1061           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1062           {
1063               Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
1064               ss->excludedMove = move;
1065               ss->skipNullMove = true;
1066               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1067               ss->skipNullMove = false;
1068               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1069               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1070               if (v < b)
1071                   ext = ONE_PLY;
1072           }
1073       }
1074
1075       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1076       ss->currentMove = move;
1077       newDepth = depth - (!Root ? ONE_PLY : DEPTH_ZERO) + ext;
1078
1079       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1080       if (   !PvNode
1081           && !captureOrPromotion
1082           && !isCheck
1083           && !dangerous
1084           &&  move != ttMove
1085           && !move_is_castle(move))
1086       {
1087           // Move count based pruning
1088           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1089               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1090               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1091           {
1092               if (SpNode)
1093                   lock_grab(&(sp->lock));
1094
1095               continue;
1096           }
1097
1098           // Value based pruning
1099           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1100           // but fixing this made program slightly weaker.
1101           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1102           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1103                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1104
1105           if (futilityValueScaled < beta)
1106           {
1107               if (SpNode)
1108               {
1109                   lock_grab(&(sp->lock));
1110                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1111                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1112               }
1113               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1114                   bestValue = futilityValueScaled;
1115
1116               continue;
1117           }
1118
1119           // Prune moves with negative SEE at low depths
1120           if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
1121               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1122               && pos.see_sign(move) < 0)
1123           {
1124               if (SpNode)
1125                   lock_grab(&(sp->lock));
1126
1127               continue;
1128           }
1129       }
1130
1131       // Step 13. Make the move
1132       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1133
1134       if (!SpNode && !captureOrPromotion)
1135           movesSearched[playedMoveCount++] = move;
1136
1137       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1138       // The first move in list is the expected PV
1139       if (isPvMove)
1140       {
1141           // Aspiration window is disabled in multi-pv case
1142           if (Root && MultiPV > 1)
1143               alpha = -VALUE_INFINITE;
1144
1145           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1146       }
1147       else
1148       {
1149           // Step 14. Reduced depth search
1150           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1151           bool doFullDepthSearch = true;
1152
1153           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1154               && !captureOrPromotion
1155               && !dangerous
1156               && !move_is_castle(move)
1157               &&  ss->killers[0] != move
1158               &&  ss->killers[1] != move)
1159           {
1160               ss->reduction = Root ? reduction<PvNode>(depth, moveCount - MultiPV + 1)
1161                                    : reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1162               if (ss->reduction)
1163               {
1164                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1165                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1166                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1167
1168                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1169               }
1170               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1171           }
1172
1173           // Step 15. Full depth search
1174           if (doFullDepthSearch)
1175           {
1176               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1177               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1178
1179               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1180               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1181               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1182               if (PvNode && value > alpha && (Root || value < beta))
1183                   value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1184           }
1185       }
1186
1187       // Step 16. Undo move
1188       pos.undo_move(move);
1189
1190       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1191
1192       // Step 17. Check for new best move
1193       if (SpNode)
1194       {
1195           lock_grab(&(sp->lock));
1196           bestValue = sp->bestValue;
1197           alpha = sp->alpha;
1198       }
1199
1200       if (!Root && value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)))
1201       {
1202           bestValue = value;
1203
1204           if (SpNode)
1205               sp->bestValue = value;
1206
1207           if (value > alpha)
1208           {
1209               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1210               {
1211                   alpha = value;
1212
1213                   if (SpNode)
1214                       sp->alpha = value;
1215               }
1216               else if (SpNode)
1217                   sp->betaCutoff = true;
1218
1219               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1220                   ss->mateKiller = move;
1221
1222               ss->bestMove = move;
1223
1224               if (SpNode)
1225                   sp->parentSstack->bestMove = move;
1226           }
1227       }
1228
1229       if (Root)
1230       {
1231           // To avoid to exit with bestValue == -VALUE_INFINITE
1232           if (value > bestValue)
1233               bestValue = value;
1234
1235           // Finished searching the move. If StopRequest is true, the search
1236           // was aborted because the user interrupted the search or because we
1237           // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
1238           // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
1239           // move and/or PV.
1240           if (StopRequest)
1241               break;
1242
1243           // Remember searched nodes counts for this move
1244           mp.rm->nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
1245
1246           // Step 17. Check for new best move
1247           if (!isPvMove && value <= alpha)
1248               mp.rm->pv_score = -VALUE_INFINITE;
1249           else
1250           {
1251               // PV move or new best move!
1252
1253               // Update PV
1254               ss->bestMove = move;
1255               mp.rm->pv_score = value;
1256               mp.rm->extract_pv_from_tt(pos);
1257
1258               // We record how often the best move has been changed in each
1259               // iteration. This information is used for time managment: When
1260               // the best move changes frequently, we allocate some more time.
1261               if (!isPvMove && MultiPV == 1)
1262                   Rml.bestMoveChanges++;
1263
1264               // Inform GUI that PV has changed, in case of multi-pv UCI protocol
1265               // requires we send all the PV lines properly sorted.
1266               Rml.sort_multipv(moveCount);
1267
1268               for (int j = 0; j < Min(MultiPV, (int)Rml.size()); j++)
1269                   cout << Rml[j].pv_info_to_uci(pos, depth, alpha, beta, j) << endl;
1270
1271               // Update alpha. In multi-pv we don't use aspiration window, so
1272               // set alpha equal to minimum score among the PV lines.
1273               if (MultiPV > 1)
1274                   alpha = Rml[Min(moveCount, MultiPV) - 1].pv_score; // FIXME why moveCount?
1275               else if (value > alpha)
1276                   alpha = value;
1277
1278           } // PV move or new best move
1279       }
1280
1281       // Step 18. Check for split
1282       if (   !Root
1283           && !SpNode
1284           && depth >= ThreadsMgr.min_split_depth()
1285           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1286           && bestValue < beta
1287           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1288           && !StopRequest
1289           && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1290           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1291                                       threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
1292     }
1293
1294     // Step 19. Check for mate and stalemate
1295     // All legal moves have been searched and if there are
1296     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1297     // If one move was excluded return fail low score.
1298     if (!SpNode && !moveCount)
1299         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1300
1301     // Step 20. Update tables
1302     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1303     // history counters, and killer moves.
1304     if (!SpNode && !StopRequest && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1305     {
1306         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
1307         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
1308              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
1309
1310         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1311
1312         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1313         if (    bestValue >= beta
1314             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1315         {
1316             update_history(pos, move, depth, movesSearched, playedMoveCount);
1317             update_killers(move, ss->killers);
1318         }
1319     }
1320
1321     if (SpNode)
1322     {
1323         // Here we have the lock still grabbed
1324         sp->slaves[threadID] = 0;
1325         sp->nodes += pos.nodes_searched();
1326         lock_release(&(sp->lock));
1327     }
1328
1329     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1330
1331     return bestValue;
1332   }
1333
1334   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1335   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1336   // less than ONE_PLY).
1337
1338   template <NodeType PvNode>
1339   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1340
1341     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1342     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1343     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1344     assert(depth <= 0);
1345     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1346     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1347
1348     StateInfo st;
1349     Move ttMove, move;
1350     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1351     bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1352     const TTEntry* tte;
1353     Depth ttDepth;
1354     Value oldAlpha = alpha;
1355
1356     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1357
1358     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1359     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1360         return VALUE_DRAW;
1361
1362     // Decide whether or not to include checks, this fixes also the type of
1363     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
1364     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
1365     isCheck = pos.is_check();
1366     ttDepth = (isCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
1367
1368     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1369     // pruning, but only for move ordering.
1370     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1371     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1372
1373     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, ttDepth, beta, ply))
1374     {
1375         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1376         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1377     }
1378
1379     // Evaluate the position statically
1380     if (isCheck)
1381     {
1382         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1383         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1384         enoughMaterial = false;
1385     }
1386     else
1387     {
1388         if (tte)
1389         {
1390             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1391
1392             evalMargin = tte->static_value_margin();
1393             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1394         }
1395         else
1396             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1397
1398         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1399
1400         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1401         if (bestValue >= beta)
1402         {
1403             if (!tte)
1404                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1405
1406             return bestValue;
1407         }
1408
1409         if (PvNode && bestValue > alpha)
1410             alpha = bestValue;
1411
1412         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1413         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1414         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1415     }
1416
1417     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1418     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1419     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
1420     // be generated.
1421     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H);
1422     CheckInfo ci(pos);
1423
1424     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1425     while (   alpha < beta
1426            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1427     {
1428       assert(move_is_ok(move));
1429
1430       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1431
1432       // Futility pruning
1433       if (   !PvNode
1434           && !isCheck
1435           && !moveIsCheck
1436           &&  move != ttMove
1437           &&  enoughMaterial
1438           && !move_is_promotion(move)
1439           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1440       {
1441           futilityValue =  futilityBase
1442                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1443                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1444
1445           if (futilityValue < alpha)
1446           {
1447               if (futilityValue > bestValue)
1448                   bestValue = futilityValue;
1449               continue;
1450           }
1451       }
1452
1453       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1454       evasionPrunable =   isCheck
1455                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1456                        && !pos.move_is_capture(move)
1457                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1458
1459       // Don't search moves with negative SEE values
1460       if (   !PvNode
1461           && (!isCheck || evasionPrunable)
1462           &&  move != ttMove
1463           && !move_is_promotion(move)
1464           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1465           continue;
1466
1467       // Don't search useless checks
1468       if (   !PvNode
1469           && !isCheck
1470           &&  moveIsCheck
1471           &&  move != ttMove
1472           && !pos.move_is_capture_or_promotion(move)
1473           &&  ss->eval + PawnValueMidgame / 4 < beta
1474           && !check_is_dangerous(pos, move, futilityBase, beta, &bestValue))
1475       {
1476           if (ss->eval + PawnValueMidgame / 4 > bestValue)
1477               bestValue = ss->eval + PawnValueMidgame / 4;
1478
1479           continue;
1480       }
1481
1482       // Update current move
1483       ss->currentMove = move;
1484
1485       // Make and search the move
1486       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1487       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1488       pos.undo_move(move);
1489
1490       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1491
1492       // New best move?
1493       if (value > bestValue)
1494       {
1495           bestValue = value;
1496           if (value > alpha)
1497           {
1498               alpha = value;
1499               ss->bestMove = move;
1500           }
1501        }
1502     }
1503
1504     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1505     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1506     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1507         return value_mated_in(ply);
1508
1509     // Update transposition table
1510     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1511     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, ttDepth, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1512
1513     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1514
1515     return bestValue;
1516   }
1517
1518
1519   // qsearch_scoring() scores each move of a list using a qsearch() evaluation,
1520   // it is used in RootMoveList to get an initial scoring.
1521   void qsearch_scoring(Position& pos, MoveStack* mlist, MoveStack* last) {
1522
1523     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
1524     StateInfo st;
1525
1526     memset(ss, 0, 4 * sizeof(SearchStack));
1527     ss[0].eval = ss[0].evalMargin = VALUE_NONE;
1528
1529     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
1530     {
1531         ss[0].currentMove = cur->move;
1532         pos.do_move(cur->move, st);
1533         cur->score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, DEPTH_ZERO, 1);
1534         pos.undo_move(cur->move);
1535     }
1536   }
1537
1538
1539   // check_is_dangerous() tests if a checking move can be pruned in qsearch().
1540   // bestValue is updated only when returning false because in that case move
1541   // will be pruned.
1542
1543   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bestValue)
1544   {
1545     Bitboard b, occ, oldAtt, newAtt, kingAtt;
1546     Square from, to, ksq, victimSq;
1547     Piece pc;
1548     Color them;
1549     Value futilityValue, bv = *bestValue;
1550
1551     from = move_from(move);
1552     to = move_to(move);
1553     them = opposite_color(pos.side_to_move());
1554     ksq = pos.king_square(them);
1555     kingAtt = pos.attacks_from<KING>(ksq);
1556     pc = pos.piece_on(from);
1557
1558     occ = pos.occupied_squares() & ~(1ULL << from) & ~(1ULL << ksq);
1559     oldAtt = pos.attacks_from(pc, from, occ);
1560     newAtt = pos.attacks_from(pc,   to, occ);
1561
1562     // Rule 1. Checks which give opponent's king at most one escape square are dangerous
1563     b = kingAtt & ~pos.pieces_of_color(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
1564
1565     if (!(b && (b & (b - 1))))
1566         return true;
1567
1568     // Rule 2. Queen contact check is very dangerous
1569     if (   type_of_piece(pc) == QUEEN
1570         && bit_is_set(kingAtt, to))
1571         return true;
1572
1573     // Rule 3. Creating new double threats with checks
1574     b = pos.pieces_of_color(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
1575
1576     while (b)
1577     {
1578         victimSq = pop_1st_bit(&b);
1579         futilityValue = futilityBase + pos.endgame_value_of_piece_on(victimSq);
1580
1581         // Note that here we generate illegal "double move"!
1582         if (   futilityValue >= beta
1583             && pos.see_sign(make_move(from, victimSq)) >= 0)
1584             return true;
1585
1586         if (futilityValue > bv)
1587             bv = futilityValue;
1588     }
1589
1590     // Update bestValue only if check is not dangerous (because we will prune the move)
1591     *bestValue = bv;
1592     return false;
1593   }
1594
1595
1596   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1597   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1598   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1599   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1600   // second move is assumed to be a move from the current position.
1601
1602   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1603
1604     Square f1, t1, f2, t2;
1605     Piece p;
1606
1607     assert(m1 && move_is_ok(m1));
1608     assert(m2 && move_is_ok(m2));
1609
1610     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1611     f2 = move_from(m2);
1612     t1 = move_to(m1);
1613     if (f2 == t1)
1614         return true;
1615
1616     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1617     t2 = move_to(m2);
1618     f1 = move_from(m1);
1619     if (t2 == f1)
1620         return true;
1621
1622     // Case 3: Moving through the vacated square
1623     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1624         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1625       return true;
1626
1627     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1628     p = pos.piece_on(t1);
1629     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1630         return true;
1631
1632     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1633     if (    piece_is_slider(p)
1634         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1635         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1636     {
1637         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1638         // move is the opposite of the checking piece.
1639         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1640         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1641
1642         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1643             return true;
1644     }
1645     return false;
1646   }
1647
1648
1649   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1650   // compensated for the ply.
1651
1652   bool value_is_mate(Value value) {
1653
1654     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1655
1656     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1657           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1658   }
1659
1660
1661   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1662   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1663   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1664
1665   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1666
1667     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1668       return v + ply;
1669
1670     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1671       return v - ply;
1672
1673     return v;
1674   }
1675
1676
1677   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1678   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1679
1680   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1681
1682     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1683       return v - ply;
1684
1685     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1686       return v + ply;
1687
1688     return v;
1689   }
1690
1691
1692   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1693   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1694   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1695   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1696   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1697   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1698   template <NodeType PvNode>
1699   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion,
1700                   bool moveIsCheck, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1701
1702     assert(m != MOVE_NONE);
1703
1704     Depth result = DEPTH_ZERO;
1705     *dangerous = moveIsCheck | mateThreat;
1706
1707     if (*dangerous)
1708     {
1709         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1710             result += CheckExtension[PvNode];
1711
1712         if (mateThreat)
1713             result += MateThreatExtension[PvNode];
1714     }
1715
1716     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1717     {
1718         Color c = pos.side_to_move();
1719         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1720         {
1721             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1722             *dangerous = true;
1723         }
1724         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1725         {
1726             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1727             *dangerous = true;
1728         }
1729     }
1730
1731     if (   captureOrPromotion
1732         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1733         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1734             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1735         && !move_is_promotion(m)
1736         && !move_is_ep(m))
1737     {
1738         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1739         *dangerous = true;
1740     }
1741
1742     if (   PvNode
1743         && captureOrPromotion
1744         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1745         && pos.see_sign(m) >= 0)
1746     {
1747         result += ONE_PLY / 2;
1748         *dangerous = true;
1749     }
1750
1751     return Min(result, ONE_PLY);
1752   }
1753
1754
1755   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1756   // is somehow coonected to the threat move returned by null search.
1757
1758   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1759
1760     assert(move_is_ok(m));
1761     assert(threat && move_is_ok(threat));
1762     assert(!pos.move_is_check(m));
1763     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1764     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1765
1766     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1767
1768     mfrom = move_from(m);
1769     mto = move_to(m);
1770     tfrom = move_from(threat);
1771     tto = move_to(threat);
1772
1773     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1774     if (mfrom == tto)
1775         return true;
1776
1777     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1778     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
1779     if (   pos.move_is_capture(threat)
1780         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1781             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1782         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1783         return true;
1784
1785     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1786     // prune safe moves which block its ray.
1787     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1788         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1789         && pos.see_sign(m) >= 0)
1790         return true;
1791
1792     return false;
1793   }
1794
1795
1796   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1797   // can be used at a given point in search. There are two versions
1798   // one to be used in non-PV nodes and one in PV nodes where we look
1799   // for an exact score that falls between (alha, beta) boundaries.
1800
1801   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1802
1803     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1804
1805     return   (   tte->depth() >= depth
1806               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1807               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1808
1809           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1810               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1811   }
1812
1813   bool ok_to_use_TT_PV(const TTEntry* tte, Depth depth, Value alpha, Value beta, int ply) {
1814
1815     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1816
1817      return   tte->depth() >= depth
1818            && tte->type() == VALUE_TYPE_EXACT
1819            && tte->move() != MOVE_NONE
1820            && v < beta
1821            && v > alpha;
1822   }
1823
1824
1825   // refine_eval() returns the transposition table score if
1826   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1827
1828   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1829
1830       assert(tte);
1831
1832       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1833
1834       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1835           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1836           return v;
1837
1838       return defaultEval;
1839   }
1840
1841
1842   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1843   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1844
1845   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1846                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1847     Move m;
1848     Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
1849
1850     H.update(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), bonus);
1851
1852     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1853     {
1854         m = movesSearched[i];
1855
1856         assert(m != move);
1857
1858         H.update(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), -bonus);
1859     }
1860   }
1861
1862
1863   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
1864   // among the killer moves of that ply.
1865
1866   void update_killers(Move m, Move killers[]) {
1867
1868     if (m != killers[0])
1869     {
1870         killers[1] = killers[0];
1871         killers[0] = m;
1872     }
1873   }
1874
1875
1876   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1877   // the static position evaluation before and after the move.
1878
1879   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1880
1881     if (   m != MOVE_NULL
1882         && before != VALUE_NONE
1883         && after != VALUE_NONE
1884         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1885         && !move_is_special(m))
1886         H.update_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1887   }
1888
1889
1890   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI
1891   // protocol specifications:
1892   //
1893   // cp <x>     The score from the engine's point of view in centipawns.
1894   // mate <y>   Mate in y moves, not plies. If the engine is getting mated
1895   //            use negative values for y.
1896
1897   std::string value_to_uci(Value v) {
1898
1899     std::stringstream s;
1900
1901     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1902       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to centipawns
1903     else
1904       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2 );
1905
1906     return s.str();
1907   }
1908
1909
1910   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1911   // since the beginning of the current search.
1912
1913   int current_search_time() {
1914
1915     return get_system_time() - SearchStartTime;
1916   }
1917
1918
1919   // nps() computes the current nodes/second count
1920
1921   int nps(const Position& pos) {
1922
1923     int t = current_search_time();
1924     return (t > 0 ? int((pos.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
1925   }
1926
1927
1928   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1929   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1930   // search.
1931
1932   void poll(const Position& pos) {
1933
1934     static int lastInfoTime;
1935     int t = current_search_time();
1936
1937     //  Poll for input
1938     if (input_available())
1939     {
1940         // We are line oriented, don't read single chars
1941         std::string command;
1942
1943         if (!std::getline(std::cin, command))
1944             command = "quit";
1945
1946         if (command == "quit")
1947         {
1948             // Quit the program as soon as possible
1949             Pondering = false;
1950             QuitRequest = StopRequest = true;
1951             return;
1952         }
1953         else if (command == "stop")
1954         {
1955             // Stop calculating as soon as possible, but still send the "bestmove"
1956             // and possibly the "ponder" token when finishing the search.
1957             Pondering = false;
1958             StopRequest = true;
1959         }
1960         else if (command == "ponderhit")
1961         {
1962             // The opponent has played the expected move. GUI sends "ponderhit" if
1963             // we were told to ponder on the same move the opponent has played. We
1964             // should continue searching but switching from pondering to normal search.
1965             Pondering = false;
1966
1967             if (StopOnPonderhit)
1968                 StopRequest = true;
1969         }
1970     }
1971
1972     // Print search information
1973     if (t < 1000)
1974         lastInfoTime = 0;
1975
1976     else if (lastInfoTime > t)
1977         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1978         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1979         lastInfoTime = 0;
1980
1981     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1982     {
1983         lastInfoTime = t;
1984
1985         if (dbg_show_mean)
1986             dbg_print_mean();
1987
1988         if (dbg_show_hit_rate)
1989             dbg_print_hit_rate();
1990
1991         // Send info on searched nodes as soon as we return to root
1992         SendSearchedNodes = true;
1993     }
1994
1995     // Should we stop the search?
1996     if (Pondering)
1997         return;
1998
1999     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2000                            && !AspirationFailLow
2001                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2002
2003     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2004                      || stillAtFirstMove;
2005
2006     if (   (UseTimeManagement && noMoreTime)
2007         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
2008         || (MaxNodes && pos.nodes_searched() >= MaxNodes)) // FIXME
2009         StopRequest = true;
2010   }
2011
2012
2013   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2014   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
2015   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
2016   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2017   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2018   // after which the bestmove and pondermove will be printed.
2019
2020   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2021
2022     std::string command;
2023
2024     while (true)
2025     {
2026         // Wait for a command from stdin
2027         if (!std::getline(std::cin, command))
2028             command = "quit";
2029
2030         if (command == "quit")
2031         {
2032             QuitRequest = true;
2033             break;
2034         }
2035         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2036             break;
2037     }
2038   }
2039
2040
2041   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2042   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2043   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2044   // threads and one for Windows threads.
2045
2046 #if !defined(_MSC_VER)
2047
2048   void* init_thread(void* threadID) {
2049
2050     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2051     return NULL;
2052   }
2053
2054 #else
2055
2056   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2057
2058     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2059     return 0;
2060   }
2061
2062 #endif
2063
2064
2065   /// The ThreadsManager class
2066
2067
2068   // read_uci_options() updates number of active threads and other internal
2069   // parameters according to the UCI options values. It is called before
2070   // to start a new search.
2071
2072   void ThreadsManager::read_uci_options() {
2073
2074     maxThreadsPerSplitPoint = Options["Maximum Number of Threads per Split Point"].value<int>();
2075     minimumSplitDepth       = Options["Minimum Split Depth"].value<int>() * ONE_PLY;
2076     useSleepingThreads      = Options["Use Sleeping Threads"].value<bool>();
2077     activeThreads           = Options["Threads"].value<int>();
2078   }
2079
2080
2081   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2082   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2083   // object for which the current thread is the master.
2084
2085   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2086
2087     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2088
2089     int i;
2090     bool allFinished = false;
2091
2092     while (true)
2093     {
2094         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2095         // master should exit as last one.
2096         if (allThreadsShouldExit)
2097         {
2098             assert(!sp);
2099             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2100             return;
2101         }
2102
2103         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2104         // instead of wasting CPU time polling for work.
2105         while (   threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2106                || (useSleepingThreads && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
2107         {
2108             assert(!sp || useSleepingThreads);
2109             assert(threadID != 0 || useSleepingThreads);
2110
2111             if (threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING)
2112                 threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2113
2114             // Grab the lock to avoid races with wake_sleeping_thread()
2115             lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2116
2117             // If we are master and all slaves have finished do not go to sleep
2118             for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2119             allFinished = (i == activeThreads);
2120
2121             if (allFinished || allThreadsShouldExit)
2122             {
2123                 lock_release(&sleepLock[threadID]);
2124                 break;
2125             }
2126
2127             // Do sleep here after retesting sleep conditions
2128             if (threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)
2129                 cond_wait(&sleepCond[threadID], &sleepLock[threadID]);
2130
2131             lock_release(&sleepLock[threadID]);
2132         }
2133
2134         // If this thread has been assigned work, launch a search
2135         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2136         {
2137             assert(!allThreadsShouldExit);
2138
2139             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2140
2141             // Here we call search() with SplitPoint template parameter set to true
2142             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2143             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2144             SearchStack* ss = tsp->sstack[threadID] + 1;
2145             ss->sp = tsp;
2146
2147             if (tsp->pvNode)
2148                 search<PV, true, false>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2149             else
2150                 search<NonPV, true, false>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2151
2152             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2153
2154             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2155
2156             // Wake up master thread so to allow it to return from the idle loop in
2157             // case we are the last slave of the split point.
2158             if (useSleepingThreads && threadID != tsp->master && threads[tsp->master].state == THREAD_AVAILABLE)
2159                 wake_sleeping_thread(tsp->master);
2160         }
2161
2162         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2163         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2164         for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2165         allFinished = (i == activeThreads);
2166
2167         if (allFinished)
2168         {
2169             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2170             // be sure sp->lock has been released before to return.
2171             lock_grab(&(sp->lock));
2172             lock_release(&(sp->lock));
2173
2174             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2175             // because here is all finished is not possible master is booked.
2176             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2177
2178             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2179             return;
2180         }
2181     }
2182   }
2183
2184
2185   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2186   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2187   // objects.
2188
2189   void ThreadsManager::init_threads() {
2190
2191     int i, arg[MAX_THREADS];
2192     bool ok;
2193
2194     // Initialize global locks
2195     lock_init(&mpLock);
2196
2197     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2198     {
2199         lock_init(&sleepLock[i]);
2200         cond_init(&sleepCond[i]);
2201     }
2202
2203     // Initialize splitPoints[] locks
2204     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2205         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2206             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2207
2208     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2209     allThreadsShouldExit = false;
2210
2211     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2212     activeThreads = 1;
2213
2214     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2215     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2216     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2217         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2218
2219     // Launch the helper threads
2220     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2221     {
2222         arg[i] = i;
2223
2224 #if !defined(_MSC_VER)
2225         pthread_t pthread[1];
2226         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&arg[i])) == 0);
2227         pthread_detach(pthread[0]);
2228 #else
2229         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&arg[i]), 0, NULL) != NULL);
2230 #endif
2231         if (!ok)
2232         {
2233             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2234             exit(EXIT_FAILURE);
2235         }
2236
2237         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2238         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2239     }
2240   }
2241
2242
2243   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2244   // helper threads exit cleanly.
2245
2246   void ThreadsManager::exit_threads() {
2247
2248     allThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2249
2250     // Wake up all the threads and waits for termination
2251     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2252     {
2253         wake_sleeping_thread(i);
2254         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2255     }
2256
2257     // Now we can safely destroy the locks
2258     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2259         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2260             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2261
2262     lock_destroy(&mpLock);
2263
2264     // Now we can safely destroy the wait conditions
2265     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2266     {
2267         lock_destroy(&sleepLock[i]);
2268         cond_destroy(&sleepCond[i]);
2269     }
2270   }
2271
2272
2273   // cutoff_at_splitpoint() checks whether a beta cutoff has occurred in
2274   // the thread's currently active split point, or in some ancestor of
2275   // the current split point.
2276
2277   bool ThreadsManager::cutoff_at_splitpoint(int threadID) const {
2278
2279     assert(threadID >= 0 && threadID < activeThreads);
2280
2281     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2282
2283     for ( ; sp && !sp->betaCutoff; sp = sp->parent) {}
2284     return sp != NULL;
2285   }
2286
2287
2288   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2289   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2290   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2291   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2292   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2293   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2294   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2295
2296   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2297
2298     assert(slave >= 0 && slave < activeThreads);
2299     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2300     assert(activeThreads > 1);
2301
2302     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2303         return false;
2304
2305     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2306     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2307
2308     // No active split points means that the thread is available as
2309     // a slave for any other thread.
2310     if (localActiveSplitPoints == 0 || activeThreads == 2)
2311         return true;
2312
2313     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2314     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2315     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2316     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2317         return true;
2318
2319     return false;
2320   }
2321
2322
2323   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2324   // a slave for the thread with threadID "master".
2325
2326   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2327
2328     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2329     assert(activeThreads > 1);
2330
2331     for (int i = 0; i < activeThreads; i++)
2332         if (thread_is_available(i, master))
2333             return true;
2334
2335     return false;
2336   }
2337
2338
2339   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2340   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2341   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2342   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2343   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2344   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2345   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
2346   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
2347
2348   template <bool Fake>
2349   void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2350                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2351                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2352     assert(pos.is_ok());
2353     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2354     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2355     assert(*bestValue <= *alpha);
2356     assert(*alpha < beta);
2357     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2358     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2359     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < activeThreads);
2360     assert(activeThreads > 1);
2361
2362     int i, master = pos.thread();
2363     Thread& masterThread = threads[master];
2364
2365     lock_grab(&mpLock);
2366
2367     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2368     // active split points, don't split.
2369     if (   !available_thread_exists(master)
2370         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2371     {
2372         lock_release(&mpLock);
2373         return;
2374     }
2375
2376     // Pick the next available split point object from the split point stack
2377     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2378
2379     // Initialize the split point object
2380     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2381     splitPoint.master = master;
2382     splitPoint.betaCutoff = false;
2383     splitPoint.ply = ply;
2384     splitPoint.depth = depth;
2385     splitPoint.threatMove = threatMove;
2386     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2387     splitPoint.alpha = *alpha;
2388     splitPoint.beta = beta;
2389     splitPoint.pvNode = pvNode;
2390     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2391     splitPoint.mp = mp;
2392     splitPoint.moveCount = moveCount;
2393     splitPoint.pos = &pos;
2394     splitPoint.nodes = 0;
2395     splitPoint.parentSstack = ss;
2396     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2397         splitPoint.slaves[i] = 0;
2398
2399     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2400
2401     // If we are here it means we are not available
2402     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2403
2404     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2405
2406     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2407     for (i = 0; !Fake && i < activeThreads && workersCnt < maxThreadsPerSplitPoint; i++)
2408         if (thread_is_available(i, master))
2409         {
2410             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2411             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2412             splitPoint.slaves[i] = 1;
2413             workersCnt++;
2414         }
2415
2416     assert(Fake || workersCnt > 1);
2417
2418     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2419     lock_release(&mpLock);
2420
2421     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2422     // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
2423     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2424         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2425         {
2426             memcpy(splitPoint.sstack[i], ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2427
2428             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2429
2430             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2431
2432             if (useSleepingThreads && i != master)
2433                 wake_sleeping_thread(i);
2434         }
2435
2436     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2437     // which it will instantly launch a search, because its state is
2438     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2439     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2440     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2441     idle_loop(master, &splitPoint);
2442
2443     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2444     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2445     lock_grab(&mpLock);
2446
2447     *alpha = splitPoint.alpha;
2448     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2449     masterThread.activeSplitPoints--;
2450     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2451     pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
2452
2453     lock_release(&mpLock);
2454   }
2455
2456
2457   // wake_sleeping_thread() wakes up the thread with the given threadID
2458   // when it is time to start a new search.
2459
2460   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2461
2462      lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2463      cond_signal(&sleepCond[threadID]);
2464      lock_release(&sleepLock[threadID]);
2465   }
2466
2467
2468   /// RootMove and RootMoveList method's definitions
2469
2470   RootMove::RootMove() {
2471
2472     nodes = 0;
2473     pv_score = non_pv_score = -VALUE_INFINITE;
2474     pv[0] = MOVE_NONE;
2475   }
2476
2477   RootMove& RootMove::operator=(const RootMove& rm) {
2478
2479     const Move* src = rm.pv;
2480     Move* dst = pv;
2481
2482     // Avoid a costly full rm.pv[] copy
2483     do *dst++ = *src; while (*src++ != MOVE_NONE);
2484
2485     nodes = rm.nodes;
2486     pv_score = rm.pv_score;
2487     non_pv_score = rm.non_pv_score;
2488     return *this;
2489   }
2490
2491   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2492   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2493   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2494   // long PV to print that is important for position analysis.
2495
2496   void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
2497
2498     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2499     TTEntry* tte;
2500     int ply = 1;
2501
2502     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2503
2504     pos.do_move(pv[0], *st++);
2505
2506     while (   (tte = TT.retrieve(pos.get_key())) != NULL
2507            && tte->move() != MOVE_NONE
2508            && move_is_legal(pos, tte->move())
2509            && ply < PLY_MAX
2510            && (!pos.is_draw() || ply < 2))
2511     {
2512         pv[ply] = tte->move();
2513         pos.do_move(pv[ply++], *st++);
2514     }
2515     pv[ply] = MOVE_NONE;
2516
2517     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2518   }
2519
2520   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2521   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2522   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2523
2524   void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
2525
2526     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2527     TTEntry* tte;
2528     Key k;
2529     Value v, m = VALUE_NONE;
2530     int ply = 0;
2531
2532     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2533
2534     do {
2535         k = pos.get_key();
2536         tte = TT.retrieve(k);
2537
2538         // Don't overwrite exsisting correct entries
2539         if (!tte || tte->move() != pv[ply])
2540         {
2541             v = (pos.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
2542             TT.store(k, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], v, m);
2543         }
2544         pos.do_move(pv[ply], *st++);
2545
2546     } while (pv[++ply] != MOVE_NONE);
2547
2548     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2549   }
2550
2551   // pv_info_to_uci() returns a string with information on the current PV line
2552   // formatted according to UCI specification and eventually writes the info
2553   // to a log file. It is called at each iteration or after a new pv is found.
2554
2555   std::string RootMove::pv_info_to_uci(Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta, int pvLine) {
2556
2557     std::stringstream s, l;
2558     Move* m = pv;
2559
2560     while (*m != MOVE_NONE)
2561         l << *m++ << " ";
2562
2563     s << "info depth " << depth / ONE_PLY
2564       << " seldepth " << int(m - pv)
2565       << " multipv " << pvLine + 1
2566       << " score " << value_to_uci(pv_score)
2567       << (pv_score >= beta ? " lowerbound" : pv_score <= alpha ? " upperbound" : "")
2568       << " time "  << current_search_time()
2569       << " nodes " << pos.nodes_searched()
2570       << " nps "   << nps(pos)
2571       << " pv "    << l.str();
2572
2573     if (UseLogFile && pvLine == 0)
2574     {
2575         ValueType t = pv_score >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER :
2576                       pv_score <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT;
2577
2578         LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), depth / ONE_PLY, pv_score, t, pv) << endl;
2579     }
2580     return s.str();
2581   }
2582
2583
2584   void RootMoveList::init(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2585
2586     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2587     Move* sm;
2588
2589     clear();
2590     bestMoveChanges = 0;
2591
2592     // Generate all legal moves and score them
2593     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
2594     qsearch_scoring(pos, mlist, last);
2595
2596     // Add each move to the RootMoveList's vector
2597     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2598     {
2599         // If we have a searchMoves[] list then verify cur->move
2600         // is in the list before to add it.
2601         for (sm = searchMoves; *sm && *sm != cur->move; sm++) {}
2602
2603         if (searchMoves[0] && *sm != cur->move)
2604             continue;
2605
2606         RootMove rm;
2607         rm.pv[0] = cur->move;
2608         rm.pv[1] = MOVE_NONE;
2609         rm.pv_score = Value(cur->score);
2610         push_back(rm);
2611     }
2612     sort();
2613   }
2614
2615 } // namespace