]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/search.cpp
7feb28b1e57caaa57a4fbb3e8d290fd1d1c7e2d5
[stockfish] / src / search.cpp
1 /*
2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
4   Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
5
6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9   (at your option) any later version.
10
11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14   GNU General Public License for more details.
15
16   You should have received a copy of the GNU General Public License
17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20
21 ////
22 //// Includes
23 ////
24
25 #include <cassert>
26 #include <cmath>
27 #include <cstring>
28 #include <fstream>
29 #include <iostream>
30 #include <sstream>
31
32 #include "book.h"
33 #include "evaluate.h"
34 #include "history.h"
35 #include "misc.h"
36 #include "movegen.h"
37 #include "movepick.h"
38 #include "lock.h"
39 #include "san.h"
40 #include "search.h"
41 #include "timeman.h"
42 #include "thread.h"
43 #include "tt.h"
44 #include "ucioption.h"
45
46 using std::cout;
47 using std::endl;
48
49 ////
50 //// Local definitions
51 ////
52
53 namespace {
54
55   // Types
56   enum NodeType { NonPV, PV };
57
58   // Set to true to force running with one thread.
59   // Used for debugging SMP code.
60   const bool FakeSplit = false;
61
62   // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff in search,
63   // init, starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a
64   // split point are what this class does. All the access to shared thread data is
65   // done through this class, so that we avoid using global variables instead.
66
67   class ThreadsManager {
68     /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
69        need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
70        static storage duration are automatically set to zero before enter main()
71     */
72   public:
73     void init_threads();
74     void exit_threads();
75
76     int active_threads() const { return ActiveThreads; }
77     void set_active_threads(int newActiveThreads) { ActiveThreads = newActiveThreads; }
78     void incrementNodeCounter(int threadID) { threads[threadID].nodes++; }
79
80     void resetNodeCounters();
81     int64_t nodes_searched() const;
82     bool available_thread_exists(int master) const;
83     bool thread_is_available(int slave, int master) const;
84     bool thread_should_stop(int threadID) const;
85     void wake_sleeping_thread(int threadID);
86     void idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp);
87
88     template <bool Fake>
89     void split(const Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
90                Depth depth, Move threatMove, bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
91
92   private:
93     friend void poll();
94
95     int ActiveThreads;
96     volatile bool AllThreadsShouldExit;
97     Thread threads[MAX_THREADS];
98     Lock MPLock;
99     WaitCondition WaitCond[MAX_THREADS];
100   };
101
102
103   // RootMove struct is used for moves at the root at the tree. For each
104   // root move, we store a score, a node count, and a PV (really a refutation
105   // in the case of moves which fail low).
106
107   struct RootMove {
108
109     RootMove() : mp_score(0), nodes(0) {}
110
111     // RootMove::operator<() is the comparison function used when
112     // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
113     // than a move m2 if it has a higher score, or if the moves
114     // have equal score but m1 has the higher beta cut-off count.
115     bool operator<(const RootMove& m) const {
116
117         return score != m.score ? score < m.score : mp_score <= m.mp_score;
118     }
119
120     Move move;
121     Value score;
122     int mp_score;
123     int64_t nodes;
124     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
125   };
126
127
128   // The RootMoveList class is essentially an array of RootMove objects, with
129   // a handful of methods for accessing the data in the individual moves.
130
131   class RootMoveList {
132
133   public:
134     RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]);
135
136     Move move(int moveNum) const { return moves[moveNum].move; }
137     Move move_pv(int moveNum, int i) const { return moves[moveNum].pv[i]; }
138     int move_count() const { return count; }
139     Value move_score(int moveNum) const { return moves[moveNum].score; }
140     int64_t move_nodes(int moveNum) const { return moves[moveNum].nodes; }
141     void add_move_nodes(int moveNum, int64_t nodes) { moves[moveNum].nodes += nodes; }
142     void set_move_score(int moveNum, Value score) { moves[moveNum].score = score; }
143
144     void set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]);
145     void score_moves(const Position& pos);
146     void sort();
147     void sort_multipv(int n);
148
149   private:
150     RootMove moves[MOVES_MAX];
151     int count;
152   };
153
154
155   // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
156   // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
157   // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
158   // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
159   // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
160   // operator<<() that will use it to properly format castling moves.
161   enum set960 {};
162
163   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& m) {
164
165     os.iword(0) = int(m);
166     return os;
167   }
168
169
170   /// Adjustments
171
172   // Step 6. Razoring
173
174   // Maximum depth for razoring
175   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
176
177   // Dynamic razoring margin based on depth
178   inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
179
180   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
181   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
182
183   // Step 9. Internal iterative deepening
184
185   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
186   const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
187
188   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
189   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
190   const Value IIDMargin = Value(0x100);
191
192   // Step 11. Decide the new search depth
193
194   // Extensions. Configurable UCI options
195   // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
196   Depth CheckExtension[2], SingleEvasionExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
197   Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
198
199   // Minimum depth for use of singular extension
200   const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
201
202   // If the TT move is at least SingularExtensionMargin better then the
203   // remaining ones we will extend it.
204   const Value SingularExtensionMargin = Value(0x20);
205
206   // Step 12. Futility pruning
207
208   // Futility margin for quiescence search
209   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
210
211   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
212   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
213   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
214
215   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
216   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
217
218   // Step 14. Reduced search
219
220   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
221   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
222
223   template <NodeType PV>
224   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
225
226   // Common adjustments
227
228   // Search depth at iteration 1
229   const Depth InitialDepth = ONE_PLY;
230
231   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
232   // better than the second best move.
233   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
234
235
236   /// Global variables
237
238   // Iteration counter
239   int Iteration;
240
241   // Scores and number of times the best move changed for each iteration
242   Value ValueByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
243   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
244
245   // Search window management
246   int AspirationDelta;
247
248   // MultiPV mode
249   int MultiPV;
250
251   // Time managment variables
252   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
253   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, PonderSearch, StopOnPonderhit;
254   bool FirstRootMove, AbortSearch, Quit, AspirationFailLow;
255   TimeManager TimeMgr;
256
257   // Log file
258   bool UseLogFile;
259   std::ofstream LogFile;
260
261   // Multi-threads related variables
262   Depth MinimumSplitDepth;
263   int MaxThreadsPerSplitPoint;
264   ThreadsManager ThreadsMgr;
265
266   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
267   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
268   int NodesSincePoll;
269   int NodesBetweenPolls = 30000;
270
271   // History table
272   History H;
273
274   /// Local functions
275
276   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]);
277   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr);
278
279   template <NodeType PvNode, bool SpNode>
280   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
281
282   template <NodeType PvNode>
283   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
284
285   template <NodeType PvNode>
286   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
287
288       return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO, ply)
289                              : search<PvNode, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
290   }
291
292   template <NodeType PvNode>
293   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous);
294
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 connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
301   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
302   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
303   void update_killers(Move m, SearchStack* ss);
304   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
305
306   int current_search_time();
307   std::string value_to_uci(Value v);
308   int nps();
309   void poll();
310   void ponderhit();
311   void wait_for_stop_or_ponderhit();
312   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size);
313   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value);
314   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]);
315   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]);
316
317 #if !defined(_MSC_VER)
318   void *init_thread(void *threadID);
319 #else
320   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
321 #endif
322
323 }
324
325
326 ////
327 //// Functions
328 ////
329
330 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
331 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
332
333 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
334 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
335 int64_t nodes_searched() { return ThreadsMgr.nodes_searched(); }
336
337
338 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
339
340 void init_search() {
341
342   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
343   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
344   int mc; // moveCount
345
346   // Init reductions array
347   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
348   {
349       double    pvRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 4.5;
350       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
351       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
352       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
353   }
354
355   // Init futility margins array
356   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
357       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
358
359   // Init futility move count array
360   for (d = 0; d < 32; d++)
361       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
362 }
363
364
365 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
366 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
367
368 int perft(Position& pos, Depth depth)
369 {
370     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
371     StateInfo st;
372     Move m;
373     int sum = 0;
374
375     // Generate all legal moves
376     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
377
378     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
379     // the moves, just to count them.
380     if (depth <= ONE_PLY)
381         return int(last - mlist);
382
383     // Loop through all legal moves
384     CheckInfo ci(pos);
385     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
386     {
387         m = cur->move;
388         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
389         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
390         pos.undo_move(m);
391     }
392     return sum;
393 }
394
395
396 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
397 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
398 /// search-related global variables, and calls root_search(). It returns false
399 /// when a quit command is received during the search.
400
401 bool think(const Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
402            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
403
404   // Initialize global search variables
405   StopOnPonderhit = AbortSearch = Quit = AspirationFailLow = false;
406   NodesSincePoll = 0;
407   ThreadsMgr.resetNodeCounters();
408   SearchStartTime = get_system_time();
409   ExactMaxTime = maxTime;
410   MaxDepth = maxDepth;
411   MaxNodes = maxNodes;
412   InfiniteSearch = infinite;
413   PonderSearch = ponder;
414   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
415
416   // Look for a book move, only during games, not tests
417   if (UseTimeManagement && get_option_value_bool("OwnBook"))
418   {
419       if (get_option_value_string("Book File") != OpeningBook.file_name())
420           OpeningBook.open(get_option_value_string("Book File"));
421
422       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, get_option_value_bool("Best Book Move"));
423       if (bookMove != MOVE_NONE)
424       {
425           if (PonderSearch)
426               wait_for_stop_or_ponderhit();
427
428           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
429           return true;
430       }
431   }
432
433   // Read UCI option values
434   TT.set_size(get_option_value_int("Hash"));
435   if (button_was_pressed("Clear Hash"))
436       TT.clear();
437
438   CheckExtension[1]         = Depth(get_option_value_int("Check Extension (PV nodes)"));
439   CheckExtension[0]         = Depth(get_option_value_int("Check Extension (non-PV nodes)"));
440   SingleEvasionExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Single Evasion Extension (PV nodes)"));
441   SingleEvasionExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Single Evasion Extension (non-PV nodes)"));
442   PawnPushTo7thExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"));
443   PawnPushTo7thExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"));
444   PassedPawnExtension[1]    = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (PV nodes)"));
445   PassedPawnExtension[0]    = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"));
446   PawnEndgameExtension[1]   = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (PV nodes)"));
447   PawnEndgameExtension[0]   = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"));
448   MateThreatExtension[1]    = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (PV nodes)"));
449   MateThreatExtension[0]    = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (non-PV nodes)"));
450
451   MinimumSplitDepth       = get_option_value_int("Minimum Split Depth") * ONE_PLY;
452   MaxThreadsPerSplitPoint = get_option_value_int("Maximum Number of Threads per Split Point");
453   MultiPV                 = get_option_value_int("MultiPV");
454   UseLogFile              = get_option_value_bool("Use Search Log");
455
456   if (UseLogFile)
457       LogFile.open(get_option_value_string("Search Log Filename").c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
458
459   read_weights(pos.side_to_move());
460
461   // Set the number of active threads
462   int newActiveThreads = get_option_value_int("Threads");
463   if (newActiveThreads != ThreadsMgr.active_threads())
464   {
465       ThreadsMgr.set_active_threads(newActiveThreads);
466       init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
467   }
468
469   // Set thinking time
470   int myTime = time[pos.side_to_move()];
471   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
472   if (UseTimeManagement)
473       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
474
475   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
476   // heavy time pressure.
477   if (MaxNodes)
478       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
479   else if (myTime && myTime < 1000)
480       NodesBetweenPolls = 1000;
481   else if (myTime && myTime < 5000)
482       NodesBetweenPolls = 5000;
483   else
484       NodesBetweenPolls = 30000;
485
486   // Write search information to log file
487   if (UseLogFile)
488       LogFile << "Searching: " << pos.to_fen() << endl
489               << "infinite: "  << infinite
490               << " ponder: "   << ponder
491               << " time: "     << myTime
492               << " increment: " << myIncrement
493               << " moves to go: " << movesToGo << endl;
494
495   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
496   id_loop(pos, searchMoves);
497
498   if (UseLogFile)
499       LogFile.close();
500
501   return !Quit;
502 }
503
504
505 namespace {
506
507   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls root_search
508   // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
509   // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
510   // reached.
511
512   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]) {
513
514     Position p(pos, pos.thread());
515     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
516     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
517     Move EasyMove = MOVE_NONE;
518     Value value, alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
519
520     // Moves to search are verified, copied, scored and sorted
521     RootMoveList rml(p, searchMoves);
522
523     // Handle special case of searching on a mate/stale position
524     if (rml.move_count() == 0)
525     {
526         if (PonderSearch)
527             wait_for_stop_or_ponderhit();
528
529         return pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW;
530     }
531
532     // Print RootMoveList startup scoring to the standard output,
533     // so to output information also for iteration 1.
534     cout << set960(p.is_chess960()) // Is enough to set once at the beginning
535          << "info depth " << 1
536          << "\ninfo depth " << 1
537          << " score " << value_to_uci(rml.move_score(0))
538          << " time " << current_search_time()
539          << " nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
540          << " nps " << nps()
541          << " pv " << rml.move(0) << "\n";
542
543     // Initialize
544     TT.new_search();
545     H.clear();
546     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
547     pv[0] = pv[1] = MOVE_NONE;
548     ValueByIteration[1] = rml.move_score(0);
549     Iteration = 1;
550
551     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
552     if (   rml.move_count() == 1
553         || rml.move_score(0) > rml.move_score(1) + EasyMoveMargin)
554         EasyMove = rml.move(0);
555
556     // Iterative deepening loop
557     while (Iteration < PLY_MAX)
558     {
559         // Initialize iteration
560         Iteration++;
561         BestMoveChangesByIteration[Iteration] = 0;
562
563         cout << "info depth " << Iteration << endl;
564
565         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
566         if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(ValueByIteration[Iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
567         {
568             int prevDelta1 = ValueByIteration[Iteration - 1] - ValueByIteration[Iteration - 2];
569             int prevDelta2 = ValueByIteration[Iteration - 2] - ValueByIteration[Iteration - 3];
570
571             AspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
572             AspirationDelta = (AspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
573
574             alpha = Max(ValueByIteration[Iteration - 1] - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
575             beta  = Min(ValueByIteration[Iteration - 1] + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
576         }
577
578         // Search to the current depth, rml is updated and sorted, alpha and beta could change
579         value = root_search(p, ss, pv, rml, &alpha, &beta);
580
581         // Write PV to transposition table, in case the relevant entries have
582         // been overwritten during the search.
583         insert_pv_in_tt(p, pv);
584
585         if (AbortSearch)
586             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
587
588         //Save info about search result
589         ValueByIteration[Iteration] = value;
590
591         // Drop the easy move if differs from the new best move
592         if (pv[0] != EasyMove)
593             EasyMove = MOVE_NONE;
594
595         if (UseTimeManagement)
596         {
597             // Time to stop?
598             bool stopSearch = false;
599
600             // Stop search early if there is only a single legal move,
601             // we search up to Iteration 6 anyway to get a proper score.
602             if (Iteration >= 6 && rml.move_count() == 1)
603                 stopSearch = true;
604
605             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
606             if (  Iteration >= 6
607                 && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
608                 && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
609                 stopSearch = true;
610
611             // Stop search early if one move seems to be much better than the others
612             int64_t nodes = ThreadsMgr.nodes_searched();
613             if (   Iteration >= 8
614                 && EasyMove == pv[0]
615                 && (  (   rml.move_nodes(0) > (nodes * 85) / 100
616                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
617                     ||(   rml.move_nodes(0) > (nodes * 98) / 100
618                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
619                 stopSearch = true;
620
621             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
622             if (Iteration > 5 && Iteration <= 50)
623                 TimeMgr.pv_instability(BestMoveChangesByIteration[Iteration],
624                                        BestMoveChangesByIteration[Iteration-1]);
625
626             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
627             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
628             // move at the next iteration anyway.
629             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
630                 stopSearch = true;
631
632             if (stopSearch)
633             {
634                 if (PonderSearch)
635                     StopOnPonderhit = true;
636                 else
637                     break;
638             }
639         }
640
641         if (MaxDepth && Iteration >= MaxDepth)
642             break;
643     }
644
645     // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
646     // best move before we are told to do so.
647     if (!AbortSearch && (PonderSearch || InfiniteSearch))
648         wait_for_stop_or_ponderhit();
649     else
650         // Print final search statistics
651         cout << "info nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
652              << " nps " << nps()
653              << " time " << current_search_time() << endl;
654
655     // Print the best move and the ponder move to the standard output
656     if (pv[0] == MOVE_NONE)
657     {
658         pv[0] = rml.move(0);
659         pv[1] = MOVE_NONE;
660     }
661
662     assert(pv[0] != MOVE_NONE);
663
664     cout << "bestmove " << pv[0];
665
666     if (pv[1] != MOVE_NONE)
667         cout << " ponder " << pv[1];
668
669     cout << endl;
670
671     if (UseLogFile)
672     {
673         if (dbg_show_mean)
674             dbg_print_mean(LogFile);
675
676         if (dbg_show_hit_rate)
677             dbg_print_hit_rate(LogFile);
678
679         LogFile << "\nNodes: " << ThreadsMgr.nodes_searched()
680                 << "\nNodes/second: " << nps()
681                 << "\nBest move: " << move_to_san(p, pv[0]);
682
683         StateInfo st;
684         p.do_move(pv[0], st);
685         LogFile << "\nPonder move: "
686                 << move_to_san(p, pv[1]) // Works also with MOVE_NONE
687                 << endl;
688     }
689     return rml.move_score(0);
690   }
691
692
693   // root_search() is the function which searches the root node. It is
694   // similar to search_pv except that it uses a different move ordering
695   // scheme, prints some information to the standard output and handles
696   // the fail low/high loops.
697
698   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr) {
699
700     StateInfo st;
701     CheckInfo ci(pos);
702     int64_t nodes;
703     Move move;
704     Depth depth, ext, newDepth;
705     Value value, alpha, beta;
706     bool isCheck, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
707     int researchCountFH, researchCountFL;
708
709     researchCountFH = researchCountFL = 0;
710     alpha = *alphaPtr;
711     beta = *betaPtr;
712     isCheck = pos.is_check();
713     depth = (Iteration - 2) * ONE_PLY + InitialDepth;
714
715     // Step 1. Initialize node (polling is omitted at root)
716     ss->currentMove = ss->bestMove = MOVE_NONE;
717
718     // Step 2. Check for aborted search (omitted at root)
719     // Step 3. Mate distance pruning (omitted at root)
720     // Step 4. Transposition table lookup (omitted at root)
721
722     // Step 5. Evaluate the position statically
723     // At root we do this only to get reference value for child nodes
724     ss->evalMargin = VALUE_NONE;
725     ss->eval = isCheck ? VALUE_NONE : evaluate(pos, ss->evalMargin);
726
727     // Step 6. Razoring (omitted at root)
728     // Step 7. Static null move pruning (omitted at root)
729     // Step 8. Null move search with verification search (omitted at root)
730     // Step 9. Internal iterative deepening (omitted at root)
731
732     // Step extra. Fail low loop
733     // We start with small aspiration window and in case of fail low, we research
734     // with bigger window until we are not failing low anymore.
735     while (1)
736     {
737         // Sort the moves before to (re)search
738         rml.score_moves(pos);
739         rml.sort();
740
741         // Step 10. Loop through all moves in the root move list
742         for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
743         {
744             // This is used by time management
745             FirstRootMove = (i == 0);
746
747             // Save the current node count before the move is searched
748             nodes = ThreadsMgr.nodes_searched();
749
750             // Pick the next root move, and print the move and the move number to
751             // the standard output.
752             move = ss->currentMove = rml.move(i);
753
754             if (current_search_time() >= 1000)
755                 cout << "info currmove " << move
756                      << " currmovenumber " << i + 1 << endl;
757
758             moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
759             captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
760
761             // Step 11. Decide the new search depth
762             ext = extension<PV>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
763             newDepth = depth + ext;
764
765             // Step 12. Futility pruning (omitted at root)
766
767             // Step extra. Fail high loop
768             // If move fails high, we research with bigger window until we are not failing
769             // high anymore.
770             value = - VALUE_INFINITE;
771
772             while (1)
773             {
774                 // Step 13. Make the move
775                 pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
776
777                 // Step extra. pv search
778                 // We do pv search for first moves (i < MultiPV)
779                 // and for fail high research (value > alpha)
780                 if (i < MultiPV || value > alpha)
781                 {
782                     // Aspiration window is disabled in multi-pv case
783                     if (MultiPV > 1)
784                         alpha = -VALUE_INFINITE;
785
786                     // Full depth PV search, done on first move or after a fail high
787                     value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
788                 }
789                 else
790                 {
791                     // Step 14. Reduced search
792                     // if the move fails high will be re-searched at full depth
793                     bool doFullDepthSearch = true;
794
795                     if (    depth >= 3 * ONE_PLY
796                         && !dangerous
797                         && !captureOrPromotion
798                         && !move_is_castle(move))
799                     {
800                         ss->reduction = reduction<PV>(depth, i - MultiPV + 2);
801                         if (ss->reduction)
802                         {
803                             assert(newDepth-ss->reduction >= ONE_PLY);
804
805                             // Reduced depth non-pv search using alpha as upperbound
806                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
807                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
808                         }
809
810                         // The move failed high, but if reduction is very big we could
811                         // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
812                         // if the move fails high again then go with full depth search.
813                         if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
814                         {
815                             assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
816
817                             ss->reduction = ONE_PLY;
818                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
819                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
820                         }
821                         ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
822                     }
823
824                     // Step 15. Full depth search
825                     if (doFullDepthSearch)
826                     {
827                         // Full depth non-pv search using alpha as upperbound
828                         value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, 1);
829
830                         // If we are above alpha then research at same depth but as PV
831                         // to get a correct score or eventually a fail high above beta.
832                         if (value > alpha)
833                             value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
834                     }
835                 }
836
837                 // Step 16. Undo move
838                 pos.undo_move(move);
839
840                 // Can we exit fail high loop ?
841                 if (AbortSearch || value < beta)
842                     break;
843
844                 // We are failing high and going to do a research. It's important to update
845                 // the score before research in case we run out of time while researching.
846                 rml.set_move_score(i, value);
847                 ss->bestMove = move;
848                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
849                 rml.set_move_pv(i, pv);
850
851                 // Print information to the standard output
852                 print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
853
854                 // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
855                 *betaPtr = beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
856                 researchCountFH++;
857
858             } // End of fail high loop
859
860             // Finished searching the move. If AbortSearch is true, the search
861             // was aborted because the user interrupted the search or because we
862             // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
863             // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
864             // move and/or PV.
865             if (AbortSearch)
866                 break;
867
868             // Remember searched nodes counts for this move
869             rml.add_move_nodes(i, ThreadsMgr.nodes_searched() - nodes);
870
871             assert(value >= -VALUE_INFINITE && value <= VALUE_INFINITE);
872             assert(value < beta);
873
874             // Step 17. Check for new best move
875             if (value <= alpha && i >= MultiPV)
876                 rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
877             else
878             {
879                 // PV move or new best move!
880
881                 // Update PV
882                 rml.set_move_score(i, value);
883                 ss->bestMove = move;
884                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
885                 rml.set_move_pv(i, pv);
886
887                 if (MultiPV == 1)
888                 {
889                     // We record how often the best move has been changed in each
890                     // iteration. This information is used for time managment: When
891                     // the best move changes frequently, we allocate some more time.
892                     if (i > 0)
893                         BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
894
895                     // Print information to the standard output
896                     print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
897
898                     // Raise alpha to setup proper non-pv search upper bound
899                     if (value > alpha)
900                         alpha = value;
901                 }
902                 else // MultiPV > 1
903                 {
904                     rml.sort_multipv(i);
905                     for (int j = 0; j < Min(MultiPV, rml.move_count()); j++)
906                     {
907                         cout << "info multipv " << j + 1
908                              << " score " << value_to_uci(rml.move_score(j))
909                              << " depth " << (j <= i ? Iteration : Iteration - 1)
910                              << " time " << current_search_time()
911                              << " nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
912                              << " nps " << nps()
913                              << " pv ";
914
915                         for (int k = 0; rml.move_pv(j, k) != MOVE_NONE && k < PLY_MAX; k++)
916                             cout << rml.move_pv(j, k) << " ";
917
918                         cout << endl;
919                     }
920                     alpha = rml.move_score(Min(i, MultiPV - 1));
921                 }
922             } // PV move or new best move
923
924             assert(alpha >= *alphaPtr);
925
926             AspirationFailLow = (alpha == *alphaPtr);
927
928             if (AspirationFailLow && StopOnPonderhit)
929                 StopOnPonderhit = false;
930         }
931
932         // Can we exit fail low loop ?
933         if (AbortSearch || !AspirationFailLow)
934             break;
935
936         // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
937         *alphaPtr = alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
938         researchCountFL++;
939
940     } // Fail low loop
941
942     // Sort the moves before to return
943     rml.sort();
944
945     return alpha;
946   }
947
948
949   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
950   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
951   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
952   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
953   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
954   // here: This is taken care of after we return from the split point.
955
956   template <NodeType PvNode, bool SpNode>
957   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
958
959     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
960     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
961     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
962     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
963     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
964
965     Move movesSearched[MOVES_MAX];
966     StateInfo st;
967     const TTEntry *tte;
968     Key posKey;
969     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
970     Depth ext, newDepth;
971     ValueType vt;
972     Value bestValue, value, oldAlpha;
973     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
974     bool isCheck, singleEvasion, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
975     bool mateThreat = false;
976     int moveCount = 0;
977     int threadID = pos.thread();
978     SplitPoint* sp = NULL;
979     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
980     oldAlpha = alpha;
981     isCheck = pos.is_check();
982
983     if (SpNode)
984     {
985         sp = ss->sp;
986         tte = NULL;
987         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
988         threatMove = sp->threatMove;
989         mateThreat = sp->mateThreat;
990         goto split_point_start;
991     } else {} // Hack to fix icc's "statement is unreachable" warning
992
993     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
994     ThreadsMgr.incrementNodeCounter(threadID);
995     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = MOVE_NONE;
996     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
997
998     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
999     {
1000         NodesSincePoll = 0;
1001         poll();
1002     }
1003
1004     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
1005     if (   AbortSearch   || ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)
1006         || pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1007         return VALUE_DRAW;
1008
1009     // Step 3. Mate distance pruning
1010     alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
1011     beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
1012     if (alpha >= beta)
1013         return alpha;
1014
1015     // Step 4. Transposition table lookup
1016
1017     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
1018     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
1019     excludedMove = ss->excludedMove;
1020     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
1021
1022     tte = TT.retrieve(posKey);
1023     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
1024
1025     // At PV nodes, we don't use the TT for pruning, but only for move ordering.
1026     // This is to avoid problems in the following areas:
1027     //
1028     // * Repetition draw detection
1029     // * Fifty move rule detection
1030     // * Searching for a mate
1031     // * Printing of full PV line
1032     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1033     {
1034         TT.refresh(tte);
1035         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1036         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1037     }
1038
1039     // Step 5. Evaluate the position statically and
1040     // update gain statistics of parent move.
1041     if (isCheck)
1042         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
1043     else if (tte)
1044     {
1045         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1046
1047         ss->eval = tte->static_value();
1048         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
1049         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
1050     }
1051     else
1052     {
1053         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
1054         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
1055     }
1056
1057     // Save gain for the parent non-capture move
1058     update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1059
1060     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
1061     if (   !PvNode
1062         &&  depth < RazorDepth
1063         && !isCheck
1064         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
1065         &&  ttMove == MOVE_NONE
1066         &&  (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
1067         && !value_is_mate(beta)
1068         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
1069     {
1070         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
1071         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
1072         if (v < rbeta)
1073             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
1074             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
1075             return v;
1076     }
1077
1078     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
1079     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
1080     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
1081     if (   !PvNode
1082         && !ss->skipNullMove
1083         &&  depth < RazorDepth
1084         && !isCheck
1085         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
1086         && !value_is_mate(beta)
1087         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1088         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
1089
1090     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
1091     if (   !PvNode
1092         && !ss->skipNullMove
1093         &&  depth > ONE_PLY
1094         && !isCheck
1095         &&  refinedValue >= beta
1096         && !value_is_mate(beta)
1097         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1098     {
1099         ss->currentMove = MOVE_NULL;
1100
1101         // Null move dynamic reduction based on depth
1102         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
1103
1104         // Null move dynamic reduction based on value
1105         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
1106             R++;
1107
1108         pos.do_null_move(st);
1109         (ss+1)->skipNullMove = true;
1110         nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
1111         (ss+1)->skipNullMove = false;
1112         pos.undo_null_move();
1113
1114         if (nullValue >= beta)
1115         {
1116             // Do not return unproven mate scores
1117             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
1118                 nullValue = beta;
1119
1120             if (depth < 6 * ONE_PLY)
1121                 return nullValue;
1122
1123             // Do verification search at high depths
1124             ss->skipNullMove = true;
1125             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
1126             ss->skipNullMove = false;
1127
1128             if (v >= beta)
1129                 return nullValue;
1130         }
1131         else
1132         {
1133             // The null move failed low, which means that we may be faced with
1134             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
1135             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
1136             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
1137             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
1138             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
1139             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
1140                 mateThreat = true;
1141
1142             threatMove = (ss+1)->bestMove;
1143             if (   depth < ThreatDepth
1144                 && (ss-1)->reduction
1145                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
1146                 return beta - 1;
1147         }
1148     }
1149
1150     // Step 9. Internal iterative deepening
1151     if (    depth >= IIDDepth[PvNode]
1152         &&  ttMove == MOVE_NONE
1153         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
1154     {
1155         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
1156
1157         ss->skipNullMove = true;
1158         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
1159         ss->skipNullMove = false;
1160
1161         ttMove = ss->bestMove;
1162         tte = TT.retrieve(posKey);
1163     }
1164
1165     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
1166     if (PvNode)
1167         mateThreat = pos.has_mate_threat();
1168
1169 split_point_start: // At split points actual search starts from here
1170
1171     // Initialize a MovePicker object for the current position
1172     // FIXME currently MovePicker() c'tor is needless called also in SplitPoint
1173     MovePicker mpBase(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
1174     MovePicker& mp = SpNode ? *sp->mp : mpBase;
1175     CheckInfo ci(pos);
1176     ss->bestMove = MOVE_NONE;
1177     singleEvasion = !SpNode && isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
1178     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
1179     singularExtensionNode =  !SpNode
1180                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
1181                            && tte
1182                            && tte->move()
1183                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
1184                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
1185                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
1186     if (SpNode)
1187     {
1188         lock_grab(&(sp->lock));
1189         bestValue = sp->bestValue;
1190     }
1191
1192     // Step 10. Loop through moves
1193     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1194     while (   bestValue < beta
1195            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1196            && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1197     {
1198       assert(move_is_ok(move));
1199
1200       if (SpNode)
1201       {
1202           moveCount = ++sp->moveCount;
1203           lock_release(&(sp->lock));
1204       }
1205       else if (move == excludedMove)
1206           continue;
1207       else
1208           movesSearched[moveCount++] = move;
1209
1210       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1211       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1212
1213       // Step 11. Decide the new search depth
1214       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
1215
1216       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1217       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1218       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1219       // lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1220       if (   singularExtensionNode
1221           && move == tte->move()
1222           && ext < ONE_PLY)
1223       {
1224           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1225
1226           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1227           {
1228               Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
1229               ss->excludedMove = move;
1230               ss->skipNullMove = true;
1231               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1232               ss->skipNullMove = false;
1233               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1234               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1235               if (v < b)
1236                   ext = ONE_PLY;
1237           }
1238       }
1239
1240       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1241       ss->currentMove = move;
1242       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
1243
1244       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1245       if (   !PvNode
1246           && !captureOrPromotion
1247           && !isCheck
1248           && !dangerous
1249           &&  move != ttMove
1250           && !move_is_castle(move))
1251       {
1252           // Move count based pruning
1253           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1254               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1255               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1256           {
1257               if (SpNode)
1258                   lock_grab(&(sp->lock));
1259
1260               continue;
1261           }
1262
1263           // Value based pruning
1264           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1265           // but fixing this made program slightly weaker.
1266           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1267           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1268                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1269
1270           if (futilityValueScaled < beta)
1271           {
1272               if (SpNode)
1273               {
1274                   lock_grab(&(sp->lock));
1275                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1276                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1277               }
1278               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1279                   bestValue = futilityValueScaled;
1280
1281               continue;
1282           }
1283       }
1284
1285       // Step 13. Make the move
1286       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1287
1288       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1289       // The first move in list is the expected PV
1290       if (!SpNode && PvNode && moveCount == 1)
1291           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1292       else
1293       {
1294           // Step 14. Reduced depth search
1295           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1296           bool doFullDepthSearch = true;
1297
1298           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1299               && !captureOrPromotion
1300               && !dangerous
1301               && !move_is_castle(move)
1302               && !(ss->killers[0] == move || ss->killers[1] == move))
1303           {
1304               ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1305               if (ss->reduction)
1306               {
1307                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1308                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1309                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1310
1311                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1312               }
1313
1314               // The move failed high, but if reduction is very big we could
1315               // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
1316               // if the move fails high again then go with full depth search.
1317               if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
1318               {
1319                   assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
1320
1321                   ss->reduction = ONE_PLY;
1322                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1323                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, ply+1);
1324                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1325               }
1326               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1327           }
1328
1329           // Step 15. Full depth search
1330           if (doFullDepthSearch)
1331           {
1332               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1333               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1334
1335               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1336               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1337               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1338               if (PvNode && value > alpha && value < beta)
1339                   value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1340           }
1341       }
1342
1343       // Step 16. Undo move
1344       pos.undo_move(move);
1345
1346       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1347
1348       // Step 17. Check for new best move
1349       if (SpNode)
1350       {
1351           lock_grab(&(sp->lock));
1352           bestValue = sp->bestValue;
1353           alpha = sp->alpha;
1354       }
1355
1356       if (value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)))
1357       {
1358           bestValue = value;
1359
1360           if (SpNode)
1361               sp->bestValue = value;
1362
1363           if (value > alpha)
1364           {
1365               if (SpNode && (!PvNode || value >= beta))
1366                   sp->stopRequest = true;
1367
1368               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1369               {
1370                   alpha = value;
1371                   if (SpNode)
1372                       sp->alpha = value;
1373               }
1374
1375               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1376                   ss->mateKiller = move;
1377
1378               ss->bestMove = move;
1379
1380               if (SpNode)
1381                   sp->parentSstack->bestMove = move;
1382           }
1383       }
1384
1385       // Step 18. Check for split
1386       if (   !SpNode
1387           && depth >= MinimumSplitDepth
1388           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1389           && bestValue < beta
1390           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1391           && !AbortSearch
1392           && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)
1393           && Iteration <= 99)
1394           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1395                                       threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
1396     }
1397
1398     // Step 19. Check for mate and stalemate
1399     // All legal moves have been searched and if there are
1400     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1401     // If one move was excluded return fail low score.
1402     if (!SpNode && !moveCount)
1403         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1404
1405     // Step 20. Update tables
1406     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1407     // history counters, and killer moves.
1408     if (!SpNode && !AbortSearch && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1409     {
1410         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
1411         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
1412              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
1413
1414         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1415
1416         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1417         if (    bestValue >= beta
1418             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1419         {
1420             update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
1421             update_killers(move, ss);
1422         }
1423     }
1424
1425     if (SpNode)
1426     {
1427         // Here we have the lock still grabbed
1428         sp->slaves[threadID] = 0;
1429         lock_release(&(sp->lock));
1430     }
1431
1432     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1433
1434     return bestValue;
1435   }
1436
1437
1438   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1439   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1440   // less than ONE_PLY).
1441
1442   template <NodeType PvNode>
1443   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1444
1445     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1446     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1447     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1448     assert(depth <= 0);
1449     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1450     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1451
1452     StateInfo st;
1453     Move ttMove, move;
1454     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1455     bool isCheck, deepChecks, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1456     const TTEntry* tte;
1457     Value oldAlpha = alpha;
1458
1459     ThreadsMgr.incrementNodeCounter(pos.thread());
1460     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1461
1462     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1463     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1464         return VALUE_DRAW;
1465
1466     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1467     // pruning, but only for move ordering.
1468     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1469     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1470
1471     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1472     {
1473         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1474         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1475     }
1476
1477     isCheck = pos.is_check();
1478
1479     // Evaluate the position statically
1480     if (isCheck)
1481     {
1482         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1483         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1484         deepChecks = enoughMaterial = false;
1485     }
1486     else
1487     {
1488         if (tte)
1489         {
1490             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1491
1492             evalMargin = tte->static_value_margin();
1493             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1494         }
1495         else
1496             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1497
1498         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1499
1500         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1501         if (bestValue >= beta)
1502         {
1503             if (!tte)
1504                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1505
1506             return bestValue;
1507         }
1508
1509         if (PvNode && bestValue > alpha)
1510             alpha = bestValue;
1511
1512         // If we are near beta then try to get a cutoff pushing checks a bit further
1513         deepChecks = (depth == -ONE_PLY && bestValue >= beta - PawnValueMidgame / 8);
1514
1515         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1516         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1517         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1518     }
1519
1520     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1521     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1522     // queen promotions and checks (only if depth == 0 or depth == -ONE_PLY
1523     // and we are near beta) will be generated.
1524     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, deepChecks ? DEPTH_ZERO : depth, H);
1525     CheckInfo ci(pos);
1526
1527     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1528     while (   alpha < beta
1529            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1530     {
1531       assert(move_is_ok(move));
1532
1533       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1534
1535       // Futility pruning
1536       if (   !PvNode
1537           && !isCheck
1538           && !moveIsCheck
1539           &&  move != ttMove
1540           &&  enoughMaterial
1541           && !move_is_promotion(move)
1542           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1543       {
1544           futilityValue =  futilityBase
1545                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1546                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1547
1548           if (futilityValue < alpha)
1549           {
1550               if (futilityValue > bestValue)
1551                   bestValue = futilityValue;
1552               continue;
1553           }
1554       }
1555
1556       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1557       evasionPrunable =   isCheck
1558                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1559                        && !pos.move_is_capture(move)
1560                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1561
1562       // Don't search moves with negative SEE values
1563       if (   !PvNode
1564           && (!isCheck || evasionPrunable)
1565           &&  move != ttMove
1566           && !move_is_promotion(move)
1567           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1568           continue;
1569
1570       // Update current move
1571       ss->currentMove = move;
1572
1573       // Make and search the move
1574       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1575       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1576       pos.undo_move(move);
1577
1578       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1579
1580       // New best move?
1581       if (value > bestValue)
1582       {
1583           bestValue = value;
1584           if (value > alpha)
1585           {
1586               alpha = value;
1587               ss->bestMove = move;
1588           }
1589        }
1590     }
1591
1592     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1593     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1594     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1595         return value_mated_in(ply);
1596
1597     // Update transposition table
1598     Depth d = (depth == DEPTH_ZERO ? DEPTH_ZERO : DEPTH_ZERO - ONE_PLY);
1599     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1600     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, d, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1601
1602     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1603
1604     return bestValue;
1605   }
1606
1607
1608   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1609   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1610   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1611   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1612   // second move is assumed to be a move from the current position.
1613
1614   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1615
1616     Square f1, t1, f2, t2;
1617     Piece p;
1618
1619     assert(move_is_ok(m1));
1620     assert(move_is_ok(m2));
1621
1622     if (m2 == MOVE_NONE)
1623         return false;
1624
1625     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1626     f2 = move_from(m2);
1627     t1 = move_to(m1);
1628     if (f2 == t1)
1629         return true;
1630
1631     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1632     t2 = move_to(m2);
1633     f1 = move_from(m1);
1634     if (t2 == f1)
1635         return true;
1636
1637     // Case 3: Moving through the vacated square
1638     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1639         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1640       return true;
1641
1642     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1643     p = pos.piece_on(t1);
1644     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1645         return true;
1646
1647     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1648     if (    piece_is_slider(p)
1649         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1650         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1651     {
1652         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1653         // move is the opposite of the checking piece.
1654         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1655         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1656
1657         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1658             return true;
1659     }
1660     return false;
1661   }
1662
1663
1664   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1665   // compensated for the ply.
1666
1667   bool value_is_mate(Value value) {
1668
1669     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1670
1671     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1672           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1673   }
1674
1675
1676   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1677   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1678   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1679
1680   Value value_to_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   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1693   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1694
1695   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1696
1697     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1698       return v - ply;
1699
1700     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1701       return v + ply;
1702
1703     return v;
1704   }
1705
1706
1707   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1708   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1709   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1710   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1711   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1712   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1713   template <NodeType PvNode>
1714   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck,
1715                   bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1716
1717     assert(m != MOVE_NONE);
1718
1719     Depth result = DEPTH_ZERO;
1720     *dangerous = moveIsCheck | singleEvasion | mateThreat;
1721
1722     if (*dangerous)
1723     {
1724         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1725             result += CheckExtension[PvNode];
1726
1727         if (singleEvasion)
1728             result += SingleEvasionExtension[PvNode];
1729
1730         if (mateThreat)
1731             result += MateThreatExtension[PvNode];
1732     }
1733
1734     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1735     {
1736         Color c = pos.side_to_move();
1737         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1738         {
1739             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1740             *dangerous = true;
1741         }
1742         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1743         {
1744             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1745             *dangerous = true;
1746         }
1747     }
1748
1749     if (   captureOrPromotion
1750         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1751         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1752             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1753         && !move_is_promotion(m)
1754         && !move_is_ep(m))
1755     {
1756         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1757         *dangerous = true;
1758     }
1759
1760     if (   PvNode
1761         && captureOrPromotion
1762         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1763         && pos.see_sign(m) >= 0)
1764     {
1765         result += ONE_PLY / 2;
1766         *dangerous = true;
1767     }
1768
1769     return Min(result, ONE_PLY);
1770   }
1771
1772
1773   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1774   // is somehow coonected to the threat move returned by null search.
1775
1776   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1777
1778     assert(move_is_ok(m));
1779     assert(threat && move_is_ok(threat));
1780     assert(!pos.move_is_check(m));
1781     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1782     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1783
1784     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1785
1786     mfrom = move_from(m);
1787     mto = move_to(m);
1788     tfrom = move_from(threat);
1789     tto = move_to(threat);
1790
1791     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1792     if (mfrom == tto)
1793         return true;
1794
1795     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1796     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
1797     if (   pos.move_is_capture(threat)
1798         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1799             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1800         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1801         return true;
1802
1803     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1804     // prune safe moves which block its ray.
1805     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1806         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1807         && pos.see_sign(m) >= 0)
1808         return true;
1809
1810     return false;
1811   }
1812
1813
1814   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1815   // can be used at a given point in search.
1816
1817   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1818
1819     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1820
1821     return   (   tte->depth() >= depth
1822               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1823               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1824
1825           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1826               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1827   }
1828
1829
1830   // refine_eval() returns the transposition table score if
1831   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1832
1833   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1834
1835       assert(tte);
1836
1837       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1838
1839       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1840           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1841           return v;
1842
1843       return defaultEval;
1844   }
1845
1846
1847   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1848   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1849
1850   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1851                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1852     Move m;
1853
1854     H.success(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), depth);
1855
1856     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1857     {
1858         m = movesSearched[i];
1859
1860         assert(m != move);
1861
1862         if (!pos.move_is_capture_or_promotion(m))
1863             H.failure(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), depth);
1864     }
1865   }
1866
1867
1868   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
1869   // among the killer moves of that ply.
1870
1871   void update_killers(Move m, SearchStack* ss) {
1872
1873     if (m == ss->killers[0])
1874         return;
1875
1876     ss->killers[1] = ss->killers[0];
1877     ss->killers[0] = m;
1878   }
1879
1880
1881   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1882   // the static position evaluation before and after the move.
1883
1884   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1885
1886     if (   m != MOVE_NULL
1887         && before != VALUE_NONE
1888         && after != VALUE_NONE
1889         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1890         && !move_is_special(m))
1891         H.set_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1892   }
1893
1894
1895   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1896   // since the beginning of the current search.
1897
1898   int current_search_time() {
1899
1900     return get_system_time() - SearchStartTime;
1901   }
1902
1903
1904   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI protocol
1905
1906   std::string value_to_uci(Value v) {
1907
1908     std::stringstream s;
1909
1910     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1911       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to pawn = 100
1912     else
1913       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2 );
1914
1915     return s.str();
1916   }
1917
1918   // nps() computes the current nodes/second count.
1919
1920   int nps() {
1921
1922     int t = current_search_time();
1923     return (t > 0 ? int((ThreadsMgr.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
1924   }
1925
1926
1927   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1928   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1929   // search.
1930
1931   void poll() {
1932
1933     static int lastInfoTime;
1934     int t = current_search_time();
1935
1936     //  Poll for input
1937     if (Bioskey())
1938     {
1939         // We are line oriented, don't read single chars
1940         std::string command;
1941
1942         if (!std::getline(std::cin, command))
1943             command = "quit";
1944
1945         if (command == "quit")
1946         {
1947             AbortSearch = true;
1948             PonderSearch = false;
1949             Quit = true;
1950             return;
1951         }
1952         else if (command == "stop")
1953         {
1954             AbortSearch = true;
1955             PonderSearch = false;
1956         }
1957         else if (command == "ponderhit")
1958             ponderhit();
1959     }
1960
1961     // Print search information
1962     if (t < 1000)
1963         lastInfoTime = 0;
1964
1965     else if (lastInfoTime > t)
1966         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1967         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1968         lastInfoTime = 0;
1969
1970     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1971     {
1972         lastInfoTime = t;
1973
1974         if (dbg_show_mean)
1975             dbg_print_mean();
1976
1977         if (dbg_show_hit_rate)
1978             dbg_print_hit_rate();
1979
1980         cout << "info nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched() << " nps " << nps()
1981              << " time " << t << endl;
1982     }
1983
1984     // Should we stop the search?
1985     if (PonderSearch)
1986         return;
1987
1988     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
1989                            && !AspirationFailLow
1990                            &&  t > TimeMgr.available_time();
1991
1992     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
1993                      || stillAtFirstMove;
1994
1995     if (   (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && noMoreTime)
1996         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
1997         || (Iteration >= 3 && MaxNodes && ThreadsMgr.nodes_searched() >= MaxNodes))
1998         AbortSearch = true;
1999   }
2000
2001
2002   // ponderhit() is called when the program is pondering (i.e. thinking while
2003   // it's the opponent's turn to move) in order to let the engine know that
2004   // it correctly predicted the opponent's move.
2005
2006   void ponderhit() {
2007
2008     int t = current_search_time();
2009     PonderSearch = false;
2010
2011     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2012                            && !AspirationFailLow
2013                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2014
2015     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2016                      || stillAtFirstMove;
2017
2018     if (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && (noMoreTime || StopOnPonderhit))
2019         AbortSearch = true;
2020   }
2021
2022
2023   // init_ss_array() does a fast reset of the first entries of a SearchStack
2024   // array and of all the excludedMove and skipNullMove entries.
2025
2026   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size) {
2027
2028     for (int i = 0; i < size; i++, ss++)
2029     {
2030         ss->excludedMove = MOVE_NONE;
2031         ss->skipNullMove = false;
2032         ss->reduction = DEPTH_ZERO;
2033         ss->sp = NULL;
2034
2035         if (i < 3)
2036             ss->killers[0] = ss->killers[1] = ss->mateKiller = MOVE_NONE;
2037     }
2038   }
2039
2040
2041   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2042   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
2043   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
2044   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2045   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2046   // after which the bestmove and pondermove will be printed (in id_loop()).
2047
2048   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2049
2050     std::string command;
2051
2052     while (true)
2053     {
2054         if (!std::getline(std::cin, command))
2055             command = "quit";
2056
2057         if (command == "quit")
2058         {
2059             Quit = true;
2060             break;
2061         }
2062         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2063             break;
2064     }
2065   }
2066
2067
2068   // print_pv_info() prints to standard output and eventually to log file information on
2069   // the current PV line. It is called at each iteration or after a new pv is found.
2070
2071   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value) {
2072
2073     cout << "info depth " << Iteration
2074          << " score "     << value_to_uci(value)
2075          << (value >= beta ? " lowerbound" : value <= alpha ? " upperbound" : "")
2076          << " time "  << current_search_time()
2077          << " nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
2078          << " nps "   << nps()
2079          << " pv ";
2080
2081     for (Move* m = pv; *m != MOVE_NONE; m++)
2082         cout << *m << " ";
2083
2084     cout << endl;
2085
2086     if (UseLogFile)
2087     {
2088         ValueType t = value >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER :
2089                       value <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT;
2090
2091         LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration,
2092                              ThreadsMgr.nodes_searched(), value, t, pv) << endl;
2093     }
2094   }
2095
2096
2097   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2098   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2099   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2100
2101   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]) {
2102
2103     StateInfo st;
2104     TTEntry* tte;
2105     Position p(pos, pos.thread());
2106     Value v, m = VALUE_NONE;
2107
2108     for (int i = 0; pv[i] != MOVE_NONE; i++)
2109     {
2110         tte = TT.retrieve(p.get_key());
2111         if (!tte || tte->move() != pv[i])
2112         {
2113             v = (p.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(p, m));
2114             TT.store(p.get_key(), VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[i], v, m);
2115         }
2116         p.do_move(pv[i], st);
2117     }
2118   }
2119
2120
2121   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2122   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2123   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2124   // long PV to print that is important for position analysis.
2125
2126   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]) {
2127
2128     StateInfo st;
2129     TTEntry* tte;
2130     Position p(pos, pos.thread());
2131     int ply = 0;
2132
2133     assert(bestMove != MOVE_NONE);
2134
2135     pv[ply] = bestMove;
2136     p.do_move(pv[ply++], st);
2137
2138     while (   (tte = TT.retrieve(p.get_key())) != NULL
2139            && tte->move() != MOVE_NONE
2140            && move_is_legal(p, tte->move())
2141            && ply < PLY_MAX
2142            && (!p.is_draw() || ply < 2))
2143     {
2144         pv[ply] = tte->move();
2145         p.do_move(pv[ply++], st);
2146     }
2147     pv[ply] = MOVE_NONE;
2148   }
2149
2150
2151   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2152   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2153   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2154   // threads and one for Windows threads.
2155
2156 #if !defined(_MSC_VER)
2157
2158   void* init_thread(void *threadID) {
2159
2160     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2161     return NULL;
2162   }
2163
2164 #else
2165
2166   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2167
2168     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2169     return 0;
2170   }
2171
2172 #endif
2173
2174
2175   /// The ThreadsManager class
2176
2177   // resetNodeCounters(), resetBetaCounters(), searched_nodes() and
2178   // get_beta_counters() are getters/setters for the per thread
2179   // counters used to sort the moves at root.
2180
2181   void ThreadsManager::resetNodeCounters() {
2182
2183     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2184         threads[i].nodes = 0ULL;
2185   }
2186
2187   int64_t ThreadsManager::nodes_searched() const {
2188
2189     int64_t result = 0ULL;
2190     for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2191         result += threads[i].nodes;
2192
2193     return result;
2194   }
2195
2196
2197   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2198   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2199   // object for which the current thread is the master.
2200
2201   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2202
2203     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2204
2205     while (true)
2206     {
2207         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2208         // master should exit as last one.
2209         if (AllThreadsShouldExit)
2210         {
2211             assert(!sp);
2212             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2213             return;
2214         }
2215
2216         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2217         // instead of wasting CPU time polling for work.
2218         while (   threadID >= ActiveThreads
2219                || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2220                || (!sp && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
2221         {
2222             assert(!sp);
2223             assert(threadID != 0);
2224
2225             if (AllThreadsShouldExit)
2226                 break;
2227
2228             lock_grab(&MPLock);
2229
2230             // Retest condition under lock protection
2231             if (!(   threadID >= ActiveThreads
2232                   || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2233                   || (!sp && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)))
2234             {
2235                 lock_release(&MPLock);
2236                 continue;
2237             }
2238
2239             // Put thread to sleep
2240             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2241             cond_wait(&WaitCond[threadID], &MPLock);
2242             lock_release(&MPLock);
2243         }
2244
2245         // If this thread has been assigned work, launch a search
2246         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2247         {
2248             assert(!AllThreadsShouldExit);
2249
2250             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2251
2252             // Here we call search() with SplitPoint template parameter set to true
2253             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2254             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2255             SearchStack* ss = tsp->sstack[threadID] + 1;
2256             ss->sp = tsp;
2257
2258             if (tsp->pvNode)
2259                 search<PV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2260             else {
2261                 search<NonPV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2262             }
2263             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2264
2265             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2266         }
2267
2268         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2269         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2270         int i = 0;
2271         for ( ; sp && i < ActiveThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2272
2273         if (i == ActiveThreads)
2274         {
2275             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2276             // be sure sp->lock has been released before to return.
2277             lock_grab(&(sp->lock));
2278             lock_release(&(sp->lock));
2279
2280             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2281             // because here is all finished is not possible master is booked.
2282             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2283
2284             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2285             return;
2286         }
2287     }
2288   }
2289
2290
2291   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2292   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2293   // objects.
2294
2295   void ThreadsManager::init_threads() {
2296
2297     volatile int i;
2298     bool ok;
2299
2300     // Initialize global locks
2301     lock_init(&MPLock);
2302
2303     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2304         cond_init(&WaitCond[i]);
2305
2306     // Initialize splitPoints[] locks
2307     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2308         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2309             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2310
2311     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2312     AllThreadsShouldExit = false;
2313
2314     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2315     ActiveThreads = 1;
2316
2317     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2318     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2319     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2320         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2321
2322     // Launch the helper threads
2323     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2324     {
2325
2326 #if !defined(_MSC_VER)
2327         pthread_t pthread[1];
2328         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&i)) == 0);
2329         pthread_detach(pthread[0]);
2330 #else
2331         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&i), 0, NULL) != NULL);
2332 #endif
2333
2334         if (!ok)
2335         {
2336             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2337             Application::exit_with_failure();
2338         }
2339
2340         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2341         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2342     }
2343   }
2344
2345
2346   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2347   // helper threads exit cleanly.
2348
2349   void ThreadsManager::exit_threads() {
2350
2351     AllThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2352
2353     // Wake up all the threads and waits for termination
2354     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2355     {
2356         wake_sleeping_thread(i);
2357         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2358     }
2359
2360     // Now we can safely destroy the locks
2361     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2362         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2363             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2364
2365     lock_destroy(&MPLock);
2366
2367     // Now we can safely destroy the wait conditions
2368     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2369         cond_destroy(&WaitCond[i]);
2370   }
2371
2372
2373   // thread_should_stop() checks whether the thread should stop its search.
2374   // This can happen if a beta cutoff has occurred in the thread's currently
2375   // active split point, or in some ancestor of the current split point.
2376
2377   bool ThreadsManager::thread_should_stop(int threadID) const {
2378
2379     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
2380
2381     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2382
2383     for ( ; sp && !sp->stopRequest; sp = sp->parent) {}
2384     return sp != NULL;
2385   }
2386
2387
2388   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2389   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2390   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2391   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2392   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2393   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2394   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2395
2396   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2397
2398     assert(slave >= 0 && slave < ActiveThreads);
2399     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2400     assert(ActiveThreads > 1);
2401
2402     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2403         return false;
2404
2405     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2406     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2407
2408     // No active split points means that the thread is available as
2409     // a slave for any other thread.
2410     if (localActiveSplitPoints == 0 || ActiveThreads == 2)
2411         return true;
2412
2413     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2414     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2415     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2416     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2417         return true;
2418
2419     return false;
2420   }
2421
2422
2423   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2424   // a slave for the thread with threadID "master".
2425
2426   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2427
2428     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2429     assert(ActiveThreads > 1);
2430
2431     for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2432         if (thread_is_available(i, master))
2433             return true;
2434
2435     return false;
2436   }
2437
2438
2439   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2440   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2441   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2442   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2443   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2444   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2445   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
2446   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
2447
2448   template <bool Fake>
2449   void ThreadsManager::split(const Position& p, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2450                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2451                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2452     assert(p.is_ok());
2453     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2454     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2455     assert(*bestValue <= *alpha);
2456     assert(*alpha < beta);
2457     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2458     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2459     assert(p.thread() >= 0 && p.thread() < ActiveThreads);
2460     assert(ActiveThreads > 1);
2461
2462     int i, master = p.thread();
2463     Thread& masterThread = threads[master];
2464
2465     lock_grab(&MPLock);
2466
2467     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2468     // active split points, don't split.
2469     if (   !available_thread_exists(master)
2470         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2471     {
2472         lock_release(&MPLock);
2473         return;
2474     }
2475
2476     // Pick the next available split point object from the split point stack
2477     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2478
2479     // Initialize the split point object
2480     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2481     splitPoint.stopRequest = false;
2482     splitPoint.ply = ply;
2483     splitPoint.depth = depth;
2484     splitPoint.threatMove = threatMove;
2485     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2486     splitPoint.alpha = *alpha;
2487     splitPoint.beta = beta;
2488     splitPoint.pvNode = pvNode;
2489     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2490     splitPoint.mp = mp;
2491     splitPoint.moveCount = moveCount;
2492     splitPoint.pos = &p;
2493     splitPoint.parentSstack = ss;
2494     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2495         splitPoint.slaves[i] = 0;
2496
2497     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2498
2499     // If we are here it means we are not available
2500     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2501
2502     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2503
2504     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2505     for (i = 0; !Fake && i < ActiveThreads && workersCnt < MaxThreadsPerSplitPoint; i++)
2506         if (thread_is_available(i, master))
2507         {
2508             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2509             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2510             splitPoint.slaves[i] = 1;
2511             workersCnt++;
2512         }
2513
2514     assert(Fake || workersCnt > 1);
2515
2516     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2517     lock_release(&MPLock);
2518
2519     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2520     // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
2521     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2522         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2523         {
2524             memcpy(splitPoint.sstack[i], ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2525
2526             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2527
2528             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2529             if (i != master)
2530                 wake_sleeping_thread(i);
2531         }
2532
2533     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2534     // which it will instantly launch a search, because its state is
2535     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2536     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2537     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2538     idle_loop(master, &splitPoint);
2539
2540     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2541     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2542     lock_grab(&MPLock);
2543
2544     *alpha = splitPoint.alpha;
2545     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2546     masterThread.activeSplitPoints--;
2547     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2548
2549     lock_release(&MPLock);
2550   }
2551
2552
2553   // wake_sleeping_thread() wakes up all sleeping threads when it is time
2554   // to start a new search from the root.
2555
2556   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2557
2558      lock_grab(&MPLock);
2559      cond_signal(&WaitCond[threadID]);
2560      lock_release(&MPLock);
2561   }
2562
2563
2564   /// The RootMoveList class
2565
2566   // RootMoveList c'tor
2567
2568   RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2569
2570     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2571     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2572     StateInfo st;
2573     bool includeAllMoves = (searchMoves[0] == MOVE_NONE);
2574
2575     // Initialize search stack
2576     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
2577     ss[0].eval = ss[0].evalMargin = VALUE_NONE;
2578     count = 0;
2579
2580     // Generate all legal moves
2581     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
2582
2583     // Add each move to the moves[] array
2584     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2585     {
2586         bool includeMove = includeAllMoves;
2587
2588         for (int k = 0; !includeMove && searchMoves[k] != MOVE_NONE; k++)
2589             includeMove = (searchMoves[k] == cur->move);
2590
2591         if (!includeMove)
2592             continue;
2593
2594         // Find a quick score for the move
2595         moves[count].move = ss[0].currentMove = moves[count].pv[0] = cur->move;
2596         moves[count].pv[1] = MOVE_NONE;
2597         pos.do_move(cur->move, st);
2598         moves[count].score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, DEPTH_ZERO, 1);
2599         pos.undo_move(cur->move);
2600         count++;
2601     }
2602     sort();
2603   }
2604
2605   // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
2606   // are scored according to the order in which are returned by MovePicker.
2607
2608   void RootMoveList::score_moves(const Position& pos)
2609   {
2610       Move move;
2611       int score = 1000;
2612       MovePicker mp = MovePicker(pos, MOVE_NONE, ONE_PLY, H);
2613
2614       while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
2615           for (int i = 0; i < count; i++)
2616               if (moves[i].move == move)
2617               {
2618                   moves[i].mp_score = score--;
2619                   break;
2620               }
2621   }
2622
2623   // RootMoveList simple methods definitions
2624
2625   void RootMoveList::set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]) {
2626
2627     int j;
2628
2629     for (j = 0; pv[j] != MOVE_NONE; j++)
2630         moves[moveNum].pv[j] = pv[j];
2631
2632     moves[moveNum].pv[j] = MOVE_NONE;
2633   }
2634
2635
2636   // RootMoveList::sort() sorts the root move list at the beginning of a new
2637   // iteration.
2638
2639   void RootMoveList::sort() {
2640
2641     sort_multipv(count - 1); // Sort all items
2642   }
2643
2644
2645   // RootMoveList::sort_multipv() sorts the first few moves in the root move
2646   // list by their scores and depths. It is used to order the different PVs
2647   // correctly in MultiPV mode.
2648
2649   void RootMoveList::sort_multipv(int n) {
2650
2651     int i,j;
2652
2653     for (i = 1; i <= n; i++)
2654     {
2655         RootMove rm = moves[i];
2656         for (j = i; j > 0 && moves[j - 1] < rm; j--)
2657             moves[j] = moves[j - 1];
2658
2659         moves[j] = rm;
2660     }
2661   }
2662
2663 } // namespace