]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/search.cpp
Retire init_ss_array()
[stockfish] / src / search.cpp
1 /*
2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
4   Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
5
6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9   (at your option) any later version.
10
11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14   GNU General Public License for more details.
15
16   You should have received a copy of the GNU General Public License
17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20
21 ////
22 //// Includes
23 ////
24
25 #include <cassert>
26 #include <cmath>
27 #include <cstring>
28 #include <fstream>
29 #include <iostream>
30 #include <sstream>
31 #include <vector>
32
33 #include "book.h"
34 #include "evaluate.h"
35 #include "history.h"
36 #include "misc.h"
37 #include "move.h"
38 #include "movegen.h"
39 #include "movepick.h"
40 #include "lock.h"
41 #include "search.h"
42 #include "timeman.h"
43 #include "thread.h"
44 #include "tt.h"
45 #include "ucioption.h"
46
47 using std::cout;
48 using std::endl;
49
50 ////
51 //// Local definitions
52 ////
53
54 namespace {
55
56   // Types
57   enum NodeType { NonPV, PV };
58
59   // Set to true to force running with one thread.
60   // Used for debugging SMP code.
61   const bool FakeSplit = false;
62
63   // Fast lookup table of sliding pieces indexed by Piece
64   const bool Slidings[18] = { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 };
65   inline bool piece_is_slider(Piece p) { return Slidings[p]; }
66
67   // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff in search,
68   // init, starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a
69   // split point are what this class does. All the access to shared thread data is
70   // done through this class, so that we avoid using global variables instead.
71
72   class ThreadsManager {
73     /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
74        need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
75        static storage duration are automatically set to zero before enter main()
76     */
77   public:
78     void init_threads();
79     void exit_threads();
80
81     int min_split_depth() const { return minimumSplitDepth; }
82     int active_threads() const { return activeThreads; }
83     void set_active_threads(int cnt) { activeThreads = cnt; }
84
85     void read_uci_options();
86     bool available_thread_exists(int master) const;
87     bool thread_is_available(int slave, int master) const;
88     bool cutoff_at_splitpoint(int threadID) const;
89     void wake_sleeping_thread(int threadID);
90     void idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp);
91
92     template <bool Fake>
93     void split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
94                Depth depth, Move threatMove, bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
95
96   private:
97     Depth minimumSplitDepth;
98     int maxThreadsPerSplitPoint;
99     bool useSleepingThreads;
100     int activeThreads;
101     volatile bool allThreadsShouldExit;
102     Thread threads[MAX_THREADS];
103     Lock mpLock, sleepLock[MAX_THREADS];
104     WaitCondition sleepCond[MAX_THREADS];
105   };
106
107
108   // RootMove struct is used for moves at the root at the tree. For each root
109   // move, we store two scores, a node count, and a PV (really a refutation
110   // in the case of moves which fail low). Value pv_score is normally set at
111   // -VALUE_INFINITE for all non-pv moves, while non_pv_score is computed
112   // according to the order in which moves are returned by MovePicker.
113
114   struct RootMove {
115
116     RootMove();
117     RootMove(const RootMove& rm) { *this = rm; }
118     RootMove& operator=(const RootMove& rm);
119
120     // RootMove::operator<() is the comparison function used when
121     // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
122     // than a move m2 if it has an higher pv_score, or if it has
123     // equal pv_score but m1 has the higher non_pv_score. In this
124     // way we are guaranteed that PV moves are always sorted as first.
125     bool operator<(const RootMove& m) const {
126       return pv_score != m.pv_score ? pv_score < m.pv_score
127                                     : non_pv_score < m.non_pv_score;
128     }
129
130     void extract_pv_from_tt(Position& pos);
131     void insert_pv_in_tt(Position& pos);
132     std::string pv_info_to_uci(Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta, int pvLine = 0);
133
134     int64_t nodes;
135     Value pv_score;
136     Value non_pv_score;
137     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
138   };
139
140
141   // RootMoveList struct is essentially a std::vector<> of RootMove objects,
142   // with an handful of methods above the standard ones.
143
144   struct RootMoveList : public std::vector<RootMove> {
145
146     typedef std::vector<RootMove> Base;
147
148     void init(Position& pos, Move searchMoves[]);
149     void sort() { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), end()); }
150     void sort_multipv(int n) { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), begin() + n); }
151
152     int bestMoveChanges;
153   };
154
155
156   // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
157   // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
158   // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
159   // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
160   // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
161   // operator<<() that will use it to properly format castling moves.
162   enum set960 {};
163
164   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& f) {
165
166     os.iword(0) = int(f);
167     return os;
168   }
169
170
171   // Overload operator << for moves to make it easier to print moves in
172   // coordinate notation compatible with UCI protocol.
173   std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Move m) {
174
175     bool chess960 = (os.iword(0) != 0); // See set960()
176     return os << move_to_uci(m, chess960);
177   }
178
179
180   /// Adjustments
181
182   // Step 6. Razoring
183
184   // Maximum depth for razoring
185   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
186
187   // Dynamic razoring margin based on depth
188   inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
189
190   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
191   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
192
193   // Step 9. Internal iterative deepening
194
195   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
196   const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
197
198   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
199   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
200   const Value IIDMargin = Value(0x100);
201
202   // Step 11. Decide the new search depth
203
204   // Extensions. Configurable UCI options
205   // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
206   Depth CheckExtension[2], SingleEvasionExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
207   Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
208
209   // Minimum depth for use of singular extension
210   const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
211
212   // If the TT move is at least SingularExtensionMargin better then the
213   // remaining ones we will extend it.
214   const Value SingularExtensionMargin = Value(0x20);
215
216   // Step 12. Futility pruning
217
218   // Futility margin for quiescence search
219   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
220
221   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
222   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
223   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
224
225   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
226   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
227
228   // Step 14. Reduced search
229
230   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
231   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
232
233   template <NodeType PV>
234   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
235
236   // Common adjustments
237
238   // Search depth at iteration 1
239   const Depth InitialDepth = ONE_PLY;
240
241   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
242   // better than the second best move.
243   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
244
245
246   /// Namespace variables
247
248   // Book object
249   Book OpeningBook;
250
251   // Pointer to root move list
252   RootMoveList Rml;
253
254   // MultiPV mode
255   int MultiPV;
256
257   // Time managment variables
258   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
259   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, Pondering, StopOnPonderhit;
260   bool FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
261   TimeManager TimeMgr;
262
263   // Log file
264   bool UseLogFile;
265   std::ofstream LogFile;
266
267   // Multi-threads manager object
268   ThreadsManager ThreadsMgr;
269
270   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
271   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
272   bool SendSearchedNodes;
273   int NodesSincePoll;
274   int NodesBetweenPolls = 30000;
275
276   // History table
277   History H;
278
279   /// Local functions
280
281   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove);
282
283   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
284   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
285
286   template <NodeType PvNode>
287   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
288
289   template <NodeType PvNode>
290   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
291
292       return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO, ply)
293                              : search<PvNode, false, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
294   }
295
296   template <NodeType PvNode>
297   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous);
298
299   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bValue);
300   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
301   bool value_is_mate(Value value);
302   Value value_to_tt(Value v, int ply);
303   Value value_from_tt(Value v, int ply);
304   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
305   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
306   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
307   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
308   void update_killers(Move m, Move killers[]);
309   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
310
311   int current_search_time();
312   std::string value_to_uci(Value v);
313   int nps(const Position& pos);
314   void poll(const Position& pos);
315   void wait_for_stop_or_ponderhit();
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   // A dispatcher to choose among different move sources according to the type of node
325   template<bool SpNode, bool Root> struct MovePickerExt;
326
327   // In Root nodes use RootMoveList Rml as source. Score and sort the moves before to search them.
328   template<> struct MovePickerExt<false, true> : private MovePicker {
329
330       MovePickerExt(const Position& p, Move, Depth, const History& h, SearchStack* ss, Value beta)
331                   : MovePicker(p, Rml[0].pv[0], ONE_PLY, h, ss, beta), firstCall(true) { // FIXME use depth
332
333         Move move;
334         Value score = VALUE_ZERO;
335
336         // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
337         // are scored according to the order in which are returned by MovePicker.
338         // This is the second order score that is used to compare the moves when
339         // the first order pv scores of both moves are equal.
340         while ((move = MovePicker::get_next_move()) != MOVE_NONE)
341             for (rm = Rml.begin(); rm != Rml.end(); ++rm)
342                 if (rm->pv[0] == move)
343                 {
344                     rm->non_pv_score = score--;
345                     break;
346                 }
347
348         Rml.sort();
349         rm = Rml.begin();
350       }
351
352       Move get_next_move() {
353
354         if (!firstCall)
355             ++rm;
356         else
357             firstCall = false;
358
359         return rm != Rml.end() ? rm->pv[0] : MOVE_NONE;
360       }
361       int number_of_evasions() const { return (int)Rml.size(); }
362
363       RootMoveList::iterator rm;
364       bool firstCall;
365   };
366
367   // In SpNodes use split point's shared MovePicker as move source
368   template<> struct MovePickerExt<true, false> {
369
370       MovePickerExt(const Position&, Move, Depth, const History&, SearchStack* ss, Value)
371                   : mp(ss->sp->mp) {}
372
373       Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
374       int number_of_evasions() const { return mp->number_of_evasions(); }
375
376       RootMoveList::iterator rm; // Dummy, never used
377       MovePicker* mp;
378   };
379
380   // Normal case, create and use a MovePicker object as source
381   template<> struct MovePickerExt<false, false> : public MovePicker {
382
383       MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
384                     SearchStack* ss, Value beta) : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, beta) {}
385
386       RootMoveList::iterator rm; // Dummy, never used
387   };
388
389 } // namespace
390
391
392 ////
393 //// Functions
394 ////
395
396 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
397 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
398
399 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
400 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
401
402
403 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
404
405 void init_search() {
406
407   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
408   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
409   int mc; // moveCount
410
411   // Init reductions array
412   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
413   {
414       double    pvRed = log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.0;
415       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
416       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
417       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
418   }
419
420   // Init futility margins array
421   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
422       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
423
424   // Init futility move count array
425   for (d = 0; d < 32; d++)
426       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
427 }
428
429
430 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
431 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
432
433 int64_t perft(Position& pos, Depth depth)
434 {
435     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
436     StateInfo st;
437     Move m;
438     int64_t sum = 0;
439
440     // Generate all legal moves
441     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
442
443     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
444     // the moves, just to count them.
445     if (depth <= ONE_PLY)
446         return int(last - mlist);
447
448     // Loop through all legal moves
449     CheckInfo ci(pos);
450     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
451     {
452         m = cur->move;
453         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
454         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
455         pos.undo_move(m);
456     }
457     return sum;
458 }
459
460
461 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
462 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
463 /// search-related global variables, and calls id_loop(). It returns false
464 /// when a quit command is received during the search.
465
466 bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
467            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
468
469   // Initialize global search variables
470   StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = SendSearchedNodes = false;
471   NodesSincePoll = 0;
472   SearchStartTime = get_system_time();
473   ExactMaxTime = maxTime;
474   MaxDepth = maxDepth;
475   MaxNodes = maxNodes;
476   InfiniteSearch = infinite;
477   Pondering = ponder;
478   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
479
480   // Look for a book move, only during games, not tests
481   if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
482   {
483       if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.name())
484           OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
485
486       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
487       if (bookMove != MOVE_NONE)
488       {
489           if (Pondering)
490               wait_for_stop_or_ponderhit();
491
492           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
493           return !QuitRequest;
494       }
495   }
496
497   // Read UCI option values
498   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
499   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
500   {
501       Options["Clear Hash"].set_value("false");
502       TT.clear();
503   }
504
505   CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
506   CheckExtension[0]         = Options["Check Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
507   SingleEvasionExtension[1] = Options["Single Evasion Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
508   SingleEvasionExtension[0] = Options["Single Evasion Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
509   PawnPushTo7thExtension[1] = Options["Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
510   PawnPushTo7thExtension[0] = Options["Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
511   PassedPawnExtension[1]    = Options["Passed Pawn Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
512   PassedPawnExtension[0]    = Options["Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
513   PawnEndgameExtension[1]   = Options["Pawn Endgame Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
514   PawnEndgameExtension[0]   = Options["Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
515   MateThreatExtension[1]    = Options["Mate Threat Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
516   MateThreatExtension[0]    = Options["Mate Threat Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
517   MultiPV                   = Options["MultiPV"].value<int>();
518   UseLogFile                = Options["Use Search Log"].value<bool>();
519
520   read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
521
522   // Set the number of active threads
523   ThreadsMgr.read_uci_options();
524   init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
525
526   // Wake up needed threads
527   for (int i = 1; i < ThreadsMgr.active_threads(); i++)
528       ThreadsMgr.wake_sleeping_thread(i);
529
530   // Set thinking time
531   int myTime = time[pos.side_to_move()];
532   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
533   if (UseTimeManagement)
534       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
535
536   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
537   // heavy time pressure.
538   if (MaxNodes)
539       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
540   else if (myTime && myTime < 1000)
541       NodesBetweenPolls = 1000;
542   else if (myTime && myTime < 5000)
543       NodesBetweenPolls = 5000;
544   else
545       NodesBetweenPolls = 30000;
546
547   // Write search information to log file
548   if (UseLogFile)
549   {
550       std::string name = Options["Search Log Filename"].value<std::string>();
551       LogFile.open(name.c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
552
553       LogFile << "Searching: "  << pos.to_fen()
554               << "\ninfinite: " << infinite
555               << " ponder: "    << ponder
556               << " time: "      << myTime
557               << " increment: " << myIncrement
558               << " moves to go: " << movesToGo << endl;
559   }
560
561   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
562   Move ponderMove = MOVE_NONE;
563   Move bestMove = id_loop(pos, searchMoves, &ponderMove);
564
565   // Print final search statistics
566   cout << "info nodes " << pos.nodes_searched()
567        << " nps " << nps(pos)
568        << " time " << current_search_time() << endl;
569
570   if (UseLogFile)
571   {
572       LogFile << "\nNodes: " << pos.nodes_searched()
573               << "\nNodes/second: " << nps(pos)
574               << "\nBest move: " << move_to_san(pos, bestMove);
575
576       StateInfo st;
577       pos.do_move(bestMove, st);
578       LogFile << "\nPonder move: "
579               << move_to_san(pos, ponderMove) // Works also with MOVE_NONE
580               << endl;
581
582       // Return from think() with unchanged position
583       pos.undo_move(bestMove);
584
585       LogFile.close();
586   }
587
588   // This makes all the threads to go to sleep
589   ThreadsMgr.set_active_threads(1);
590
591   // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
592   // best move before we are told to do so.
593   if (!StopRequest && (Pondering || InfiniteSearch))
594       wait_for_stop_or_ponderhit();
595
596   // Could be both MOVE_NONE when searching on a stalemate position
597   cout << "bestmove " << bestMove << " ponder " << ponderMove << endl;
598
599   return !QuitRequest;
600 }
601
602
603 namespace {
604
605   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls search()
606   // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
607   // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
608   // reached.
609
610   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove) {
611
612     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
613     Value bestValues[PLY_MAX_PLUS_2];
614     int bestMoveChanges[PLY_MAX_PLUS_2];
615     int iteration, researchCountFL, researchCountFH, aspirationDelta;
616     Value value, alpha, beta;
617     Depth depth;
618     Move EasyMove;
619
620     // Moves to search are verified, scored and sorted
621     Rml.init(pos, searchMoves);
622
623     // Initialize FIXME move before Rml.init()
624     TT.new_search();
625     H.clear();
626     memset(ss, 0, PLY_MAX_PLUS_2 * sizeof(SearchStack));
627     alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
628     EasyMove = MOVE_NONE;
629     aspirationDelta = 0;
630     iteration = 1;
631
632     // Handle special case of searching on a mate/stale position
633     if (Rml.size() == 0)
634     {
635         cout << "info depth " << iteration << " score "
636              << value_to_uci(pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
637              << endl;
638
639         return MOVE_NONE;
640     }
641
642     // Send initial scoring (iteration 1)
643     cout << set960(pos.is_chess960()) // Is enough to set once at the beginning
644          << "info depth " << iteration
645          << "\n" << Rml[0].pv_info_to_uci(pos, ONE_PLY, alpha, beta) << endl;
646
647     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
648     if (   Rml.size() == 1
649         || Rml[0].pv_score > Rml[1].pv_score + EasyMoveMargin)
650         EasyMove = Rml[0].pv[0];
651
652     // Iterative deepening loop
653     while (++iteration <= PLY_MAX && (!MaxDepth || iteration <= MaxDepth) && !StopRequest)
654     {
655         cout << "info depth " << iteration << endl;
656
657         Rml.bestMoveChanges = researchCountFL = researchCountFH = 0;
658         depth = (iteration - 2) * ONE_PLY + InitialDepth;
659
660         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
661         if (MultiPV == 1 && iteration >= 6 && abs(bestValues[iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
662         {
663             int prevDelta1 = bestValues[iteration - 1] - bestValues[iteration - 2];
664             int prevDelta2 = bestValues[iteration - 2] - bestValues[iteration - 3];
665
666             aspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
667             aspirationDelta = (aspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
668
669             alpha = Max(bestValues[iteration - 1] - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
670             beta  = Min(bestValues[iteration - 1] + aspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
671         }
672
673         // We start with small aspiration window and in case of fail high/low, we
674         // research with bigger window until we are not failing high/low anymore.
675         while (true)
676         {
677             // Search to the current depth
678             value = search<PV, false, true>(pos, ss, alpha, beta, depth, 0);
679
680             // Sort root moves and write PV lines to transposition table, in case
681             // the relevant entries have been overwritten during the search.
682             Rml.sort();
683             for (int i = 0; i < Min(MultiPV, (int)Rml.size()); i++)
684                 Rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
685
686             // Value cannot be trusted. Break out immediately!
687             if (StopRequest)
688                 break; // FIXME move to 'while' condition
689
690             assert(value >= alpha);
691
692             bestMoveChanges[iteration] = Rml.bestMoveChanges; // FIXME move outside fail high/low loop
693
694             // In case of failing high/low increase aspiration window and research,
695             // otherwise exit the fail high/low loop.
696             if (value >= beta)
697             {
698                 beta = Min(beta + aspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
699                 researchCountFH++;
700             }
701             else if (value <= alpha)
702             {
703                 AspirationFailLow = true;
704                 StopOnPonderhit = false;
705
706                 alpha = Max(alpha - aspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
707                 researchCountFL++;
708             }
709             else
710                 break;
711         }
712
713         //Save info about search result
714         bestValues[iteration] = value;
715
716         // Drop the easy move if differs from the new best move
717         if (Rml[0].pv[0] != EasyMove)
718             EasyMove = MOVE_NONE;
719
720         if (UseTimeManagement && !StopRequest)
721         {
722             // Time to stop?
723             bool noMoreTime = false;
724
725             // Stop search early if there is only a single legal move,
726             // we search up to Iteration 6 anyway to get a proper score.
727             if (iteration >= 6 && Rml.size() == 1)
728                 noMoreTime = true;
729
730             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
731             if (   iteration >= 6
732                 && abs(bestValues[iteration])   >= abs(VALUE_MATE) - 100
733                 && abs(bestValues[iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
734                 noMoreTime = true;
735
736             // Stop search early if one move seems to be much better than the others
737             if (   iteration >= 8
738                 && EasyMove == Rml[0].pv[0]
739                 && (  (   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
740                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
741                     ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
742                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
743                 noMoreTime = true;
744
745             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
746             if (iteration > 5 && iteration <= 50)
747                 TimeMgr.pv_instability(bestMoveChanges[iteration], bestMoveChanges[iteration-1]);
748
749             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
750             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
751             // move at the next iteration anyway.
752             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
753                 noMoreTime = true;
754
755             if (noMoreTime)
756             {
757                 if (Pondering)
758                     StopOnPonderhit = true;
759                 else
760                     break;
761             }
762         }
763     }
764
765     *ponderMove = Rml[0].pv[1];
766     return Rml[0].pv[0];
767   }
768
769
770   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
771   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
772   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
773   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
774   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
775   // here: This is taken care of after we return from the split point.
776
777   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
778   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
779
780     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
781     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
782     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
783     assert((Root || ply > 0) && ply < PLY_MAX);
784     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
785
786     Move movesSearched[MOVES_MAX];
787     int64_t nodes;
788     StateInfo st;
789     const TTEntry *tte;
790     Key posKey;
791     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
792     Depth ext, newDepth;
793     ValueType vt;
794     Value bestValue, value, oldAlpha;
795     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
796     bool isPvMove, isCheck, singleEvasion, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
797     bool mateThreat = false;
798     int moveCount = 0;
799     int threadID = pos.thread();
800     SplitPoint* sp = NULL;
801
802     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
803     oldAlpha = alpha;
804     isCheck = pos.is_check();
805
806     if (SpNode)
807     {
808         sp = ss->sp;
809         tte = NULL;
810         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
811         threatMove = sp->threatMove;
812         mateThreat = sp->mateThreat;
813         goto split_point_start;
814     }
815     else if (Root)
816         bestValue = alpha;
817
818     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
819     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = MOVE_NONE;
820     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
821
822     if (!Root) // FIXME remove
823     {
824         if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
825         {
826             NodesSincePoll = 0;
827             poll(pos);
828         }
829
830         // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
831         if (   StopRequest
832             || ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
833             || pos.is_draw()
834             || ply >= PLY_MAX - 1)
835             return VALUE_DRAW;
836
837         // Step 3. Mate distance pruning
838         alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
839         beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
840         if (alpha >= beta)
841             return alpha;
842     }
843
844     // Step 4. Transposition table lookup
845
846     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
847     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
848     excludedMove = ss->excludedMove;
849     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
850
851     tte = TT.retrieve(posKey);
852     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
853
854     // At PV nodes, we don't use the TT for pruning, but only for move ordering.
855     // This is to avoid problems in the following areas:
856     //
857     // * Repetition draw detection
858     // * Fifty move rule detection
859     // * Searching for a mate
860     // * Printing of full PV line
861     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
862     {
863         TT.refresh(tte);
864         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
865         return value_from_tt(tte->value(), ply);
866     }
867
868     // Step 5. Evaluate the position statically and
869     // update gain statistics of parent move.
870     if (isCheck)
871         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
872     else if (tte)
873     {
874         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
875
876         ss->eval = tte->static_value();
877         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
878         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
879     }
880     else
881     {
882         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
883         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
884     }
885
886     // Save gain for the parent non-capture move
887     if (!Root)
888         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
889
890     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
891     if (   !PvNode
892         &&  depth < RazorDepth
893         && !isCheck
894         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
895         &&  ttMove == MOVE_NONE
896         && !value_is_mate(beta)
897         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
898     {
899         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
900         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
901         if (v < rbeta)
902             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
903             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
904             return v;
905     }
906
907     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
908     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
909     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
910     if (   !PvNode
911         && !ss->skipNullMove
912         &&  depth < RazorDepth
913         && !isCheck
914         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
915         && !value_is_mate(beta)
916         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
917         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
918
919     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
920     if (   !PvNode
921         && !ss->skipNullMove
922         &&  depth > ONE_PLY
923         && !isCheck
924         &&  refinedValue >= beta
925         && !value_is_mate(beta)
926         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
927     {
928         ss->currentMove = MOVE_NULL;
929
930         // Null move dynamic reduction based on depth
931         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
932
933         // Null move dynamic reduction based on value
934         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
935             R++;
936
937         pos.do_null_move(st);
938         (ss+1)->skipNullMove = true;
939         nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
940         (ss+1)->skipNullMove = false;
941         pos.undo_null_move();
942
943         if (nullValue >= beta)
944         {
945             // Do not return unproven mate scores
946             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
947                 nullValue = beta;
948
949             if (depth < 6 * ONE_PLY)
950                 return nullValue;
951
952             // Do verification search at high depths
953             ss->skipNullMove = true;
954             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
955             ss->skipNullMove = false;
956
957             if (v >= beta)
958                 return nullValue;
959         }
960         else
961         {
962             // The null move failed low, which means that we may be faced with
963             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
964             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
965             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
966             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
967             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
968             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
969                 mateThreat = true;
970
971             threatMove = (ss+1)->bestMove;
972             if (   depth < ThreatDepth
973                 && (ss-1)->reduction
974                 && threatMove != MOVE_NONE
975                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
976                 return beta - 1;
977         }
978     }
979
980     // Step 9. Internal iterative deepening
981     if (   !Root
982         &&  depth >= IIDDepth[PvNode]
983         &&  ttMove == MOVE_NONE
984         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
985     {
986         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
987
988         ss->skipNullMove = true;
989         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
990         ss->skipNullMove = false;
991
992         ttMove = ss->bestMove;
993         tte = TT.retrieve(posKey);
994     }
995
996     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
997     if (PvNode && !Root) // FIXME
998         mateThreat = pos.has_mate_threat();
999
1000 split_point_start: // At split points actual search starts from here
1001
1002     // Initialize a MovePicker object for the current position
1003     MovePickerExt<SpNode, Root> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
1004     CheckInfo ci(pos);
1005     ss->bestMove = MOVE_NONE;
1006     singleEvasion = !SpNode && isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
1007     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
1008     singularExtensionNode =   !Root
1009                            && !SpNode
1010                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
1011                            && tte
1012                            && tte->move()
1013                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
1014                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
1015                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
1016     if (SpNode)
1017     {
1018         lock_grab(&(sp->lock));
1019         bestValue = sp->bestValue;
1020     }
1021
1022     // Step 10. Loop through moves
1023     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1024     while (   bestValue < beta
1025            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1026            && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1027     {
1028       assert(move_is_ok(move));
1029
1030       if (SpNode)
1031       {
1032           moveCount = ++sp->moveCount;
1033           lock_release(&(sp->lock));
1034       }
1035       else if (move == excludedMove)
1036           continue;
1037       else
1038           movesSearched[moveCount++] = move;
1039
1040       if (Root)
1041       {
1042           // This is used by time management
1043           FirstRootMove = (moveCount == 1);
1044
1045           // Save the current node count before the move is searched
1046           nodes = pos.nodes_searched();
1047
1048           // If it's time to send nodes info, do it here where we have the
1049           // correct accumulated node counts searched by each thread.
1050           if (SendSearchedNodes)
1051           {
1052               SendSearchedNodes = false;
1053               cout << "info nodes " << nodes
1054                    << " nps " << nps(pos)
1055                    << " time " << current_search_time() << endl;
1056           }
1057
1058           if (current_search_time() >= 1000)
1059               cout << "info currmove " << move
1060                    << " currmovenumber " << moveCount << endl;
1061       }
1062
1063       isPvMove = (PvNode && moveCount <= (Root ? MultiPV : 1));
1064       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1065       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1066
1067       // Step 11. Decide the new search depth
1068       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
1069
1070       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1071       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1072       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1073       // lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1074       if (   singularExtensionNode
1075           && move == tte->move()
1076           && ext < ONE_PLY)
1077       {
1078           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1079
1080           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1081           {
1082               Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
1083               ss->excludedMove = move;
1084               ss->skipNullMove = true;
1085               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1086               ss->skipNullMove = false;
1087               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1088               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1089               if (v < b)
1090                   ext = ONE_PLY;
1091           }
1092       }
1093
1094       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1095       ss->currentMove = move;
1096       newDepth = depth - (!Root ? ONE_PLY : DEPTH_ZERO) + ext;
1097
1098       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1099       if (   !PvNode
1100           && !captureOrPromotion
1101           && !isCheck
1102           && !dangerous
1103           &&  move != ttMove
1104           && !move_is_castle(move))
1105       {
1106           // Move count based pruning
1107           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1108               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1109               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1110           {
1111               if (SpNode)
1112                   lock_grab(&(sp->lock));
1113
1114               continue;
1115           }
1116
1117           // Value based pruning
1118           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1119           // but fixing this made program slightly weaker.
1120           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1121           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1122                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1123
1124           if (futilityValueScaled < beta)
1125           {
1126               if (SpNode)
1127               {
1128                   lock_grab(&(sp->lock));
1129                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1130                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1131               }
1132               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1133                   bestValue = futilityValueScaled;
1134
1135               continue;
1136           }
1137
1138           // Prune moves with negative SEE at low depths
1139           if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
1140               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1141               && pos.see_sign(move) < 0)
1142           {
1143               if (SpNode)
1144                   lock_grab(&(sp->lock));
1145
1146               continue;
1147           }
1148       }
1149
1150       // Step 13. Make the move
1151       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1152
1153       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1154       // The first move in list is the expected PV
1155       if (isPvMove)
1156       {
1157           // Aspiration window is disabled in multi-pv case
1158           if (Root && MultiPV > 1)
1159               alpha = -VALUE_INFINITE;
1160
1161           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1162       }
1163       else
1164       {
1165           // Step 14. Reduced depth search
1166           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1167           bool doFullDepthSearch = true;
1168
1169           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1170               && !captureOrPromotion
1171               && !dangerous
1172               && !move_is_castle(move)
1173               &&  ss->killers[0] != move
1174               &&  ss->killers[1] != move)
1175           {
1176               ss->reduction = Root ? reduction<PvNode>(depth, moveCount - MultiPV + 1)
1177                                    : reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1178               if (ss->reduction)
1179               {
1180                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1181                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1182                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1183
1184                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1185               }
1186               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1187           }
1188
1189           // Step 15. Full depth search
1190           if (doFullDepthSearch)
1191           {
1192               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1193               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1194
1195               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1196               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1197               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1198               if (PvNode && value > alpha && (Root || value < beta))
1199                   value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1200           }
1201       }
1202
1203       // Step 16. Undo move
1204       pos.undo_move(move);
1205
1206       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1207
1208       // Step 17. Check for new best move
1209       if (SpNode)
1210       {
1211           lock_grab(&(sp->lock));
1212           bestValue = sp->bestValue;
1213           alpha = sp->alpha;
1214       }
1215
1216       if (!Root && value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)))
1217       {
1218           bestValue = value;
1219
1220           if (SpNode)
1221               sp->bestValue = value;
1222
1223           if (value > alpha)
1224           {
1225               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1226               {
1227                   alpha = value;
1228
1229                   if (SpNode)
1230                       sp->alpha = value;
1231               }
1232               else if (SpNode)
1233                   sp->betaCutoff = true;
1234
1235               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1236                   ss->mateKiller = move;
1237
1238               ss->bestMove = move;
1239
1240               if (SpNode)
1241                   sp->parentSstack->bestMove = move;
1242           }
1243       }
1244
1245       if (Root)
1246       {
1247           // To avoid to exit with bestValue == -VALUE_INFINITE
1248           if (value > bestValue)
1249               bestValue = value;
1250
1251           // Finished searching the move. If StopRequest is true, the search
1252           // was aborted because the user interrupted the search or because we
1253           // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
1254           // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
1255           // move and/or PV.
1256           if (StopRequest)
1257               break;
1258
1259           // Remember searched nodes counts for this move
1260           mp.rm->nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
1261
1262           // Step 17. Check for new best move
1263           if (!isPvMove && value <= alpha)
1264               mp.rm->pv_score = -VALUE_INFINITE;
1265           else
1266           {
1267               // PV move or new best move!
1268
1269               // Update PV
1270               ss->bestMove = move;
1271               mp.rm->pv_score = value;
1272               mp.rm->extract_pv_from_tt(pos);
1273
1274               // We record how often the best move has been changed in each
1275               // iteration. This information is used for time managment: When
1276               // the best move changes frequently, we allocate some more time.
1277               if (!isPvMove && MultiPV == 1)
1278                   Rml.bestMoveChanges++;
1279
1280               // Inform GUI that PV has changed, in case of multi-pv UCI protocol
1281               // requires we send all the PV lines properly sorted.
1282               Rml.sort_multipv(moveCount);
1283
1284               for (int j = 0; j < Min(MultiPV, (int)Rml.size()); j++)
1285                   cout << Rml[j].pv_info_to_uci(pos, depth, alpha, beta, j) << endl;
1286
1287               // Update alpha. In multi-pv we don't use aspiration window, so
1288               // set alpha equal to minimum score among the PV lines.
1289               if (MultiPV > 1)
1290                   alpha = Rml[Min(moveCount, MultiPV) - 1].pv_score; // FIXME why moveCount?
1291               else if (value > alpha)
1292                   alpha = value;
1293
1294           } // PV move or new best move
1295       }
1296
1297       // Step 18. Check for split
1298       if (   !Root
1299           && !SpNode
1300           && depth >= ThreadsMgr.min_split_depth()
1301           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1302           && bestValue < beta
1303           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1304           && !StopRequest
1305           && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1306           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1307                                       threatMove, mateThreat, moveCount, (MovePicker*)&mp, PvNode);
1308     }
1309
1310     // Step 19. Check for mate and stalemate
1311     // All legal moves have been searched and if there are
1312     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1313     // If one move was excluded return fail low score.
1314     if (!SpNode && !moveCount)
1315         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1316
1317     // Step 20. Update tables
1318     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1319     // history counters, and killer moves.
1320     if (!SpNode && !StopRequest && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1321     {
1322         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
1323         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
1324              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
1325
1326         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1327
1328         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1329         if (    bestValue >= beta
1330             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1331         {
1332             update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
1333             update_killers(move, ss->killers);
1334         }
1335     }
1336
1337     if (SpNode)
1338     {
1339         // Here we have the lock still grabbed
1340         sp->slaves[threadID] = 0;
1341         sp->nodes += pos.nodes_searched();
1342         lock_release(&(sp->lock));
1343     }
1344
1345     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1346
1347     return bestValue;
1348   }
1349
1350   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1351   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1352   // less than ONE_PLY).
1353
1354   template <NodeType PvNode>
1355   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1356
1357     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1358     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1359     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1360     assert(depth <= 0);
1361     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1362     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1363
1364     StateInfo st;
1365     Move ttMove, move;
1366     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1367     bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1368     const TTEntry* tte;
1369     Depth ttDepth;
1370     Value oldAlpha = alpha;
1371
1372     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1373
1374     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1375     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1376         return VALUE_DRAW;
1377
1378     // Decide whether or not to include checks, this fixes also the type of
1379     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
1380     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
1381     isCheck = pos.is_check();
1382     ttDepth = (isCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
1383
1384     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1385     // pruning, but only for move ordering.
1386     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1387     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1388
1389     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, ttDepth, beta, ply))
1390     {
1391         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1392         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1393     }
1394
1395     // Evaluate the position statically
1396     if (isCheck)
1397     {
1398         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1399         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1400         enoughMaterial = false;
1401     }
1402     else
1403     {
1404         if (tte)
1405         {
1406             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1407
1408             evalMargin = tte->static_value_margin();
1409             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1410         }
1411         else
1412             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1413
1414         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1415
1416         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1417         if (bestValue >= beta)
1418         {
1419             if (!tte)
1420                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1421
1422             return bestValue;
1423         }
1424
1425         if (PvNode && bestValue > alpha)
1426             alpha = bestValue;
1427
1428         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1429         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1430         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1431     }
1432
1433     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1434     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1435     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
1436     // be generated.
1437     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H);
1438     CheckInfo ci(pos);
1439
1440     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1441     while (   alpha < beta
1442            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1443     {
1444       assert(move_is_ok(move));
1445
1446       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1447
1448       // Futility pruning
1449       if (   !PvNode
1450           && !isCheck
1451           && !moveIsCheck
1452           &&  move != ttMove
1453           &&  enoughMaterial
1454           && !move_is_promotion(move)
1455           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1456       {
1457           futilityValue =  futilityBase
1458                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1459                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1460
1461           if (futilityValue < alpha)
1462           {
1463               if (futilityValue > bestValue)
1464                   bestValue = futilityValue;
1465               continue;
1466           }
1467       }
1468
1469       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1470       evasionPrunable =   isCheck
1471                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1472                        && !pos.move_is_capture(move)
1473                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1474
1475       // Don't search moves with negative SEE values
1476       if (   !PvNode
1477           && (!isCheck || evasionPrunable)
1478           &&  move != ttMove
1479           && !move_is_promotion(move)
1480           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1481           continue;
1482
1483       // Don't search useless checks
1484       if (   !PvNode
1485           && !isCheck
1486           &&  moveIsCheck
1487           &&  move != ttMove
1488           && !pos.move_is_capture_or_promotion(move)
1489           &&  ss->eval + PawnValueMidgame / 4 < beta
1490           && !check_is_dangerous(pos, move, futilityBase, beta, &bestValue))
1491       {
1492           if (ss->eval + PawnValueMidgame / 4 > bestValue)
1493               bestValue = ss->eval + PawnValueMidgame / 4;
1494
1495           continue;
1496       }
1497
1498       // Update current move
1499       ss->currentMove = move;
1500
1501       // Make and search the move
1502       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1503       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1504       pos.undo_move(move);
1505
1506       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1507
1508       // New best move?
1509       if (value > bestValue)
1510       {
1511           bestValue = value;
1512           if (value > alpha)
1513           {
1514               alpha = value;
1515               ss->bestMove = move;
1516           }
1517        }
1518     }
1519
1520     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1521     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1522     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1523         return value_mated_in(ply);
1524
1525     // Update transposition table
1526     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1527     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, ttDepth, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1528
1529     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1530
1531     return bestValue;
1532   }
1533
1534
1535   // check_is_dangerous() tests if a checking move can be pruned in qsearch().
1536   // bestValue is updated only when returning false because in that case move
1537   // will be pruned.
1538
1539   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bestValue)
1540   {
1541     Bitboard b, occ, oldAtt, newAtt, kingAtt;
1542     Square from, to, ksq, victimSq;
1543     Piece pc;
1544     Color them;
1545     Value futilityValue, bv = *bestValue;
1546
1547     from = move_from(move);
1548     to = move_to(move);
1549     them = opposite_color(pos.side_to_move());
1550     ksq = pos.king_square(them);
1551     kingAtt = pos.attacks_from<KING>(ksq);
1552     pc = pos.piece_on(from);
1553
1554     occ = pos.occupied_squares() & ~(1ULL << from) & ~(1ULL << ksq);
1555     oldAtt = pos.attacks_from(pc, from, occ);
1556     newAtt = pos.attacks_from(pc,   to, occ);
1557
1558     // Rule 1. Checks which give opponent's king at most one escape square are dangerous
1559     b = kingAtt & ~pos.pieces_of_color(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
1560
1561     if (!(b && (b & (b - 1))))
1562         return true;
1563
1564     // Rule 2. Queen contact check is very dangerous
1565     if (   type_of_piece(pc) == QUEEN
1566         && bit_is_set(kingAtt, to))
1567         return true;
1568
1569     // Rule 3. Creating new double threats with checks
1570     b = pos.pieces_of_color(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
1571
1572     while (b)
1573     {
1574         victimSq = pop_1st_bit(&b);
1575         futilityValue = futilityBase + pos.endgame_value_of_piece_on(victimSq);
1576
1577         // Note that here we generate illegal "double move"!
1578         if (   futilityValue >= beta
1579             && pos.see_sign(make_move(from, victimSq)) >= 0)
1580             return true;
1581
1582         if (futilityValue > bv)
1583             bv = futilityValue;
1584     }
1585
1586     // Update bestValue only if check is not dangerous (because we will prune the move)
1587     *bestValue = bv;
1588     return false;
1589   }
1590
1591
1592   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1593   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1594   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1595   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1596   // second move is assumed to be a move from the current position.
1597
1598   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1599
1600     Square f1, t1, f2, t2;
1601     Piece p;
1602
1603     assert(m1 && move_is_ok(m1));
1604     assert(m2 && move_is_ok(m2));
1605
1606     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1607     f2 = move_from(m2);
1608     t1 = move_to(m1);
1609     if (f2 == t1)
1610         return true;
1611
1612     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1613     t2 = move_to(m2);
1614     f1 = move_from(m1);
1615     if (t2 == f1)
1616         return true;
1617
1618     // Case 3: Moving through the vacated square
1619     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1620         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1621       return true;
1622
1623     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1624     p = pos.piece_on(t1);
1625     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1626         return true;
1627
1628     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1629     if (    piece_is_slider(p)
1630         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1631         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1632     {
1633         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1634         // move is the opposite of the checking piece.
1635         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1636         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1637
1638         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1639             return true;
1640     }
1641     return false;
1642   }
1643
1644
1645   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1646   // compensated for the ply.
1647
1648   bool value_is_mate(Value value) {
1649
1650     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1651
1652     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1653           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1654   }
1655
1656
1657   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1658   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1659   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1660
1661   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1662
1663     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1664       return v + ply;
1665
1666     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1667       return v - ply;
1668
1669     return v;
1670   }
1671
1672
1673   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1674   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1675
1676   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1677
1678     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1679       return v - ply;
1680
1681     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1682       return v + ply;
1683
1684     return v;
1685   }
1686
1687
1688   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1689   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1690   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1691   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1692   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1693   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1694   template <NodeType PvNode>
1695   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck,
1696                   bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1697
1698     assert(m != MOVE_NONE);
1699
1700     Depth result = DEPTH_ZERO;
1701     *dangerous = moveIsCheck | singleEvasion | mateThreat;
1702
1703     if (*dangerous)
1704     {
1705         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1706             result += CheckExtension[PvNode];
1707
1708         if (singleEvasion)
1709             result += SingleEvasionExtension[PvNode];
1710
1711         if (mateThreat)
1712             result += MateThreatExtension[PvNode];
1713     }
1714
1715     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1716     {
1717         Color c = pos.side_to_move();
1718         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1719         {
1720             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1721             *dangerous = true;
1722         }
1723         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1724         {
1725             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1726             *dangerous = true;
1727         }
1728     }
1729
1730     if (   captureOrPromotion
1731         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1732         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1733             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1734         && !move_is_promotion(m)
1735         && !move_is_ep(m))
1736     {
1737         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1738         *dangerous = true;
1739     }
1740
1741     if (   PvNode
1742         && captureOrPromotion
1743         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1744         && pos.see_sign(m) >= 0)
1745     {
1746         result += ONE_PLY / 2;
1747         *dangerous = true;
1748     }
1749
1750     return Min(result, ONE_PLY);
1751   }
1752
1753
1754   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1755   // is somehow coonected to the threat move returned by null search.
1756
1757   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1758
1759     assert(move_is_ok(m));
1760     assert(threat && move_is_ok(threat));
1761     assert(!pos.move_is_check(m));
1762     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1763     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1764
1765     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1766
1767     mfrom = move_from(m);
1768     mto = move_to(m);
1769     tfrom = move_from(threat);
1770     tto = move_to(threat);
1771
1772     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1773     if (mfrom == tto)
1774         return true;
1775
1776     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1777     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
1778     if (   pos.move_is_capture(threat)
1779         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1780             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1781         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1782         return true;
1783
1784     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1785     // prune safe moves which block its ray.
1786     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1787         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1788         && pos.see_sign(m) >= 0)
1789         return true;
1790
1791     return false;
1792   }
1793
1794
1795   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1796   // can be used at a given point in search.
1797
1798   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1799
1800     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1801
1802     return   (   tte->depth() >= depth
1803               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1804               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1805
1806           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1807               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1808   }
1809
1810
1811   // refine_eval() returns the transposition table score if
1812   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1813
1814   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1815
1816       assert(tte);
1817
1818       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1819
1820       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1821           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1822           return v;
1823
1824       return defaultEval;
1825   }
1826
1827
1828   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1829   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1830
1831   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1832                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1833     Move m;
1834     Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
1835
1836     H.update(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), bonus);
1837
1838     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1839     {
1840         m = movesSearched[i];
1841
1842         assert(m != move);
1843
1844         if (!pos.move_is_capture_or_promotion(m))
1845             H.update(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), -bonus);
1846     }
1847   }
1848
1849
1850   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
1851   // among the killer moves of that ply.
1852
1853   void update_killers(Move m, Move killers[]) {
1854
1855     if (m == killers[0])
1856         return;
1857
1858     killers[1] = killers[0];
1859     killers[0] = m;
1860   }
1861
1862
1863   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1864   // the static position evaluation before and after the move.
1865
1866   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1867
1868     if (   m != MOVE_NULL
1869         && before != VALUE_NONE
1870         && after != VALUE_NONE
1871         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1872         && !move_is_special(m))
1873         H.update_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1874   }
1875
1876
1877   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI
1878   // protocol specifications:
1879   //
1880   // cp <x>     The score from the engine's point of view in centipawns.
1881   // mate <y>   Mate in y moves, not plies. If the engine is getting mated
1882   //            use negative values for y.
1883
1884   std::string value_to_uci(Value v) {
1885
1886     std::stringstream s;
1887
1888     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1889       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to centipawns
1890     else
1891       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2 );
1892
1893     return s.str();
1894   }
1895
1896
1897   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1898   // since the beginning of the current search.
1899
1900   int current_search_time() {
1901
1902     return get_system_time() - SearchStartTime;
1903   }
1904
1905
1906   // nps() computes the current nodes/second count
1907
1908   int nps(const Position& pos) {
1909
1910     int t = current_search_time();
1911     return (t > 0 ? int((pos.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
1912   }
1913
1914
1915   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1916   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1917   // search.
1918
1919   void poll(const Position& pos) {
1920
1921     static int lastInfoTime;
1922     int t = current_search_time();
1923
1924     //  Poll for input
1925     if (input_available())
1926     {
1927         // We are line oriented, don't read single chars
1928         std::string command;
1929
1930         if (!std::getline(std::cin, command))
1931             command = "quit";
1932
1933         if (command == "quit")
1934         {
1935             // Quit the program as soon as possible
1936             Pondering = false;
1937             QuitRequest = StopRequest = true;
1938             return;
1939         }
1940         else if (command == "stop")
1941         {
1942             // Stop calculating as soon as possible, but still send the "bestmove"
1943             // and possibly the "ponder" token when finishing the search.
1944             Pondering = false;
1945             StopRequest = true;
1946         }
1947         else if (command == "ponderhit")
1948         {
1949             // The opponent has played the expected move. GUI sends "ponderhit" if
1950             // we were told to ponder on the same move the opponent has played. We
1951             // should continue searching but switching from pondering to normal search.
1952             Pondering = false;
1953
1954             if (StopOnPonderhit)
1955                 StopRequest = true;
1956         }
1957     }
1958
1959     // Print search information
1960     if (t < 1000)
1961         lastInfoTime = 0;
1962
1963     else if (lastInfoTime > t)
1964         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1965         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1966         lastInfoTime = 0;
1967
1968     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1969     {
1970         lastInfoTime = t;
1971
1972         if (dbg_show_mean)
1973             dbg_print_mean();
1974
1975         if (dbg_show_hit_rate)
1976             dbg_print_hit_rate();
1977
1978         // Send info on searched nodes as soon as we return to root
1979         SendSearchedNodes = true;
1980     }
1981
1982     // Should we stop the search?
1983     if (Pondering)
1984         return;
1985
1986     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
1987                            && !AspirationFailLow
1988                            &&  t > TimeMgr.available_time();
1989
1990     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
1991                      || stillAtFirstMove;
1992
1993     if (   (UseTimeManagement && noMoreTime)
1994         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
1995         || (MaxNodes && pos.nodes_searched() >= MaxNodes)) // FIXME
1996         StopRequest = true;
1997   }
1998
1999
2000   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2001   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
2002   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
2003   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2004   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2005   // after which the bestmove and pondermove will be printed.
2006
2007   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2008
2009     std::string command;
2010
2011     while (true)
2012     {
2013         // Wait for a command from stdin
2014         if (!std::getline(std::cin, command))
2015             command = "quit";
2016
2017         if (command == "quit")
2018         {
2019             QuitRequest = true;
2020             break;
2021         }
2022         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2023             break;
2024     }
2025   }
2026
2027
2028   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2029   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2030   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2031   // threads and one for Windows threads.
2032
2033 #if !defined(_MSC_VER)
2034
2035   void* init_thread(void* threadID) {
2036
2037     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2038     return NULL;
2039   }
2040
2041 #else
2042
2043   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2044
2045     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2046     return 0;
2047   }
2048
2049 #endif
2050
2051
2052   /// The ThreadsManager class
2053
2054
2055   // read_uci_options() updates number of active threads and other internal
2056   // parameters according to the UCI options values. It is called before
2057   // to start a new search.
2058
2059   void ThreadsManager::read_uci_options() {
2060
2061     maxThreadsPerSplitPoint = Options["Maximum Number of Threads per Split Point"].value<int>();
2062     minimumSplitDepth       = Options["Minimum Split Depth"].value<int>() * ONE_PLY;
2063     useSleepingThreads      = Options["Use Sleeping Threads"].value<bool>();
2064     activeThreads           = Options["Threads"].value<int>();
2065   }
2066
2067
2068   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2069   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2070   // object for which the current thread is the master.
2071
2072   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2073
2074     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2075
2076     int i;
2077     bool allFinished = false;
2078
2079     while (true)
2080     {
2081         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2082         // master should exit as last one.
2083         if (allThreadsShouldExit)
2084         {
2085             assert(!sp);
2086             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2087             return;
2088         }
2089
2090         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2091         // instead of wasting CPU time polling for work.
2092         while (   threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2093                || (useSleepingThreads && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
2094         {
2095             assert(!sp || useSleepingThreads);
2096             assert(threadID != 0 || useSleepingThreads);
2097
2098             if (threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING)
2099                 threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2100
2101             // Grab the lock to avoid races with wake_sleeping_thread()
2102             lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2103
2104             // If we are master and all slaves have finished do not go to sleep
2105             for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2106             allFinished = (i == activeThreads);
2107
2108             if (allFinished || allThreadsShouldExit)
2109             {
2110                 lock_release(&sleepLock[threadID]);
2111                 break;
2112             }
2113
2114             // Do sleep here after retesting sleep conditions
2115             if (threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)
2116                 cond_wait(&sleepCond[threadID], &sleepLock[threadID]);
2117
2118             lock_release(&sleepLock[threadID]);
2119         }
2120
2121         // If this thread has been assigned work, launch a search
2122         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2123         {
2124             assert(!allThreadsShouldExit);
2125
2126             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2127
2128             // Here we call search() with SplitPoint template parameter set to true
2129             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2130             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2131             SearchStack* ss = tsp->sstack[threadID] + 1;
2132             ss->sp = tsp;
2133
2134             if (tsp->pvNode)
2135                 search<PV, true, false>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2136             else
2137                 search<NonPV, true, false>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2138
2139             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2140
2141             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2142
2143             // Wake up master thread so to allow it to return from the idle loop in
2144             // case we are the last slave of the split point.
2145             if (useSleepingThreads && threadID != tsp->master && threads[tsp->master].state == THREAD_AVAILABLE)
2146                 wake_sleeping_thread(tsp->master);
2147         }
2148
2149         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2150         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2151         for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2152         allFinished = (i == activeThreads);
2153
2154         if (allFinished)
2155         {
2156             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2157             // be sure sp->lock has been released before to return.
2158             lock_grab(&(sp->lock));
2159             lock_release(&(sp->lock));
2160
2161             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2162             // because here is all finished is not possible master is booked.
2163             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2164
2165             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2166             return;
2167         }
2168     }
2169   }
2170
2171
2172   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2173   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2174   // objects.
2175
2176   void ThreadsManager::init_threads() {
2177
2178     int i, arg[MAX_THREADS];
2179     bool ok;
2180
2181     // Initialize global locks
2182     lock_init(&mpLock);
2183
2184     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2185     {
2186         lock_init(&sleepLock[i]);
2187         cond_init(&sleepCond[i]);
2188     }
2189
2190     // Initialize splitPoints[] locks
2191     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2192         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2193             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2194
2195     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2196     allThreadsShouldExit = false;
2197
2198     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2199     activeThreads = 1;
2200
2201     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2202     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2203     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2204         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2205
2206     // Launch the helper threads
2207     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2208     {
2209         arg[i] = i;
2210
2211 #if !defined(_MSC_VER)
2212         pthread_t pthread[1];
2213         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&arg[i])) == 0);
2214         pthread_detach(pthread[0]);
2215 #else
2216         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&arg[i]), 0, NULL) != NULL);
2217 #endif
2218         if (!ok)
2219         {
2220             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2221             exit(EXIT_FAILURE);
2222         }
2223
2224         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2225         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2226     }
2227   }
2228
2229
2230   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2231   // helper threads exit cleanly.
2232
2233   void ThreadsManager::exit_threads() {
2234
2235     allThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2236
2237     // Wake up all the threads and waits for termination
2238     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2239     {
2240         wake_sleeping_thread(i);
2241         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2242     }
2243
2244     // Now we can safely destroy the locks
2245     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2246         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2247             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2248
2249     lock_destroy(&mpLock);
2250
2251     // Now we can safely destroy the wait conditions
2252     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2253     {
2254         lock_destroy(&sleepLock[i]);
2255         cond_destroy(&sleepCond[i]);
2256     }
2257   }
2258
2259
2260   // cutoff_at_splitpoint() checks whether a beta cutoff has occurred in
2261   // the thread's currently active split point, or in some ancestor of
2262   // the current split point.
2263
2264   bool ThreadsManager::cutoff_at_splitpoint(int threadID) const {
2265
2266     assert(threadID >= 0 && threadID < activeThreads);
2267
2268     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2269
2270     for ( ; sp && !sp->betaCutoff; sp = sp->parent) {}
2271     return sp != NULL;
2272   }
2273
2274
2275   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2276   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2277   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2278   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2279   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2280   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2281   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2282
2283   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2284
2285     assert(slave >= 0 && slave < activeThreads);
2286     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2287     assert(activeThreads > 1);
2288
2289     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2290         return false;
2291
2292     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2293     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2294
2295     // No active split points means that the thread is available as
2296     // a slave for any other thread.
2297     if (localActiveSplitPoints == 0 || activeThreads == 2)
2298         return true;
2299
2300     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2301     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2302     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2303     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2304         return true;
2305
2306     return false;
2307   }
2308
2309
2310   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2311   // a slave for the thread with threadID "master".
2312
2313   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2314
2315     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2316     assert(activeThreads > 1);
2317
2318     for (int i = 0; i < activeThreads; i++)
2319         if (thread_is_available(i, master))
2320             return true;
2321
2322     return false;
2323   }
2324
2325
2326   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2327   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2328   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2329   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2330   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2331   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2332   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
2333   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
2334
2335   template <bool Fake>
2336   void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2337                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2338                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2339     assert(pos.is_ok());
2340     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2341     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2342     assert(*bestValue <= *alpha);
2343     assert(*alpha < beta);
2344     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2345     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2346     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < activeThreads);
2347     assert(activeThreads > 1);
2348
2349     int i, master = pos.thread();
2350     Thread& masterThread = threads[master];
2351
2352     lock_grab(&mpLock);
2353
2354     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2355     // active split points, don't split.
2356     if (   !available_thread_exists(master)
2357         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2358     {
2359         lock_release(&mpLock);
2360         return;
2361     }
2362
2363     // Pick the next available split point object from the split point stack
2364     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2365
2366     // Initialize the split point object
2367     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2368     splitPoint.master = master;
2369     splitPoint.betaCutoff = false;
2370     splitPoint.ply = ply;
2371     splitPoint.depth = depth;
2372     splitPoint.threatMove = threatMove;
2373     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2374     splitPoint.alpha = *alpha;
2375     splitPoint.beta = beta;
2376     splitPoint.pvNode = pvNode;
2377     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2378     splitPoint.mp = mp;
2379     splitPoint.moveCount = moveCount;
2380     splitPoint.pos = &pos;
2381     splitPoint.nodes = 0;
2382     splitPoint.parentSstack = ss;
2383     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2384         splitPoint.slaves[i] = 0;
2385
2386     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2387
2388     // If we are here it means we are not available
2389     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2390
2391     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2392
2393     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2394     for (i = 0; !Fake && i < activeThreads && workersCnt < maxThreadsPerSplitPoint; i++)
2395         if (thread_is_available(i, master))
2396         {
2397             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2398             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2399             splitPoint.slaves[i] = 1;
2400             workersCnt++;
2401         }
2402
2403     assert(Fake || workersCnt > 1);
2404
2405     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2406     lock_release(&mpLock);
2407
2408     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2409     // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
2410     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2411         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2412         {
2413             memcpy(splitPoint.sstack[i], ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2414
2415             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2416
2417             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2418
2419             if (useSleepingThreads && i != master)
2420                 wake_sleeping_thread(i);
2421         }
2422
2423     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2424     // which it will instantly launch a search, because its state is
2425     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2426     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2427     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2428     idle_loop(master, &splitPoint);
2429
2430     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2431     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2432     lock_grab(&mpLock);
2433
2434     *alpha = splitPoint.alpha;
2435     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2436     masterThread.activeSplitPoints--;
2437     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2438     pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
2439
2440     lock_release(&mpLock);
2441   }
2442
2443
2444   // wake_sleeping_thread() wakes up the thread with the given threadID
2445   // when it is time to start a new search.
2446
2447   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2448
2449      lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2450      cond_signal(&sleepCond[threadID]);
2451      lock_release(&sleepLock[threadID]);
2452   }
2453
2454
2455   /// RootMove and RootMoveList method's definitions
2456
2457   RootMove::RootMove() {
2458
2459     nodes = 0;
2460     pv_score = non_pv_score = -VALUE_INFINITE;
2461     pv[0] = MOVE_NONE;
2462   }
2463
2464   RootMove& RootMove::operator=(const RootMove& rm) {
2465
2466     const Move* src = rm.pv;
2467     Move* dst = pv;
2468
2469     // Avoid a costly full rm.pv[] copy
2470     do *dst++ = *src; while (*src++ != MOVE_NONE);
2471
2472     nodes = rm.nodes;
2473     pv_score = rm.pv_score;
2474     non_pv_score = rm.non_pv_score;
2475     return *this;
2476   }
2477
2478   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2479   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2480   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2481   // long PV to print that is important for position analysis.
2482
2483   void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
2484
2485     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2486     TTEntry* tte;
2487     int ply = 1;
2488
2489     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2490
2491     pos.do_move(pv[0], *st++);
2492
2493     while (   (tte = TT.retrieve(pos.get_key())) != NULL
2494            && tte->move() != MOVE_NONE
2495            && move_is_legal(pos, tte->move())
2496            && ply < PLY_MAX
2497            && (!pos.is_draw() || ply < 2))
2498     {
2499         pv[ply] = tte->move();
2500         pos.do_move(pv[ply++], *st++);
2501     }
2502     pv[ply] = MOVE_NONE;
2503
2504     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2505   }
2506
2507   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2508   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2509   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2510
2511   void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
2512
2513     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2514     TTEntry* tte;
2515     Key k;
2516     Value v, m = VALUE_NONE;
2517     int ply = 0;
2518
2519     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2520
2521     do {
2522         k = pos.get_key();
2523         tte = TT.retrieve(k);
2524
2525         // Don't overwrite exsisting correct entries
2526         if (!tte || tte->move() != pv[ply])
2527         {
2528             v = (pos.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
2529             TT.store(k, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], v, m);
2530         }
2531         pos.do_move(pv[ply], *st++);
2532
2533     } while (pv[++ply] != MOVE_NONE);
2534
2535     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2536   }
2537
2538   // pv_info_to_uci() returns a string with information on the current PV line
2539   // formatted according to UCI specification and eventually writes the info
2540   // to a log file. It is called at each iteration or after a new pv is found.
2541
2542   std::string RootMove::pv_info_to_uci(Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta, int pvLine) {
2543
2544     std::stringstream s, l;
2545     Move* m = pv;
2546
2547     while (*m != MOVE_NONE)
2548         l << *m++ << " ";
2549
2550     s << "info depth " << depth / ONE_PLY
2551       << " seldepth " << int(m - pv)
2552       << " multipv " << pvLine + 1
2553       << " score " << value_to_uci(pv_score)
2554       << (pv_score >= beta ? " lowerbound" : pv_score <= alpha ? " upperbound" : "")
2555       << " time "  << current_search_time()
2556       << " nodes " << pos.nodes_searched()
2557       << " nps "   << nps(pos)
2558       << " pv "    << l.str();
2559
2560     if (UseLogFile && pvLine == 0)
2561     {
2562         ValueType t = pv_score >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER :
2563                       pv_score <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT;
2564
2565         LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), depth / ONE_PLY, pv_score, t, pv) << endl;
2566     }
2567     return s.str();
2568   }
2569
2570
2571   void RootMoveList::init(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2572
2573     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2574     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2575     StateInfo st;
2576     Move* sm;
2577
2578     // Initialize search stack
2579     memset(ss, 0, PLY_MAX_PLUS_2 * sizeof(SearchStack));
2580     ss[0].eval = ss[0].evalMargin = VALUE_NONE;
2581     bestMoveChanges = 0;
2582     clear();
2583
2584     // Generate all legal moves
2585     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
2586
2587     // Add each move to the RootMoveList's vector
2588     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2589     {
2590         // If we have a searchMoves[] list then verify cur->move
2591         // is in the list before to add it.
2592         for (sm = searchMoves; *sm && *sm != cur->move; sm++) {}
2593
2594         if (searchMoves[0] && *sm != cur->move)
2595             continue;
2596
2597         // Find a quick score for the move and add to the list
2598         pos.do_move(cur->move, st);
2599
2600         RootMove rm;
2601         rm.pv[0] = ss[0].currentMove = cur->move;
2602         rm.pv[1] = MOVE_NONE;
2603         rm.pv_score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, DEPTH_ZERO, 1);
2604         push_back(rm);
2605
2606         pos.undo_move(cur->move);
2607     }
2608     sort();
2609   }
2610
2611 } // namespace