fab117808532347af74a6569f5b14e02cf7b69ee
[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     RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]);
149     void set_non_pv_scores(const Position& pos, Move ttm, SearchStack* ss);
150
151     void sort() { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), end()); }
152     void sort_multipv(int n) { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), begin() + n); }
153
154     int bestMoveChanges;
155   };
156
157
158   // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
159   // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
160   // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
161   // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
162   // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
163   // operator<<() that will use it to properly format castling moves.
164   enum set960 {};
165
166   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& f) {
167
168     os.iword(0) = int(f);
169     return os;
170   }
171
172
173   // Overload operator << for moves to make it easier to print moves in
174   // coordinate notation compatible with UCI protocol.
175   std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Move m) {
176
177     bool chess960 = (os.iword(0) != 0); // See set960()
178     return os << move_to_uci(m, chess960);
179   }
180
181
182   /// Adjustments
183
184   // Step 6. Razoring
185
186   // Maximum depth for razoring
187   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
188
189   // Dynamic razoring margin based on depth
190   inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
191
192   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
193   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
194
195   // Step 9. Internal iterative deepening
196
197   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
198   const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
199
200   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
201   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
202   const Value IIDMargin = Value(0x100);
203
204   // Step 11. Decide the new search depth
205
206   // Extensions. Configurable UCI options
207   // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
208   Depth CheckExtension[2], SingleEvasionExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
209   Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
210
211   // Minimum depth for use of singular extension
212   const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
213
214   // If the TT move is at least SingularExtensionMargin better then the
215   // remaining ones we will extend it.
216   const Value SingularExtensionMargin = Value(0x20);
217
218   // Step 12. Futility pruning
219
220   // Futility margin for quiescence search
221   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
222
223   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
224   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
225   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
226
227   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
228   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
229
230   // Step 14. Reduced search
231
232   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
233   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
234
235   template <NodeType PV>
236   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
237
238   // Common adjustments
239
240   // Search depth at iteration 1
241   const Depth InitialDepth = ONE_PLY;
242
243   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
244   // better than the second best move.
245   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
246
247
248   /// Namespace variables
249
250   // Book object
251   Book OpeningBook;
252
253   // Pointer to root move list
254   RootMoveList* Rml;
255
256   // MultiPV mode
257   int MultiPV;
258
259   // Time managment variables
260   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
261   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, Pondering, StopOnPonderhit;
262   bool FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
263   TimeManager TimeMgr;
264
265   // Log file
266   bool UseLogFile;
267   std::ofstream LogFile;
268
269   // Multi-threads manager object
270   ThreadsManager ThreadsMgr;
271
272   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
273   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
274   bool SendSearchedNodes;
275   int NodesSincePoll;
276   int NodesBetweenPolls = 30000;
277
278   // History table
279   History H;
280
281   /// Local functions
282
283   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove);
284
285   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
286   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
287
288   template <NodeType PvNode>
289   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
290
291   template <NodeType PvNode>
292   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
293
294       return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO, ply)
295                              : search<PvNode, false, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
296   }
297
298   template <NodeType PvNode>
299   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous);
300
301   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bValue);
302   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
303   bool value_is_mate(Value value);
304   Value value_to_tt(Value v, int ply);
305   Value value_from_tt(Value v, int ply);
306   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
307   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
308   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
309   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
310   void update_killers(Move m, Move killers[]);
311   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
312
313   int current_search_time();
314   std::string value_to_uci(Value v);
315   int nps(const Position& pos);
316   void poll(const Position& pos);
317   void wait_for_stop_or_ponderhit();
318   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size);
319
320 #if !defined(_MSC_VER)
321   void* init_thread(void* threadID);
322 #else
323   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
324 #endif
325
326
327   // A dispatcher to choose among different move sources according to the type of node
328   template<bool SpNode, bool Root> struct MovePickerExt;
329
330   // In Root nodes use RootMoveList Rml as source
331   template<> struct MovePickerExt<false, true> {
332
333       MovePickerExt(const Position&, Move, Depth, const History&, SearchStack*, Value)
334                   : rm(Rml->begin()), firstCall(true) {}
335
336       Move get_next_move() {
337
338         if (!firstCall)
339             ++rm;
340         else
341             firstCall = false;
342
343         return rm != Rml->end() ? rm->pv[0] : MOVE_NONE;
344       }
345       int number_of_evasions() const { return (int)Rml->size(); }
346
347       RootMoveList::iterator rm;
348       bool firstCall;
349   };
350
351   // In SpNodes use split point's shared MovePicker as move source
352   template<> struct MovePickerExt<true, false> {
353
354       MovePickerExt(const Position&, Move, Depth, const History&, SearchStack* ss, Value)
355                   : mp(ss->sp->mp) {}
356
357       Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
358       int number_of_evasions() const { return mp->number_of_evasions(); }
359
360       RootMoveList::iterator rm; // Dummy, never used
361       MovePicker* mp;
362   };
363
364   // Normal case, create and use a MovePicker object as source
365   template<> struct MovePickerExt<false, false> : public MovePicker {
366
367       MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
368                     SearchStack* ss, Value beta) : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, beta) {}
369
370       RootMoveList::iterator rm; // Dummy, never used
371   };
372
373 } // namespace
374
375
376 ////
377 //// Functions
378 ////
379
380 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
381 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
382
383 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
384 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
385
386
387 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
388
389 void init_search() {
390
391   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
392   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
393   int mc; // moveCount
394
395   // Init reductions array
396   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
397   {
398       double    pvRed = log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.0;
399       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
400       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
401       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
402   }
403
404   // Init futility margins array
405   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
406       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
407
408   // Init futility move count array
409   for (d = 0; d < 32; d++)
410       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
411 }
412
413
414 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
415 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
416
417 int64_t perft(Position& pos, Depth depth)
418 {
419     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
420     StateInfo st;
421     Move m;
422     int64_t sum = 0;
423
424     // Generate all legal moves
425     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
426
427     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
428     // the moves, just to count them.
429     if (depth <= ONE_PLY)
430         return int(last - mlist);
431
432     // Loop through all legal moves
433     CheckInfo ci(pos);
434     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
435     {
436         m = cur->move;
437         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
438         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
439         pos.undo_move(m);
440     }
441     return sum;
442 }
443
444
445 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
446 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
447 /// search-related global variables, and calls id_loop(). It returns false
448 /// when a quit command is received during the search.
449
450 bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
451            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
452
453   // Initialize global search variables
454   StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = SendSearchedNodes = false;
455   NodesSincePoll = 0;
456   SearchStartTime = get_system_time();
457   ExactMaxTime = maxTime;
458   MaxDepth = maxDepth;
459   MaxNodes = maxNodes;
460   InfiniteSearch = infinite;
461   Pondering = ponder;
462   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
463
464   // Look for a book move, only during games, not tests
465   if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
466   {
467       if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.name())
468           OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
469
470       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
471       if (bookMove != MOVE_NONE)
472       {
473           if (Pondering)
474               wait_for_stop_or_ponderhit();
475
476           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
477           return !QuitRequest;
478       }
479   }
480
481   // Read UCI option values
482   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
483   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
484   {
485       Options["Clear Hash"].set_value("false");
486       TT.clear();
487   }
488
489   CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
490   CheckExtension[0]         = Options["Check Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
491   SingleEvasionExtension[1] = Options["Single Evasion Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
492   SingleEvasionExtension[0] = Options["Single Evasion Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
493   PawnPushTo7thExtension[1] = Options["Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
494   PawnPushTo7thExtension[0] = Options["Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
495   PassedPawnExtension[1]    = Options["Passed Pawn Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
496   PassedPawnExtension[0]    = Options["Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
497   PawnEndgameExtension[1]   = Options["Pawn Endgame Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
498   PawnEndgameExtension[0]   = Options["Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
499   MateThreatExtension[1]    = Options["Mate Threat Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
500   MateThreatExtension[0]    = Options["Mate Threat Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
501   MultiPV                   = Options["MultiPV"].value<int>();
502   UseLogFile                = Options["Use Search Log"].value<bool>();
503
504   read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
505
506   // Set the number of active threads
507   ThreadsMgr.read_uci_options();
508   init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
509
510   // Wake up needed threads
511   for (int i = 1; i < ThreadsMgr.active_threads(); i++)
512       ThreadsMgr.wake_sleeping_thread(i);
513
514   // Set thinking time
515   int myTime = time[pos.side_to_move()];
516   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
517   if (UseTimeManagement)
518       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
519
520   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
521   // heavy time pressure.
522   if (MaxNodes)
523       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
524   else if (myTime && myTime < 1000)
525       NodesBetweenPolls = 1000;
526   else if (myTime && myTime < 5000)
527       NodesBetweenPolls = 5000;
528   else
529       NodesBetweenPolls = 30000;
530
531   // Write search information to log file
532   if (UseLogFile)
533   {
534       std::string name = Options["Search Log Filename"].value<std::string>();
535       LogFile.open(name.c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
536
537       LogFile << "Searching: "  << pos.to_fen()
538               << "\ninfinite: " << infinite
539               << " ponder: "    << ponder
540               << " time: "      << myTime
541               << " increment: " << myIncrement
542               << " moves to go: " << movesToGo << endl;
543   }
544
545   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
546   Move ponderMove = MOVE_NONE;
547   Move bestMove = id_loop(pos, searchMoves, &ponderMove);
548
549   // Print final search statistics
550   cout << "info nodes " << pos.nodes_searched()
551        << " nps " << nps(pos)
552        << " time " << current_search_time() << endl;
553
554   if (UseLogFile)
555   {
556       LogFile << "\nNodes: " << pos.nodes_searched()
557               << "\nNodes/second: " << nps(pos)
558               << "\nBest move: " << move_to_san(pos, bestMove);
559
560       StateInfo st;
561       pos.do_move(bestMove, st);
562       LogFile << "\nPonder move: "
563               << move_to_san(pos, ponderMove) // Works also with MOVE_NONE
564               << endl;
565
566       // Return from think() with unchanged position
567       pos.undo_move(bestMove);
568
569       LogFile.close();
570   }
571
572   // This makes all the threads to go to sleep
573   ThreadsMgr.set_active_threads(1);
574
575   // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
576   // best move before we are told to do so.
577   if (!StopRequest && (Pondering || InfiniteSearch))
578       wait_for_stop_or_ponderhit();
579
580   // Could be both MOVE_NONE when searching on a stalemate position
581   cout << "bestmove " << bestMove << " ponder " << ponderMove << endl;
582
583   return !QuitRequest;
584 }
585
586
587 namespace {
588
589   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls search()
590   // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
591   // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
592   // reached.
593
594   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove) {
595
596     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
597
598     Depth depth;
599     Move EasyMove = MOVE_NONE;
600     Value value, alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
601     int researchCountFL, researchCountFH;
602
603     int iteration;
604     int bestMoveChanges[PLY_MAX_PLUS_2];
605     Value values[PLY_MAX_PLUS_2];
606     int aspirationDelta = 0;
607
608     // Moves to search are verified, scored and sorted
609     RootMoveList rml(pos, searchMoves);
610     Rml = &rml;
611
612     // Handle special case of searching on a mate/stale position
613     if (rml.size() == 0)
614     {
615         Value s = (pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW);
616
617         cout << "info depth " << 1
618              << " score " << value_to_uci(s) << endl;
619
620         return MOVE_NONE;
621     }
622
623     // Initialize
624     TT.new_search();
625     H.clear();
626     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
627     values[1] = rml[0].pv_score;
628     iteration = 1;
629
630     // Send initial RootMoveList scoring (iteration 1)
631     cout << set960(pos.is_chess960()) // Is enough to set once at the beginning
632          << "info depth " << iteration
633          << "\n" << rml[0].pv_info_to_uci(pos, ONE_PLY, alpha, beta) << endl;
634
635     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
636     if (   rml.size() == 1
637         || rml[0].pv_score > rml[1].pv_score + EasyMoveMargin)
638         EasyMove = rml[0].pv[0];
639
640     // Iterative deepening loop
641     while (iteration < PLY_MAX)
642     {
643         // Initialize iteration
644         iteration++;
645         Rml->bestMoveChanges = 0;
646
647         cout << "info depth " << iteration << endl;
648
649         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
650         if (MultiPV == 1 && iteration >= 6 && abs(values[iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
651         {
652             int prevDelta1 = values[iteration - 1] - values[iteration - 2];
653             int prevDelta2 = values[iteration - 2] - values[iteration - 3];
654
655             aspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
656             aspirationDelta = (aspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
657
658             alpha = Max(values[iteration - 1] - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
659             beta  = Min(values[iteration - 1] + aspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
660         }
661
662         depth = (iteration - 2) * ONE_PLY + InitialDepth;
663
664         researchCountFL = researchCountFH = 0;
665
666         // We start with small aspiration window and in case of fail high/low, we
667         // research with bigger window until we are not failing high/low anymore.
668         while (true)
669         {
670             // Sort the moves before to (re)search
671             rml.set_non_pv_scores(pos, rml[0].pv[0], ss);
672             rml.sort();
673
674             // Search to the current depth
675             value = search<PV, false, true>(pos, ss, alpha, beta, depth, 0);
676
677             // Sort the moves and write PV lines to transposition table, in case
678             // the relevant entries have been overwritten during the search.
679             rml.sort();
680             for (int i = 0; i < Min(MultiPV, (int)rml.size()); i++)
681                 rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
682
683             bestMoveChanges[iteration] = Rml->bestMoveChanges;
684
685             if (StopRequest)
686                 break;
687
688             assert(value >= alpha);
689
690             if (value >= beta)
691             {
692                 // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
693                 beta = Min(beta + aspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
694                 researchCountFH++;
695             }
696             else if (value <= alpha)
697             {
698                 AspirationFailLow = true;
699                 StopOnPonderhit = false;
700
701                 // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
702                 alpha = Max(alpha - aspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
703                 researchCountFL++;
704             }
705             else
706                 break;
707         }
708
709         if (StopRequest)
710             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
711
712         //Save info about search result
713         values[iteration] = value;
714
715         // Drop the easy move if differs from the new best move
716         if (rml[0].pv[0] != EasyMove)
717             EasyMove = MOVE_NONE;
718
719         if (UseTimeManagement)
720         {
721             // Time to stop?
722             bool noMoreTime = false;
723
724             // Stop search early if there is only a single legal move,
725             // we search up to Iteration 6 anyway to get a proper score.
726             if (iteration >= 6 && rml.size() == 1)
727                 noMoreTime = true;
728
729             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
730             if (   iteration >= 6
731                 && abs(values[iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
732                 && abs(values[iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
733                 noMoreTime = true;
734
735             // Stop search early if one move seems to be much better than the others
736             if (   iteration >= 8
737                 && EasyMove == rml[0].pv[0]
738                 && (  (   rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
739                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
740                     ||(   rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
741                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
742                 noMoreTime = true;
743
744             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
745             if (iteration > 5 && iteration <= 50)
746                 TimeMgr.pv_instability(bestMoveChanges[iteration], bestMoveChanges[iteration-1]);
747
748             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
749             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
750             // move at the next iteration anyway.
751             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
752                 noMoreTime = true;
753
754             if (noMoreTime)
755             {
756                 if (Pondering)
757                     StopOnPonderhit = true;
758                 else
759                     break;
760             }
761         }
762
763         if (MaxDepth && iteration >= MaxDepth)
764             break;
765     }
766
767     *ponderMove = rml[0].pv[1];
768     return rml[0].pv[0];
769   }
770
771
772   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
773   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
774   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
775   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
776   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
777   // here: This is taken care of after we return from the split point.
778
779   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
780   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
781
782     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
783     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
784     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
785     assert((Root || ply > 0) && ply < PLY_MAX);
786     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
787
788     Move movesSearched[MOVES_MAX];
789     int64_t nodes;
790     StateInfo st;
791     const TTEntry *tte;
792     Key posKey;
793     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
794     Depth ext, newDepth;
795     ValueType vt;
796     Value bestValue, value, oldAlpha;
797     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
798     bool isPvMove, isCheck, singleEvasion, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
799     bool mateThreat = false;
800     int moveCount = 0;
801     int threadID = pos.thread();
802     SplitPoint* sp = NULL;
803
804     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
805     oldAlpha = alpha;
806     isCheck = pos.is_check();
807
808     if (SpNode)
809     {
810         sp = ss->sp;
811         tte = NULL;
812         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
813         threatMove = sp->threatMove;
814         mateThreat = sp->mateThreat;
815         goto split_point_start;
816     }
817     else {} // Hack to fix icc's "statement is unreachable" warning
818
819     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
820     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = MOVE_NONE;
821     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
822
823     if (!Root)
824     {
825         if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
826         {
827             NodesSincePoll = 0;
828             poll(pos);
829         }
830
831         // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
832         if (   StopRequest
833             || ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
834             || pos.is_draw()
835             || ply >= PLY_MAX - 1)
836             return VALUE_DRAW;
837
838         // Step 3. Mate distance pruning
839         alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
840         beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
841         if (alpha >= beta)
842             return alpha;
843     }
844
845     // Step 4. Transposition table lookup
846
847     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
848     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
849     excludedMove = ss->excludedMove;
850     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
851
852     tte = TT.retrieve(posKey);
853     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
854
855     // At PV nodes, we don't use the TT for pruning, but only for move ordering.
856     // This is to avoid problems in the following areas:
857     //
858     // * Repetition draw detection
859     // * Fifty move rule detection
860     // * Searching for a mate
861     // * Printing of full PV line
862     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
863     {
864         TT.refresh(tte);
865         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
866         return value_from_tt(tte->value(), ply);
867     }
868
869     // Step 5. Evaluate the position statically and
870     // update gain statistics of parent move.
871     if (isCheck)
872         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
873     else if (tte)
874     {
875         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
876
877         ss->eval = tte->static_value();
878         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
879         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
880     }
881     else
882     {
883         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
884         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
885     }
886
887     // Save gain for the parent non-capture move
888     if (!Root)
889         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
890
891     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
892     if (   !PvNode
893         &&  depth < RazorDepth
894         && !isCheck
895         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
896         &&  ttMove == MOVE_NONE
897         && !value_is_mate(beta)
898         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
899     {
900         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
901         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
902         if (v < rbeta)
903             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
904             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
905             return v;
906     }
907
908     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
909     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
910     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
911     if (   !PvNode
912         && !ss->skipNullMove
913         &&  depth < RazorDepth
914         && !isCheck
915         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
916         && !value_is_mate(beta)
917         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
918         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
919
920     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
921     if (   !PvNode
922         && !ss->skipNullMove
923         &&  depth > ONE_PLY
924         && !isCheck
925         &&  refinedValue >= beta
926         && !value_is_mate(beta)
927         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
928     {
929         ss->currentMove = MOVE_NULL;
930
931         // Null move dynamic reduction based on depth
932         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
933
934         // Null move dynamic reduction based on value
935         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
936             R++;
937
938         pos.do_null_move(st);
939         (ss+1)->skipNullMove = true;
940         nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
941         (ss+1)->skipNullMove = false;
942         pos.undo_null_move();
943
944         if (nullValue >= beta)
945         {
946             // Do not return unproven mate scores
947             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
948                 nullValue = beta;
949
950             if (depth < 6 * ONE_PLY)
951                 return nullValue;
952
953             // Do verification search at high depths
954             ss->skipNullMove = true;
955             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
956             ss->skipNullMove = false;
957
958             if (v >= beta)
959                 return nullValue;
960         }
961         else
962         {
963             // The null move failed low, which means that we may be faced with
964             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
965             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
966             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
967             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
968             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
969             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
970                 mateThreat = true;
971
972             threatMove = (ss+1)->bestMove;
973             if (   depth < ThreatDepth
974                 && (ss-1)->reduction
975                 && threatMove != MOVE_NONE
976                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
977                 return beta - 1;
978         }
979     }
980
981     // Step 9. Internal iterative deepening
982     if (   !Root
983         &&  depth >= IIDDepth[PvNode]
984         &&  ttMove == MOVE_NONE
985         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
986     {
987         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
988
989         ss->skipNullMove = true;
990         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
991         ss->skipNullMove = false;
992
993         ttMove = ss->bestMove;
994         tte = TT.retrieve(posKey);
995     }
996
997     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
998     if (PvNode && !Root) // FIXME
999         mateThreat = pos.has_mate_threat();
1000
1001 split_point_start: // At split points actual search starts from here
1002
1003     // Initialize a MovePicker object for the current position
1004     MovePickerExt<SpNode, Root> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
1005     CheckInfo ci(pos);
1006     ss->bestMove = MOVE_NONE;
1007     singleEvasion = !SpNode && isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
1008     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
1009     singularExtensionNode =   !Root
1010                            && !SpNode
1011                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
1012                            && tte
1013                            && tte->move()
1014                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
1015                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
1016                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
1017     if (Root)
1018         bestValue = alpha;
1019
1020     if (SpNode)
1021     {
1022         lock_grab(&(sp->lock));
1023         bestValue = sp->bestValue;
1024     }
1025
1026     // Step 10. Loop through moves
1027     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1028     while (   bestValue < beta
1029            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1030            && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1031     {
1032       assert(move_is_ok(move));
1033
1034       if (SpNode)
1035       {
1036           moveCount = ++sp->moveCount;
1037           lock_release(&(sp->lock));
1038       }
1039       else if (move == excludedMove)
1040           continue;
1041       else
1042           movesSearched[moveCount++] = move;
1043
1044       if (Root)
1045       {
1046           // This is used by time management
1047           FirstRootMove = (moveCount == 1);
1048
1049           // Save the current node count before the move is searched
1050           nodes = pos.nodes_searched();
1051
1052           // If it's time to send nodes info, do it here where we have the
1053           // correct accumulated node counts searched by each thread.
1054           if (SendSearchedNodes)
1055           {
1056               SendSearchedNodes = false;
1057               cout << "info nodes " << nodes
1058                    << " nps " << nps(pos)
1059                    << " time " << current_search_time() << endl;
1060           }
1061
1062           if (current_search_time() >= 1000)
1063               cout << "info currmove " << move
1064                    << " currmovenumber " << moveCount << endl;
1065       }
1066
1067       isPvMove = (PvNode && moveCount <= (Root ? MultiPV : 1));
1068       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1069       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1070
1071       // Step 11. Decide the new search depth
1072       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
1073
1074       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1075       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1076       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1077       // lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1078       if (   singularExtensionNode
1079           && move == tte->move()
1080           && ext < ONE_PLY)
1081       {
1082           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1083
1084           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1085           {
1086               Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
1087               ss->excludedMove = move;
1088               ss->skipNullMove = true;
1089               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1090               ss->skipNullMove = false;
1091               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1092               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1093               if (v < b)
1094                   ext = ONE_PLY;
1095           }
1096       }
1097
1098       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1099       ss->currentMove = move;
1100       newDepth = depth - (!Root ? ONE_PLY : DEPTH_ZERO) + ext;
1101
1102       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1103       if (   !PvNode
1104           && !captureOrPromotion
1105           && !isCheck
1106           && !dangerous
1107           &&  move != ttMove
1108           && !move_is_castle(move))
1109       {
1110           // Move count based pruning
1111           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1112               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1113               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1114           {
1115               if (SpNode)
1116                   lock_grab(&(sp->lock));
1117
1118               continue;
1119           }
1120
1121           // Value based pruning
1122           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1123           // but fixing this made program slightly weaker.
1124           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1125           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1126                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1127
1128           if (futilityValueScaled < beta)
1129           {
1130               if (SpNode)
1131               {
1132                   lock_grab(&(sp->lock));
1133                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1134                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1135               }
1136               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1137                   bestValue = futilityValueScaled;
1138
1139               continue;
1140           }
1141
1142           // Prune moves with negative SEE at low depths
1143           if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
1144               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1145               && pos.see_sign(move) < 0)
1146           {
1147               if (SpNode)
1148                   lock_grab(&(sp->lock));
1149
1150               continue;
1151           }
1152       }
1153
1154       // Step 13. Make the move
1155       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1156
1157       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1158       // The first move in list is the expected PV
1159       if (isPvMove)
1160       {
1161           // Aspiration window is disabled in multi-pv case
1162           if (Root && MultiPV > 1)
1163               alpha = -VALUE_INFINITE;
1164
1165           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1166       }
1167       else
1168       {
1169           // Step 14. Reduced depth search
1170           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1171           bool doFullDepthSearch = true;
1172
1173           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1174               && !captureOrPromotion
1175               && !dangerous
1176               && !move_is_castle(move)
1177               &&  ss->killers[0] != move
1178               &&  ss->killers[1] != move)
1179           {
1180               ss->reduction = Root ? reduction<PvNode>(depth, moveCount - MultiPV + 1)
1181                                    : reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1182               if (ss->reduction)
1183               {
1184                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1185                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1186                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1187
1188                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1189               }
1190               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1191           }
1192
1193           // Step 15. Full depth search
1194           if (doFullDepthSearch)
1195           {
1196               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1197               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1198
1199               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1200               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1201               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1202               if (PvNode && value > alpha && (Root || value < beta))
1203                   value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1204           }
1205       }
1206
1207       // Step 16. Undo move
1208       pos.undo_move(move);
1209
1210       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1211
1212       // Step 17. Check for new best move
1213       if (SpNode)
1214       {
1215           lock_grab(&(sp->lock));
1216           bestValue = sp->bestValue;
1217           alpha = sp->alpha;
1218       }
1219
1220       if (!Root && value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)))
1221       {
1222           bestValue = value;
1223
1224           if (SpNode)
1225               sp->bestValue = value;
1226
1227           if (value > alpha)
1228           {
1229               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1230               {
1231                   alpha = value;
1232
1233                   if (SpNode)
1234                       sp->alpha = value;
1235               }
1236               else if (SpNode)
1237                   sp->betaCutoff = true;
1238
1239               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1240                   ss->mateKiller = move;
1241
1242               ss->bestMove = move;
1243
1244               if (SpNode)
1245                   sp->parentSstack->bestMove = move;
1246           }
1247       }
1248
1249       if (Root)
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
1288               if (MultiPV == 1)
1289               {
1290                   // Raise alpha to setup proper non-pv search upper bound
1291                   if (value > alpha)
1292                       alpha = bestValue = value;
1293               }
1294               else // Set alpha equal to minimum score among the PV lines
1295                   alpha = bestValue = (*Rml)[Min(moveCount, MultiPV) - 1].pv_score; // FIXME why moveCount?
1296
1297           } // PV move or new best move
1298       }
1299
1300       // Step 18. Check for split
1301       if (   !Root
1302           && !SpNode
1303           && depth >= ThreadsMgr.min_split_depth()
1304           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1305           && bestValue < beta
1306           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1307           && !StopRequest
1308           && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1309           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1310                                       threatMove, mateThreat, moveCount, (MovePicker*)&mp, PvNode);
1311     }
1312
1313     // Step 19. Check for mate and stalemate
1314     // All legal moves have been searched and if there are
1315     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1316     // If one move was excluded return fail low score.
1317     if (!SpNode && !moveCount)
1318         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1319
1320     // Step 20. Update tables
1321     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1322     // history counters, and killer moves.
1323     if (!SpNode && !StopRequest && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1324     {
1325         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
1326         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
1327              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
1328
1329         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1330
1331         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1332         if (    bestValue >= beta
1333             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1334         {
1335             update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
1336             update_killers(move, ss->killers);
1337         }
1338     }
1339
1340     if (SpNode)
1341     {
1342         // Here we have the lock still grabbed
1343         sp->slaves[threadID] = 0;
1344         sp->nodes += pos.nodes_searched();
1345         lock_release(&(sp->lock));
1346     }
1347
1348     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1349
1350     return bestValue;
1351   }
1352
1353   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1354   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1355   // less than ONE_PLY).
1356
1357   template <NodeType PvNode>
1358   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1359
1360     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1361     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1362     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1363     assert(depth <= 0);
1364     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1365     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1366
1367     StateInfo st;
1368     Move ttMove, move;
1369     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1370     bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1371     const TTEntry* tte;
1372     Depth ttDepth;
1373     Value oldAlpha = alpha;
1374
1375     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1376
1377     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1378     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1379         return VALUE_DRAW;
1380
1381     // Decide whether or not to include checks, this fixes also the type of
1382     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
1383     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
1384     isCheck = pos.is_check();
1385     ttDepth = (isCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
1386
1387     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1388     // pruning, but only for move ordering.
1389     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1390     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1391
1392     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, ttDepth, beta, ply))
1393     {
1394         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1395         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1396     }
1397
1398     // Evaluate the position statically
1399     if (isCheck)
1400     {
1401         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1402         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1403         enoughMaterial = false;
1404     }
1405     else
1406     {
1407         if (tte)
1408         {
1409             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1410
1411             evalMargin = tte->static_value_margin();
1412             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1413         }
1414         else
1415             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1416
1417         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1418
1419         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1420         if (bestValue >= beta)
1421         {
1422             if (!tte)
1423                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1424
1425             return bestValue;
1426         }
1427
1428         if (PvNode && bestValue > alpha)
1429             alpha = bestValue;
1430
1431         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1432         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1433         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1434     }
1435
1436     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1437     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1438     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
1439     // be generated.
1440     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H);
1441     CheckInfo ci(pos);
1442
1443     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1444     while (   alpha < beta
1445            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1446     {
1447       assert(move_is_ok(move));
1448
1449       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1450
1451       // Futility pruning
1452       if (   !PvNode
1453           && !isCheck
1454           && !moveIsCheck
1455           &&  move != ttMove
1456           &&  enoughMaterial
1457           && !move_is_promotion(move)
1458           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1459       {
1460           futilityValue =  futilityBase
1461                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1462                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1463
1464           if (futilityValue < alpha)
1465           {
1466               if (futilityValue > bestValue)
1467                   bestValue = futilityValue;
1468               continue;
1469           }
1470       }
1471
1472       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1473       evasionPrunable =   isCheck
1474                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1475                        && !pos.move_is_capture(move)
1476                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1477
1478       // Don't search moves with negative SEE values
1479       if (   !PvNode
1480           && (!isCheck || evasionPrunable)
1481           &&  move != ttMove
1482           && !move_is_promotion(move)
1483           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1484           continue;
1485
1486       // Don't search useless checks
1487       if (   !PvNode
1488           && !isCheck
1489           &&  moveIsCheck
1490           &&  move != ttMove
1491           && !pos.move_is_capture_or_promotion(move)
1492           &&  ss->eval + PawnValueMidgame / 4 < beta
1493           && !check_is_dangerous(pos, move, futilityBase, beta, &bestValue))
1494       {
1495           if (ss->eval + PawnValueMidgame / 4 > bestValue)
1496               bestValue = ss->eval + PawnValueMidgame / 4;
1497
1498           continue;
1499       }
1500
1501       // Update current move
1502       ss->currentMove = move;
1503
1504       // Make and search the move
1505       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1506       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1507       pos.undo_move(move);
1508
1509       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1510
1511       // New best move?
1512       if (value > bestValue)
1513       {
1514           bestValue = value;
1515           if (value > alpha)
1516           {
1517               alpha = value;
1518               ss->bestMove = move;
1519           }
1520        }
1521     }
1522
1523     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1524     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1525     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1526         return value_mated_in(ply);
1527
1528     // Update transposition table
1529     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1530     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, ttDepth, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1531
1532     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1533
1534     return bestValue;
1535   }
1536
1537
1538   // check_is_dangerous() tests if a checking move can be pruned in qsearch().
1539   // bestValue is updated only when returning false because in that case move
1540   // will be pruned.
1541
1542   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bestValue)
1543   {
1544     Bitboard b, occ, oldAtt, newAtt, kingAtt;
1545     Square from, to, ksq, victimSq;
1546     Piece pc;
1547     Color them;
1548     Value futilityValue, bv = *bestValue;
1549
1550     from = move_from(move);
1551     to = move_to(move);
1552     them = opposite_color(pos.side_to_move());
1553     ksq = pos.king_square(them);
1554     kingAtt = pos.attacks_from<KING>(ksq);
1555     pc = pos.piece_on(from);
1556
1557     occ = pos.occupied_squares() & ~(1ULL << from) & ~(1ULL << ksq);
1558     oldAtt = pos.attacks_from(pc, from, occ);
1559     newAtt = pos.attacks_from(pc,   to, occ);
1560
1561     // Rule 1. Checks which give opponent's king at most one escape square are dangerous
1562     b = kingAtt & ~pos.pieces_of_color(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
1563
1564     if (!(b && (b & (b - 1))))
1565         return true;
1566
1567     // Rule 2. Queen contact check is very dangerous
1568     if (   type_of_piece(pc) == QUEEN
1569         && bit_is_set(kingAtt, to))
1570         return true;
1571
1572     // Rule 3. Creating new double threats with checks
1573     b = pos.pieces_of_color(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
1574
1575     while (b)
1576     {
1577         victimSq = pop_1st_bit(&b);
1578         futilityValue = futilityBase + pos.endgame_value_of_piece_on(victimSq);
1579
1580         // Note that here we generate illegal "double move"!
1581         if (   futilityValue >= beta
1582             && pos.see_sign(make_move(from, victimSq)) >= 0)
1583             return true;
1584
1585         if (futilityValue > bv)
1586             bv = futilityValue;
1587     }
1588
1589     // Update bestValue only if check is not dangerous (because we will prune the move)
1590     *bestValue = bv;
1591     return false;
1592   }
1593
1594
1595   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1596   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1597   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1598   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1599   // second move is assumed to be a move from the current position.
1600
1601   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1602
1603     Square f1, t1, f2, t2;
1604     Piece p;
1605
1606     assert(m1 && move_is_ok(m1));
1607     assert(m2 && move_is_ok(m2));
1608
1609     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1610     f2 = move_from(m2);
1611     t1 = move_to(m1);
1612     if (f2 == t1)
1613         return true;
1614
1615     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1616     t2 = move_to(m2);
1617     f1 = move_from(m1);
1618     if (t2 == f1)
1619         return true;
1620
1621     // Case 3: Moving through the vacated square
1622     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1623         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1624       return true;
1625
1626     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1627     p = pos.piece_on(t1);
1628     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1629         return true;
1630
1631     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1632     if (    piece_is_slider(p)
1633         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1634         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1635     {
1636         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1637         // move is the opposite of the checking piece.
1638         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1639         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1640
1641         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1642             return true;
1643     }
1644     return false;
1645   }
1646
1647
1648   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1649   // compensated for the ply.
1650
1651   bool value_is_mate(Value value) {
1652
1653     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1654
1655     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1656           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1657   }
1658
1659
1660   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1661   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1662   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1663
1664   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1665
1666     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1667       return v + ply;
1668
1669     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1670       return v - ply;
1671
1672     return v;
1673   }
1674
1675
1676   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1677   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1678
1679   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1680
1681     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1682       return v - ply;
1683
1684     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1685       return v + ply;
1686
1687     return v;
1688   }
1689
1690
1691   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1692   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1693   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1694   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1695   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1696   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1697   template <NodeType PvNode>
1698   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck,
1699                   bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1700
1701     assert(m != MOVE_NONE);
1702
1703     Depth result = DEPTH_ZERO;
1704     *dangerous = moveIsCheck | singleEvasion | mateThreat;
1705
1706     if (*dangerous)
1707     {
1708         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1709             result += CheckExtension[PvNode];
1710
1711         if (singleEvasion)
1712             result += SingleEvasionExtension[PvNode];
1713
1714         if (mateThreat)
1715             result += MateThreatExtension[PvNode];
1716     }
1717
1718     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1719     {
1720         Color c = pos.side_to_move();
1721         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1722         {
1723             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1724             *dangerous = true;
1725         }
1726         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1727         {
1728             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1729             *dangerous = true;
1730         }
1731     }
1732
1733     if (   captureOrPromotion
1734         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1735         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1736             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1737         && !move_is_promotion(m)
1738         && !move_is_ep(m))
1739     {
1740         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1741         *dangerous = true;
1742     }
1743
1744     if (   PvNode
1745         && captureOrPromotion
1746         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1747         && pos.see_sign(m) >= 0)
1748     {
1749         result += ONE_PLY / 2;
1750         *dangerous = true;
1751     }
1752
1753     return Min(result, ONE_PLY);
1754   }
1755
1756
1757   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1758   // is somehow coonected to the threat move returned by null search.
1759
1760   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1761
1762     assert(move_is_ok(m));
1763     assert(threat && move_is_ok(threat));
1764     assert(!pos.move_is_check(m));
1765     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1766     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1767
1768     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1769
1770     mfrom = move_from(m);
1771     mto = move_to(m);
1772     tfrom = move_from(threat);
1773     tto = move_to(threat);
1774
1775     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1776     if (mfrom == tto)
1777         return true;
1778
1779     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1780     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
1781     if (   pos.move_is_capture(threat)
1782         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1783             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1784         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1785         return true;
1786
1787     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1788     // prune safe moves which block its ray.
1789     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1790         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1791         && pos.see_sign(m) >= 0)
1792         return true;
1793
1794     return false;
1795   }
1796
1797
1798   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1799   // can be used at a given point in search.
1800
1801   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1802
1803     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1804
1805     return   (   tte->depth() >= depth
1806               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1807               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1808
1809           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1810               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1811   }
1812
1813
1814   // refine_eval() returns the transposition table score if
1815   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1816
1817   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1818
1819       assert(tte);
1820
1821       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1822
1823       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1824           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1825           return v;
1826
1827       return defaultEval;
1828   }
1829
1830
1831   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1832   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1833
1834   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1835                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1836     Move m;
1837     Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
1838
1839     H.update(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), bonus);
1840
1841     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1842     {
1843         m = movesSearched[i];
1844
1845         assert(m != move);
1846
1847         if (!pos.move_is_capture_or_promotion(m))
1848             H.update(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), -bonus);
1849     }
1850   }
1851
1852
1853   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
1854   // among the killer moves of that ply.
1855
1856   void update_killers(Move m, Move killers[]) {
1857
1858     if (m == killers[0])
1859         return;
1860
1861     killers[1] = killers[0];
1862     killers[0] = m;
1863   }
1864
1865
1866   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1867   // the static position evaluation before and after the move.
1868
1869   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1870
1871     if (   m != MOVE_NULL
1872         && before != VALUE_NONE
1873         && after != VALUE_NONE
1874         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1875         && !move_is_special(m))
1876         H.update_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1877   }
1878
1879
1880   // init_ss_array() does a fast reset of the first entries of a SearchStack
1881   // array and of all the excludedMove and skipNullMove entries.
1882
1883   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size) {
1884
1885     for (int i = 0; i < size; i++, ss++)
1886     {
1887         ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1888         ss->skipNullMove = false;
1889         ss->reduction = DEPTH_ZERO;
1890         ss->sp = NULL;
1891
1892         if (i < 3)
1893             ss->killers[0] = ss->killers[1] = ss->mateKiller = MOVE_NONE;
1894     }
1895   }
1896
1897
1898   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI
1899   // protocol specifications:
1900   //
1901   // cp <x>     The score from the engine's point of view in centipawns.
1902   // mate <y>   Mate in y moves, not plies. If the engine is getting mated
1903   //            use negative values for y.
1904
1905   std::string value_to_uci(Value v) {
1906
1907     std::stringstream s;
1908
1909     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1910       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to centipawns
1911     else
1912       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2 );
1913
1914     return s.str();
1915   }
1916
1917
1918   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1919   // since the beginning of the current search.
1920
1921   int current_search_time() {
1922
1923     return get_system_time() - SearchStartTime;
1924   }
1925
1926
1927   // nps() computes the current nodes/second count
1928
1929   int nps(const Position& pos) {
1930
1931     int t = current_search_time();
1932     return (t > 0 ? int((pos.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
1933   }
1934
1935
1936   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1937   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1938   // search.
1939
1940   void poll(const Position& pos) {
1941
1942     static int lastInfoTime;
1943     int t = current_search_time();
1944
1945     //  Poll for input
1946     if (input_available())
1947     {
1948         // We are line oriented, don't read single chars
1949         std::string command;
1950
1951         if (!std::getline(std::cin, command))
1952             command = "quit";
1953
1954         if (command == "quit")
1955         {
1956             // Quit the program as soon as possible
1957             Pondering = false;
1958             QuitRequest = StopRequest = true;
1959             return;
1960         }
1961         else if (command == "stop")
1962         {
1963             // Stop calculating as soon as possible, but still send the "bestmove"
1964             // and possibly the "ponder" token when finishing the search.
1965             Pondering = false;
1966             StopRequest = true;
1967         }
1968         else if (command == "ponderhit")
1969         {
1970             // The opponent has played the expected move. GUI sends "ponderhit" if
1971             // we were told to ponder on the same move the opponent has played. We
1972             // should continue searching but switching from pondering to normal search.
1973             Pondering = false;
1974
1975             if (StopOnPonderhit)
1976                 StopRequest = true;
1977         }
1978     }
1979
1980     // Print search information
1981     if (t < 1000)
1982         lastInfoTime = 0;
1983
1984     else if (lastInfoTime > t)
1985         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1986         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1987         lastInfoTime = 0;
1988
1989     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1990     {
1991         lastInfoTime = t;
1992
1993         if (dbg_show_mean)
1994             dbg_print_mean();
1995
1996         if (dbg_show_hit_rate)
1997             dbg_print_hit_rate();
1998
1999         // Send info on searched nodes as soon as we return to root
2000         SendSearchedNodes = true;
2001     }
2002
2003     // Should we stop the search?
2004     if (Pondering)
2005         return;
2006
2007     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2008                            && !AspirationFailLow
2009                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2010
2011     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2012                      || stillAtFirstMove;
2013
2014     if (   (UseTimeManagement && noMoreTime)
2015         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
2016         || (MaxNodes && pos.nodes_searched() >= MaxNodes)) // FIXME
2017         StopRequest = true;
2018   }
2019
2020
2021   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2022   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
2023   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
2024   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2025   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2026   // after which the bestmove and pondermove will be printed.
2027
2028   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2029
2030     std::string command;
2031
2032     while (true)
2033     {
2034         // Wait for a command from stdin
2035         if (!std::getline(std::cin, command))
2036             command = "quit";
2037
2038         if (command == "quit")
2039         {
2040             QuitRequest = true;
2041             break;
2042         }
2043         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2044             break;
2045     }
2046   }
2047
2048
2049   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2050   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2051   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2052   // threads and one for Windows threads.
2053
2054 #if !defined(_MSC_VER)
2055
2056   void* init_thread(void* threadID) {
2057
2058     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2059     return NULL;
2060   }
2061
2062 #else
2063
2064   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2065
2066     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2067     return 0;
2068   }
2069
2070 #endif
2071
2072
2073   /// The ThreadsManager class
2074
2075
2076   // read_uci_options() updates number of active threads and other internal
2077   // parameters according to the UCI options values. It is called before
2078   // to start a new search.
2079
2080   void ThreadsManager::read_uci_options() {
2081
2082     maxThreadsPerSplitPoint = Options["Maximum Number of Threads per Split Point"].value<int>();
2083     minimumSplitDepth       = Options["Minimum Split Depth"].value<int>() * ONE_PLY;
2084     useSleepingThreads      = Options["Use Sleeping Threads"].value<bool>();
2085     activeThreads           = Options["Threads"].value<int>();
2086   }
2087
2088
2089   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2090   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2091   // object for which the current thread is the master.
2092
2093   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2094
2095     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2096
2097     int i;
2098     bool allFinished = false;
2099
2100     while (true)
2101     {
2102         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2103         // master should exit as last one.
2104         if (allThreadsShouldExit)
2105         {
2106             assert(!sp);
2107             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2108             return;
2109         }
2110
2111         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2112         // instead of wasting CPU time polling for work.
2113         while (   threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2114                || (useSleepingThreads && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
2115         {
2116             assert(!sp || useSleepingThreads);
2117             assert(threadID != 0 || useSleepingThreads);
2118
2119             if (threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING)
2120                 threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2121
2122             // Grab the lock to avoid races with wake_sleeping_thread()
2123             lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2124
2125             // If we are master and all slaves have finished do not go to sleep
2126             for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2127             allFinished = (i == activeThreads);
2128
2129             if (allFinished || allThreadsShouldExit)
2130             {
2131                 lock_release(&sleepLock[threadID]);
2132                 break;
2133             }
2134
2135             // Do sleep here after retesting sleep conditions
2136             if (threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)
2137                 cond_wait(&sleepCond[threadID], &sleepLock[threadID]);
2138
2139             lock_release(&sleepLock[threadID]);
2140         }
2141
2142         // If this thread has been assigned work, launch a search
2143         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2144         {
2145             assert(!allThreadsShouldExit);
2146
2147             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2148
2149             // Here we call search() with SplitPoint template parameter set to true
2150             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2151             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2152             SearchStack* ss = tsp->sstack[threadID] + 1;
2153             ss->sp = tsp;
2154
2155             if (tsp->pvNode)
2156                 search<PV, true, false>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2157             else
2158                 search<NonPV, true, false>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2159
2160             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2161
2162             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2163
2164             // Wake up master thread so to allow it to return from the idle loop in
2165             // case we are the last slave of the split point.
2166             if (useSleepingThreads && threadID != tsp->master && threads[tsp->master].state == THREAD_AVAILABLE)
2167                 wake_sleeping_thread(tsp->master);
2168         }
2169
2170         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2171         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2172         for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2173         allFinished = (i == activeThreads);
2174
2175         if (allFinished)
2176         {
2177             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2178             // be sure sp->lock has been released before to return.
2179             lock_grab(&(sp->lock));
2180             lock_release(&(sp->lock));
2181
2182             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2183             // because here is all finished is not possible master is booked.
2184             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2185
2186             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2187             return;
2188         }
2189     }
2190   }
2191
2192
2193   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2194   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2195   // objects.
2196
2197   void ThreadsManager::init_threads() {
2198
2199     int i, arg[MAX_THREADS];
2200     bool ok;
2201
2202     // Initialize global locks
2203     lock_init(&mpLock);
2204
2205     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2206     {
2207         lock_init(&sleepLock[i]);
2208         cond_init(&sleepCond[i]);
2209     }
2210
2211     // Initialize splitPoints[] locks
2212     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2213         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2214             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2215
2216     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2217     allThreadsShouldExit = false;
2218
2219     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2220     activeThreads = 1;
2221
2222     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2223     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2224     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2225         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2226
2227     // Launch the helper threads
2228     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2229     {
2230         arg[i] = i;
2231
2232 #if !defined(_MSC_VER)
2233         pthread_t pthread[1];
2234         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&arg[i])) == 0);
2235         pthread_detach(pthread[0]);
2236 #else
2237         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&arg[i]), 0, NULL) != NULL);
2238 #endif
2239         if (!ok)
2240         {
2241             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2242             exit(EXIT_FAILURE);
2243         }
2244
2245         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2246         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2247     }
2248   }
2249
2250
2251   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2252   // helper threads exit cleanly.
2253
2254   void ThreadsManager::exit_threads() {
2255
2256     allThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2257
2258     // Wake up all the threads and waits for termination
2259     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2260     {
2261         wake_sleeping_thread(i);
2262         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2263     }
2264
2265     // Now we can safely destroy the locks
2266     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2267         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2268             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2269
2270     lock_destroy(&mpLock);
2271
2272     // Now we can safely destroy the wait conditions
2273     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2274     {
2275         lock_destroy(&sleepLock[i]);
2276         cond_destroy(&sleepCond[i]);
2277     }
2278   }
2279
2280
2281   // cutoff_at_splitpoint() checks whether a beta cutoff has occurred in
2282   // the thread's currently active split point, or in some ancestor of
2283   // the current split point.
2284
2285   bool ThreadsManager::cutoff_at_splitpoint(int threadID) const {
2286
2287     assert(threadID >= 0 && threadID < activeThreads);
2288
2289     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2290
2291     for ( ; sp && !sp->betaCutoff; sp = sp->parent) {}
2292     return sp != NULL;
2293   }
2294
2295
2296   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2297   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2298   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2299   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2300   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2301   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2302   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2303
2304   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2305
2306     assert(slave >= 0 && slave < activeThreads);
2307     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2308     assert(activeThreads > 1);
2309
2310     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2311         return false;
2312
2313     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2314     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2315
2316     // No active split points means that the thread is available as
2317     // a slave for any other thread.
2318     if (localActiveSplitPoints == 0 || activeThreads == 2)
2319         return true;
2320
2321     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2322     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2323     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2324     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2325         return true;
2326
2327     return false;
2328   }
2329
2330
2331   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2332   // a slave for the thread with threadID "master".
2333
2334   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2335
2336     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2337     assert(activeThreads > 1);
2338
2339     for (int i = 0; i < activeThreads; i++)
2340         if (thread_is_available(i, master))
2341             return true;
2342
2343     return false;
2344   }
2345
2346
2347   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2348   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2349   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2350   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2351   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2352   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2353   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
2354   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
2355
2356   template <bool Fake>
2357   void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2358                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2359                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2360     assert(pos.is_ok());
2361     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2362     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2363     assert(*bestValue <= *alpha);
2364     assert(*alpha < beta);
2365     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2366     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2367     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < activeThreads);
2368     assert(activeThreads > 1);
2369
2370     int i, master = pos.thread();
2371     Thread& masterThread = threads[master];
2372
2373     lock_grab(&mpLock);
2374
2375     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2376     // active split points, don't split.
2377     if (   !available_thread_exists(master)
2378         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2379     {
2380         lock_release(&mpLock);
2381         return;
2382     }
2383
2384     // Pick the next available split point object from the split point stack
2385     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2386
2387     // Initialize the split point object
2388     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2389     splitPoint.master = master;
2390     splitPoint.betaCutoff = false;
2391     splitPoint.ply = ply;
2392     splitPoint.depth = depth;
2393     splitPoint.threatMove = threatMove;
2394     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2395     splitPoint.alpha = *alpha;
2396     splitPoint.beta = beta;
2397     splitPoint.pvNode = pvNode;
2398     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2399     splitPoint.mp = mp;
2400     splitPoint.moveCount = moveCount;
2401     splitPoint.pos = &pos;
2402     splitPoint.nodes = 0;
2403     splitPoint.parentSstack = ss;
2404     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2405         splitPoint.slaves[i] = 0;
2406
2407     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2408
2409     // If we are here it means we are not available
2410     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2411
2412     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2413
2414     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2415     for (i = 0; !Fake && i < activeThreads && workersCnt < maxThreadsPerSplitPoint; i++)
2416         if (thread_is_available(i, master))
2417         {
2418             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2419             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2420             splitPoint.slaves[i] = 1;
2421             workersCnt++;
2422         }
2423
2424     assert(Fake || workersCnt > 1);
2425
2426     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2427     lock_release(&mpLock);
2428
2429     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2430     // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
2431     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2432         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2433         {
2434             memcpy(splitPoint.sstack[i], ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2435
2436             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2437
2438             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2439
2440             if (useSleepingThreads && i != master)
2441                 wake_sleeping_thread(i);
2442         }
2443
2444     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2445     // which it will instantly launch a search, because its state is
2446     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2447     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2448     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2449     idle_loop(master, &splitPoint);
2450
2451     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2452     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2453     lock_grab(&mpLock);
2454
2455     *alpha = splitPoint.alpha;
2456     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2457     masterThread.activeSplitPoints--;
2458     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2459     pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
2460
2461     lock_release(&mpLock);
2462   }
2463
2464
2465   // wake_sleeping_thread() wakes up the thread with the given threadID
2466   // when it is time to start a new search.
2467
2468   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2469
2470      lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2471      cond_signal(&sleepCond[threadID]);
2472      lock_release(&sleepLock[threadID]);
2473   }
2474
2475
2476   /// RootMove and RootMoveList method's definitions
2477
2478   RootMove::RootMove() {
2479
2480     nodes = 0;
2481     pv_score = non_pv_score = -VALUE_INFINITE;
2482     pv[0] = MOVE_NONE;
2483   }
2484
2485   RootMove& RootMove::operator=(const RootMove& rm) {
2486
2487     const Move* src = rm.pv;
2488     Move* dst = pv;
2489
2490     // Avoid a costly full rm.pv[] copy
2491     do *dst++ = *src; while (*src++ != MOVE_NONE);
2492
2493     nodes = rm.nodes;
2494     pv_score = rm.pv_score;
2495     non_pv_score = rm.non_pv_score;
2496     return *this;
2497   }
2498
2499   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2500   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2501   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2502   // long PV to print that is important for position analysis.
2503
2504   void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
2505
2506     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2507     TTEntry* tte;
2508     int ply = 1;
2509
2510     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2511
2512     pos.do_move(pv[0], *st++);
2513
2514     while (   (tte = TT.retrieve(pos.get_key())) != NULL
2515            && tte->move() != MOVE_NONE
2516            && move_is_legal(pos, tte->move())
2517            && ply < PLY_MAX
2518            && (!pos.is_draw() || ply < 2))
2519     {
2520         pv[ply] = tte->move();
2521         pos.do_move(pv[ply++], *st++);
2522     }
2523     pv[ply] = MOVE_NONE;
2524
2525     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2526   }
2527
2528   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2529   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2530   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2531
2532   void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
2533
2534     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2535     TTEntry* tte;
2536     Key k;
2537     Value v, m = VALUE_NONE;
2538     int ply = 0;
2539
2540     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2541
2542     do {
2543         k = pos.get_key();
2544         tte = TT.retrieve(k);
2545
2546         // Don't overwrite exsisting correct entries
2547         if (!tte || tte->move() != pv[ply])
2548         {
2549             v = (pos.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
2550             TT.store(k, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], v, m);
2551         }
2552         pos.do_move(pv[ply], *st++);
2553
2554     } while (pv[++ply] != MOVE_NONE);
2555
2556     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2557   }
2558
2559   // pv_info_to_uci() returns a string with information on the current PV line
2560   // formatted according to UCI specification and eventually writes the info
2561   // to a log file. It is called at each iteration or after a new pv is found.
2562
2563   std::string RootMove::pv_info_to_uci(Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta, int pvLine) {
2564
2565     std::stringstream s, l;
2566     Move* m = pv;
2567
2568     while (*m != MOVE_NONE)
2569         l << *m++ << " ";
2570
2571     s << "info depth " << depth / ONE_PLY
2572       << " seldepth " << int(m - pv)
2573       << " multipv " << pvLine + 1
2574       << " score " << value_to_uci(pv_score)
2575       << (pv_score >= beta ? " lowerbound" : pv_score <= alpha ? " upperbound" : "")
2576       << " time "  << current_search_time()
2577       << " nodes " << pos.nodes_searched()
2578       << " nps "   << nps(pos)
2579       << " pv "    << l.str();
2580
2581     if (UseLogFile && pvLine == 0)
2582     {
2583         ValueType t = pv_score >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER :
2584                       pv_score <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT;
2585
2586         LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), depth, pv_score, t, pv) << endl;
2587     }
2588     return s.str();
2589   }
2590
2591
2592   RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2593
2594     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2595     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2596     StateInfo st;
2597     Move* sm;
2598
2599     // Initialize search stack
2600     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
2601     ss[0].eval = ss[0].evalMargin = VALUE_NONE;
2602     bestMoveChanges = 0;
2603
2604     // Generate all legal moves
2605     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
2606
2607     // Add each move to the RootMoveList's vector
2608     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2609     {
2610         // If we have a searchMoves[] list then verify cur->move
2611         // is in the list before to add it.
2612         for (sm = searchMoves; *sm && *sm != cur->move; sm++) {}
2613
2614         if (searchMoves[0] && *sm != cur->move)
2615             continue;
2616
2617         // Find a quick score for the move and add to the list
2618         pos.do_move(cur->move, st);
2619
2620         RootMove rm;
2621         rm.pv[0] = ss[0].currentMove = cur->move;
2622         rm.pv[1] = MOVE_NONE;
2623         rm.pv_score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, DEPTH_ZERO, 1);
2624         push_back(rm);
2625
2626         pos.undo_move(cur->move);
2627     }
2628     sort();
2629   }
2630
2631   // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
2632   // are scored according to the order in which are returned by MovePicker.
2633   // This is the second order score that is used to compare the moves when
2634   // the first order pv scores of both moves are equal.
2635
2636   void RootMoveList::set_non_pv_scores(const Position& pos, Move ttm, SearchStack* ss)
2637   {
2638       Move move;
2639       Value score = VALUE_ZERO;
2640       MovePicker mp(pos, ttm, ONE_PLY, H, ss);
2641
2642       while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
2643           for (Base::iterator it = begin(); it != end(); ++it)
2644               if (it->pv[0] == move)
2645               {
2646                   it->non_pv_score = score--;
2647                   break;
2648               }
2649   }
2650
2651 } // namespace