]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/search.cpp
Revert "Pass evalMargin through SearchStack as eval"
[stockfish] / src / search.cpp
1 /*
2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
4   Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
5
6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9   (at your option) any later version.
10
11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14   GNU General Public License for more details.
15
16   You should have received a copy of the GNU General Public License
17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20
21 ////
22 //// Includes
23 ////
24
25 #include <cassert>
26 #include <cmath>
27 #include <cstring>
28 #include <fstream>
29 #include <iostream>
30 #include <sstream>
31
32 #include "book.h"
33 #include "evaluate.h"
34 #include "history.h"
35 #include "misc.h"
36 #include "movegen.h"
37 #include "movepick.h"
38 #include "lock.h"
39 #include "san.h"
40 #include "search.h"
41 #include "timeman.h"
42 #include "thread.h"
43 #include "tt.h"
44 #include "ucioption.h"
45
46 using std::cout;
47 using std::endl;
48
49 ////
50 //// Local definitions
51 ////
52
53 namespace {
54
55   // Types
56   enum NodeType { NonPV, PV };
57
58   // Set to true to force running with one thread.
59   // Used for debugging SMP code.
60   const bool FakeSplit = false;
61
62   // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff in search,
63   // init, starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a
64   // split point are what this class does. All the access to shared thread data is
65   // done through this class, so that we avoid using global variables instead.
66
67   class ThreadsManager {
68     /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
69        need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
70        static storage duration are automatically set to zero before enter main()
71     */
72   public:
73     void init_threads();
74     void exit_threads();
75
76     int active_threads() const { return ActiveThreads; }
77     void set_active_threads(int newActiveThreads) { ActiveThreads = newActiveThreads; }
78     void incrementNodeCounter(int threadID) { threads[threadID].nodes++; }
79
80     void resetNodeCounters();
81     int64_t nodes_searched() const;
82     bool available_thread_exists(int master) const;
83     bool thread_is_available(int slave, int master) const;
84     bool thread_should_stop(int threadID) const;
85     void wake_sleeping_thread(int threadID);
86     void idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp);
87
88     template <bool Fake>
89     void split(const Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
90                Depth depth, Move threatMove, bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
91
92   private:
93     friend void poll();
94
95     int ActiveThreads;
96     volatile bool AllThreadsShouldExit;
97     Thread threads[MAX_THREADS];
98     Lock MPLock;
99     WaitCondition WaitCond[MAX_THREADS];
100   };
101
102
103   // RootMove struct is used for moves at the root at the tree. For each
104   // root move, we store a score, a node count, and a PV (really a refutation
105   // in the case of moves which fail low).
106
107   struct RootMove {
108
109     RootMove() : mp_score(0), nodes(0) {}
110
111     // RootMove::operator<() is the comparison function used when
112     // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
113     // than a move m2 if it has a higher score, or if the moves
114     // have equal score but m1 has the higher beta cut-off count.
115     bool operator<(const RootMove& m) const {
116
117         return score != m.score ? score < m.score : mp_score <= m.mp_score;
118     }
119
120     Move move;
121     Value score;
122     int mp_score;
123     int64_t nodes;
124     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
125   };
126
127
128   // The RootMoveList class is essentially an array of RootMove objects, with
129   // a handful of methods for accessing the data in the individual moves.
130
131   class RootMoveList {
132
133   public:
134     RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]);
135
136     Move move(int moveNum) const { return moves[moveNum].move; }
137     Move move_pv(int moveNum, int i) const { return moves[moveNum].pv[i]; }
138     int move_count() const { return count; }
139     Value move_score(int moveNum) const { return moves[moveNum].score; }
140     int64_t move_nodes(int moveNum) const { return moves[moveNum].nodes; }
141     void add_move_nodes(int moveNum, int64_t nodes) { moves[moveNum].nodes += nodes; }
142     void set_move_score(int moveNum, Value score) { moves[moveNum].score = score; }
143
144     void set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]);
145     void score_moves(const Position& pos);
146     void sort();
147     void sort_multipv(int n);
148
149   private:
150     RootMove moves[MOVES_MAX];
151     int count;
152   };
153
154
155   // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
156   // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
157   // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
158   // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
159   // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
160   // operator<<() that will use it to properly format castling moves.
161   enum set960 {};
162
163   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& m) {
164
165     os.iword(0) = int(m);
166     return os;
167   }
168
169
170   /// Adjustments
171
172   // Step 6. Razoring
173
174   // Maximum depth for razoring
175   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
176
177   // Dynamic razoring margin based on depth
178   inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
179
180   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
181   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
182
183   // Step 9. Internal iterative deepening
184
185   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
186   const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
187
188   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
189   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
190   const Value IIDMargin = Value(0x100);
191
192   // Step 11. Decide the new search depth
193
194   // Extensions. Configurable UCI options
195   // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
196   Depth CheckExtension[2], SingleEvasionExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
197   Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
198
199   // Minimum depth for use of singular extension
200   const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
201
202   // If the TT move is at least SingularExtensionMargin better then the
203   // remaining ones we will extend it.
204   const Value SingularExtensionMargin = Value(0x20);
205
206   // Step 12. Futility pruning
207
208   // Futility margin for quiescence search
209   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
210
211   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
212   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
213   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
214
215   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
216   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
217
218   // Step 14. Reduced search
219
220   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
221   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
222
223   template <NodeType PV>
224   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
225
226   // Common adjustments
227
228   // Search depth at iteration 1
229   const Depth InitialDepth = ONE_PLY;
230
231   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
232   // better than the second best move.
233   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
234
235
236   /// Global variables
237
238   // Iteration counter
239   int Iteration;
240
241   // Scores and number of times the best move changed for each iteration
242   Value ValueByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
243   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
244
245   // Search window management
246   int AspirationDelta;
247
248   // MultiPV mode
249   int MultiPV;
250
251   // Time managment variables
252   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
253   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, PonderSearch, StopOnPonderhit;
254   bool FirstRootMove, AbortSearch, Quit, AspirationFailLow;
255   TimeManager TimeMgr;
256
257   // Log file
258   bool UseLogFile;
259   std::ofstream LogFile;
260
261   // Multi-threads related variables
262   Depth MinimumSplitDepth;
263   int MaxThreadsPerSplitPoint;
264   ThreadsManager ThreadsMgr;
265
266   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
267   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
268   int NodesSincePoll;
269   int NodesBetweenPolls = 30000;
270
271   // History table
272   History H;
273
274   /// Local functions
275
276   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]);
277   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr);
278
279   template <NodeType PvNode, bool SpNode>
280   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
281
282   template <NodeType PvNode>
283   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
284       return search<PvNode, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
285   }
286
287   template <NodeType PvNode>
288   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
289
290   template <NodeType PvNode>
291   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous);
292
293   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
294   bool value_is_mate(Value value);
295   Value value_to_tt(Value v, int ply);
296   Value value_from_tt(Value v, int ply);
297   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
298   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
299   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
300   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
301   void update_killers(Move m, SearchStack* ss);
302   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
303
304   int current_search_time();
305   std::string value_to_uci(Value v);
306   int nps();
307   void poll();
308   void ponderhit();
309   void wait_for_stop_or_ponderhit();
310   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size);
311   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value);
312   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]);
313   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]);
314
315 #if !defined(_MSC_VER)
316   void *init_thread(void *threadID);
317 #else
318   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
319 #endif
320
321 }
322
323
324 ////
325 //// Functions
326 ////
327
328 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
329 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
330
331 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
332 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
333 int64_t nodes_searched() { return ThreadsMgr.nodes_searched(); }
334
335
336 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
337
338 void init_search() {
339
340   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
341   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
342   int mc; // moveCount
343
344   // Init reductions array
345   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
346   {
347       double    pvRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 4.5;
348       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
349       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
350       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
351   }
352
353   // Init futility margins array
354   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
355       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
356
357   // Init futility move count array
358   for (d = 0; d < 32; d++)
359       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
360 }
361
362
363 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
364 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
365
366 int perft(Position& pos, Depth depth)
367 {
368     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
369     StateInfo st;
370     Move m;
371     int sum = 0;
372
373     // Generate all legal moves
374     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
375
376     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
377     // the moves, just to count them.
378     if (depth <= ONE_PLY)
379         return int(last - mlist);
380
381     // Loop through all legal moves
382     CheckInfo ci(pos);
383     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
384     {
385         m = cur->move;
386         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
387         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
388         pos.undo_move(m);
389     }
390     return sum;
391 }
392
393
394 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
395 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
396 /// search-related global variables, and calls root_search(). It returns false
397 /// when a quit command is received during the search.
398
399 bool think(const Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
400            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
401
402   // Initialize global search variables
403   StopOnPonderhit = AbortSearch = Quit = AspirationFailLow = false;
404   NodesSincePoll = 0;
405   ThreadsMgr.resetNodeCounters();
406   SearchStartTime = get_system_time();
407   ExactMaxTime = maxTime;
408   MaxDepth = maxDepth;
409   MaxNodes = maxNodes;
410   InfiniteSearch = infinite;
411   PonderSearch = ponder;
412   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
413
414   // Look for a book move, only during games, not tests
415   if (UseTimeManagement && get_option_value_bool("OwnBook"))
416   {
417       if (get_option_value_string("Book File") != OpeningBook.file_name())
418           OpeningBook.open(get_option_value_string("Book File"));
419
420       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, get_option_value_bool("Best Book Move"));
421       if (bookMove != MOVE_NONE)
422       {
423           if (PonderSearch)
424               wait_for_stop_or_ponderhit();
425
426           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
427           return true;
428       }
429   }
430
431   // Read UCI option values
432   TT.set_size(get_option_value_int("Hash"));
433   if (button_was_pressed("Clear Hash"))
434       TT.clear();
435
436   CheckExtension[1]         = Depth(get_option_value_int("Check Extension (PV nodes)"));
437   CheckExtension[0]         = Depth(get_option_value_int("Check Extension (non-PV nodes)"));
438   SingleEvasionExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Single Evasion Extension (PV nodes)"));
439   SingleEvasionExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Single Evasion Extension (non-PV nodes)"));
440   PawnPushTo7thExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"));
441   PawnPushTo7thExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"));
442   PassedPawnExtension[1]    = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (PV nodes)"));
443   PassedPawnExtension[0]    = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"));
444   PawnEndgameExtension[1]   = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (PV nodes)"));
445   PawnEndgameExtension[0]   = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"));
446   MateThreatExtension[1]    = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (PV nodes)"));
447   MateThreatExtension[0]    = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (non-PV nodes)"));
448
449   MinimumSplitDepth       = get_option_value_int("Minimum Split Depth") * ONE_PLY;
450   MaxThreadsPerSplitPoint = get_option_value_int("Maximum Number of Threads per Split Point");
451   MultiPV                 = get_option_value_int("MultiPV");
452   UseLogFile              = get_option_value_bool("Use Search Log");
453
454   if (UseLogFile)
455       LogFile.open(get_option_value_string("Search Log Filename").c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
456
457   read_weights(pos.side_to_move());
458
459   // Set the number of active threads
460   int newActiveThreads = get_option_value_int("Threads");
461   if (newActiveThreads != ThreadsMgr.active_threads())
462   {
463       ThreadsMgr.set_active_threads(newActiveThreads);
464       init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
465   }
466
467   // Set thinking time
468   int myTime = time[pos.side_to_move()];
469   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
470   if (UseTimeManagement)
471       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
472
473   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
474   // heavy time pressure.
475   if (MaxNodes)
476       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
477   else if (myTime && myTime < 1000)
478       NodesBetweenPolls = 1000;
479   else if (myTime && myTime < 5000)
480       NodesBetweenPolls = 5000;
481   else
482       NodesBetweenPolls = 30000;
483
484   // Write search information to log file
485   if (UseLogFile)
486       LogFile << "Searching: " << pos.to_fen() << endl
487               << "infinite: "  << infinite
488               << " ponder: "   << ponder
489               << " time: "     << myTime
490               << " increment: " << myIncrement
491               << " moves to go: " << movesToGo << endl;
492
493   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
494   id_loop(pos, searchMoves);
495
496   if (UseLogFile)
497       LogFile.close();
498
499   return !Quit;
500 }
501
502
503 namespace {
504
505   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls root_search
506   // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
507   // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
508   // reached.
509
510   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]) {
511
512     Position p(pos, pos.thread());
513     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
514     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
515     Move EasyMove = MOVE_NONE;
516     Value value, alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
517
518     // Moves to search are verified, copied, scored and sorted
519     RootMoveList rml(p, searchMoves);
520
521     // Handle special case of searching on a mate/stale position
522     if (rml.move_count() == 0)
523     {
524         if (PonderSearch)
525             wait_for_stop_or_ponderhit();
526
527         return pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW;
528     }
529
530     // Print RootMoveList startup scoring to the standard output,
531     // so to output information also for iteration 1.
532     cout << set960(p.is_chess960()) // Is enough to set once at the beginning
533          << "info depth " << 1
534          << "\ninfo depth " << 1
535          << " score " << value_to_uci(rml.move_score(0))
536          << " time " << current_search_time()
537          << " nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
538          << " nps " << nps()
539          << " pv " << rml.move(0) << "\n";
540
541     // Initialize
542     TT.new_search();
543     H.clear();
544     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
545     pv[0] = pv[1] = MOVE_NONE;
546     ValueByIteration[1] = rml.move_score(0);
547     Iteration = 1;
548
549     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
550     if (   rml.move_count() == 1
551         || rml.move_score(0) > rml.move_score(1) + EasyMoveMargin)
552         EasyMove = rml.move(0);
553
554     // Iterative deepening loop
555     while (Iteration < PLY_MAX)
556     {
557         // Initialize iteration
558         Iteration++;
559         BestMoveChangesByIteration[Iteration] = 0;
560
561         cout << "info depth " << Iteration << endl;
562
563         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
564         if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(ValueByIteration[Iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
565         {
566             int prevDelta1 = ValueByIteration[Iteration - 1] - ValueByIteration[Iteration - 2];
567             int prevDelta2 = ValueByIteration[Iteration - 2] - ValueByIteration[Iteration - 3];
568
569             AspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
570             AspirationDelta = (AspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
571
572             alpha = Max(ValueByIteration[Iteration - 1] - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
573             beta  = Min(ValueByIteration[Iteration - 1] + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
574         }
575
576         // Search to the current depth, rml is updated and sorted, alpha and beta could change
577         value = root_search(p, ss, pv, rml, &alpha, &beta);
578
579         // Write PV to transposition table, in case the relevant entries have
580         // been overwritten during the search.
581         insert_pv_in_tt(p, pv);
582
583         if (AbortSearch)
584             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
585
586         //Save info about search result
587         ValueByIteration[Iteration] = value;
588
589         // Drop the easy move if differs from the new best move
590         if (pv[0] != EasyMove)
591             EasyMove = MOVE_NONE;
592
593         if (UseTimeManagement)
594         {
595             // Time to stop?
596             bool stopSearch = false;
597
598             // Stop search early if there is only a single legal move,
599             // we search up to Iteration 6 anyway to get a proper score.
600             if (Iteration >= 6 && rml.move_count() == 1)
601                 stopSearch = true;
602
603             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
604             if (  Iteration >= 6
605                 && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
606                 && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
607                 stopSearch = true;
608
609             // Stop search early if one move seems to be much better than the others
610             int64_t nodes = ThreadsMgr.nodes_searched();
611             if (   Iteration >= 8
612                 && EasyMove == pv[0]
613                 && (  (   rml.move_nodes(0) > (nodes * 85) / 100
614                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
615                     ||(   rml.move_nodes(0) > (nodes * 98) / 100
616                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
617                 stopSearch = true;
618
619             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
620             if (Iteration > 5 && Iteration <= 50)
621                 TimeMgr.pv_instability(BestMoveChangesByIteration[Iteration],
622                                        BestMoveChangesByIteration[Iteration-1]);
623
624             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
625             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
626             // move at the next iteration anyway.
627             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
628                 stopSearch = true;
629
630             if (stopSearch)
631             {
632                 if (PonderSearch)
633                     StopOnPonderhit = true;
634                 else
635                     break;
636             }
637         }
638
639         if (MaxDepth && Iteration >= MaxDepth)
640             break;
641     }
642
643     // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
644     // best move before we are told to do so.
645     if (!AbortSearch && (PonderSearch || InfiniteSearch))
646         wait_for_stop_or_ponderhit();
647     else
648         // Print final search statistics
649         cout << "info nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
650              << " nps " << nps()
651              << " time " << current_search_time() << endl;
652
653     // Print the best move and the ponder move to the standard output
654     if (pv[0] == MOVE_NONE)
655     {
656         pv[0] = rml.move(0);
657         pv[1] = MOVE_NONE;
658     }
659
660     assert(pv[0] != MOVE_NONE);
661
662     cout << "bestmove " << pv[0];
663
664     if (pv[1] != MOVE_NONE)
665         cout << " ponder " << pv[1];
666
667     cout << endl;
668
669     if (UseLogFile)
670     {
671         if (dbg_show_mean)
672             dbg_print_mean(LogFile);
673
674         if (dbg_show_hit_rate)
675             dbg_print_hit_rate(LogFile);
676
677         LogFile << "\nNodes: " << ThreadsMgr.nodes_searched()
678                 << "\nNodes/second: " << nps()
679                 << "\nBest move: " << move_to_san(p, pv[0]);
680
681         StateInfo st;
682         p.do_move(pv[0], st);
683         LogFile << "\nPonder move: "
684                 << move_to_san(p, pv[1]) // Works also with MOVE_NONE
685                 << endl;
686     }
687     return rml.move_score(0);
688   }
689
690
691   // root_search() is the function which searches the root node. It is
692   // similar to search_pv except that it uses a different move ordering
693   // scheme, prints some information to the standard output and handles
694   // the fail low/high loops.
695
696   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr) {
697
698     StateInfo st;
699     CheckInfo ci(pos);
700     int64_t nodes;
701     Move move;
702     Depth depth, ext, newDepth;
703     Value value, evalMargin, alpha, beta;
704     bool isCheck, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
705     int researchCountFH, researchCountFL;
706
707     researchCountFH = researchCountFL = 0;
708     alpha = *alphaPtr;
709     beta = *betaPtr;
710     isCheck = pos.is_check();
711     depth = (Iteration - 2) * ONE_PLY + InitialDepth;
712
713     // Step 1. Initialize node (polling is omitted at root)
714     ss->currentMove = ss->bestMove = MOVE_NONE;
715
716     // Step 2. Check for aborted search (omitted at root)
717     // Step 3. Mate distance pruning (omitted at root)
718     // Step 4. Transposition table lookup (omitted at root)
719
720     // Step 5. Evaluate the position statically
721     // At root we do this only to get reference value for child nodes
722     ss->eval = isCheck ? VALUE_NONE : evaluate(pos, evalMargin);
723
724     // Step 6. Razoring (omitted at root)
725     // Step 7. Static null move pruning (omitted at root)
726     // Step 8. Null move search with verification search (omitted at root)
727     // Step 9. Internal iterative deepening (omitted at root)
728
729     // Step extra. Fail low loop
730     // We start with small aspiration window and in case of fail low, we research
731     // with bigger window until we are not failing low anymore.
732     while (1)
733     {
734         // Sort the moves before to (re)search
735         rml.score_moves(pos);
736         rml.sort();
737
738         // Step 10. Loop through all moves in the root move list
739         for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
740         {
741             // This is used by time management
742             FirstRootMove = (i == 0);
743
744             // Save the current node count before the move is searched
745             nodes = ThreadsMgr.nodes_searched();
746
747             // Pick the next root move, and print the move and the move number to
748             // the standard output.
749             move = ss->currentMove = rml.move(i);
750
751             if (current_search_time() >= 1000)
752                 cout << "info currmove " << move
753                      << " currmovenumber " << i + 1 << endl;
754
755             moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
756             captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
757
758             // Step 11. Decide the new search depth
759             ext = extension<PV>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
760             newDepth = depth + ext;
761
762             // Step 12. Futility pruning (omitted at root)
763
764             // Step extra. Fail high loop
765             // If move fails high, we research with bigger window until we are not failing
766             // high anymore.
767             value = - VALUE_INFINITE;
768
769             while (1)
770             {
771                 // Step 13. Make the move
772                 pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
773
774                 // Step extra. pv search
775                 // We do pv search for first moves (i < MultiPV)
776                 // and for fail high research (value > alpha)
777                 if (i < MultiPV || value > alpha)
778                 {
779                     // Aspiration window is disabled in multi-pv case
780                     if (MultiPV > 1)
781                         alpha = -VALUE_INFINITE;
782
783                     // Full depth PV search, done on first move or after a fail high
784                     value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
785                 }
786                 else
787                 {
788                     // Step 14. Reduced search
789                     // if the move fails high will be re-searched at full depth
790                     bool doFullDepthSearch = true;
791
792                     if (    depth >= 3 * ONE_PLY
793                         && !dangerous
794                         && !captureOrPromotion
795                         && !move_is_castle(move))
796                     {
797                         ss->reduction = reduction<PV>(depth, i - MultiPV + 2);
798                         if (ss->reduction)
799                         {
800                             assert(newDepth-ss->reduction >= ONE_PLY);
801
802                             // Reduced depth non-pv search using alpha as upperbound
803                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
804                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
805                         }
806
807                         // The move failed high, but if reduction is very big we could
808                         // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
809                         // if the move fails high again then go with full depth search.
810                         if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
811                         {
812                             assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
813
814                             ss->reduction = ONE_PLY;
815                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
816                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
817                         }
818                         ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
819                     }
820
821                     // Step 15. Full depth search
822                     if (doFullDepthSearch)
823                     {
824                         // Full depth non-pv search using alpha as upperbound
825                         value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, 1);
826
827                         // If we are above alpha then research at same depth but as PV
828                         // to get a correct score or eventually a fail high above beta.
829                         if (value > alpha)
830                             value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
831                     }
832                 }
833
834                 // Step 16. Undo move
835                 pos.undo_move(move);
836
837                 // Can we exit fail high loop ?
838                 if (AbortSearch || value < beta)
839                     break;
840
841                 // We are failing high and going to do a research. It's important to update
842                 // the score before research in case we run out of time while researching.
843                 rml.set_move_score(i, value);
844                 ss->bestMove = move;
845                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
846                 rml.set_move_pv(i, pv);
847
848                 // Print information to the standard output
849                 print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
850
851                 // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
852                 *betaPtr = beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
853                 researchCountFH++;
854
855             } // End of fail high loop
856
857             // Finished searching the move. If AbortSearch is true, the search
858             // was aborted because the user interrupted the search or because we
859             // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
860             // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
861             // move and/or PV.
862             if (AbortSearch)
863                 break;
864
865             // Remember searched nodes counts for this move
866             rml.add_move_nodes(i, ThreadsMgr.nodes_searched() - nodes);
867
868             assert(value >= -VALUE_INFINITE && value <= VALUE_INFINITE);
869             assert(value < beta);
870
871             // Step 17. Check for new best move
872             if (value <= alpha && i >= MultiPV)
873                 rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
874             else
875             {
876                 // PV move or new best move!
877
878                 // Update PV
879                 rml.set_move_score(i, value);
880                 ss->bestMove = move;
881                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
882                 rml.set_move_pv(i, pv);
883
884                 if (MultiPV == 1)
885                 {
886                     // We record how often the best move has been changed in each
887                     // iteration. This information is used for time managment: When
888                     // the best move changes frequently, we allocate some more time.
889                     if (i > 0)
890                         BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
891
892                     // Print information to the standard output
893                     print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
894
895                     // Raise alpha to setup proper non-pv search upper bound
896                     if (value > alpha)
897                         alpha = value;
898                 }
899                 else // MultiPV > 1
900                 {
901                     rml.sort_multipv(i);
902                     for (int j = 0; j < Min(MultiPV, rml.move_count()); j++)
903                     {
904                         cout << "info multipv " << j + 1
905                              << " score " << value_to_uci(rml.move_score(j))
906                              << " depth " << (j <= i ? Iteration : Iteration - 1)
907                              << " time " << current_search_time()
908                              << " nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
909                              << " nps " << nps()
910                              << " pv ";
911
912                         for (int k = 0; rml.move_pv(j, k) != MOVE_NONE && k < PLY_MAX; k++)
913                             cout << rml.move_pv(j, k) << " ";
914
915                         cout << endl;
916                     }
917                     alpha = rml.move_score(Min(i, MultiPV - 1));
918                 }
919             } // PV move or new best move
920
921             assert(alpha >= *alphaPtr);
922
923             AspirationFailLow = (alpha == *alphaPtr);
924
925             if (AspirationFailLow && StopOnPonderhit)
926                 StopOnPonderhit = false;
927         }
928
929         // Can we exit fail low loop ?
930         if (AbortSearch || !AspirationFailLow)
931             break;
932
933         // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
934         *alphaPtr = alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
935         researchCountFL++;
936
937     } // Fail low loop
938
939     // Sort the moves before to return
940     rml.sort();
941
942     return alpha;
943   }
944
945
946   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
947   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
948   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
949   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
950   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
951   // here: This is taken care of after we return from the split point.
952
953   template <NodeType PvNode, bool SpNode>
954   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
955
956     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
957     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
958     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
959     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
960     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
961
962     Move movesSearched[MOVES_MAX];
963     StateInfo st;
964     const TTEntry *tte;
965     Key posKey;
966     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
967     Depth ext, newDepth;
968     Value bestValue, value, evalMargin, oldAlpha;
969     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
970     bool isCheck, singleEvasion, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
971     bool mateThreat = false;
972     int moveCount = 0;
973     int threadID = pos.thread();
974     SplitPoint* sp = NULL;
975     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
976     oldAlpha = alpha;
977     isCheck = pos.is_check();
978
979     if (SpNode)
980     {
981         sp = ss->sp;
982         tte = NULL;
983         evalMargin = VALUE_ZERO;
984         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
985         threatMove = sp->threatMove;
986         mateThreat = sp->mateThreat;
987         goto split_point_start;
988     }
989
990     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
991     ThreadsMgr.incrementNodeCounter(threadID);
992     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = MOVE_NONE;
993     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
994
995     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
996     {
997         NodesSincePoll = 0;
998         poll();
999     }
1000
1001     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
1002     if (AbortSearch || ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1003         return VALUE_DRAW;
1004
1005     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1006         return VALUE_DRAW;
1007
1008     // Step 3. Mate distance pruning
1009     alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
1010     beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
1011     if (alpha >= beta)
1012         return alpha;
1013
1014     // Step 4. Transposition table lookup
1015
1016     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
1017     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
1018     excludedMove = ss->excludedMove;
1019     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
1020
1021     tte = TT.retrieve(posKey);
1022     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1023
1024     // At PV nodes, we don't use the TT for pruning, but only for move ordering.
1025     // This is to avoid problems in the following areas:
1026     //
1027     // * Repetition draw detection
1028     // * Fifty move rule detection
1029     // * Searching for a mate
1030     // * Printing of full PV line
1031
1032     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1033     {
1034         // Refresh tte entry to avoid aging
1035         TT.store(posKey, tte->value(), tte->type(), tte->depth(), ttMove, tte->static_value(), tte->static_value_margin());
1036
1037         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1038         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1039     }
1040
1041     // Step 5. Evaluate the position statically and
1042     // update gain statistics of parent move.
1043     if (isCheck)
1044         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1045     else if (tte)
1046     {
1047         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1048
1049         ss->eval = tte->static_value();
1050         evalMargin = tte->static_value_margin();
1051         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
1052     }
1053     else
1054     {
1055         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, evalMargin);
1056         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1057     }
1058
1059     // Save gain for the parent non-capture move
1060     update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1061
1062     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
1063     if (   !PvNode
1064         &&  depth < RazorDepth
1065         && !isCheck
1066         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
1067         &&  ttMove == MOVE_NONE
1068         &&  (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
1069         && !value_is_mate(beta)
1070         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
1071     {
1072         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
1073         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
1074         if (v < rbeta)
1075             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
1076             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
1077             return v;
1078     }
1079
1080     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
1081     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
1082     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
1083     if (   !PvNode
1084         && !ss->skipNullMove
1085         &&  depth < RazorDepth
1086         && !isCheck
1087         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
1088         && !value_is_mate(beta)
1089         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1090         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
1091
1092     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
1093     if (   !PvNode
1094         && !ss->skipNullMove
1095         &&  depth > ONE_PLY
1096         && !isCheck
1097         &&  refinedValue >= beta
1098         && !value_is_mate(beta)
1099         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1100     {
1101         ss->currentMove = MOVE_NULL;
1102
1103         // Null move dynamic reduction based on depth
1104         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
1105
1106         // Null move dynamic reduction based on value
1107         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
1108             R++;
1109
1110         pos.do_null_move(st);
1111         (ss+1)->skipNullMove = true;
1112
1113         nullValue = depth-R*ONE_PLY < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1114                                               : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
1115         (ss+1)->skipNullMove = false;
1116         pos.undo_null_move();
1117
1118         if (nullValue >= beta)
1119         {
1120             // Do not return unproven mate scores
1121             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
1122                 nullValue = beta;
1123
1124             if (depth < 6 * ONE_PLY)
1125                 return nullValue;
1126
1127             // Do verification search at high depths
1128             ss->skipNullMove = true;
1129             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
1130             ss->skipNullMove = false;
1131
1132             if (v >= beta)
1133                 return nullValue;
1134         }
1135         else
1136         {
1137             // The null move failed low, which means that we may be faced with
1138             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
1139             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
1140             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
1141             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
1142             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
1143             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
1144                 mateThreat = true;
1145
1146             threatMove = (ss+1)->bestMove;
1147             if (   depth < ThreatDepth
1148                 && (ss-1)->reduction
1149                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
1150                 return beta - 1;
1151         }
1152     }
1153
1154     // Step 9. Internal iterative deepening
1155     if (    depth >= IIDDepth[PvNode]
1156         &&  ttMove == MOVE_NONE
1157         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
1158     {
1159         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
1160
1161         ss->skipNullMove = true;
1162         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
1163         ss->skipNullMove = false;
1164
1165         ttMove = ss->bestMove;
1166         tte = TT.retrieve(posKey);
1167     }
1168
1169     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
1170     if (PvNode)
1171         mateThreat = pos.has_mate_threat();
1172
1173 split_point_start: // At split points actual search starts from here
1174
1175     // Initialize a MovePicker object for the current position
1176     // FIXME currently MovePicker() c'tor is needless called also in SplitPoint
1177     MovePicker mpBase = MovePicker(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
1178     MovePicker& mp = SpNode ? *sp->mp : mpBase;
1179     CheckInfo ci(pos);
1180     ss->bestMove = MOVE_NONE;
1181     singleEvasion = !SpNode && isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
1182     futilityBase = ss->eval + evalMargin;
1183     singularExtensionNode =  !SpNode
1184                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
1185                            && tte
1186                            && tte->move()
1187                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
1188                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
1189                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
1190     if (SpNode)
1191     {
1192         lock_grab(&(sp->lock));
1193         bestValue = sp->bestValue;
1194     }
1195
1196     // Step 10. Loop through moves
1197     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1198     while (   bestValue < beta
1199            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1200            && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1201     {
1202       if (SpNode)
1203       {
1204           moveCount = ++sp->moveCount;
1205           lock_release(&(sp->lock));
1206       }
1207
1208       assert(move_is_ok(move));
1209
1210       if (move == excludedMove)
1211           continue;
1212
1213       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1214       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1215
1216       // Step 11. Decide the new search depth
1217       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
1218
1219       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1220       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1221       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1222       // lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1223       if (   singularExtensionNode
1224           && move == tte->move()
1225           && ext < ONE_PLY)
1226       {
1227           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1228
1229           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1230           {
1231               Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
1232               ss->excludedMove = move;
1233               ss->skipNullMove = true;
1234               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1235               ss->skipNullMove = false;
1236               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1237               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1238               if (v < b)
1239                   ext = ONE_PLY;
1240           }
1241       }
1242
1243       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
1244
1245       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1246       movesSearched[moveCount++] = ss->currentMove = move;
1247
1248       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1249       if (   !PvNode
1250           && !captureOrPromotion
1251           && !isCheck
1252           && !dangerous
1253           &&  move != ttMove
1254           && !move_is_castle(move))
1255       {
1256           // Move count based pruning
1257           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1258               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1259               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1260           {
1261               if (SpNode)
1262                   lock_grab(&(sp->lock));
1263
1264               continue;
1265           }
1266
1267           // Value based pruning
1268           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1269           // but fixing this made program slightly weaker.
1270           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1271           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1272                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1273
1274           if (futilityValueScaled < beta)
1275           {
1276               if (SpNode)
1277               {
1278                   lock_grab(&(sp->lock));
1279                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1280                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1281               }
1282               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1283                   bestValue = futilityValueScaled;
1284
1285               continue;
1286           }
1287       }
1288
1289       // Step 13. Make the move
1290       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1291
1292       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1293       // The first move in list is the expected PV
1294       if (!SpNode && PvNode && moveCount == 1)
1295           value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1296                                      : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1297       else
1298       {
1299           // Step 14. Reduced depth search
1300           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1301           bool doFullDepthSearch = true;
1302
1303           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1304               && !captureOrPromotion
1305               && !dangerous
1306               && !move_is_castle(move)
1307               && !(ss->killers[0] == move || ss->killers[1] == move))
1308           {
1309               ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1310               if (ss->reduction)
1311               {
1312                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1313                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1314                   value = d < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1315                                       : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1316
1317                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1318               }
1319
1320               // The move failed high, but if reduction is very big we could
1321               // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
1322               // if the move fails high again then go with full depth search.
1323               if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
1324               {
1325                   assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
1326
1327                   ss->reduction = ONE_PLY;
1328                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1329                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, ply+1);
1330                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1331               }
1332               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1333           }
1334
1335           // Step 15. Full depth search
1336           if (doFullDepthSearch)
1337           {
1338               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1339               value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1340                                          : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1341
1342               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1343               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1344               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1345               if (PvNode && value > alpha && value < beta)
1346                   value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1347                                              : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1348           }
1349       }
1350
1351       // Step 16. Undo move
1352       pos.undo_move(move);
1353
1354       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1355
1356       // Step 17. Check for new best move
1357       if (SpNode)
1358       {
1359           lock_grab(&(sp->lock));
1360           bestValue = sp->bestValue;
1361           alpha = sp->alpha;
1362       }
1363
1364       if (value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)))
1365       {
1366           bestValue = value;
1367           if (value > alpha)
1368           {
1369               if (SpNode && (!PvNode || value >= beta))
1370                   sp->stopRequest = true;
1371
1372               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1373                   alpha = value;
1374
1375               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1376                   ss->mateKiller = move;
1377
1378               ss->bestMove = move;
1379           }
1380           if (SpNode)
1381           {
1382               sp->bestValue = bestValue;
1383               sp->alpha = alpha;
1384               sp->parentSstack->bestMove = ss->bestMove;
1385           }
1386       }
1387
1388       // Step 18. Check for split
1389       if (   !SpNode
1390           && depth >= MinimumSplitDepth
1391           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1392           && bestValue < beta
1393           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1394           && !AbortSearch
1395           && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)
1396           && Iteration <= 99)
1397           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1398                                       threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
1399     }
1400
1401     if (SpNode)
1402     {
1403         /* Here we have the lock still grabbed */
1404         sp->slaves[threadID] = 0;
1405         lock_release(&(sp->lock));
1406         return bestValue;
1407     }
1408
1409     // Step 19. Check for mate and stalemate
1410     // All legal moves have been searched and if there are
1411     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1412     // If one move was excluded return fail low score.
1413     if (!moveCount)
1414         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1415
1416     // Step 20. Update tables
1417     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1418     // history counters, and killer moves.
1419     if (AbortSearch || ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1420         return bestValue;
1421
1422     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1423     move = (bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove);
1424     TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, evalMargin);
1425
1426     // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1427     if (    bestValue >= beta
1428         && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1429     {
1430             update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
1431             update_killers(move, ss);
1432     }
1433
1434     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1435
1436     return bestValue;
1437   }
1438
1439
1440   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1441   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1442   // less than ONE_PLY).
1443
1444   template <NodeType PvNode>
1445   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1446
1447     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1448     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1449     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1450     assert(depth <= 0);
1451     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1452     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1453
1454     StateInfo st;
1455     Move ttMove, move;
1456     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1457     bool isCheck, deepChecks, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1458     const TTEntry* tte;
1459     Value oldAlpha = alpha;
1460
1461     ThreadsMgr.incrementNodeCounter(pos.thread());
1462     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1463
1464     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1465     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1466         return VALUE_DRAW;
1467
1468     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1469     // pruning, but only for move ordering.
1470     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1471     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1472
1473     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1474     {
1475         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1476         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1477     }
1478
1479     isCheck = pos.is_check();
1480
1481     // Evaluate the position statically
1482     if (isCheck)
1483     {
1484         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1485         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1486         deepChecks = enoughMaterial = false;
1487     }
1488     else
1489     {
1490         if (tte)
1491         {
1492             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1493
1494             evalMargin = tte->static_value_margin();
1495             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1496         }
1497         else
1498             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1499
1500         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1501
1502         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1503         if (bestValue >= beta)
1504         {
1505             if (!tte)
1506                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1507
1508             return bestValue;
1509         }
1510
1511         if (PvNode && bestValue > alpha)
1512             alpha = bestValue;
1513
1514         // If we are near beta then try to get a cutoff pushing checks a bit further
1515         deepChecks = (depth == -ONE_PLY && bestValue >= beta - PawnValueMidgame / 8);
1516
1517         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1518         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1519         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1520     }
1521
1522     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1523     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1524     // queen promotions and checks (only if depth == 0 or depth == -ONE_PLY
1525     // and we are near beta) will be generated.
1526     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, deepChecks ? DEPTH_ZERO : depth, H);
1527     CheckInfo ci(pos);
1528
1529     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1530     while (   alpha < beta
1531            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1532     {
1533       assert(move_is_ok(move));
1534
1535       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1536
1537       // Futility pruning
1538       if (   !PvNode
1539           && !isCheck
1540           && !moveIsCheck
1541           &&  move != ttMove
1542           &&  enoughMaterial
1543           && !move_is_promotion(move)
1544           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1545       {
1546           futilityValue =  futilityBase
1547                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1548                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1549
1550           if (futilityValue < alpha)
1551           {
1552               if (futilityValue > bestValue)
1553                   bestValue = futilityValue;
1554               continue;
1555           }
1556       }
1557
1558       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1559       evasionPrunable =   isCheck
1560                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1561                        && !pos.move_is_capture(move)
1562                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1563
1564       // Don't search moves with negative SEE values
1565       if (   !PvNode
1566           && (!isCheck || evasionPrunable)
1567           &&  move != ttMove
1568           && !move_is_promotion(move)
1569           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1570           continue;
1571
1572       // Update current move
1573       ss->currentMove = move;
1574
1575       // Make and search the move
1576       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1577       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1578       pos.undo_move(move);
1579
1580       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1581
1582       // New best move?
1583       if (value > bestValue)
1584       {
1585           bestValue = value;
1586           if (value > alpha)
1587           {
1588               alpha = value;
1589               ss->bestMove = move;
1590           }
1591        }
1592     }
1593
1594     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1595     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1596     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1597         return value_mated_in(ply);
1598
1599     // Update transposition table
1600     Depth d = (depth == DEPTH_ZERO ? DEPTH_ZERO : DEPTH_ZERO - ONE_PLY);
1601     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1602     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, d, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1603
1604     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1605
1606     return bestValue;
1607   }
1608
1609
1610   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1611   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1612   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1613   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1614   // second move is assumed to be a move from the current position.
1615
1616   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1617
1618     Square f1, t1, f2, t2;
1619     Piece p;
1620
1621     assert(move_is_ok(m1));
1622     assert(move_is_ok(m2));
1623
1624     if (m2 == MOVE_NONE)
1625         return false;
1626
1627     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1628     f2 = move_from(m2);
1629     t1 = move_to(m1);
1630     if (f2 == t1)
1631         return true;
1632
1633     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1634     t2 = move_to(m2);
1635     f1 = move_from(m1);
1636     if (t2 == f1)
1637         return true;
1638
1639     // Case 3: Moving through the vacated square
1640     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1641         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1642       return true;
1643
1644     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1645     p = pos.piece_on(t1);
1646     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1647         return true;
1648
1649     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1650     if (    piece_is_slider(p)
1651         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1652         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1653     {
1654         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1655         // move is the opposite of the checking piece.
1656         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1657         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1658
1659         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1660             return true;
1661     }
1662     return false;
1663   }
1664
1665
1666   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1667   // compensated for the ply.
1668
1669   bool value_is_mate(Value value) {
1670
1671     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1672
1673     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1674           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1675   }
1676
1677
1678   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1679   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1680   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1681
1682   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1683
1684     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1685       return v + ply;
1686
1687     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1688       return v - ply;
1689
1690     return v;
1691   }
1692
1693
1694   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1695   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1696
1697   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1698
1699     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1700       return v - ply;
1701
1702     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1703       return v + ply;
1704
1705     return v;
1706   }
1707
1708
1709   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1710   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1711   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1712   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1713   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1714   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1715   template <NodeType PvNode>
1716   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck,
1717                   bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1718
1719     assert(m != MOVE_NONE);
1720
1721     Depth result = DEPTH_ZERO;
1722     *dangerous = moveIsCheck | singleEvasion | mateThreat;
1723
1724     if (*dangerous)
1725     {
1726         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1727             result += CheckExtension[PvNode];
1728
1729         if (singleEvasion)
1730             result += SingleEvasionExtension[PvNode];
1731
1732         if (mateThreat)
1733             result += MateThreatExtension[PvNode];
1734     }
1735
1736     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1737     {
1738         Color c = pos.side_to_move();
1739         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1740         {
1741             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1742             *dangerous = true;
1743         }
1744         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1745         {
1746             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1747             *dangerous = true;
1748         }
1749     }
1750
1751     if (   captureOrPromotion
1752         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1753         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1754             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1755         && !move_is_promotion(m)
1756         && !move_is_ep(m))
1757     {
1758         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1759         *dangerous = true;
1760     }
1761
1762     if (   PvNode
1763         && captureOrPromotion
1764         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1765         && pos.see_sign(m) >= 0)
1766     {
1767         result += ONE_PLY / 2;
1768         *dangerous = true;
1769     }
1770
1771     return Min(result, ONE_PLY);
1772   }
1773
1774
1775   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1776   // is somehow coonected to the threat move returned by null search.
1777
1778   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1779
1780     assert(move_is_ok(m));
1781     assert(threat && move_is_ok(threat));
1782     assert(!pos.move_is_check(m));
1783     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1784     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1785
1786     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1787
1788     mfrom = move_from(m);
1789     mto = move_to(m);
1790     tfrom = move_from(threat);
1791     tto = move_to(threat);
1792
1793     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1794     if (mfrom == tto)
1795         return true;
1796
1797     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1798     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
1799     if (   pos.move_is_capture(threat)
1800         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1801             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1802         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1803         return true;
1804
1805     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1806     // prune safe moves which block its ray.
1807     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1808         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1809         && pos.see_sign(m) >= 0)
1810         return true;
1811
1812     return false;
1813   }
1814
1815
1816   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1817   // can be used at a given point in search.
1818
1819   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1820
1821     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1822
1823     return   (   tte->depth() >= depth
1824               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1825               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1826
1827           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1828               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1829   }
1830
1831
1832   // refine_eval() returns the transposition table score if
1833   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1834
1835   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1836
1837       assert(tte);
1838
1839       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1840
1841       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1842           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1843           return v;
1844
1845       return defaultEval;
1846   }
1847
1848
1849   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1850   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1851
1852   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1853                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1854     Move m;
1855
1856     H.success(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), depth);
1857
1858     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1859     {
1860         m = movesSearched[i];
1861
1862         assert(m != move);
1863
1864         if (!pos.move_is_capture_or_promotion(m))
1865             H.failure(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), depth);
1866     }
1867   }
1868
1869
1870   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
1871   // among the killer moves of that ply.
1872
1873   void update_killers(Move m, SearchStack* ss) {
1874
1875     if (m == ss->killers[0])
1876         return;
1877
1878     ss->killers[1] = ss->killers[0];
1879     ss->killers[0] = m;
1880   }
1881
1882
1883   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1884   // the static position evaluation before and after the move.
1885
1886   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1887
1888     if (   m != MOVE_NULL
1889         && before != VALUE_NONE
1890         && after != VALUE_NONE
1891         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1892         && !move_is_special(m))
1893         H.set_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1894   }
1895
1896
1897   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1898   // since the beginning of the current search.
1899
1900   int current_search_time() {
1901
1902     return get_system_time() - SearchStartTime;
1903   }
1904
1905
1906   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI protocol
1907
1908   std::string value_to_uci(Value v) {
1909
1910     std::stringstream s;
1911
1912     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1913       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to pawn = 100
1914     else
1915       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2 );
1916
1917     return s.str();
1918   }
1919
1920   // nps() computes the current nodes/second count.
1921
1922   int nps() {
1923
1924     int t = current_search_time();
1925     return (t > 0 ? int((ThreadsMgr.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
1926   }
1927
1928
1929   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1930   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1931   // search.
1932
1933   void poll() {
1934
1935     static int lastInfoTime;
1936     int t = current_search_time();
1937
1938     //  Poll for input
1939     if (Bioskey())
1940     {
1941         // We are line oriented, don't read single chars
1942         std::string command;
1943
1944         if (!std::getline(std::cin, command))
1945             command = "quit";
1946
1947         if (command == "quit")
1948         {
1949             AbortSearch = true;
1950             PonderSearch = false;
1951             Quit = true;
1952             return;
1953         }
1954         else if (command == "stop")
1955         {
1956             AbortSearch = true;
1957             PonderSearch = false;
1958         }
1959         else if (command == "ponderhit")
1960             ponderhit();
1961     }
1962
1963     // Print search information
1964     if (t < 1000)
1965         lastInfoTime = 0;
1966
1967     else if (lastInfoTime > t)
1968         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1969         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1970         lastInfoTime = 0;
1971
1972     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1973     {
1974         lastInfoTime = t;
1975
1976         if (dbg_show_mean)
1977             dbg_print_mean();
1978
1979         if (dbg_show_hit_rate)
1980             dbg_print_hit_rate();
1981
1982         cout << "info nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched() << " nps " << nps()
1983              << " time " << t << endl;
1984     }
1985
1986     // Should we stop the search?
1987     if (PonderSearch)
1988         return;
1989
1990     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
1991                            && !AspirationFailLow
1992                            &&  t > TimeMgr.available_time();
1993
1994     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
1995                      || stillAtFirstMove;
1996
1997     if (   (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && noMoreTime)
1998         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
1999         || (Iteration >= 3 && MaxNodes && ThreadsMgr.nodes_searched() >= MaxNodes))
2000         AbortSearch = true;
2001   }
2002
2003
2004   // ponderhit() is called when the program is pondering (i.e. thinking while
2005   // it's the opponent's turn to move) in order to let the engine know that
2006   // it correctly predicted the opponent's move.
2007
2008   void ponderhit() {
2009
2010     int t = current_search_time();
2011     PonderSearch = false;
2012
2013     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2014                            && !AspirationFailLow
2015                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2016
2017     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2018                      || stillAtFirstMove;
2019
2020     if (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && (noMoreTime || StopOnPonderhit))
2021         AbortSearch = true;
2022   }
2023
2024
2025   // init_ss_array() does a fast reset of the first entries of a SearchStack
2026   // array and of all the excludedMove and skipNullMove entries.
2027
2028   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size) {
2029
2030     for (int i = 0; i < size; i++, ss++)
2031     {
2032         ss->excludedMove = MOVE_NONE;
2033         ss->skipNullMove = false;
2034         ss->reduction = DEPTH_ZERO;
2035         ss->sp = NULL;
2036
2037         if (i < 3)
2038             ss->killers[0] = ss->killers[1] = ss->mateKiller = MOVE_NONE;
2039     }
2040   }
2041
2042
2043   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2044   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
2045   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
2046   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2047   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2048   // after which the bestmove and pondermove will be printed (in id_loop()).
2049
2050   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2051
2052     std::string command;
2053
2054     while (true)
2055     {
2056         if (!std::getline(std::cin, command))
2057             command = "quit";
2058
2059         if (command == "quit")
2060         {
2061             Quit = true;
2062             break;
2063         }
2064         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2065             break;
2066     }
2067   }
2068
2069
2070   // print_pv_info() prints to standard output and eventually to log file information on
2071   // the current PV line. It is called at each iteration or after a new pv is found.
2072
2073   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value) {
2074
2075     cout << "info depth " << Iteration
2076          << " score "     << value_to_uci(value)
2077          << (value >= beta ? " lowerbound" : value <= alpha ? " upperbound" : "")
2078          << " time "  << current_search_time()
2079          << " nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
2080          << " nps "   << nps()
2081          << " pv ";
2082
2083     for (Move* m = pv; *m != MOVE_NONE; m++)
2084         cout << *m << " ";
2085
2086     cout << endl;
2087
2088     if (UseLogFile)
2089     {
2090         ValueType t = value >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER :
2091                       value <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT;
2092
2093         LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration,
2094                              ThreadsMgr.nodes_searched(), value, t, pv) << endl;
2095     }
2096   }
2097
2098
2099   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2100   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2101   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2102
2103   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]) {
2104
2105     StateInfo st;
2106     TTEntry* tte;
2107     Position p(pos, pos.thread());
2108     Value v, m = VALUE_NONE;
2109
2110     for (int i = 0; pv[i] != MOVE_NONE; i++)
2111     {
2112         tte = TT.retrieve(p.get_key());
2113         if (!tte || tte->move() != pv[i])
2114         {
2115             v = (p.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(p, m));
2116             TT.store(p.get_key(), VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[i], v, m);
2117         }
2118         p.do_move(pv[i], st);
2119     }
2120   }
2121
2122
2123   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2124   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2125   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2126   // long PV to print that is important for position analysis.
2127
2128   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]) {
2129
2130     StateInfo st;
2131     TTEntry* tte;
2132     Position p(pos, pos.thread());
2133     int ply = 0;
2134
2135     assert(bestMove != MOVE_NONE);
2136
2137     pv[ply] = bestMove;
2138     p.do_move(pv[ply++], st);
2139
2140     while (   (tte = TT.retrieve(p.get_key())) != NULL
2141            && tte->move() != MOVE_NONE
2142            && move_is_legal(p, tte->move())
2143            && ply < PLY_MAX
2144            && (!p.is_draw() || ply < 2))
2145     {
2146         pv[ply] = tte->move();
2147         p.do_move(pv[ply++], st);
2148     }
2149     pv[ply] = MOVE_NONE;
2150   }
2151
2152
2153   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2154   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2155   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2156   // threads and one for Windows threads.
2157
2158 #if !defined(_MSC_VER)
2159
2160   void* init_thread(void *threadID) {
2161
2162     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2163     return NULL;
2164   }
2165
2166 #else
2167
2168   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2169
2170     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2171     return 0;
2172   }
2173
2174 #endif
2175
2176
2177   /// The ThreadsManager class
2178
2179   // resetNodeCounters(), resetBetaCounters(), searched_nodes() and
2180   // get_beta_counters() are getters/setters for the per thread
2181   // counters used to sort the moves at root.
2182
2183   void ThreadsManager::resetNodeCounters() {
2184
2185     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2186         threads[i].nodes = 0ULL;
2187   }
2188
2189   int64_t ThreadsManager::nodes_searched() const {
2190
2191     int64_t result = 0ULL;
2192     for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2193         result += threads[i].nodes;
2194
2195     return result;
2196   }
2197
2198
2199   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2200   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2201   // object for which the current thread is the master.
2202
2203   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2204
2205     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2206
2207     while (true)
2208     {
2209         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2210         // master should exit as last one.
2211         if (AllThreadsShouldExit)
2212         {
2213             assert(!sp);
2214             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2215             return;
2216         }
2217
2218         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2219         // instead of wasting CPU time polling for work.
2220         while (   threadID >= ActiveThreads
2221                || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2222                || (!sp && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
2223         {
2224             assert(!sp);
2225             assert(threadID != 0);
2226
2227             if (AllThreadsShouldExit)
2228                 break;
2229
2230             lock_grab(&MPLock);
2231
2232             // Retest condition under lock protection
2233             if (!(   threadID >= ActiveThreads
2234                   || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2235                   || (!sp && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)))
2236             {
2237                 lock_release(&MPLock);
2238                 continue;
2239             }
2240
2241             // Put thread to sleep
2242             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2243             cond_wait(&WaitCond[threadID], &MPLock);
2244             lock_release(&MPLock);
2245         }
2246
2247         // If this thread has been assigned work, launch a search
2248         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2249         {
2250             assert(!AllThreadsShouldExit);
2251
2252             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2253
2254             // Here we call search() with SplitPoint template parameter set to true
2255             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2256             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2257             SearchStack* ss = tsp->sstack[threadID] + 1;
2258             ss->sp = tsp;
2259
2260             if (tsp->pvNode)
2261                 search<PV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2262             else
2263                 search<NonPV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2264
2265             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2266
2267             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2268         }
2269
2270         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2271         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2272         int i = 0;
2273         for ( ; sp && i < ActiveThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2274
2275         if (i == ActiveThreads)
2276         {
2277             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2278             // be sure sp->lock has been released before to return.
2279             lock_grab(&(sp->lock));
2280             lock_release(&(sp->lock));
2281
2282             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2283             // because here is all finished is not possible master is booked.
2284             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2285
2286             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2287             return;
2288         }
2289     }
2290   }
2291
2292
2293   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2294   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2295   // objects.
2296
2297   void ThreadsManager::init_threads() {
2298
2299     volatile int i;
2300     bool ok;
2301
2302     // Initialize global locks
2303     lock_init(&MPLock);
2304
2305     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2306         cond_init(&WaitCond[i]);
2307
2308     // Initialize splitPoints[] locks
2309     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2310         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2311             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2312
2313     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2314     AllThreadsShouldExit = false;
2315
2316     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2317     ActiveThreads = 1;
2318
2319     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2320     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2321     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2322         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2323
2324     // Launch the helper threads
2325     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2326     {
2327
2328 #if !defined(_MSC_VER)
2329         pthread_t pthread[1];
2330         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&i)) == 0);
2331 #else
2332         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&i), 0, NULL) != NULL);
2333 #endif
2334
2335         if (!ok)
2336         {
2337             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2338             Application::exit_with_failure();
2339         }
2340
2341         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2342         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2343     }
2344   }
2345
2346
2347   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2348   // helper threads exit cleanly.
2349
2350   void ThreadsManager::exit_threads() {
2351
2352     AllThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2353
2354     // Wake up all the threads and waits for termination
2355     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2356     {
2357         wake_sleeping_thread(i);
2358         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2359     }
2360
2361     // Now we can safely destroy the locks
2362     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2363         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2364             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2365
2366     lock_destroy(&MPLock);
2367
2368     // Now we can safely destroy the wait conditions
2369     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2370         cond_destroy(&WaitCond[i]);
2371   }
2372
2373
2374   // thread_should_stop() checks whether the thread should stop its search.
2375   // This can happen if a beta cutoff has occurred in the thread's currently
2376   // active split point, or in some ancestor of the current split point.
2377
2378   bool ThreadsManager::thread_should_stop(int threadID) const {
2379
2380     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
2381
2382     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2383
2384     for ( ; sp && !sp->stopRequest; sp = sp->parent) {}
2385     return sp != NULL;
2386   }
2387
2388
2389   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2390   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2391   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2392   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2393   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2394   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2395   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2396
2397   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2398
2399     assert(slave >= 0 && slave < ActiveThreads);
2400     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2401     assert(ActiveThreads > 1);
2402
2403     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2404         return false;
2405
2406     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2407     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2408
2409     // No active split points means that the thread is available as
2410     // a slave for any other thread.
2411     if (localActiveSplitPoints == 0 || ActiveThreads == 2)
2412         return true;
2413
2414     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2415     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2416     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2417     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2418         return true;
2419
2420     return false;
2421   }
2422
2423
2424   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2425   // a slave for the thread with threadID "master".
2426
2427   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2428
2429     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2430     assert(ActiveThreads > 1);
2431
2432     for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2433         if (thread_is_available(i, master))
2434             return true;
2435
2436     return false;
2437   }
2438
2439
2440   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2441   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2442   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2443   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2444   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2445   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2446   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops
2447   // and call sp_search(). When all threads have returned from sp_search() then
2448   // split() returns.
2449
2450   template <bool Fake>
2451   void ThreadsManager::split(const Position& p, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2452                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2453                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2454     assert(p.is_ok());
2455     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2456     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2457     assert(*bestValue <= *alpha);
2458     assert(*alpha < beta);
2459     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2460     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2461     assert(p.thread() >= 0 && p.thread() < ActiveThreads);
2462     assert(ActiveThreads > 1);
2463
2464     int i, master = p.thread();
2465     Thread& masterThread = threads[master];
2466
2467     lock_grab(&MPLock);
2468
2469     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2470     // active split points, don't split.
2471     if (   !available_thread_exists(master)
2472         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2473     {
2474         lock_release(&MPLock);
2475         return;
2476     }
2477
2478     // Pick the next available split point object from the split point stack
2479     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2480
2481     // Initialize the split point object
2482     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2483     splitPoint.stopRequest = false;
2484     splitPoint.ply = ply;
2485     splitPoint.depth = depth;
2486     splitPoint.threatMove = threatMove;
2487     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2488     splitPoint.alpha = *alpha;
2489     splitPoint.beta = beta;
2490     splitPoint.pvNode = pvNode;
2491     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2492     splitPoint.mp = mp;
2493     splitPoint.moveCount = moveCount;
2494     splitPoint.pos = &p;
2495     splitPoint.parentSstack = ss;
2496     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2497         splitPoint.slaves[i] = 0;
2498
2499     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2500
2501     // If we are here it means we are not available
2502     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2503
2504     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2505
2506     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2507     for (i = 0; !Fake && i < ActiveThreads && workersCnt < MaxThreadsPerSplitPoint; i++)
2508         if (thread_is_available(i, master))
2509         {
2510             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2511             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2512             splitPoint.slaves[i] = 1;
2513             workersCnt++;
2514         }
2515
2516     assert(Fake || workersCnt > 1);
2517
2518     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2519     lock_release(&MPLock);
2520
2521     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2522     // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
2523     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2524         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2525         {
2526             memcpy(splitPoint.sstack[i], ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2527
2528             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2529
2530             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2531             if (i != master)
2532                 wake_sleeping_thread(i);
2533         }
2534
2535     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2536     // which it will instantly launch a search, because its state is
2537     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2538     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2539     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2540     idle_loop(master, &splitPoint);
2541
2542     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2543     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2544     lock_grab(&MPLock);
2545
2546     *alpha = splitPoint.alpha;
2547     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2548     masterThread.activeSplitPoints--;
2549     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2550
2551     lock_release(&MPLock);
2552   }
2553
2554
2555   // wake_sleeping_thread() wakes up all sleeping threads when it is time
2556   // to start a new search from the root.
2557
2558   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2559
2560      lock_grab(&MPLock);
2561      cond_signal(&WaitCond[threadID]);
2562      lock_release(&MPLock);
2563   }
2564
2565
2566   /// The RootMoveList class
2567
2568   // RootMoveList c'tor
2569
2570   RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2571
2572     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2573     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2574     StateInfo st;
2575     bool includeAllMoves = (searchMoves[0] == MOVE_NONE);
2576
2577     // Initialize search stack
2578     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
2579     ss[0].eval = VALUE_NONE;
2580     count = 0;
2581
2582     // Generate all legal moves
2583     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
2584
2585     // Add each move to the moves[] array
2586     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2587     {
2588         bool includeMove = includeAllMoves;
2589
2590         for (int k = 0; !includeMove && searchMoves[k] != MOVE_NONE; k++)
2591             includeMove = (searchMoves[k] == cur->move);
2592
2593         if (!includeMove)
2594             continue;
2595
2596         // Find a quick score for the move
2597         moves[count].move = ss[0].currentMove = moves[count].pv[0] = cur->move;
2598         moves[count].pv[1] = MOVE_NONE;
2599         pos.do_move(cur->move, st);
2600         moves[count].score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, DEPTH_ZERO, 1);
2601         pos.undo_move(cur->move);
2602         count++;
2603     }
2604     sort();
2605   }
2606
2607   // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
2608   // are scored according to the order in which are returned by MovePicker.
2609
2610   void RootMoveList::score_moves(const Position& pos)
2611   {
2612       Move move;
2613       int score = 1000;
2614       MovePicker mp = MovePicker(pos, MOVE_NONE, ONE_PLY, H);
2615
2616       while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
2617           for (int i = 0; i < count; i++)
2618               if (moves[i].move == move)
2619               {
2620                   moves[i].mp_score = score--;
2621                   break;
2622               }
2623   }
2624
2625   // RootMoveList simple methods definitions
2626
2627   void RootMoveList::set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]) {
2628
2629     int j;
2630
2631     for (j = 0; pv[j] != MOVE_NONE; j++)
2632         moves[moveNum].pv[j] = pv[j];
2633
2634     moves[moveNum].pv[j] = MOVE_NONE;
2635   }
2636
2637
2638   // RootMoveList::sort() sorts the root move list at the beginning of a new
2639   // iteration.
2640
2641   void RootMoveList::sort() {
2642
2643     sort_multipv(count - 1); // Sort all items
2644   }
2645
2646
2647   // RootMoveList::sort_multipv() sorts the first few moves in the root move
2648   // list by their scores and depths. It is used to order the different PVs
2649   // correctly in MultiPV mode.
2650
2651   void RootMoveList::sort_multipv(int n) {
2652
2653     int i,j;
2654
2655     for (i = 1; i <= n; i++)
2656     {
2657         RootMove rm = moves[i];
2658         for (j = i; j > 0 && moves[j - 1] < rm; j--)
2659             moves[j] = moves[j - 1];
2660
2661         moves[j] = rm;
2662     }
2663   }
2664
2665 } // namespace