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