]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/search.cpp
Fine tune skill level
[stockfish] / src / search.cpp
1 /*
2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
4   Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
5
6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9   (at your option) any later version.
10
11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14   GNU General Public License for more details.
15
16   You should have received a copy of the GNU General Public License
17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20
21 ////
22 //// Includes
23 ////
24
25 #include <cassert>
26 #include <cmath>
27 #include <cstring>
28 #include <fstream>
29 #include <iostream>
30 #include <sstream>
31 #include <vector>
32
33 #include "book.h"
34 #include "evaluate.h"
35 #include "history.h"
36 #include "misc.h"
37 #include "move.h"
38 #include "movegen.h"
39 #include "movepick.h"
40 #include "lock.h"
41 #include "search.h"
42 #include "timeman.h"
43 #include "thread.h"
44 #include "tt.h"
45 #include "ucioption.h"
46
47 using std::cout;
48 using std::endl;
49
50 ////
51 //// Local definitions
52 ////
53
54 namespace {
55
56   // Types
57   enum NodeType { NonPV, PV };
58
59   // Set to true to force running with one thread.
60   // Used for debugging SMP code.
61   const bool FakeSplit = false;
62
63   // Fast lookup table of sliding pieces indexed by Piece
64   const bool Slidings[18] = { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 };
65   inline bool piece_is_slider(Piece p) { return Slidings[p]; }
66
67   // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff in search,
68   // init, starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a
69   // split point are what this class does. All the access to shared thread data is
70   // done through this class, so that we avoid using global variables instead.
71
72   class ThreadsManager {
73     /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
74        need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
75        static storage duration are automatically set to zero before enter main()
76     */
77   public:
78     void init_threads();
79     void exit_threads();
80
81     int min_split_depth() const { return minimumSplitDepth; }
82     int active_threads() const { return activeThreads; }
83     void set_active_threads(int cnt) { activeThreads = cnt; }
84
85     void read_uci_options();
86     bool available_thread_exists(int master) const;
87     bool thread_is_available(int slave, int master) const;
88     bool cutoff_at_splitpoint(int threadID) const;
89     void wake_sleeping_thread(int threadID);
90     void idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp);
91
92     template <bool Fake>
93     void split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
94                Depth depth, Move threatMove, bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
95
96   private:
97     Depth minimumSplitDepth;
98     int maxThreadsPerSplitPoint;
99     bool useSleepingThreads;
100     int activeThreads;
101     volatile bool allThreadsShouldExit;
102     Thread threads[MAX_THREADS];
103     Lock mpLock, sleepLock[MAX_THREADS];
104     WaitCondition sleepCond[MAX_THREADS];
105   };
106
107
108   // RootMove struct is used for moves at the root at the tree. For each root
109   // move, we store two scores, a node count, and a PV (really a refutation
110   // in the case of moves which fail low). Value pv_score is normally set at
111   // -VALUE_INFINITE for all non-pv moves, while non_pv_score is computed
112   // according to the order in which moves are returned by MovePicker.
113
114   struct RootMove {
115
116     RootMove();
117     RootMove(const RootMove& rm) { *this = rm; }
118     RootMove& operator=(const RootMove& rm);
119
120     // RootMove::operator<() is the comparison function used when
121     // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
122     // than a move m2 if it has an higher pv_score, or if it has
123     // equal pv_score but m1 has the higher non_pv_score. In this
124     // way we are guaranteed that PV moves are always sorted as first.
125     bool operator<(const RootMove& m) const {
126       return pv_score != m.pv_score ? pv_score < m.pv_score
127                                     : non_pv_score < m.non_pv_score;
128     }
129
130     void extract_pv_from_tt(Position& pos);
131     void insert_pv_in_tt(Position& pos);
132     std::string pv_info_to_uci(Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta, int pvLine);
133
134     int64_t nodes;
135     Value pv_score;
136     Value non_pv_score;
137     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
138   };
139
140
141   // RootMoveList struct is essentially a std::vector<> of RootMove objects,
142   // with an handful of methods above the standard ones.
143
144   struct RootMoveList : public std::vector<RootMove> {
145
146     typedef std::vector<RootMove> Base;
147
148     void init(Position& pos, Move searchMoves[]);
149     void sort() { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), end()); }
150     void sort_multipv(int n) { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), begin() + n); }
151
152     int bestMoveChanges;
153   };
154
155
156   // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
157   // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
158   // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
159   // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
160   // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
161   // operator<<() that will use it to properly format castling moves.
162   enum set960 {};
163
164   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& f) {
165
166     os.iword(0) = int(f);
167     return os;
168   }
169
170
171   // Overload operator << for moves to make it easier to print moves in
172   // coordinate notation compatible with UCI protocol.
173   std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Move m) {
174
175     bool chess960 = (os.iword(0) != 0); // See set960()
176     return os << move_to_uci(m, chess960);
177   }
178
179
180   /// Adjustments
181
182   // Step 6. Razoring
183
184   // Maximum depth for razoring
185   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
186
187   // Dynamic razoring margin based on depth
188   inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
189
190   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
191   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
192
193   // Step 9. Internal iterative deepening
194
195   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
196   const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
197
198   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
199   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
200   const Value IIDMargin = Value(0x100);
201
202   // Step 11. Decide the new search depth
203
204   // Extensions. Configurable UCI options
205   // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
206   Depth CheckExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2], PassedPawnExtension[2];
207   Depth PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
208
209   // Minimum depth for use of singular extension
210   const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
211
212   // Step 12. Futility pruning
213
214   // Futility margin for quiescence search
215   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
216
217   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
218   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
219   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
220
221   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
222   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
223
224   // Step 14. Reduced search
225
226   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
227   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
228
229   template <NodeType PV>
230   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
231
232   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
233   // better than the second best move.
234   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
235
236
237   /// Namespace variables
238
239   // Book object
240   Book OpeningBook;
241
242   // Root move list
243   RootMoveList Rml;
244
245   // MultiPV mode
246   int MultiPV, UCIMultiPV;
247
248   // Time management variables
249   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
250   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, Pondering, StopOnPonderhit;
251   bool FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
252   TimeManager TimeMgr;
253
254   // Log file
255   bool UseLogFile;
256   std::ofstream LogFile;
257
258   // Skill level adjustment
259   int SkillLevel;
260   RKISS RK;
261
262   // Multi-threads manager object
263   ThreadsManager ThreadsMgr;
264
265   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
266   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
267   bool SendSearchedNodes;
268   int NodesSincePoll;
269   int NodesBetweenPolls = 30000;
270
271   // History table
272   History H;
273
274   /// Local functions
275
276   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove);
277
278   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
279   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
280
281   template <NodeType PvNode>
282   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
283
284   template <NodeType PvNode>
285   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
286
287       return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO, ply)
288                              : search<PvNode, false, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
289   }
290
291   template <NodeType PvNode>
292   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool mateThreat, bool* dangerous);
293
294   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bValue);
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, Move killers[]);
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   std::string speed_to_uci(int64_t nodes);
309   void poll(const Position& pos);
310   void wait_for_stop_or_ponderhit();
311
312 #if !defined(_MSC_VER)
313   void* init_thread(void* threadID);
314 #else
315   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
316 #endif
317
318
319   // MovePickerExt is an extended MovePicker used to choose at compile time
320   // the proper move source according to the type of node.
321   template<bool SpNode, bool Root> struct MovePickerExt;
322
323   // In Root nodes use RootMoveList Rml as source. Score and sort the root moves
324   // before to search them.
325   template<> struct MovePickerExt<false, true> : public MovePicker {
326
327     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
328                  : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), firstCall(true) {
329       Move move;
330       Value score = VALUE_ZERO;
331
332       // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
333       // are scored according to the order in which they are returned by MovePicker.
334       // This is the second order score that is used to compare the moves when
335       // the first order pv scores of both moves are equal.
336       while ((move = MovePicker::get_next_move()) != MOVE_NONE)
337           for (rm = Rml.begin(); rm != Rml.end(); ++rm)
338               if (rm->pv[0] == move)
339               {
340                   rm->non_pv_score = score--;
341                   break;
342               }
343
344       Rml.sort();
345       rm = Rml.begin();
346     }
347
348     Move get_next_move() {
349
350       if (!firstCall)
351           ++rm;
352       else
353           firstCall = false;
354
355       return rm != Rml.end() ? rm->pv[0] : MOVE_NONE;
356     }
357
358     RootMoveList::iterator rm;
359     bool firstCall;
360   };
361
362   // In SpNodes use split point's shared MovePicker object as move source
363   template<> struct MovePickerExt<true, false> : public MovePicker {
364
365     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
366                   SearchStack* ss, Value b) : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b),
367                   mp(ss->sp->mp) {}
368
369     Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
370
371     RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
372     MovePicker* mp;
373   };
374
375   // Default case, create and use a MovePicker object as source
376   template<> struct MovePickerExt<false, false> : public MovePicker {
377
378     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h,
379                   SearchStack* ss, Value b) : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b) {}
380
381     RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
382   };
383
384 } // namespace
385
386
387 ////
388 //// Functions
389 ////
390
391 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
392 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
393
394 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
395 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
396
397
398 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
399
400 void init_search() {
401
402   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
403   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
404   int mc; // moveCount
405
406   // Init reductions array
407   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
408   {
409       double    pvRed = log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.0;
410       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
411       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
412       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
413   }
414
415   // Init futility margins array
416   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
417       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
418
419   // Init futility move count array
420   for (d = 0; d < 32; d++)
421       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
422 }
423
424
425 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
426 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
427
428 int64_t perft(Position& pos, Depth depth)
429 {
430     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
431     StateInfo st;
432     Move m;
433     int64_t sum = 0;
434
435     // Generate all legal moves
436     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
437
438     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
439     // the moves, just to count them.
440     if (depth <= ONE_PLY)
441         return int(last - mlist);
442
443     // Loop through all legal moves
444     CheckInfo ci(pos);
445     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
446     {
447         m = cur->move;
448         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
449         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
450         pos.undo_move(m);
451     }
452     return sum;
453 }
454
455
456 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
457 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
458 /// search-related global variables, and calls id_loop(). It returns false
459 /// when a quit command is received during the search.
460
461 bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
462            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
463
464   // Initialize global search variables
465   StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = SendSearchedNodes = false;
466   NodesSincePoll = 0;
467   SearchStartTime = get_system_time();
468   ExactMaxTime = maxTime;
469   MaxDepth = maxDepth;
470   MaxNodes = maxNodes;
471   InfiniteSearch = infinite;
472   Pondering = ponder;
473   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
474
475   // Look for a book move, only during games, not tests
476   if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
477   {
478       if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.name())
479           OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
480
481       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
482       if (bookMove != MOVE_NONE)
483       {
484           if (Pondering)
485               wait_for_stop_or_ponderhit();
486
487           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
488           return !QuitRequest;
489       }
490   }
491
492   // Read UCI option values
493   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
494   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
495   {
496       Options["Clear Hash"].set_value("false");
497       TT.clear();
498   }
499
500   CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
501   CheckExtension[0]         = Options["Check Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
502   PawnPushTo7thExtension[1] = Options["Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
503   PawnPushTo7thExtension[0] = Options["Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
504   PassedPawnExtension[1]    = Options["Passed Pawn Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
505   PassedPawnExtension[0]    = Options["Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
506   PawnEndgameExtension[1]   = Options["Pawn Endgame Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
507   PawnEndgameExtension[0]   = Options["Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
508   MateThreatExtension[1]    = Options["Mate Threat Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
509   MateThreatExtension[0]    = Options["Mate Threat Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
510   UCIMultiPV                = Options["MultiPV"].value<int>();
511   SkillLevel                = Options["Skill level"].value<int>();
512   UseLogFile                = Options["Use Search Log"].value<bool>();
513
514   read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
515
516   // Do we have to play with skill handicap? In this case enable MultiPV that
517   // we will use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
518   MultiPV = (SkillLevel < 20 ? Max(UCIMultiPV, 4) : UCIMultiPV);
519
520   // Set the number of active threads
521   ThreadsMgr.read_uci_options();
522   init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
523
524   // Wake up needed threads
525   for (int i = 1; i < ThreadsMgr.active_threads(); i++)
526       ThreadsMgr.wake_sleeping_thread(i);
527
528   // Set thinking time
529   int myTime = time[pos.side_to_move()];
530   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
531   if (UseTimeManagement)
532       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
533
534   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
535   // heavy time pressure.
536   if (MaxNodes)
537       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
538   else if (myTime && myTime < 1000)
539       NodesBetweenPolls = 1000;
540   else if (myTime && myTime < 5000)
541       NodesBetweenPolls = 5000;
542   else
543       NodesBetweenPolls = 30000;
544
545   // Write search information to log file
546   if (UseLogFile)
547   {
548       std::string name = Options["Search Log Filename"].value<std::string>();
549       LogFile.open(name.c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
550
551       LogFile << "\nSearching: "  << pos.to_fen()
552               << "\ninfinite: "   << infinite
553               << " ponder: "      << ponder
554               << " time: "        << myTime
555               << " increment: "   << myIncrement
556               << " moves to go: " << movesToGo
557               << endl;
558   }
559
560   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
561   Move ponderMove = MOVE_NONE;
562   Move bestMove = id_loop(pos, searchMoves, &ponderMove);
563
564   // Print final search statistics
565   cout << "info" << speed_to_uci(pos.nodes_searched()) << endl;
566
567   if (UseLogFile)
568   {
569       int t = current_search_time();
570
571       LogFile << "Nodes: "          << pos.nodes_searched()
572               << "\nNodes/second: " << (t > 0 ? int(pos.nodes_searched() * 1000 / t) : 0)
573               << "\nBest move: "    << move_to_san(pos, bestMove);
574
575       StateInfo st;
576       pos.do_move(bestMove, st);
577       LogFile << "\nPonder move: " << move_to_san(pos, ponderMove) << endl;
578       pos.undo_move(bestMove); // Return from think() with unchanged position
579       LogFile.close();
580   }
581
582   // This makes all the threads to go to sleep
583   ThreadsMgr.set_active_threads(1);
584
585   // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
586   // best move before we are told to do so.
587   if (!StopRequest && (Pondering || InfiniteSearch))
588       wait_for_stop_or_ponderhit();
589
590   // Could be MOVE_NONE when searching on a stalemate position
591   cout << "bestmove " << bestMove;
592
593   // UCI protol is not clear on allowing sending an empty ponder move, instead
594   // it is clear that ponder move is optional. So skip it if empty.
595   if (ponderMove != MOVE_NONE)
596       cout << " ponder " << ponderMove;
597
598   cout << endl;
599
600   return !QuitRequest;
601 }
602
603
604 namespace {
605
606   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls search() repeatedly
607   // with increasing depth until the allocated thinking time has been consumed,
608   // user stops the search, or the maximum search depth is reached.
609
610   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove) {
611
612     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
613     Value bestValues[PLY_MAX_PLUS_2];
614     int bestMoveChanges[PLY_MAX_PLUS_2];
615     int depth, aspirationDelta;
616     Value value, alpha, beta;
617     Move bestMove, easyMove;
618
619     // Initialize stuff before a new search
620     memset(ss, 0, 4 * sizeof(SearchStack));
621     TT.new_search();
622     H.clear();
623     *ponderMove = bestMove = easyMove = MOVE_NONE;
624     depth = aspirationDelta = 0;
625     alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
626     ss->currentMove = MOVE_NULL; // Hack to skip update_gains()
627
628     // Moves to search are verified and copied
629     Rml.init(pos, searchMoves);
630
631     // Handle special case of searching on a mate/stalemate position
632     if (Rml.size() == 0)
633     {
634         cout << "info depth 0 score "
635              << value_to_uci(pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
636              << endl;
637
638         return MOVE_NONE;
639     }
640
641     // Iterative deepening loop
642     while (++depth <= PLY_MAX && (!MaxDepth || depth <= MaxDepth) && !StopRequest)
643     {
644         Rml.bestMoveChanges = 0;
645         cout << set960(pos.is_chess960()) << "info depth " << depth << endl;
646
647         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
648         if (MultiPV == 1 && depth >= 5 && abs(bestValues[depth - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
649         {
650             int prevDelta1 = bestValues[depth - 1] - bestValues[depth - 2];
651             int prevDelta2 = bestValues[depth - 2] - bestValues[depth - 3];
652
653             aspirationDelta = Min(Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16), 24);
654             aspirationDelta = (aspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
655
656             alpha = Max(bestValues[depth - 1] - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
657             beta  = Min(bestValues[depth - 1] + aspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
658         }
659
660         // Start with a small aspiration window and, in case of fail high/low,
661         // research with bigger window until not failing high/low anymore.
662         do {
663             // Search starting from ss+1 to allow calling update_gains()
664             value = search<PV, false, true>(pos, ss+1, alpha, beta, depth * ONE_PLY, 0);
665
666             // Write PV back to transposition table in case the relevant entries
667             // have been overwritten during the search.
668             for (int i = 0; i < Min(MultiPV, (int)Rml.size()); i++)
669                 Rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
670
671             // Value cannot be trusted. Break out immediately!
672             if (StopRequest)
673                 break;
674
675             assert(value >= alpha);
676
677             // In case of failing high/low increase aspiration window and research,
678             // otherwise exit the fail high/low loop.
679             if (value >= beta)
680             {
681                 beta = Min(beta + aspirationDelta, VALUE_INFINITE);
682                 aspirationDelta += aspirationDelta / 2;
683             }
684             else if (value <= alpha)
685             {
686                 AspirationFailLow = true;
687                 StopOnPonderhit = false;
688
689                 alpha = Max(alpha - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
690                 aspirationDelta += aspirationDelta / 2;
691             }
692             else
693                 break;
694
695         } while (abs(value) < VALUE_KNOWN_WIN);
696
697         // Collect info about search result
698         bestMove = Rml[0].pv[0];
699         *ponderMove = Rml[0].pv[1];
700         bestValues[depth] = value;
701         bestMoveChanges[depth] = Rml.bestMoveChanges;
702
703         // Send PV line to GUI and to log file
704         for (int i = 0; i < Min(UCIMultiPV, (int)Rml.size()); i++)
705             cout << Rml[i].pv_info_to_uci(pos, depth, alpha, beta, i) << endl;
706
707         if (UseLogFile)
708             LogFile << pretty_pv(pos, depth, value, current_search_time(), Rml[0].pv) << endl;
709
710         // Init easyMove after first iteration or drop if differs from the best move
711         if (depth == 1 && (Rml.size() == 1 || Rml[0].pv_score > Rml[1].pv_score + EasyMoveMargin))
712             easyMove = bestMove;
713         else if (bestMove != easyMove)
714             easyMove = MOVE_NONE;
715
716         if (UseTimeManagement && !StopRequest)
717         {
718             // Time to stop?
719             bool noMoreTime = false;
720
721             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
722             if (   depth >= 5
723                 && abs(bestValues[depth])     >= abs(VALUE_MATE) - 100
724                 && abs(bestValues[depth - 1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
725                 noMoreTime = true;
726
727             // Stop search early if one move seems to be much better than the
728             // others or if there is only a single legal move. In this latter
729             // case we search up to Iteration 8 anyway to get a proper score.
730             if (   depth >= 7
731                 && easyMove == bestMove
732                 && (   Rml.size() == 1
733                     ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
734                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
735                     ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
736                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
737                 noMoreTime = true;
738
739             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
740             if (depth > 4 && depth < 50)
741                 TimeMgr.pv_instability(bestMoveChanges[depth], bestMoveChanges[depth-1]);
742
743             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
744             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
745             // move at the next iteration anyway.
746             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
747                 noMoreTime = true;
748
749             if (noMoreTime)
750             {
751                 if (Pondering)
752                     StopOnPonderhit = true;
753                 else
754                     break;
755             }
756         }
757     }
758
759     // When playing with strength handicap choose best move among the MultiPV set
760     // using a statistical rule dependent on SkillLevel. Idea by Heinz van Saanen.
761     if (SkillLevel < 20)
762     {
763         assert(MultiPV > 1);
764
765         // Rml list is already sorted by pv_score in descending order
766         int s;
767         int max_s = -VALUE_INFINITE;
768         int size = Min(MultiPV, (int)Rml.size());
769         int max = Rml[0].pv_score;
770         int var = Min(max - Rml[size - 1].pv_score, PawnValueMidgame);
771         int wk = 120 - 2 * SkillLevel;
772
773         // PRNG sequence should be non deterministic
774         for (int i = abs(get_system_time() % 50); i > 0; i--)
775             RK.rand<unsigned>();
776
777         // Choose best move. For each move's score we add two terms both dependent
778         // on wk, one deterministic and bigger for weaker moves, and one random,
779         // then we choose the move with the resulting highest score.
780         for (int i = 0; i < size; i++)
781         {
782             s = Rml[i].pv_score;
783
784             // Don't allow crazy blunders even at very low skills
785             if (i > 0 && Rml[i-1].pv_score > s + EasyMoveMargin)
786                 break;
787
788             // This is our magical formula
789             s += ((max - s) * wk + var * (RK.rand<unsigned>() % wk)) / 128;
790
791             if (s > max_s)
792             {
793                 max_s = s;
794                 bestMove = Rml[i].pv[0];
795                 *ponderMove = Rml[i].pv[1];
796             }
797         }
798     }
799
800     return bestMove;
801   }
802
803
804   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
805   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
806   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
807   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
808   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
809   // here: This is taken care of after we return from the split point.
810
811   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
812   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
813
814     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
815     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
816     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
817     assert((Root || ply > 0) && ply < PLY_MAX);
818     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
819
820     Move movesSearched[MOVES_MAX];
821     int64_t nodes;
822     StateInfo st;
823     const TTEntry *tte;
824     Key posKey;
825     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
826     Depth ext, newDepth;
827     ValueType vt;
828     Value bestValue, value, oldAlpha;
829     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
830     bool isPvMove, isCheck, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
831     bool mateThreat = false;
832     int moveCount = 0, playedMoveCount = 0;
833     int threadID = pos.thread();
834     SplitPoint* sp = NULL;
835
836     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
837     oldAlpha = alpha;
838     isCheck = pos.is_check();
839
840     if (SpNode)
841     {
842         sp = ss->sp;
843         tte = NULL;
844         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
845         threatMove = sp->threatMove;
846         mateThreat = sp->mateThreat;
847         goto split_point_start;
848     }
849     else if (Root)
850         bestValue = alpha;
851
852     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
853     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = (ss+1)->excludedMove = MOVE_NONE;
854     (ss+1)->skipNullMove = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
855     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
856
857     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
858     {
859         NodesSincePoll = 0;
860         poll(pos);
861     }
862
863     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
864     if ((   StopRequest
865          || ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
866          || pos.is_draw()
867          || ply >= PLY_MAX - 1) && !Root)
868         return VALUE_DRAW;
869
870     // Step 3. Mate distance pruning
871     alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
872     beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
873     if (alpha >= beta)
874         return alpha;
875
876     // Step 4. Transposition table lookup
877     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
878     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move.
879     excludedMove = ss->excludedMove;
880     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
881
882     tte = TT.retrieve(posKey);
883     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
884
885     // At PV nodes we check for exact scores, while at non-PV nodes we check for
886     // and return a fail high/low. Biggest advantage at probing at PV nodes is
887     // to have a smooth experience in analysis mode.
888     if (   !Root
889         && tte
890         && (PvNode ? tte->depth() >= depth && tte->type() == VALUE_TYPE_EXACT
891                    : ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply)))
892     {
893         TT.refresh(tte);
894         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
895         return value_from_tt(tte->value(), ply);
896     }
897
898     // Step 5. Evaluate the position statically and
899     // update gain statistics of parent move.
900     if (isCheck)
901         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
902     else if (tte)
903     {
904         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
905
906         ss->eval = tte->static_value();
907         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
908         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
909     }
910     else
911     {
912         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
913         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
914     }
915
916     // Save gain for the parent non-capture move
917     update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
918
919     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
920     if (   !PvNode
921         &&  depth < RazorDepth
922         && !isCheck
923         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
924         &&  ttMove == MOVE_NONE
925         && !value_is_mate(beta)
926         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
927     {
928         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
929         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
930         if (v < rbeta)
931             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
932             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
933             return v;
934     }
935
936     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
937     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
938     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
939     if (   !PvNode
940         && !ss->skipNullMove
941         &&  depth < RazorDepth
942         && !isCheck
943         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
944         && !value_is_mate(beta)
945         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
946         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
947
948     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
949     if (   !PvNode
950         && !ss->skipNullMove
951         &&  depth > ONE_PLY
952         && !isCheck
953         &&  refinedValue >= beta
954         && !value_is_mate(beta)
955         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
956     {
957         ss->currentMove = MOVE_NULL;
958
959         // Null move dynamic reduction based on depth
960         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
961
962         // Null move dynamic reduction based on value
963         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
964             R++;
965
966         pos.do_null_move(st);
967         (ss+1)->skipNullMove = true;
968         nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
969         (ss+1)->skipNullMove = false;
970         pos.undo_null_move();
971
972         if (nullValue >= beta)
973         {
974             // Do not return unproven mate scores
975             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
976                 nullValue = beta;
977
978             if (depth < 6 * ONE_PLY)
979                 return nullValue;
980
981             // Do verification search at high depths
982             ss->skipNullMove = true;
983             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
984             ss->skipNullMove = false;
985
986             if (v >= beta)
987                 return nullValue;
988         }
989         else
990         {
991             // The null move failed low, which means that we may be faced with
992             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
993             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
994             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
995             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
996             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
997             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
998                 mateThreat = true;
999
1000             threatMove = (ss+1)->bestMove;
1001             if (   depth < ThreatDepth
1002                 && (ss-1)->reduction
1003                 && threatMove != MOVE_NONE
1004                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
1005                 return beta - 1;
1006         }
1007     }
1008
1009     // Step 9. Internal iterative deepening
1010     if (   depth >= IIDDepth[PvNode]
1011         && ttMove == MOVE_NONE
1012         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
1013     {
1014         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
1015
1016         ss->skipNullMove = true;
1017         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
1018         ss->skipNullMove = false;
1019
1020         ttMove = ss->bestMove;
1021         tte = TT.retrieve(posKey);
1022     }
1023
1024     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
1025     if (PvNode)
1026         mateThreat = pos.has_mate_threat();
1027
1028 split_point_start: // At split points actual search starts from here
1029
1030     // Initialize a MovePicker object for the current position
1031     MovePickerExt<SpNode, Root> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
1032     CheckInfo ci(pos);
1033     ss->bestMove = MOVE_NONE;
1034     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
1035     singularExtensionNode =   !Root
1036                            && !SpNode
1037                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
1038                            && tte
1039                            && tte->move()
1040                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
1041                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
1042                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
1043     if (SpNode)
1044     {
1045         lock_grab(&(sp->lock));
1046         bestValue = sp->bestValue;
1047     }
1048
1049     // Step 10. Loop through moves
1050     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1051     while (   bestValue < beta
1052            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1053            && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1054     {
1055       assert(move_is_ok(move));
1056
1057       if (SpNode)
1058       {
1059           moveCount = ++sp->moveCount;
1060           lock_release(&(sp->lock));
1061       }
1062       else if (move == excludedMove)
1063           continue;
1064       else
1065           moveCount++;
1066
1067       if (Root)
1068       {
1069           // This is used by time management
1070           FirstRootMove = (moveCount == 1);
1071
1072           // Save the current node count before the move is searched
1073           nodes = pos.nodes_searched();
1074
1075           // If it's time to send nodes info, do it here where we have the
1076           // correct accumulated node counts searched by each thread.
1077           if (SendSearchedNodes)
1078           {
1079               SendSearchedNodes = false;
1080               cout << "info" << speed_to_uci(pos.nodes_searched()) << endl;
1081           }
1082
1083           if (current_search_time() >= 1000)
1084               cout << "info currmove " << move
1085                    << " currmovenumber " << moveCount << endl;
1086       }
1087
1088       // At Root and at first iteration do a PV search on all the moves
1089       // to score root moves. Otherwise only the first one is the PV.
1090       isPvMove = (PvNode && moveCount <= (Root ? MultiPV + 1000 * (depth <= ONE_PLY) : 1));
1091       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1092       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1093
1094       // Step 11. Decide the new search depth
1095       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, mateThreat, &dangerous);
1096
1097       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1098       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1099       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1100       // lower than ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1101       if (   singularExtensionNode
1102           && move == tte->move()
1103           && ext < ONE_PLY)
1104       {
1105           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1106
1107           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1108           {
1109               Value b = ttValue - int(depth);
1110               ss->excludedMove = move;
1111               ss->skipNullMove = true;
1112               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1113               ss->skipNullMove = false;
1114               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1115               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1116               if (v < b)
1117                   ext = ONE_PLY;
1118           }
1119       }
1120
1121       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1122       ss->currentMove = move;
1123       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
1124
1125       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1126       if (   !PvNode
1127           && !captureOrPromotion
1128           && !isCheck
1129           && !dangerous
1130           &&  move != ttMove
1131           && !move_is_castle(move))
1132       {
1133           // Move count based pruning
1134           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1135               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1136               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1137           {
1138               if (SpNode)
1139                   lock_grab(&(sp->lock));
1140
1141               continue;
1142           }
1143
1144           // Value based pruning
1145           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1146           // but fixing this made program slightly weaker.
1147           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1148           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1149                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1150
1151           if (futilityValueScaled < beta)
1152           {
1153               if (SpNode)
1154               {
1155                   lock_grab(&(sp->lock));
1156                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1157                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1158               }
1159               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1160                   bestValue = futilityValueScaled;
1161
1162               continue;
1163           }
1164
1165           // Prune moves with negative SEE at low depths
1166           if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
1167               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1168               && pos.see_sign(move) < 0)
1169           {
1170               if (SpNode)
1171                   lock_grab(&(sp->lock));
1172
1173               continue;
1174           }
1175       }
1176
1177       // Step 13. Make the move
1178       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1179
1180       if (!SpNode && !captureOrPromotion)
1181           movesSearched[playedMoveCount++] = move;
1182
1183       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1184       // The first move in list is the expected PV
1185       if (isPvMove)
1186       {
1187           // Aspiration window is disabled in multi-pv case
1188           if (Root && MultiPV > 1)
1189               alpha = -VALUE_INFINITE;
1190
1191           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1192       }
1193       else
1194       {
1195           // Step 14. Reduced depth search
1196           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1197           bool doFullDepthSearch = true;
1198
1199           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1200               && !captureOrPromotion
1201               && !dangerous
1202               && !move_is_castle(move)
1203               &&  ss->killers[0] != move
1204               &&  ss->killers[1] != move)
1205           {
1206               ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1207               if (ss->reduction)
1208               {
1209                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1210                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1211                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1212
1213                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1214               }
1215               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1216           }
1217
1218           // Step 15. Full depth search
1219           if (doFullDepthSearch)
1220           {
1221               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1222               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1223
1224               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1225               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1226               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1227               if (PvNode && value > alpha && (Root || value < beta))
1228                   value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1229           }
1230       }
1231
1232       // Step 16. Undo move
1233       pos.undo_move(move);
1234
1235       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1236
1237       // Step 17. Check for new best move
1238       if (SpNode)
1239       {
1240           lock_grab(&(sp->lock));
1241           bestValue = sp->bestValue;
1242           alpha = sp->alpha;
1243       }
1244
1245       if (value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)))
1246       {
1247           bestValue = value;
1248
1249           if (SpNode)
1250               sp->bestValue = value;
1251
1252           if (!Root && value > alpha)
1253           {
1254               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1255               {
1256                   alpha = value;
1257
1258                   if (SpNode)
1259                       sp->alpha = value;
1260               }
1261               else if (SpNode)
1262                   sp->betaCutoff = true;
1263
1264               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1265                   ss->mateKiller = move;
1266
1267               ss->bestMove = move;
1268
1269               if (SpNode)
1270                   sp->ss->bestMove = move;
1271           }
1272       }
1273
1274       if (Root)
1275       {
1276           // Finished searching the move. If StopRequest is true, the search
1277           // was aborted because the user interrupted the search or because we
1278           // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
1279           // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
1280           // move and/or PV.
1281           if (StopRequest)
1282               break;
1283
1284           // Remember searched nodes counts for this move
1285           mp.rm->nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
1286
1287           // PV move or new best move ?
1288           if (isPvMove || value > alpha)
1289           {
1290               // Update PV
1291               ss->bestMove = move;
1292               mp.rm->pv_score = value;
1293               mp.rm->extract_pv_from_tt(pos);
1294
1295               // We record how often the best move has been changed in each
1296               // iteration. This information is used for time management: When
1297               // the best move changes frequently, we allocate some more time.
1298               if (!isPvMove && MultiPV == 1)
1299                   Rml.bestMoveChanges++;
1300
1301               Rml.sort_multipv(moveCount);
1302
1303               // Update alpha. In multi-pv we don't use aspiration window, so
1304               // set alpha equal to minimum score among the PV lines.
1305               if (MultiPV > 1)
1306                   alpha = Rml[Min(moveCount, MultiPV) - 1].pv_score; // FIXME why moveCount?
1307               else if (value > alpha)
1308                   alpha = value;
1309           }
1310           else
1311               mp.rm->pv_score = -VALUE_INFINITE;
1312
1313       } // Root
1314
1315       // Step 18. Check for split
1316       if (   !Root
1317           && !SpNode
1318           && depth >= ThreadsMgr.min_split_depth()
1319           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1320           && bestValue < beta
1321           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1322           && !StopRequest
1323           && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1324           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1325                                       threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
1326     }
1327
1328     // Step 19. Check for mate and stalemate
1329     // All legal moves have been searched and if there are
1330     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1331     // If one move was excluded return fail low score.
1332     if (!SpNode && !moveCount)
1333         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1334
1335     // Step 20. Update tables
1336     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1337     // history counters, and killer moves.
1338     if (!SpNode && !StopRequest && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1339     {
1340         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
1341         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
1342              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
1343
1344         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1345
1346         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1347         if (    bestValue >= beta
1348             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1349         {
1350             update_history(pos, move, depth, movesSearched, playedMoveCount);
1351             update_killers(move, ss->killers);
1352         }
1353     }
1354
1355     if (SpNode)
1356     {
1357         // Here we have the lock still grabbed
1358         sp->slaves[threadID] = 0;
1359         sp->nodes += pos.nodes_searched();
1360         lock_release(&(sp->lock));
1361     }
1362
1363     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1364
1365     return bestValue;
1366   }
1367
1368   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1369   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1370   // less than ONE_PLY).
1371
1372   template <NodeType PvNode>
1373   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1374
1375     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1376     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1377     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1378     assert(depth <= 0);
1379     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1380     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1381
1382     StateInfo st;
1383     Move ttMove, move;
1384     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1385     bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1386     const TTEntry* tte;
1387     Depth ttDepth;
1388     Value oldAlpha = alpha;
1389
1390     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1391
1392     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1393     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1394         return VALUE_DRAW;
1395
1396     // Decide whether or not to include checks, this fixes also the type of
1397     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
1398     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
1399     isCheck = pos.is_check();
1400     ttDepth = (isCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
1401
1402     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1403     // pruning, but only for move ordering.
1404     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1405     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1406
1407     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, ttDepth, beta, ply))
1408     {
1409         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1410         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1411     }
1412
1413     // Evaluate the position statically
1414     if (isCheck)
1415     {
1416         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1417         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1418         enoughMaterial = false;
1419     }
1420     else
1421     {
1422         if (tte)
1423         {
1424             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1425
1426             evalMargin = tte->static_value_margin();
1427             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1428         }
1429         else
1430             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1431
1432         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1433
1434         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1435         if (bestValue >= beta)
1436         {
1437             if (!tte)
1438                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1439
1440             return bestValue;
1441         }
1442
1443         if (PvNode && bestValue > alpha)
1444             alpha = bestValue;
1445
1446         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1447         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1448         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1449     }
1450
1451     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1452     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1453     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
1454     // be generated.
1455     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H);
1456     CheckInfo ci(pos);
1457
1458     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1459     while (   alpha < beta
1460            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1461     {
1462       assert(move_is_ok(move));
1463
1464       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1465
1466       // Futility pruning
1467       if (   !PvNode
1468           && !isCheck
1469           && !moveIsCheck
1470           &&  move != ttMove
1471           &&  enoughMaterial
1472           && !move_is_promotion(move)
1473           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1474       {
1475           futilityValue =  futilityBase
1476                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1477                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1478
1479           if (futilityValue < alpha)
1480           {
1481               if (futilityValue > bestValue)
1482                   bestValue = futilityValue;
1483               continue;
1484           }
1485
1486           // Prune moves with negative or equal SEE
1487           if (   futilityBase < beta
1488               && depth < DEPTH_ZERO
1489               && pos.see(move) <= 0)
1490               continue;
1491       }
1492
1493       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1494       evasionPrunable =   isCheck
1495                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1496                        && !pos.move_is_capture(move)
1497                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1498
1499       // Don't search moves with negative SEE values
1500       if (   !PvNode
1501           && (!isCheck || evasionPrunable)
1502           &&  move != ttMove
1503           && !move_is_promotion(move)
1504           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1505           continue;
1506
1507       // Don't search useless checks
1508       if (   !PvNode
1509           && !isCheck
1510           &&  moveIsCheck
1511           &&  move != ttMove
1512           && !pos.move_is_capture_or_promotion(move)
1513           &&  ss->eval + PawnValueMidgame / 4 < beta
1514           && !check_is_dangerous(pos, move, futilityBase, beta, &bestValue))
1515       {
1516           if (ss->eval + PawnValueMidgame / 4 > bestValue)
1517               bestValue = ss->eval + PawnValueMidgame / 4;
1518
1519           continue;
1520       }
1521
1522       // Update current move
1523       ss->currentMove = move;
1524
1525       // Make and search the move
1526       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1527       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1528       pos.undo_move(move);
1529
1530       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1531
1532       // New best move?
1533       if (value > bestValue)
1534       {
1535           bestValue = value;
1536           if (value > alpha)
1537           {
1538               alpha = value;
1539               ss->bestMove = move;
1540           }
1541        }
1542     }
1543
1544     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1545     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1546     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1547         return value_mated_in(ply);
1548
1549     // Update transposition table
1550     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1551     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, ttDepth, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1552
1553     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1554
1555     return bestValue;
1556   }
1557
1558
1559   // check_is_dangerous() tests if a checking move can be pruned in qsearch().
1560   // bestValue is updated only when returning false because in that case move
1561   // will be pruned.
1562
1563   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bestValue)
1564   {
1565     Bitboard b, occ, oldAtt, newAtt, kingAtt;
1566     Square from, to, ksq, victimSq;
1567     Piece pc;
1568     Color them;
1569     Value futilityValue, bv = *bestValue;
1570
1571     from = move_from(move);
1572     to = move_to(move);
1573     them = opposite_color(pos.side_to_move());
1574     ksq = pos.king_square(them);
1575     kingAtt = pos.attacks_from<KING>(ksq);
1576     pc = pos.piece_on(from);
1577
1578     occ = pos.occupied_squares() & ~(1ULL << from) & ~(1ULL << ksq);
1579     oldAtt = pos.attacks_from(pc, from, occ);
1580     newAtt = pos.attacks_from(pc,   to, occ);
1581
1582     // Rule 1. Checks which give opponent's king at most one escape square are dangerous
1583     b = kingAtt & ~pos.pieces_of_color(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
1584
1585     if (!(b && (b & (b - 1))))
1586         return true;
1587
1588     // Rule 2. Queen contact check is very dangerous
1589     if (   type_of_piece(pc) == QUEEN
1590         && bit_is_set(kingAtt, to))
1591         return true;
1592
1593     // Rule 3. Creating new double threats with checks
1594     b = pos.pieces_of_color(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
1595
1596     while (b)
1597     {
1598         victimSq = pop_1st_bit(&b);
1599         futilityValue = futilityBase + pos.endgame_value_of_piece_on(victimSq);
1600
1601         // Note that here we generate illegal "double move"!
1602         if (   futilityValue >= beta
1603             && pos.see_sign(make_move(from, victimSq)) >= 0)
1604             return true;
1605
1606         if (futilityValue > bv)
1607             bv = futilityValue;
1608     }
1609
1610     // Update bestValue only if check is not dangerous (because we will prune the move)
1611     *bestValue = bv;
1612     return false;
1613   }
1614
1615
1616   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1617   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1618   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1619   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1620   // second move is assumed to be a move from the current position.
1621
1622   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1623
1624     Square f1, t1, f2, t2;
1625     Piece p;
1626
1627     assert(m1 && move_is_ok(m1));
1628     assert(m2 && move_is_ok(m2));
1629
1630     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1631     f2 = move_from(m2);
1632     t1 = move_to(m1);
1633     if (f2 == t1)
1634         return true;
1635
1636     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1637     t2 = move_to(m2);
1638     f1 = move_from(m1);
1639     if (t2 == f1)
1640         return true;
1641
1642     // Case 3: Moving through the vacated square
1643     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1644         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1645       return true;
1646
1647     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1648     p = pos.piece_on(t1);
1649     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1650         return true;
1651
1652     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1653     if (    piece_is_slider(p)
1654         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1655         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1656     {
1657         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1658         // move is the opposite of the checking piece.
1659         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1660         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1661
1662         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1663             return true;
1664     }
1665     return false;
1666   }
1667
1668
1669   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1670   // compensated for the ply.
1671
1672   bool value_is_mate(Value value) {
1673
1674     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1675
1676     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1677           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1678   }
1679
1680
1681   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1682   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1683   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1684
1685   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1686
1687     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1688       return v + ply;
1689
1690     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1691       return v - ply;
1692
1693     return v;
1694   }
1695
1696
1697   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1698   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1699
1700   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1701
1702     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1703       return v - ply;
1704
1705     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1706       return v + ply;
1707
1708     return v;
1709   }
1710
1711
1712   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1713   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1714   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1715   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1716   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1717   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1718   template <NodeType PvNode>
1719   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion,
1720                   bool moveIsCheck, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1721
1722     assert(m != MOVE_NONE);
1723
1724     Depth result = DEPTH_ZERO;
1725     *dangerous = moveIsCheck | mateThreat;
1726
1727     if (*dangerous)
1728     {
1729         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1730             result += CheckExtension[PvNode];
1731
1732         if (mateThreat)
1733             result += MateThreatExtension[PvNode];
1734     }
1735
1736     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1737     {
1738         Color c = pos.side_to_move();
1739         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1740         {
1741             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1742             *dangerous = true;
1743         }
1744         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1745         {
1746             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1747             *dangerous = true;
1748         }
1749     }
1750
1751     if (   captureOrPromotion
1752         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1753         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1754             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1755         && !move_is_promotion(m)
1756         && !move_is_ep(m))
1757     {
1758         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1759         *dangerous = true;
1760     }
1761
1762     if (   PvNode
1763         && captureOrPromotion
1764         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1765         && pos.see_sign(m) >= 0)
1766     {
1767         result += ONE_PLY / 2;
1768         *dangerous = true;
1769     }
1770
1771     return Min(result, ONE_PLY);
1772   }
1773
1774
1775   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1776   // is somehow connected to the threat move returned by null search.
1777
1778   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1779
1780     assert(move_is_ok(m));
1781     assert(threat && move_is_ok(threat));
1782     assert(!pos.move_is_check(m));
1783     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1784     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1785
1786     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1787
1788     mfrom = move_from(m);
1789     mto = move_to(m);
1790     tfrom = move_from(threat);
1791     tto = move_to(threat);
1792
1793     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1794     if (mfrom == tto)
1795         return true;
1796
1797     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1798     // value of the threatening piece, don't prune moves which defend it.
1799     if (   pos.move_is_capture(threat)
1800         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1801             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1802         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1803         return true;
1804
1805     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1806     // prune safe moves which block its ray.
1807     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1808         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1809         && pos.see_sign(m) >= 0)
1810         return true;
1811
1812     return false;
1813   }
1814
1815
1816   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1817   // can be used at a given point in search.
1818
1819   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1820
1821     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1822
1823     return   (   tte->depth() >= depth
1824               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1825               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1826
1827           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1828               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1829   }
1830
1831
1832   // refine_eval() returns the transposition table score if
1833   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1834
1835   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1836
1837       assert(tte);
1838
1839       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1840
1841       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1842           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1843           return v;
1844
1845       return defaultEval;
1846   }
1847
1848
1849   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1850   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1851
1852   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1853                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1854     Move m;
1855     Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
1856
1857     H.update(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), bonus);
1858
1859     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1860     {
1861         m = movesSearched[i];
1862
1863         assert(m != move);
1864
1865         H.update(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), -bonus);
1866     }
1867   }
1868
1869
1870   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
1871   // among the killer moves of that ply.
1872
1873   void update_killers(Move m, Move killers[]) {
1874
1875     if (m != killers[0])
1876     {
1877         killers[1] = killers[0];
1878         killers[0] = m;
1879     }
1880   }
1881
1882
1883   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1884   // the static position evaluation before and after the move.
1885
1886   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1887
1888     if (   m != MOVE_NULL
1889         && before != VALUE_NONE
1890         && after != VALUE_NONE
1891         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1892         && !move_is_special(m))
1893         H.update_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
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
1906   // protocol specifications:
1907   //
1908   // cp <x>     The score from the engine's point of view in centipawns.
1909   // mate <y>   Mate in y moves, not plies. If the engine is getting mated
1910   //            use negative values for y.
1911
1912   std::string value_to_uci(Value v) {
1913
1914     std::stringstream s;
1915
1916     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1917       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to centipawns
1918     else
1919       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2);
1920
1921     return s.str();
1922   }
1923
1924
1925   // speed_to_uci() returns a string with time stats of current search suitable
1926   // to be sent to UCI gui.
1927
1928   std::string speed_to_uci(int64_t nodes) {
1929
1930     std::stringstream s;
1931     int t = current_search_time();
1932
1933     s << " nodes " << nodes
1934       << " nps "   << (t > 0 ? int(nodes * 1000 / t) : 0)
1935       << " time "  << t;
1936
1937     return s.str();
1938   }
1939
1940
1941   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1942   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1943   // search.
1944
1945   void poll(const Position& pos) {
1946
1947     static int lastInfoTime;
1948     int t = current_search_time();
1949
1950     //  Poll for input
1951     if (input_available())
1952     {
1953         // We are line oriented, don't read single chars
1954         std::string command;
1955
1956         if (!std::getline(std::cin, command))
1957             command = "quit";
1958
1959         if (command == "quit")
1960         {
1961             // Quit the program as soon as possible
1962             Pondering = false;
1963             QuitRequest = StopRequest = true;
1964             return;
1965         }
1966         else if (command == "stop")
1967         {
1968             // Stop calculating as soon as possible, but still send the "bestmove"
1969             // and possibly the "ponder" token when finishing the search.
1970             Pondering = false;
1971             StopRequest = true;
1972         }
1973         else if (command == "ponderhit")
1974         {
1975             // The opponent has played the expected move. GUI sends "ponderhit" if
1976             // we were told to ponder on the same move the opponent has played. We
1977             // should continue searching but switching from pondering to normal search.
1978             Pondering = false;
1979
1980             if (StopOnPonderhit)
1981                 StopRequest = true;
1982         }
1983     }
1984
1985     // Print search information
1986     if (t < 1000)
1987         lastInfoTime = 0;
1988
1989     else if (lastInfoTime > t)
1990         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1991         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1992         lastInfoTime = 0;
1993
1994     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1995     {
1996         lastInfoTime = t;
1997
1998         if (dbg_show_mean)
1999             dbg_print_mean();
2000
2001         if (dbg_show_hit_rate)
2002             dbg_print_hit_rate();
2003
2004         // Send info on searched nodes as soon as we return to root
2005         SendSearchedNodes = true;
2006     }
2007
2008     // Should we stop the search?
2009     if (Pondering)
2010         return;
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 (   (UseTimeManagement && noMoreTime)
2020         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
2021         || (MaxNodes && pos.nodes_searched() >= MaxNodes)) // FIXME
2022         StopRequest = true;
2023   }
2024
2025
2026   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2027   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
2028   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
2029   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2030   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2031   // after which the bestmove and pondermove will be printed.
2032
2033   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2034
2035     std::string command;
2036
2037     while (true)
2038     {
2039         // Wait for a command from stdin
2040         if (!std::getline(std::cin, command))
2041             command = "quit";
2042
2043         if (command == "quit")
2044         {
2045             QuitRequest = true;
2046             break;
2047         }
2048         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2049             break;
2050     }
2051   }
2052
2053
2054   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2055   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2056   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2057   // threads and one for Windows threads.
2058
2059 #if !defined(_MSC_VER)
2060
2061   void* init_thread(void* threadID) {
2062
2063     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2064     return NULL;
2065   }
2066
2067 #else
2068
2069   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2070
2071     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2072     return 0;
2073   }
2074
2075 #endif
2076
2077
2078   /// The ThreadsManager class
2079
2080
2081   // read_uci_options() updates number of active threads and other internal
2082   // parameters according to the UCI options values. It is called before
2083   // to start a new search.
2084
2085   void ThreadsManager::read_uci_options() {
2086
2087     maxThreadsPerSplitPoint = Options["Maximum Number of Threads per Split Point"].value<int>();
2088     minimumSplitDepth       = Options["Minimum Split Depth"].value<int>() * ONE_PLY;
2089     useSleepingThreads      = Options["Use Sleeping Threads"].value<bool>();
2090     activeThreads           = Options["Threads"].value<int>();
2091   }
2092
2093
2094   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2095   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2096   // object for which the current thread is the master.
2097
2098   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2099
2100     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2101
2102     int i;
2103     bool allFinished = false;
2104
2105     while (true)
2106     {
2107         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2108         // master should exit as last one.
2109         if (allThreadsShouldExit)
2110         {
2111             assert(!sp);
2112             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2113             return;
2114         }
2115
2116         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2117         // instead of wasting CPU time polling for work.
2118         while (   threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2119                || (useSleepingThreads && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
2120         {
2121             assert(!sp || useSleepingThreads);
2122             assert(threadID != 0 || useSleepingThreads);
2123
2124             if (threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING)
2125                 threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2126
2127             // Grab the lock to avoid races with wake_sleeping_thread()
2128             lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2129
2130             // If we are master and all slaves have finished do not go to sleep
2131             for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2132             allFinished = (i == activeThreads);
2133
2134             if (allFinished || allThreadsShouldExit)
2135             {
2136                 lock_release(&sleepLock[threadID]);
2137                 break;
2138             }
2139
2140             // Do sleep here after retesting sleep conditions
2141             if (threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)
2142                 cond_wait(&sleepCond[threadID], &sleepLock[threadID]);
2143
2144             lock_release(&sleepLock[threadID]);
2145         }
2146
2147         // If this thread has been assigned work, launch a search
2148         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2149         {
2150             assert(!allThreadsShouldExit);
2151
2152             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2153
2154             // Copy SplitPoint position and search stack and call search()
2155             // with SplitPoint template parameter set to true.
2156             SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2157             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2158             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2159
2160             memcpy(ss, tsp->ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2161             (ss+1)->sp = tsp;
2162
2163             if (tsp->pvNode)
2164                 search<PV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2165             else
2166                 search<NonPV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2167
2168             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2169
2170             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2171
2172             // Wake up master thread so to allow it to return from the idle loop in
2173             // case we are the last slave of the split point.
2174             if (useSleepingThreads && threadID != tsp->master && threads[tsp->master].state == THREAD_AVAILABLE)
2175                 wake_sleeping_thread(tsp->master);
2176         }
2177
2178         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2179         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2180         for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2181         allFinished = (i == activeThreads);
2182
2183         if (allFinished)
2184         {
2185             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2186             // be sure sp->lock has been released before to return.
2187             lock_grab(&(sp->lock));
2188             lock_release(&(sp->lock));
2189
2190             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2191             // because here is all finished is not possible master is booked.
2192             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2193
2194             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2195             return;
2196         }
2197     }
2198   }
2199
2200
2201   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2202   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2203   // objects.
2204
2205   void ThreadsManager::init_threads() {
2206
2207     int i, arg[MAX_THREADS];
2208     bool ok;
2209
2210     // Initialize global locks
2211     lock_init(&mpLock);
2212
2213     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2214     {
2215         lock_init(&sleepLock[i]);
2216         cond_init(&sleepCond[i]);
2217     }
2218
2219     // Initialize splitPoints[] locks
2220     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2221         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2222             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2223
2224     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2225     allThreadsShouldExit = false;
2226
2227     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2228     activeThreads = 1;
2229
2230     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2231     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2232     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2233         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2234
2235     // Launch the helper threads
2236     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2237     {
2238         arg[i] = i;
2239
2240 #if !defined(_MSC_VER)
2241         pthread_t pthread[1];
2242         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&arg[i])) == 0);
2243         pthread_detach(pthread[0]);
2244 #else
2245         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&arg[i]), 0, NULL) != NULL);
2246 #endif
2247         if (!ok)
2248         {
2249             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2250             exit(EXIT_FAILURE);
2251         }
2252
2253         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2254         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2255     }
2256   }
2257
2258
2259   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2260   // helper threads exit cleanly.
2261
2262   void ThreadsManager::exit_threads() {
2263
2264     allThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2265
2266     // Wake up all the threads and waits for termination
2267     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2268     {
2269         wake_sleeping_thread(i);
2270         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2271     }
2272
2273     // Now we can safely destroy the locks
2274     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2275         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2276             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2277
2278     lock_destroy(&mpLock);
2279
2280     // Now we can safely destroy the wait conditions
2281     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2282     {
2283         lock_destroy(&sleepLock[i]);
2284         cond_destroy(&sleepCond[i]);
2285     }
2286   }
2287
2288
2289   // cutoff_at_splitpoint() checks whether a beta cutoff has occurred in
2290   // the thread's currently active split point, or in some ancestor of
2291   // the current split point.
2292
2293   bool ThreadsManager::cutoff_at_splitpoint(int threadID) const {
2294
2295     assert(threadID >= 0 && threadID < activeThreads);
2296
2297     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2298
2299     for ( ; sp && !sp->betaCutoff; sp = sp->parent) {}
2300     return sp != NULL;
2301   }
2302
2303
2304   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2305   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2306   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2307   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2308   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2309   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2310   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2311
2312   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2313
2314     assert(slave >= 0 && slave < activeThreads);
2315     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2316     assert(activeThreads > 1);
2317
2318     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2319         return false;
2320
2321     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2322     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2323
2324     // No active split points means that the thread is available as
2325     // a slave for any other thread.
2326     if (localActiveSplitPoints == 0 || activeThreads == 2)
2327         return true;
2328
2329     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2330     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2331     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2332     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2333         return true;
2334
2335     return false;
2336   }
2337
2338
2339   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2340   // a slave for the thread with threadID "master".
2341
2342   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2343
2344     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2345     assert(activeThreads > 1);
2346
2347     for (int i = 0; i < activeThreads; i++)
2348         if (thread_is_available(i, master))
2349             return true;
2350
2351     return false;
2352   }
2353
2354
2355   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2356   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2357   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2358   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2359   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2360   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2361   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
2362   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
2363
2364   template <bool Fake>
2365   void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2366                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2367                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2368     assert(pos.is_ok());
2369     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2370     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2371     assert(*bestValue <= *alpha);
2372     assert(*alpha < beta);
2373     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2374     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2375     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < activeThreads);
2376     assert(activeThreads > 1);
2377
2378     int i, master = pos.thread();
2379     Thread& masterThread = threads[master];
2380
2381     lock_grab(&mpLock);
2382
2383     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2384     // active split points, don't split.
2385     if (   !available_thread_exists(master)
2386         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2387     {
2388         lock_release(&mpLock);
2389         return;
2390     }
2391
2392     // Pick the next available split point object from the split point stack
2393     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2394
2395     // Initialize the split point object
2396     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2397     splitPoint.master = master;
2398     splitPoint.betaCutoff = false;
2399     splitPoint.ply = ply;
2400     splitPoint.depth = depth;
2401     splitPoint.threatMove = threatMove;
2402     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2403     splitPoint.alpha = *alpha;
2404     splitPoint.beta = beta;
2405     splitPoint.pvNode = pvNode;
2406     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2407     splitPoint.mp = mp;
2408     splitPoint.moveCount = moveCount;
2409     splitPoint.pos = &pos;
2410     splitPoint.nodes = 0;
2411     splitPoint.ss = ss;
2412     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2413         splitPoint.slaves[i] = 0;
2414
2415     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2416
2417     // If we are here it means we are not available
2418     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2419
2420     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2421
2422     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2423     for (i = 0; !Fake && i < activeThreads && workersCnt < maxThreadsPerSplitPoint; i++)
2424         if (thread_is_available(i, master))
2425         {
2426             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2427             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2428             splitPoint.slaves[i] = 1;
2429             workersCnt++;
2430         }
2431
2432     assert(Fake || workersCnt > 1);
2433
2434     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2435     lock_release(&mpLock);
2436
2437     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2438     // their idle loop.
2439     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2440         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2441         {
2442             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2443
2444             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2445
2446             if (useSleepingThreads && i != master)
2447                 wake_sleeping_thread(i);
2448         }
2449
2450     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2451     // which it will instantly launch a search, because its state is
2452     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2453     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2454     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2455     idle_loop(master, &splitPoint);
2456
2457     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2458     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2459     lock_grab(&mpLock);
2460
2461     *alpha = splitPoint.alpha;
2462     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2463     masterThread.activeSplitPoints--;
2464     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2465     pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
2466
2467     lock_release(&mpLock);
2468   }
2469
2470
2471   // wake_sleeping_thread() wakes up the thread with the given threadID
2472   // when it is time to start a new search.
2473
2474   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2475
2476      lock_grab(&sleepLock[threadID]);
2477      cond_signal(&sleepCond[threadID]);
2478      lock_release(&sleepLock[threadID]);
2479   }
2480
2481
2482   /// RootMove and RootMoveList method's definitions
2483
2484   RootMove::RootMove() {
2485
2486     nodes = 0;
2487     pv_score = non_pv_score = -VALUE_INFINITE;
2488     pv[0] = MOVE_NONE;
2489   }
2490
2491   RootMove& RootMove::operator=(const RootMove& rm) {
2492
2493     const Move* src = rm.pv;
2494     Move* dst = pv;
2495
2496     // Avoid a costly full rm.pv[] copy
2497     do *dst++ = *src; while (*src++ != MOVE_NONE);
2498
2499     nodes = rm.nodes;
2500     pv_score = rm.pv_score;
2501     non_pv_score = rm.non_pv_score;
2502     return *this;
2503   }
2504
2505   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2506   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2507   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2508   // long PV to print that is important for position analysis.
2509
2510   void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
2511
2512     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2513     TTEntry* tte;
2514     int ply = 1;
2515
2516     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2517
2518     pos.do_move(pv[0], *st++);
2519
2520     while (   (tte = TT.retrieve(pos.get_key())) != NULL
2521            && tte->move() != MOVE_NONE
2522            && move_is_legal(pos, tte->move())
2523            && ply < PLY_MAX
2524            && (!pos.is_draw() || ply < 2))
2525     {
2526         pv[ply] = tte->move();
2527         pos.do_move(pv[ply++], *st++);
2528     }
2529     pv[ply] = MOVE_NONE;
2530
2531     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2532   }
2533
2534   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2535   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2536   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2537
2538   void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
2539
2540     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2541     TTEntry* tte;
2542     Key k;
2543     Value v, m = VALUE_NONE;
2544     int ply = 0;
2545
2546     assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
2547
2548     do {
2549         k = pos.get_key();
2550         tte = TT.retrieve(k);
2551
2552         // Don't overwrite existing correct entries
2553         if (!tte || tte->move() != pv[ply])
2554         {
2555             v = (pos.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
2556             TT.store(k, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], v, m);
2557         }
2558         pos.do_move(pv[ply], *st++);
2559
2560     } while (pv[++ply] != MOVE_NONE);
2561
2562     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2563   }
2564
2565   // pv_info_to_uci() returns a string with information on the current PV line
2566   // formatted according to UCI specification. It is called at each iteration
2567   // or after a new pv is found.
2568
2569   std::string RootMove::pv_info_to_uci(Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta, int pvLine) {
2570
2571     std::stringstream s, l;
2572     Move* m = pv;
2573
2574     while (*m != MOVE_NONE)
2575         l << *m++ << " ";
2576
2577     s << "info depth " << depth
2578       << " seldepth " << int(m - pv)
2579       << " multipv " << pvLine + 1
2580       << " score " << value_to_uci(pv_score)
2581       << (pv_score >= beta ? " lowerbound" : pv_score <= alpha ? " upperbound" : "")
2582       << speed_to_uci(pos.nodes_searched())
2583       << " pv "    << l.str();
2584
2585     return s.str();
2586   }
2587
2588
2589   void RootMoveList::init(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2590
2591     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2592     Move* sm;
2593
2594     clear();
2595     bestMoveChanges = 0;
2596
2597     // Generate all legal moves and add them to RootMoveList
2598     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
2599     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2600     {
2601         // If we have a searchMoves[] list then verify cur->move
2602         // is in the list before to add it.
2603         for (sm = searchMoves; *sm && *sm != cur->move; sm++) {}
2604
2605         if (searchMoves[0] && *sm != cur->move)
2606             continue;
2607
2608         RootMove rm;
2609         rm.pv[0] = cur->move;
2610         rm.pv[1] = MOVE_NONE;
2611         rm.pv_score = -VALUE_INFINITE;
2612         push_back(rm);
2613     }
2614   }
2615
2616 } // namespace