]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/bitboard.cpp
Simpler PRNG and faster magics search
[stockfish] / src / bitboard.cpp
index d0bd7e702643e1bc323910c92eb3bf2e589a395a..dbaeb701cff9e6e29fc732895a71fda4408bc99e 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2013 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2014 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
 */
 
 #include <algorithm>
-#include <cstring>
-#include <sstream>
+#include <cstring> // For memset
 
 #include "bitboard.h"
 #include "bitcount.h"
-#include "rkiss.h"
+#include "misc.h"
 
-CACHE_LINE_ALIGNMENT
+Bitboard RookMasks[SQUARE_NB];
+Bitboard RookMagics[SQUARE_NB];
+Bitboard* RookAttacks[SQUARE_NB];
+unsigned RookShifts[SQUARE_NB];
 
-Bitboard RMasks[SQUARE_NB];
-Bitboard RMagics[SQUARE_NB];
-Bitboard* RAttacks[SQUARE_NB];
-unsigned RShifts[SQUARE_NB];
-
-Bitboard BMasks[SQUARE_NB];
-Bitboard BMagics[SQUARE_NB];
-Bitboard* BAttacks[SQUARE_NB];
-unsigned BShifts[SQUARE_NB];
+Bitboard BishopMasks[SQUARE_NB];
+Bitboard BishopMagics[SQUARE_NB];
+Bitboard* BishopAttacks[SQUARE_NB];
+unsigned BishopShifts[SQUARE_NB];
 
 Bitboard SquareBB[SQUARE_NB];
 Bitboard FileBB[FILE_NB];
@@ -59,12 +56,10 @@ namespace {
   const uint64_t DeBruijn_64 = 0x3F79D71B4CB0A89ULL;
   const uint32_t DeBruijn_32 = 0x783A9B23;
 
-  CACHE_LINE_ALIGNMENT
-
   int MS1BTable[256];
   Square BSFTable[SQUARE_NB];
-  Bitboard RTable[0x19000]; // Storage space for rook attacks
-  Bitboard BTable[0x1480];  // Storage space for bishop attacks
+  Bitboard RookTable[0x19000];  // Storage space for rook attacks
+  Bitboard BishopTable[0x1480]; // Storage space for bishop attacks
 
   typedef unsigned (Fn)(Square, Bitboard);
 
@@ -130,19 +125,17 @@ Square msb(Bitboard b) {
 
 const std::string Bitboards::pretty(Bitboard b) {
 
-  std::ostringstream ss;
+  std::string s = "+---+---+---+---+---+---+---+---+\n";
 
-  for (Rank rank = RANK_8; rank >= RANK_1; --rank)
+  for (Rank r = RANK_8; r >= RANK_1; --r)
   {
-      ss << "+---+---+---+---+---+---+---+---+" << '\n';
+      for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; ++f)
+          s.append(b & make_square(f, r) ? "| X " : "|   ");
 
-      for (File file = FILE_A; file <= FILE_H; ++file)
-          ss << "| " << (b & (file | rank) ? "X " : "  ");
-
-      ss << "|\n";
+      s.append("|\n+---+---+---+---+---+---+---+---+\n");
   }
-  ss << "+---+---+---+---+---+---+---+---+";
-  return ss.str();
+
+  return s;
 }
 
 
@@ -152,7 +145,10 @@ const std::string Bitboards::pretty(Bitboard b) {
 void Bitboards::init() {
 
   for (Square s = SQ_A1; s <= SQ_H8; ++s)
-      BSFTable[bsf_index(SquareBB[s] = 1ULL << s)] = s;
+  {
+      SquareBB[s] = 1ULL << s;
+      BSFTable[bsf_index(SquareBB[s])] = s;
+  }
 
   for (Bitboard b = 1; b < 256; ++b)
       MS1BTable[b] = more_than_one(b) ? MS1BTable[b - 1] : lsb(b);
@@ -181,7 +177,7 @@ void Bitboards::init() {
       for (Square s2 = SQ_A1; s2 <= SQ_H8; ++s2)
           if (s1 != s2)
           {
-              SquareDistance[s1][s2] = std::max(file_distance(s1, s2), rank_distance(s1, s2));
+              SquareDistance[s1][s2] = std::max(distance<File>(s1, s2), distance<Rank>(s1, s2));
               DistanceRingsBB[s1][SquareDistance[s1][s2] - 1] |= s2;
           }
 
@@ -195,15 +191,15 @@ void Bitboards::init() {
               {
                   Square to = s + Square(c == WHITE ? steps[pt][i] : -steps[pt][i]);
 
-                  if (is_ok(to) && square_distance(s, to) < 3)
+                  if (is_ok(to) && distance(s, to) < 3)
                       StepAttacksBB[make_piece(c, pt)][s] |= to;
               }
 
-  Square RDeltas[] = { DELTA_N,  DELTA_E,  DELTA_S,  DELTA_W  };
-  Square BDeltas[] = { DELTA_NE, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_NW };
+  Square RookDeltas[] = { DELTA_N,  DELTA_E,  DELTA_S,  DELTA_W  };
+  Square BishopDeltas[] = { DELTA_NE, DELTA_SE, DELTA_SW, DELTA_NW };
 
-  init_magics(RTable, RAttacks, RMagics, RMasks, RShifts, RDeltas, magic_index<ROOK>);
-  init_magics(BTable, BAttacks, BMagics, BMasks, BShifts, BDeltas, magic_index<BISHOP>);
+  init_magics(RookTable, RookAttacks, RookMagics, RookMasks, RookShifts, RookDeltas, magic_index<ROOK>);
+  init_magics(BishopTable, BishopAttacks, BishopMagics, BishopMasks, BishopShifts, BishopDeltas, magic_index<BISHOP>);
 
   for (Square s1 = SQ_A1; s1 <= SQ_H8; ++s1)
   {
@@ -233,7 +229,7 @@ namespace {
 
     for (int i = 0; i < 4; ++i)
         for (Square s = sq + deltas[i];
-             is_ok(s) && square_distance(s, s - deltas[i]) == 1;
+             is_ok(s) && distance(s, s - deltas[i]) == 1;
              s += deltas[i])
         {
             attack |= s;
@@ -246,20 +242,6 @@ namespace {
   }
 
 
-  Bitboard pick_random(RKISS& rk, int booster) {
-
-    // Values s1 and s2 are used to rotate the candidate magic of a
-    // quantity known to be optimal to quickly find the magics.
-    int s1 = booster & 63, s2 = (booster >> 6) & 63;
-
-    Bitboard m = rk.rand<Bitboard>();
-    m = (m >> s1) | (m << (64 - s1));
-    m &= rk.rand<Bitboard>();
-    m = (m >> s2) | (m << (64 - s2));
-    return m & rk.rand<Bitboard>();
-  }
-
-
   // init_magics() computes all rook and bishop attacks at startup. Magic
   // bitboards are used to look up attacks of sliding pieces. As a reference see
   // chessprogramming.wikispaces.com/Magic+Bitboards. In particular, here we
@@ -268,11 +250,10 @@ namespace {
   void init_magics(Bitboard table[], Bitboard* attacks[], Bitboard magics[],
                    Bitboard masks[], unsigned shifts[], Square deltas[], Fn index) {
 
-    int MagicBoosters[][8] = { { 3191, 2184, 1310, 3618, 2091, 1308, 2452, 3996 },
-                               { 1059, 3608,  605, 3234, 3326,   38, 2029, 3043 } };
-    RKISS rk;
+    int seeds[][RANK_NB] = { { 8977, 44560, 54343, 38998,  5731, 95205, 104912, 17020 },
+                             {  728, 10316, 55013, 32803, 12281, 15100,  16645,   255 } };
     Bitboard occupancy[4096], reference[4096], edges, b;
-    int i, size, booster;
+    int i, size;
 
     // attacks[s] is a pointer to the beginning of the attacks table for square 's'
     attacks[SQ_A1] = table;
@@ -295,7 +276,12 @@ namespace {
         b = size = 0;
         do {
             occupancy[size] = b;
-            reference[size++] = sliding_attack(deltas, s, b);
+            reference[size] = sliding_attack(deltas, s, b);
+
+            if (HasPext)
+                attacks[s][_pext_u64(b, masks[s])] = reference[size];
+
+            size++;
             b = (b - masks[s]) & masks[s];
         } while (b);
 
@@ -304,12 +290,16 @@ namespace {
         if (s < SQ_H8)
             attacks[s + 1] = attacks[s] + size;
 
-        booster = MagicBoosters[Is64Bit][rank_of(s)];
+        if (HasPext)
+            continue;
+
+        PRNG rng(seeds[Is64Bit][rank_of(s)]);
 
         // Find a magic for square 's' picking up an (almost) random number
         // until we find the one that passes the verification test.
         do {
-            do magics[s] = pick_random(rk, booster);
+            do
+                magics[s] = rng.sparse_rand<Bitboard>();
             while (popcount<Max15>((magics[s] * masks[s]) >> 56) < 6);
 
             std::memset(attacks[s], 0, size * sizeof(Bitboard));
@@ -325,11 +315,11 @@ namespace {
                 if (attack && attack != reference[i])
                     break;
 
-                assert(reference[i] != 0);
+                assert(reference[i]);
 
                 attack = reference[i];
             }
-        } while (i != size);
+        } while (i < size);
     }
   }
 }