]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/book.cpp
Contempt factor: use DrawValue also in case of stealmates
[stockfish] / src / book.cpp
index 0c72d8e80d862d35b9f17aafc5d3f14cf7321a4c..1c2d30e0a41df95358a23cd9bdf1b8ace8944315 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) 2008-2009 Marco Costalba
+  Copyright (C) 2008-2012 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
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-
 /*
   The code in this file is based on the opening book code in PolyGlot
-  by Fabien Letouzey.  PolyGlot is available under the GNU General
+  by Fabien Letouzey. PolyGlot is available under the GNU General
   Public License, and can be downloaded from http://wbec-ridderkerk.nl
 */
 
-
-////
-//// Includes
-////
-
+#include <algorithm>
 #include <cassert>
+#include <iostream>
 
 #include "book.h"
-#include "mersenne.h"
+#include "misc.h"
 #include "movegen.h"
 
 using namespace std;
 
-////
-//// Global variables
-////
-
-Book OpeningBook;
-
-
-////
-//// Local definitions
-////
-
 namespace {
 
-  /// Book entry size in bytes
-  const int EntrySize = 16;
-
-
-  /// Random numbers from PolyGlot, used to compute book hash keys
+  // A Polyglot book is a series of "entries" of 16 bytes. All integers are
+  // stored in big-endian format, with highest byte first (regardless of size).
+  // The entries are ordered according to the key in ascending order.
+  struct BookEntry {
+    uint64_t key;
+    uint16_t move;
+    uint16_t count;
+    uint32_t learn;
+  };
 
-  const uint64_t Random64[781] = {
+  // Random numbers from PolyGlot, used to compute book hash keys
+  const Key PolyGlotRandoms[781] = {
     0x9D39247E33776D41ULL, 0x2AF7398005AAA5C7ULL, 0x44DB015024623547ULL,
     0x9C15F73E62A76AE2ULL, 0x75834465489C0C89ULL, 0x3290AC3A203001BFULL,
     0x0FBBAD1F61042279ULL, 0xE83A908FF2FB60CAULL, 0x0D7E765D58755C10ULL,
@@ -320,264 +310,172 @@ namespace {
     0xF8D626AAAF278509ULL
   };
 
+  // Offsets to the PolyGlotRandoms[] array of zobrist keys
+  const Key* ZobPiece     = PolyGlotRandoms;
+  const Key* ZobCastle    = ZobPiece     + 12 * 64; // Pieces * squares
+  const Key* ZobEnPassant = ZobCastle    + 4;       // Castle flags
+  const Key* ZobTurn      = ZobEnPassant + 8;       // Number of files
 
-  /// Indices to the Random64[] array
+  // book_key() returns the PolyGlot hash key of the given position
+  uint64_t book_key(const Position& pos) {
 
-  const int RandomPiece     = 0;
-  const int RandomCastle    = 768;
-  const int RandomEnPassant = 772;
-  const int RandomTurn      = 780;
+    uint64_t key = 0;
+    Bitboard b = pos.pieces();
 
+    while (b)
+    {
+        // In PolyGlotRandoms[] pieces are stored in the following sequence:
+        // BP = 0, WP = 1, BN = 2, WN = 3, ... BK = 10, WK = 11
+        Square s = pop_lsb(&b);
+        Piece p = pos.piece_on(s);
+        int pieceOfs = 2 * (type_of(p) - 1) + (color_of(p) == WHITE);
+        key ^= ZobPiece[64 * pieceOfs + s];
+    }
 
-  /// Prototypes
+    b = pos.can_castle(ALL_CASTLES);
 
-  uint64_t book_key(const Position& pos);
-  uint64_t book_piece_key(Piece p, Square s);
-  uint64_t book_castle_key(const Position& pos);
-  uint64_t book_ep_key(const Position& pos);
-  uint64_t book_color_key(const Position& pos);
-}
+    while (b)
+        key ^= ZobCastle[pop_lsb(&b)];
 
+    if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
+        key ^= ZobEnPassant[file_of(pos.ep_square())];
 
-////
-//// Functions
-////
+    if (pos.side_to_move() == WHITE)
+        key ^= ZobTurn[0];
 
+    return key;
+  }
 
-/// Destructor. Be sure file is closed before we leave.
+} // namespace
 
-Book::~Book() {
+PolyglotBook::PolyglotBook() {
 
-  close();
+  for (int i = Time::now() % 10000; i > 0; i--)
+      RKiss.rand<unsigned>(); // Make random number generation less deterministic
 }
 
+PolyglotBook::~PolyglotBook() { if (is_open()) close(); }
 
-/// Book::open() opens a book file with a given file name
 
-void Book::open(const string& fName) {
+/// operator>>() reads sizeof(T) chars from the file's binary byte stream and
+/// converts them in a number of type T. A Polyglot book stores numbers in
+/// big-endian format.
 
-  // Close old file before opening the new
-  close();
+template<typename T> PolyglotBook& PolyglotBook::operator>>(T& n) {
 
-  fileName = fName;
-  ifstream::open(fileName.c_str(), ifstream::in | ifstream::binary);
-  if (!is_open())
-      return;
+  n = 0;
+  for (size_t i = 0; i < sizeof(T); i++)
+      n = T((n << 8) + ifstream::get());
 
-  // Get the book size in number of entries
-  seekg(0, ios::end);
-  bookSize = tellg() / EntrySize;
-  seekg(0, ios::beg);
-
-  if (!good())
-  {
-      cerr << "Failed to open book file " << fileName << endl;
-      Application::exit_with_failure();
-  }
+  return *this;
 }
 
+template<> PolyglotBook& PolyglotBook::operator>>(BookEntry& e) {
+  return *this >> e.key >> e.move >> e.count >> e.learn;
+}
 
-/// Book::close() closes the file only if it is open, otherwise
-/// we can end up in a little mess due to how std::ifstream works.
-
-void Book::close() {
 
-  if (is_open())
-      ifstream::close();
-}
+/// open() tries to open a book file with the given name after closing any
+/// exsisting one.
 
+bool PolyglotBook::open(const char* fName) {
 
-/// Book::file_name() returns the file name of the currently active book,
-/// or the empty string if no book is open.
+  if (is_open()) // Cannot close an already closed file
+      close();
 
-const string Book::file_name() const {
+  ifstream::open(fName, ifstream::in | ifstream::binary);
 
-  return is_open() ? fileName : "";
+  fileName = is_open() ? fName : "";
+  ifstream::clear(); // Reset any error flag to allow retry ifstream::open()
+  return !fileName.empty();
 }
 
 
-/// Book::get_move() gets a book move for a given position. Returns
-/// MOVE_NONE if no book move is found.
+/// probe() tries to find a book move for the given position. If no move is
+/// found returns MOVE_NONE. If pickBest is true returns always the highest
+/// rated move, otherwise randomly chooses one, based on the move score.
 
-Move Book::get_move(const Position& pos) {
+Move PolyglotBook::probe(const Position& pos, const string& fName, bool pickBest) {
 
-  if (!is_open() || bookSize == 0)
+  if (fileName != fName && !open(fName.c_str()))
       return MOVE_NONE;
 
-  int bookMove = 0, scoresSum = 0;
+  BookEntry e;
+  uint16_t best = 0;
+  unsigned sum = 0;
+  Move move = MOVE_NONE;
   uint64_t key = book_key(pos);
-  BookEntry entry;
 
-  // Choose a book move among the possible moves for the given position
-  for (int idx = find_key(key); idx < bookSize; idx++)
-  {
-      read_entry(entry, idx);
-      if (entry.key != key)
-          break;
+  seekg(find_first(key) * sizeof(BookEntry), ios_base::beg);
 
-      int score = entry.count;
-
-      assert(score > 0);
+  while (*this >> e, e.key == key && good())
+  {
+      best = max(best, e.count);
+      sum += e.count;
 
       // Choose book move according to its score. If a move has a very
-      // high score it has more probability to be choosen then a one with
-      // lower score. Note that first entry is always chosen.
-      scoresSum += score;
-      if (int(genrand_int32() % scoresSum) < score)
-          bookMove = entry.move;
+      // high score it has higher probability to be choosen than a move
+      // with lower score. Note that first entry is always chosen.
+      if (   (sum && RKiss.rand<unsigned>() % sum < e.count)
+          || (pickBest && e.count == best))
+          move = Move(e.move);
   }
-  if (!bookMove)
+
+  if (!move)
       return MOVE_NONE;
 
-  MoveStack mlist[256];
-  MoveStack* last = generate_legal_moves(pos, mlist);
-  for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
-      if ((int(cur->move) & 07777) == bookMove)
-          return cur->move;
+  // A PolyGlot book move is encoded as follows:
+  //
+  // bit  0- 5: destination square (from 0 to 63)
+  // bit  6-11: origin square (from 0 to 63)
+  // bit 12-14: promotion piece (from KNIGHT == 1 to QUEEN == 4)
+  //
+  // Castling moves follow "king captures rook" representation. So in case book
+  // move is a promotion we have to convert to our representation, in all the
+  // other cases we can directly compare with a Move after having masked out
+  // the special Move's flags (bit 14-15) that are not supported by PolyGlot.
+  int pt = (move >> 12) & 7;
+  if (pt)
+      move = make<PROMOTION>(from_sq(move), to_sq(move), PieceType(pt + 1));
+
+  // Add 'special move' flags and verify it is legal
+  for (MoveList<LEGAL> ml(pos); !ml.end(); ++ml)
+      if (move == (ml.move() ^ type_of(ml.move())))
+          return ml.move();
 
   return MOVE_NONE;
 }
 
 
-/// Book::find_key() takes a book key as input, and does a binary search
-/// through the book file for the given key. The index to the first book
-/// entry with the same key as the input is returned. When the key is not
-/// found in the book file, bookSize is returned.
-
-int Book::find_key(uint64_t key) {
-
-  int left, right, mid;
-  BookEntry entry;
-
-  // Binary search (finds the leftmost entry)
-  left = 0;
-  right = bookSize - 1;
-
-  assert(left <= right);
-
-  while (left < right)
-  {
-      mid = (left + right) / 2;
-
-      assert(mid >= left && mid < right);
-
-      read_entry(entry, mid);
-      if (key <= entry.key)
-          right = mid;
-      else
-          left = mid + 1;
-  }
-
-  assert(left == right);
-
-  read_entry(entry, left);
-  return (entry.key == key)? left : bookSize;
-}
+/// find_first() takes a book key as input, and does a binary search through
+/// the book file for the given key. Returns the index of the leftmost book
+/// entry with the same key as the input.
 
+size_t PolyglotBook::find_first(uint64_t key) {
 
-/// Book::read_entry() takes a BookEntry reference and an integer index as
-/// input, and looks up the opening book entry at the given index in the book
-/// file. The book entry is copied to the first input parameter.
+  seekg(0, ios::end); // Move pointer to end, so tellg() gets file's size
 
-void Book::read_entry(BookEntry& entry, int idx) {
+  size_t low = 0, mid, high = (size_t)tellg() / sizeof(BookEntry) - 1;
+  BookEntry e;
 
-  assert(idx >= 0 && idx < bookSize);
-  assert(is_open());
+  assert(low <= high);
 
-  seekg(idx * EntrySize, ios_base::beg);
-  *this >> entry;
-  if (!good())
+  while (low < high && good())
   {
-      cerr << "Failed to read book entry at index " << idx << endl;
-      Application::exit_with_failure();
-  }
-}
-
-
-/// Book::read_integer() reads size chars from the file stream
-/// and converts them in an integer number.
-
-uint64_t Book::read_integer(int size) {
-
-  char buf[8];
-  read(buf, size);
-
-  // Numbers are stored on disk as a binary byte stream
-  uint64_t n = 0ULL;
-  for (int i = 0; i < size; i++)
-      n = (n << 8) + (unsigned char)buf[i];
-
-  return n;
-}
-
-
-////
-//// Local definitions
-////
-
-namespace {
-
-  uint64_t book_key(const Position& pos) {
-
-    uint64_t result = 0ULL;
-
-    for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
-    {
-        Bitboard b = pos.pieces_of_color(c);
-
-        while (b)
-        {
-            Square s = pop_1st_bit(&b);
-            Piece p = pos.piece_on(s);
+      mid = (low + high) / 2;
 
-            assert(piece_is_ok(p));
-            assert(color_of_piece(p) == c);
+      assert(mid >= low && mid < high);
 
-            result ^= book_piece_key(p, s);
-        }
-    }
-    result ^= book_castle_key(pos);
-    result ^= book_ep_key(pos);
-    result ^= book_color_key(pos);
-    return result;
-  }
-
-
-  uint64_t book_piece_key(Piece p, Square s) {
-
-    /// Convert pieces to the range 0..11
-    static const int PieceTo12[] = { 0, 0, 2, 4, 6, 8, 10, 0, 0, 1, 3, 5, 7, 9, 11 };
-
-    return Random64[RandomPiece + (PieceTo12[int(p)]^1) * 64 + int(s)];
-  }
-
-
-  uint64_t book_castle_key(const Position& pos) {
-
-    uint64_t result = 0ULL;
+      seekg(mid * sizeof(BookEntry), ios_base::beg);
+      *this >> e;
 
-    if (pos.can_castle_kingside(WHITE))
-        result ^= Random64[RandomCastle+0];
-
-    if (pos.can_castle_queenside(WHITE))
-        result ^= Random64[RandomCastle+1];
-
-    if (pos.can_castle_kingside(BLACK))
-        result ^= Random64[RandomCastle+2];
-
-    if (pos.can_castle_queenside(BLACK))
-        result ^= Random64[RandomCastle+3];
-
-    return result;
-  }
-
-
-  uint64_t book_ep_key(const Position& pos) {
-    return (pos.ep_square() == SQ_NONE ? 0ULL : Random64[RandomEnPassant + square_file(pos.ep_square())]);
+      if (key <= e.key)
+          high = mid;
+      else
+          low = mid + 1;
   }
 
+  assert(low == high);
 
-  uint64_t book_color_key(const Position& pos) {
-    return (pos.side_to_move() == WHITE ? Random64[RandomTurn] : 0ULL);
-  }
+  return low;
 }