]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/book.cpp
Rename getters functions removing 'get_' prefix
[stockfish] / src / book.cpp
index d825477f6ab9bbb82d909f4568ba9272fc430e90..494c9c1121cfca0af4410ab249d7bd1c0b5e6456 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) 2008-2010 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
 
 /*
   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 <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
-
-  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,
@@ -320,136 +300,176 @@ namespace {
     0xF8D626AAAF278509ULL
   };
 
+  // Offsets to the PolyGlotRandoms[] array of zobrist keys
+  const Key* ZobPiece     = PolyGlotRandoms +   0;
+  const Key* ZobCastle    = PolyGlotRandoms + 768;
+  const Key* ZobEnPassant = PolyGlotRandoms + 772;
+  const Key* ZobTurn      = PolyGlotRandoms + 780;
 
-  /// Indices to the Random64[] array
+  // Piece offset is calculated as 64 * (PolyPiece ^ 1) where
+  // PolyPiece is: BP = 0, WP = 1, BN = 2, WN = 3 ... BK = 10, WK = 11
+  const int PieceOfs[] = { 0, 64, 192, 320, 448, 576, 704, 0,
+                           0,  0, 128, 256, 384, 512, 640 };
 
-  const int RandomPiece     = 0;
-  const int RandomCastle    = 768;
-  const int RandomEnPassant = 772;
-  const int RandomTurn      = 780;
+  // book_key() builds up a PolyGlot hash key out of a position
+  uint64_t book_key(const Position& pos) {
 
+    uint64_t result = 0;
+    Bitboard b = pos.occupied_squares();
 
-  /// Prototypes
+    while (b)
+    {
+        Square s = pop_1st_bit(&b);
+        result ^= ZobPiece[PieceOfs[pos.piece_on(s)] + s];
+    }
 
-  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);
-}
+    if (pos.can_castle(WHITE_OO))
+        result ^= ZobCastle[0];
 
+    if (pos.can_castle(WHITE_OOO))
+        result ^= ZobCastle[1];
 
-////
-//// Functions
-////
+    if (pos.can_castle(BLACK_OO))
+        result ^= ZobCastle[2];
 
+    if (pos.can_castle(BLACK_OOO))
+        result ^= ZobCastle[3];
 
-/// Destructor. Be sure file is closed before we leave.
+    if (pos.ep_square() != SQ_NONE)
+        result ^= ZobEnPassant[file_of(pos.ep_square())];
 
-Book::~Book() {
+    if (pos.side_to_move() == WHITE)
+        result ^= ZobTurn[0];
 
-  close();
+    return result;
+  }
 }
 
 
-/// Book::open() opens a book file with a given file name
+/// Book c'tor. Make random number generation less deterministic, for book moves
+Book::Book() : bookSize(0) {
 
-void Book::open(const string& fName) {
+  for (int i = abs(system_time() % 10000); i > 0; i--)
+      RKiss.rand<unsigned>();
+}
 
-  // Close old file before opening the new
-  close();
 
-  fileName = fName;
-  ifstream::open(fileName.c_str(), ifstream::in | ifstream::binary);
-  if (!is_open())
-      return;
+/// Book destructor. Be sure file is closed before we leave.
 
-  // Get the book size in number of entries
-  seekg(0, ios::end);
-  bookSize = tellg() / EntrySize;
-  seekg(0, ios::beg);
+Book::~Book() {
 
-  if (!good())
-  {
-      cerr << "Failed to open book file " << fileName << endl;
-      Application::exit_with_failure();
-  }
+  close();
 }
 
 
-/// 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.
+/// Book::close() closes the file only if it is open, otherwise the call fails
+/// and the failbit internal state flag is set.
 
 void Book::close() {
 
-  if (is_open())
-      ifstream::close();
+  if (bookFile.is_open())
+      bookFile.close();
+
+  bookName = "";
+  bookSize = 0;
 }
 
 
-/// Book::file_name() returns the file name of the currently active book,
-/// or the empty string if no book is open.
+/// Book::open() opens a book file with a given name
+
+void Book::open(const string& fileName) {
 
-const string Book::file_name() const {
+  // Close old file before opening the new
+  close();
+
+  bookFile.open(fileName.c_str(), ifstream::in | ifstream::binary |ios::ate);
+
+  // Silently return when asked to open a non-exsistent file
+  if (!bookFile.is_open())
+      return;
 
-  return is_open() ? fileName : "";
+  // Get the book size in number of entries, we are already at the file end
+  bookSize = long(bookFile.tellg()) / sizeof(BookEntry);
+
+  if (!bookFile.good())
+  {
+      cerr << "Failed to open book file " << fileName << endl;
+      exit(EXIT_FAILURE);
+  }
+
+  // Set only if successful
+  bookName = fileName;
 }
 
 
-/// Book::get_move() gets a book move for a given position. Returns
-/// MOVE_NONE if no book move is found.
+/// Book::probe() gets a book move for a given position. Returns MOVE_NONE
+/// if no book move is found. If findBest is true then returns always the
+/// highest rated move otherwise chooses randomly based on the move score.
 
-Move Book::get_move(const Position& pos) {
+Move Book::probe(const Position& pos, bool findBest) {
 
-  if (!is_open() || bookSize == 0)
+  if (!bookSize || !bookFile.is_open())
       return MOVE_NONE;
 
-  int bookMove = 0, scoresSum = 0;
-  uint64_t key = book_key(pos);
   BookEntry entry;
+  unsigned scoresSum = 0, bestScore = 0, bookMove = 0;
+  uint64_t key = book_key(pos);
+  int idx = first_entry(key) - 1;
 
   // Choose a book move among the possible moves for the given position
-  for (int idx = find_key(key); idx < bookSize; idx++)
+  while (++idx < bookSize && (entry = read_entry(idx), entry.key == key))
   {
-      read_entry(entry, idx);
-      if (entry.key != key)
-          break;
-
-      int score = entry.count;
-
-      assert(score > 0);
+      scoresSum += entry.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)
+      // high score it has higher probability to be choosen than a move
+      // with lower score. Note that first entry is always chosen.
+      if (   RKiss.rand<unsigned>() % scoresSum < entry.count
+          || (findBest && entry.count > bestScore))
           bookMove = entry.move;
+
+      if (entry.count > bestScore)
+          bestScore = entry.count;
   }
+
   if (!bookMove)
       return MOVE_NONE;
 
-  MoveStack mlist[256];
-  MoveStack* last = generate_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 12-13-14: 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 other cases we can directly compare with a Move after having
+  // masked out special Move's flags that are not supported by PolyGlot.
+  int promotion = (bookMove >> 12) & 7;
+
+  if (promotion)
+      bookMove = make_promotion_move(move_from(Move(bookMove)),
+                                     move_to(Move(bookMove)),
+                                     PieceType(promotion + 1));
+  // Verify the book move is legal
+  for (MoveList<MV_LEGAL> ml(pos); !ml.end(); ++ml)
+      if (unsigned(ml.move() & ~(3 << 14)) == bookMove) // Mask out special flags
+          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
+/// Book::first_entry() takes a book key as input, and does a binary search
+/// through the book file for the given key. The index to the first (leftmost)
+/// 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 Book::first_entry(uint64_t key) {
 
   int left, right, mid;
-  BookEntry entry;
 
-  // Binary search (finds the leftmost entry)
+  // Binary search (finds the leftmost entry with given key)
   left = 0;
   right = bookSize - 1;
 
@@ -461,8 +481,7 @@ int Book::find_key(uint64_t key) {
 
       assert(mid >= left && mid < right);
 
-      read_entry(entry, mid);
-      if (key <= entry.key)
+      if (key <= read_entry(mid).key)
           right = mid;
       else
           left = mid + 1;
@@ -470,114 +489,42 @@ int Book::find_key(uint64_t key) {
 
   assert(left == right);
 
-  read_entry(entry, left);
-  return (entry.key == key)? left : bookSize;
-}
-
-
-/// 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.
-
-void Book::read_entry(BookEntry& entry, int idx) {
-
-  assert(idx >= 0 && idx < bookSize);
-  assert(is_open());
-
-  seekg(idx * EntrySize, ios_base::beg);
-  *this >> entry;
-  if (!good())
-  {
-      cerr << "Failed to read book entry at index " << idx << endl;
-      Application::exit_with_failure();
-  }
+  return read_entry(left).key == key ? left : bookSize;
 }
 
 
-/// Book::read_integer() reads size chars from the file stream
-/// and converts them in an integer number.
-
-uint64_t Book::read_integer(int size) {
+/// Book::operator>>() reads sizeof(T) chars from the file's binary byte
+/// stream and converts them in a number of type T.
+template<typename T>
+Book& Book::operator>>(T& n) {
 
-  char buf[8];
-  read(buf, size);
+  n = 0;
 
-  // 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];
+  for (size_t i = 0; i < sizeof(T); i++)
+      n = T((n << 8) + bookFile.get());
 
-  return n;
+  return *this;
 }
 
 
-////
-//// Local definitions
-////
-
-namespace {
-
-  uint64_t book_key(const Position& pos) {
+/// Book::read_entry() takes an integer index, and returns the BookEntry
+/// at the given index in the book file.
 
-    uint64_t result = 0ULL;
+BookEntry Book::read_entry(int idx) {
 
-    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);
-
-            assert(piece_is_ok(p));
-            assert(color_of_piece(p) == c);
-
-            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;
-
-    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;
-  }
+  assert(idx >= 0 && idx < bookSize);
+  assert(bookFile.is_open());
 
+  BookEntry e;
 
-  uint64_t book_ep_key(const Position& pos) {
-    return (pos.ep_square() == SQ_NONE ? 0ULL : Random64[RandomEnPassant + square_file(pos.ep_square())]);
-  }
+  bookFile.seekg(idx * sizeof(BookEntry), ios_base::beg);
 
+  *this >> e.key >> e.move >> e.count >> e.learn;
 
-  uint64_t book_color_key(const Position& pos) {
-    return (pos.side_to_move() == WHITE ? Random64[RandomTurn] : 0ULL);
+  if (!bookFile.good())
+  {
+      cerr << "Failed to read book entry at index " << idx << endl;
+      exit(EXIT_FAILURE);
   }
+  return e;
 }