]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/endgame.cpp
Assorted trivial cleanups 5/2019
[stockfish] / src / endgame.cpp
index 97e7e12ff4f9b93d4bdc5db5c6f282cea05666e5..4f8c22795b4d50b5cfb0f00b71153256a476a9d6 100644 (file)
@@ -2,6 +2,7 @@
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
   Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2019 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, 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/>.
 */
 
-#include <algorithm>
 #include <cassert>
 
 #include "bitboard.h"
-#include "bitcount.h"
 #include "endgame.h"
 #include "movegen.h"
 
@@ -31,7 +30,7 @@ namespace {
 
   // Table used to drive the king towards the edge of the board
   // in KX vs K and KQ vs KR endgames.
-  const int PushToEdges[SQUARE_NB] = {
+  constexpr int PushToEdges[SQUARE_NB] = {
     100, 90, 80, 70, 70, 80, 90, 100,
      90, 70, 60, 50, 50, 60, 70,  90,
      80, 60, 40, 30, 30, 40, 60,  80,
@@ -39,25 +38,28 @@ namespace {
      70, 50, 30, 20, 20, 30, 50,  70,
      80, 60, 40, 30, 30, 40, 60,  80,
      90, 70, 60, 50, 50, 60, 70,  90,
-    100, 90, 80, 70, 70, 80, 90, 100,
+    100, 90, 80, 70, 70, 80, 90, 100
   };
 
   // Table used to drive the king towards a corner square of the
   // right color in KBN vs K endgames.
-  const int PushToCorners[SQUARE_NB] = {
-    200, 190, 180, 170, 160, 150, 140, 130,
-    190, 180, 170, 160, 150, 140, 130, 140,
-    180, 170, 155, 140, 140, 125, 140, 150,
-    170, 160, 140, 120, 110, 140, 150, 160,
-    160, 150, 140, 110, 120, 140, 160, 170,
-    150, 140, 125, 140, 140, 155, 170, 180,
-    140, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190,
-    130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200
+  constexpr int PushToCorners[SQUARE_NB] = {
+     6400, 6080, 5760, 5440, 5120, 4800, 4480, 4160,
+     6080, 5760, 5440, 5120, 4800, 4480, 4160, 4480,
+     5760, 5440, 4960, 4480, 4480, 4000, 4480, 4800,
+     5440, 5120, 4480, 3840, 3520, 4480, 4800, 5120,
+     5120, 4800, 4480, 3520, 3840, 4480, 5120, 5440,
+     4800, 4480, 4000, 4480, 4480, 4960, 5440, 5760,
+     4480, 4160, 4480, 4800, 5120, 5440, 5760, 6080,
+     4160, 4480, 4800, 5120, 5440, 5760, 6080, 6400
   };
 
   // Tables used to drive a piece towards or away from another piece
-  const int PushClose[8] = { 0, 0, 100, 80, 60, 40, 20, 10 };
-  const int PushAway [8] = { 0, 5, 20, 40, 60, 80, 90, 100 };
+  constexpr int PushClose[8] = { 0, 0, 100, 80, 60, 40, 20, 10 };
+  constexpr int PushAway [8] = { 0, 5, 20, 40, 60, 80, 90, 100 };
+
+  // Pawn Rank based scaling factors used in KRPPKRP endgame
+  constexpr int KRPPKRPScaleFactors[RANK_NB] = { 0, 9, 10, 14, 21, 44, 0, 0 };
 
 #ifndef NDEBUG
   bool verify_material(const Position& pos, Color c, Value npm, int pawnsCnt) {
@@ -74,62 +76,37 @@ namespace {
     if (file_of(pos.square<PAWN>(strongSide)) >= FILE_E)
         sq = Square(sq ^ 7); // Mirror SQ_H1 -> SQ_A1
 
-    if (strongSide == BLACK)
-        sq = ~sq;
-
-    return sq;
-  }
-
-  // Get the material key of Position out of the given endgame key code
-  // like "KBPKN". The trick here is to first forge an ad-hoc FEN string
-  // and then let a Position object do the work for us.
-  Key key(const string& code, Color c) {
-
-    assert(code.length() > 0 && code.length() < 8);
-    assert(code[0] == 'K');
-
-    string sides[] = { code.substr(code.find('K', 1)),      // Weak
-                       code.substr(0, code.find('K', 1)) }; // Strong
-
-    std::transform(sides[c].begin(), sides[c].end(), sides[c].begin(), tolower);
-
-    string fen =  sides[0] + char(8 - sides[0].length() + '0') + "/8/8/8/8/8/8/"
-                + sides[1] + char(8 - sides[1].length() + '0') + " w - - 0 10";
-
-    return Position(fen, false, nullptr).material_key();
+    return strongSide == WHITE ? sq : ~sq;
   }
 
 } // namespace
 
 
-/// Endgames members definitions
+namespace Endgames {
 
-Endgames::Endgames() {
+  std::pair<Map<Value>, Map<ScaleFactor>> maps;
 
-  add<KPK>("KPK");
-  add<KNNK>("KNNK");
-  add<KBNK>("KBNK");
-  add<KRKP>("KRKP");
-  add<KRKB>("KRKB");
-  add<KRKN>("KRKN");
-  add<KQKP>("KQKP");
-  add<KQKR>("KQKR");
-
-  add<KNPK>("KNPK");
-  add<KNPKB>("KNPKB");
-  add<KRPKR>("KRPKR");
-  add<KRPKB>("KRPKB");
-  add<KBPKB>("KBPKB");
-  add<KBPKN>("KBPKN");
-  add<KBPPKB>("KBPPKB");
-  add<KRPPKRP>("KRPPKRP");
-}
+  void init() {
 
+    add<KPK>("KPK");
+    add<KNNK>("KNNK");
+    add<KBNK>("KBNK");
+    add<KRKP>("KRKP");
+    add<KRKB>("KRKB");
+    add<KRKN>("KRKN");
+    add<KQKP>("KQKP");
+    add<KQKR>("KQKR");
+    add<KNNKP>("KNNKP");
 
-template<EndgameType E, typename T>
-void Endgames::add(const string& code) {
-  map<T>()[key(code, WHITE)] = std::unique_ptr<EndgameBase<T>>(new Endgame<E>(WHITE));
-  map<T>()[key(code, BLACK)] = std::unique_ptr<EndgameBase<T>>(new Endgame<E>(BLACK));
+    add<KNPK>("KNPK");
+    add<KNPKB>("KNPKB");
+    add<KRPKR>("KRPKR");
+    add<KRPKB>("KRPKB");
+    add<KBPKB>("KBPKB");
+    add<KBPKN>("KBPKN");
+    add<KBPPKB>("KBPPKB");
+    add<KRPPKRP>("KRPPKRP");
+  }
 }
 
 
@@ -158,16 +135,16 @@ Value Endgame<KXK>::operator()(const Position& pos) const {
   if (   pos.count<QUEEN>(strongSide)
       || pos.count<ROOK>(strongSide)
       ||(pos.count<BISHOP>(strongSide) && pos.count<KNIGHT>(strongSide))
-      ||(pos.count<BISHOP>(strongSide) > 1 && opposite_colors(pos.squares<BISHOP>(strongSide)[0],
-                                                              pos.squares<BISHOP>(strongSide)[1])))
-      result += VALUE_KNOWN_WIN;
+      || (   (pos.pieces(strongSide, BISHOP) & ~DarkSquares)
+          && (pos.pieces(strongSide, BISHOP) &  DarkSquares)))
+      result = std::min(result + VALUE_KNOWN_WIN, VALUE_MATE_IN_MAX_PLY - 1);
 
   return strongSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
 }
 
 
 /// Mate with KBN vs K. This is similar to KX vs K, but we have to drive the
-/// defending king towards a corner square of the right color.
+/// defending king towards a corner square that our bishop attacks.
 template<>
 Value Endgame<KBNK>::operator()(const Position& pos) const {
 
@@ -178,19 +155,14 @@ Value Endgame<KBNK>::operator()(const Position& pos) const {
   Square loserKSq = pos.square<KING>(weakSide);
   Square bishopSq = pos.square<BISHOP>(strongSide);
 
-  // kbnk_mate_table() tries to drive toward corners A1 or H8. If we have a
-  // bishop that cannot reach the above squares, we flip the kings in order
-  // to drive the enemy toward corners A8 or H1.
-  if (opposite_colors(bishopSq, SQ_A1))
-  {
-      winnerKSq = ~winnerKSq;
-      loserKSq  = ~loserKSq;
-  }
+  // If our Bishop does not attack A1/H8, we flip the enemy king square
+  // to drive to opposite corners (A8/H1).
 
   Value result =  VALUE_KNOWN_WIN
                 + PushClose[distance(winnerKSq, loserKSq)]
-                + PushToCorners[loserKSq];
+                + PushToCorners[opposite_colors(bishopSq, SQ_A1) ? ~loserKSq : loserKSq];
 
+  assert(abs(result) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY);
   return strongSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
 }
 
@@ -237,7 +209,7 @@ Value Endgame<KRKP>::operator()(const Position& pos) const {
   Value result;
 
   // If the stronger side's king is in front of the pawn, it's a win
-  if (wksq < psq && file_of(wksq) == file_of(psq))
+  if (forward_file_bb(WHITE, wksq) & psq)
       result = RookValueEg - distance(wksq, psq);
 
   // If the weaker side's king is too far from the pawn and the rook,
@@ -255,15 +227,15 @@ Value Endgame<KRKP>::operator()(const Position& pos) const {
       result = Value(80) - 8 * distance(wksq, psq);
 
   else
-      result =  Value(200) - 8 * (  distance(wksq, psq + DELTA_S)
-                                  - distance(bksq, psq + DELTA_S)
+      result =  Value(200) - 8 * (  distance(wksq, psq + SOUTH)
+                                  - distance(bksq, psq + SOUTH)
                                   - distance(psq, queeningSq));
 
   return strongSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
 }
 
 
-/// KR vs KB. This is very simple, and always returns drawish scores.  The
+/// KR vs KB. This is very simple, and always returns drawish scores. The
 /// score is slightly bigger when the defending king is close to the edge.
 template<>
 Value Endgame<KRKB>::operator()(const Position& pos) const {
@@ -338,6 +310,21 @@ Value Endgame<KQKR>::operator()(const Position& pos) const {
 }
 
 
+/// KNN vs KP. Simply push the opposing king to the corner
+template<>
+Value Endgame<KNNKP>::operator()(const Position& pos) const {
+
+  assert(verify_material(pos, strongSide, 2 * KnightValueMg, 0));
+  assert(verify_material(pos, weakSide, VALUE_ZERO, 1));
+
+  Value result =  2 * KnightValueEg
+                - PawnValueEg
+                + PushToEdges[pos.square<KING>(weakSide)];
+
+  return strongSide == pos.side_to_move() ? result : -result;
+}
+
+
 /// Some cases of trivial draws
 template<> Value Endgame<KNNK>::operator()(const Position&) const { return VALUE_DRAW; }
 
@@ -492,7 +479,7 @@ ScaleFactor Endgame<KRPKR>::operator()(const Position& pos) const {
   // If the defending king blocks the pawn and the attacking king is too far
   // away, it's a draw.
   if (   r <= RANK_5
-      && bksq == wpsq + DELTA_N
+      && bksq == wpsq + NORTH
       && distance(wksq, wpsq) - tempo >= 2
       && distance(wksq, brsq) - tempo >= 2)
       return SCALE_FACTOR_DRAW;
@@ -513,10 +500,10 @@ ScaleFactor Endgame<KRPKR>::operator()(const Position& pos) const {
       && file_of(wrsq) == f
       && wrsq < wpsq
       && (distance(wksq, queeningSq) < distance(bksq, queeningSq) - 2 + tempo)
-      && (distance(wksq, wpsq + DELTA_N) < distance(bksq, wpsq + DELTA_N) - 2 + tempo)
+      && (distance(wksq, wpsq + NORTH) < distance(bksq, wpsq + NORTH) - 2 + tempo)
       && (  distance(bksq, wrsq) + tempo >= 3
           || (    distance(wksq, queeningSq) < distance(bksq, wrsq) + tempo
-              && (distance(wksq, wpsq + DELTA_N) < distance(bksq, wrsq) + tempo))))
+              && (distance(wksq, wpsq + NORTH) < distance(bksq, wrsq) + tempo))))
       return ScaleFactor(  SCALE_FACTOR_MAX
                          - 8 * distance(wpsq, queeningSq)
                          - 2 * distance(wksq, queeningSq));
@@ -547,7 +534,7 @@ ScaleFactor Endgame<KRPKB>::operator()(const Position& pos) const {
       Square bsq = pos.square<BISHOP>(weakSide);
       Square psq = pos.square<PAWN>(strongSide);
       Rank rk = relative_rank(strongSide, psq);
-      Square push = pawn_push(strongSide);
+      Direction push = pawn_push(strongSide);
 
       // If the pawn is on the 5th rank and the pawn (currently) is on
       // the same color square as the bishop then there is a chance of
@@ -600,14 +587,8 @@ ScaleFactor Endgame<KRPPKRP>::operator()(const Position& pos) const {
       && distance<File>(bksq, wpsq2) <= 1
       && relative_rank(strongSide, bksq) > r)
   {
-      switch (r) {
-      case RANK_2: return ScaleFactor(9);
-      case RANK_3: return ScaleFactor(10);
-      case RANK_4: return ScaleFactor(14);
-      case RANK_5: return ScaleFactor(21);
-      case RANK_6: return ScaleFactor(44);
-      default: assert(false);
-      }
+      assert(r > RANK_1 && r < RANK_7);
+      return ScaleFactor(KRPPKRPScaleFactors[r]);
   }
   return SCALE_FACTOR_NONE;
 }
@@ -627,7 +608,7 @@ ScaleFactor Endgame<KPsK>::operator()(const Position& pos) const {
 
   // If all pawns are ahead of the king, on a single rook file and
   // the king is within one file of the pawns, it's a draw.
-  if (   !(pawns & ~in_front_bb(weakSide, rank_of(ksq)))
+  if (   !(pawns & ~forward_ranks_bb(weakSide, ksq))
       && !((pawns & ~FileABB) && (pawns & ~FileHBB))
       &&  distance<File>(ksq, lsb(pawns)) <= 1)
       return SCALE_FACTOR_DRAW;
@@ -660,31 +641,8 @@ ScaleFactor Endgame<KBPKB>::operator()(const Position& pos) const {
 
   // Case 2: Opposite colored bishops
   if (opposite_colors(strongBishopSq, weakBishopSq))
-  {
-      // We assume that the position is drawn in the following three situations:
-      //
-      //   a. The pawn is on rank 5 or further back.
-      //   b. The defending king is somewhere in the pawn's path.
-      //   c. The defending bishop attacks some square along the pawn's path,
-      //      and is at least three squares away from the pawn.
-      //
-      // These rules are probably not perfect, but in practice they work
-      // reasonably well.
-
-      if (relative_rank(strongSide, pawnSq) <= RANK_5)
-          return SCALE_FACTOR_DRAW;
-      else
-      {
-          Bitboard path = forward_bb(strongSide, pawnSq);
-
-          if (path & pos.pieces(weakSide, KING))
-              return SCALE_FACTOR_DRAW;
+      return SCALE_FACTOR_DRAW;
 
-          if (  (pos.attacks_from<BISHOP>(weakBishopSq) & path)
-              && distance(weakBishopSq, pawnSq) >= 3)
-              return SCALE_FACTOR_DRAW;
-      }
-  }
   return SCALE_FACTOR_NONE;
 }
 
@@ -705,8 +663,6 @@ ScaleFactor Endgame<KBPPKB>::operator()(const Position& pos) const {
   Square ksq = pos.square<KING>(weakSide);
   Square psq1 = pos.squares<PAWN>(strongSide)[0];
   Square psq2 = pos.squares<PAWN>(strongSide)[1];
-  Rank r1 = rank_of(psq1);
-  Rank r2 = rank_of(psq2);
   Square blockSq1, blockSq2;
 
   if (relative_rank(strongSide, psq1) > relative_rank(strongSide, psq2))
@@ -740,7 +696,7 @@ ScaleFactor Endgame<KBPPKB>::operator()(const Position& pos) const {
         && opposite_colors(ksq, wbsq)
         && (   bbsq == blockSq2
             || (pos.attacks_from<BISHOP>(blockSq2) & pos.pieces(weakSide, BISHOP))
-            || distance(r1, r2) >= 2))
+            || distance<Rank>(psq1, psq2) >= 2))
         return SCALE_FACTOR_DRAW;
 
     else if (   ksq == blockSq2
@@ -805,13 +761,16 @@ ScaleFactor Endgame<KNPK>::operator()(const Position& pos) const {
 template<>
 ScaleFactor Endgame<KNPKB>::operator()(const Position& pos) const {
 
+  assert(verify_material(pos, strongSide, KnightValueMg, 1));
+  assert(verify_material(pos, weakSide, BishopValueMg, 0));
+
   Square pawnSq = pos.square<PAWN>(strongSide);
   Square bishopSq = pos.square<BISHOP>(weakSide);
   Square weakKingSq = pos.square<KING>(weakSide);
 
   // King needs to get close to promoting pawn to prevent knight from blocking.
   // Rules for this are very tricky, so just approximate.
-  if (forward_bb(strongSide, pawnSq) & pos.attacks_from<BISHOP>(bishopSq))
+  if (forward_file_bb(strongSide, pawnSq) & pos.attacks_from<BISHOP>(bishopSq))
       return ScaleFactor(distance(weakKingSq, pawnSq));
 
   return SCALE_FACTOR_NONE;