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Massive stronger/weaker renming
[stockfish] / src / endgame.h
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 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008 Marco Costalba
+  Copyright (C) 2008-2013 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/>.
 */
 
-
-#if !defined(ENDGAME_H_INCLUDED)
+#ifndef ENDGAME_H_INCLUDED
 #define ENDGAME_H_INCLUDED
 
-////
-//// Includes
-////
+#include <map>
+#include <string>
 
 #include "position.h"
-#include "scale.h"
-#include "value.h"
-
-
-////
-//// Types
-////
+#include "types.h"
 
-/// Abstract base class for all special endgame evaluation functions
 
-class EndgameEvaluationFunction {
-public:
-  EndgameEvaluationFunction(Color c);
-  virtual ~EndgameEvaluationFunction() { }
-
-  virtual Value apply(const Position &pos) = 0;
-
-protected:
-  Color strongerSide, weakerSide;
-};
-
-
-/// Template subclass for various concrete endgames
+/// EndgameType lists all supported endgames
 
 enum EndgameType {
-    KXK,   // Generic "mate lone king" eval
-    KBNK,  // KBN vs K
-    KPK,   // KP vs K
-    KRKP,  // KR vs KP
-    KRKB,  // KR vs KB
-    KRKN,  // KR vs KN
-    KQKR,  // KQ vs KR
-    KBBKN, // KBB vs KN
-    KmmKm  // K and two minors vs K and one or two minors
-};
 
-template<EndgameType>
-class EvaluationFunction : public EndgameEvaluationFunction {
-public:
-  explicit EvaluationFunction(Color c): EndgameEvaluationFunction(c) {}
-  Value apply(const Position& pos);
+  // Evaluation functions
+
+  KNNK,  // KNN vs K
+  KXK,   // Generic "mate lone king" eval
+  KBNK,  // KBN vs K
+  KPK,   // KP vs K
+  KRKP,  // KR vs KP
+  KRKB,  // KR vs KB
+  KRKN,  // KR vs KN
+  KQKP,  // KQ vs KP
+  KQKR,  // KQ vs KR
+  KBBKN, // KBB vs KN
+  KmmKm, // K and two minors vs K and one or two minors
+
+
+  // Scaling functions
+  SCALE_FUNS,
+
+  KBPsK,   // KB+pawns vs K
+  KQKRPs,  // KQ vs KR+pawns
+  KRPKR,   // KRP vs KR
+  KRPKB,   // KRP vs KB
+  KRPPKRP, // KRPP vs KRP
+  KPsK,    // King and pawns vs king
+  KBPKB,   // KBP vs KB
+  KBPPKB,  // KBPP vs KB
+  KBPKN,   // KBP vs KN
+  KNPK,    // KNP vs K
+  KNPKB,   // KNP vs KB
+  KPKP     // KP vs KP
 };
 
-/// Abstract base class for all evaluation scaling functions:
-
-class ScalingFunction {
-public:
-  ScalingFunction(Color c);
-  virtual ~ScalingFunction() { }
-
-  virtual ScaleFactor apply(const Position &pos) =0;
-
-protected:
-  Color strongerSide, weakerSide;
-};
 
+/// Endgame functions can be of two types according if return a Value or a
+/// ScaleFactor. Type eg_fun<int>::type equals to either ScaleFactor or Value
+/// depending if the template parameter is 0 or 1.
 
-/// Subclasses for various concrete endgames:
+template<int> struct eg_fun { typedef Value type; };
+template<> struct eg_fun<1> { typedef ScaleFactor type; };
 
-// KBP vs K:
-class KBPKScalingFunction : public ScalingFunction {
-public:
-  KBPKScalingFunction(Color c);
-  ScaleFactor apply(const Position &pos);
-};
-
-// KQ vs KRP:
-class KQKRPScalingFunction: public ScalingFunction {
-public:
-  KQKRPScalingFunction(Color c);
-  ScaleFactor apply(const Position &pos);
-};
 
-// KRP vs KR:
-class KRPKRScalingFunction : public ScalingFunction {
-public:
-  KRPKRScalingFunction(Color c);
-  ScaleFactor apply(const Position &pos);
-};
+/// Base and derived templates for endgame evaluation and scaling functions
 
-// KRPP vs KRP:
-class KRPPKRPScalingFunction : public ScalingFunction {
-public:
-  KRPPKRPScalingFunction(Color c);
-  ScaleFactor apply(const Position &pos);
-};
+template<typename T>
+struct EndgameBase {
 
-// King and pawns vs king:
-class KPsKScalingFunction : public ScalingFunction {
-public:
-  KPsKScalingFunction(Color c);
-  ScaleFactor apply(const Position &pos);
+  virtual ~EndgameBase() {}
+  virtual Color color() const = 0;
+  virtual T operator()(const Position&) const = 0;
 };
 
-// KBP vs KB:
-class KBPKBScalingFunction : public ScalingFunction {
-public:
-  KBPKBScalingFunction(Color c);
-  ScaleFactor apply(const Position &pos);
-};
 
-// KBP vs KN:
-class KBPKNScalingFunction : public ScalingFunction {
-public:
-  KBPKNScalingFunction(Color c);
-  ScaleFactor apply(const Position &pos);
-};
+template<EndgameType E, typename T = typename eg_fun<(E > SCALE_FUNS)>::type>
+struct Endgame : public EndgameBase<T> {
 
-// KNP vs K:
-class KNPKScalingFunction : public ScalingFunction {
-public:
-  KNPKScalingFunction(Color c);
-  ScaleFactor apply(const Position &pos);
-};
+  explicit Endgame(Color c) : strongSide(c), weakSide(~c) {}
+  Color color() const { return strongSide; }
+  T operator()(const Position&) const;
 
-// KP vs KP:
-class KPKPScalingFunction : public ScalingFunction {
-public:
-  KPKPScalingFunction(Color c);
-  ScaleFactor apply(const Position &pos);
+private:
+  Color strongSide, weakSide;
 };
 
 
-////
-//// Constants and variables
-////
-
-extern EvaluationFunction<KXK> EvaluateKXK, EvaluateKKX;       // Generic "mate lone king" eval
-extern EvaluationFunction<KBNK> EvaluateKBNK, EvaluateKKBN;    // KBN vs K
-extern EvaluationFunction<KPK> EvaluateKPK, EvaluateKKP;       // KP vs K
-extern EvaluationFunction<KRKP> EvaluateKRKP, EvaluateKPKR;    // KR vs KP
-extern EvaluationFunction<KRKB> EvaluateKRKB, EvaluateKBKR;    // KR vs KB
-extern EvaluationFunction<KRKN> EvaluateKRKN, EvaluateKNKR;    // KR vs KN
-extern EvaluationFunction<KQKR> EvaluateKQKR, EvaluateKRKQ;    // KQ vs KR
-extern EvaluationFunction<KBBKN> EvaluateKBBKN, EvaluateKNKBB; // KBB vs KN
-extern EvaluationFunction<KmmKm> EvaluateKmmKm; // K and two minors vs K and one or two minors:
-
-// KBP vs K:
-extern KBPKScalingFunction ScaleKBPK, ScaleKKBP;
-
-// KQ vs KRP:
-extern KQKRPScalingFunction ScaleKQKRP, ScaleKRPKQ;
-
-// KRP vs KR:
-extern KRPKRScalingFunction ScaleKRPKR, ScaleKRKRP;
+/// Endgames class stores in two std::map the pointers to endgame evaluation
+/// and scaling base objects. Then we use polymorphism to invoke the actual
+/// endgame function calling its operator() that is virtual.
 
-// KRPP vs KRP:
-extern KRPPKRPScalingFunction ScaleKRPPKRP, ScaleKRPKRPP;
+class Endgames {
 
-// King and pawns vs king:
-extern KPsKScalingFunction ScaleKPsK, ScaleKKPs;
+  typedef std::map<Key, EndgameBase<eg_fun<0>::type>*> M1;
+  typedef std::map<Key, EndgameBase<eg_fun<1>::type>*> M2;
 
-// KBP vs KB:
-extern KBPKBScalingFunction ScaleKBPKB, ScaleKBKBP;
+  M1 m1;
+  M2 m2;
 
-// KBP vs KN:
-extern KBPKNScalingFunction ScaleKBPKN, ScaleKNKBP;
+  M1& map(M1::mapped_type) { return m1; }
+  M2& map(M2::mapped_type) { return m2; }
 
-// KNP vs K:
-extern KNPKScalingFunction ScaleKNPK, ScaleKKNP;
+  template<EndgameType E> void add(const std::string& code);
 
-// KP vs KP:
-extern KPKPScalingFunction ScaleKPKPw, ScaleKPKPb;
-
-
-////
-//// Prototypes
-////
-
-extern void init_bitbases();
+public:
+  Endgames();
+ ~Endgames();
 
+  template<typename T> T probe(Key key, T& eg)
+  { return eg = map(eg).count(key) ? map(eg)[key] : NULL; }
+};
 
-#endif // !defined(ENDGAME_H_INCLUDED)
+#endif // #ifndef ENDGAME_H_INCLUDED