]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/evaluate.cpp
Remove margin[] from EvalInfo
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index eb4cbef7be2eeedb9df4591dcc234eba618bedc2..38123c9a7edcb21e76a913a0f8d333d1bacbce3e 100644 (file)
@@ -23,7 +23,6 @@
 ////
 
 #include <cassert>
-#include <cstring>
 
 #include "bitcount.h"
 #include "evaluate.h"
 
 namespace {
 
+  // Struct EvalInfo contains various information computed and collected
+  // by the evaluation functions.
+  struct EvalInfo {
+
+    // Middle and end game position's static evaluations
+    Score value;
+
+    // Pointer to pawn hash table entry
+    PawnInfo* pi;
+
+    // attackedBy[color][piece type] is a bitboard representing all squares
+    // attacked by a given color and piece type, attackedBy[color][0] contains
+    // all squares attacked by the given color.
+    Bitboard attackedBy[2][8];
+
+    // kingZone[color] is the zone around the enemy king which is considered
+    // by the king safety evaluation. This consists of the squares directly
+    // adjacent to the king, and the three (or two, for a king on an edge file)
+    // squares two ranks in front of the king. For instance, if black's king
+    // is on g8, kingZone[WHITE] is a bitboard containing the squares f8, h8,
+    // f7, g7, h7, f6, g6 and h6.
+    Bitboard kingZone[2];
+
+    // kingAttackersCount[color] is the number of pieces of the given color
+    // which attack a square in the kingZone of the enemy king.
+    int kingAttackersCount[2];
+
+    // kingAttackersWeight[color] is the sum of the "weight" of the pieces of the
+    // given color which attack a square in the kingZone of the enemy king. The
+    // weights of the individual piece types are given by the variables
+    // QueenAttackWeight, RookAttackWeight, BishopAttackWeight and
+    // KnightAttackWeight in evaluate.cpp
+    int kingAttackersWeight[2];
+
+    // kingAdjacentZoneAttacksCount[color] is the number of attacks to squares
+    // directly adjacent to the king of the given color. Pieces which attack
+    // more than one square are counted multiple times. For instance, if black's
+    // king is on g8 and there's a white knight on g5, this knight adds
+    // 2 to kingAdjacentZoneAttacksCount[BLACK].
+    int kingAdjacentZoneAttacksCount[2];
+  };
+
   const int Sign[2] = { 1, -1 };
 
   // Evaluation grain size, must be a power of 2
@@ -188,16 +229,16 @@ namespace {
 
   // Function prototypes
   template<bool HasPopCnt>
-  Value do_evaluate(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  Value do_evaluate(const Position& pos, Value margins[]);
 
   template<Color Us, bool HasPopCnt>
   void init_attack_tables(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
   template<Color Us, bool HasPopCnt>
-  void evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
   template<Color Us, bool HasPopCnt>
-  void evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  void evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei, Value margins[]);
 
   template<Color Us>
   void evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei);
@@ -230,41 +271,45 @@ void prefetchPawn(Key key, int threadID) {
 /// evaluate() is the main evaluation function. It always computes two
 /// values, an endgame score and a middle game score, and interpolates
 /// between them based on the remaining material.
-Value evaluate(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+Value evaluate(const Position& pos, Value margins[]) {
 
-    return CpuHasPOPCNT ? do_evaluate<true>(pos, ei)
-                        : do_evaluate<false>(pos, ei);
+    return CpuHasPOPCNT ? do_evaluate<true>(pos, margins)
+                        : do_evaluate<false>(pos, margins);
 }
 
 namespace {
 
 template<bool HasPopCnt>
-Value do_evaluate(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+Value do_evaluate(const Position& pos, Value margins[]) {
 
+  EvalInfo ei;
   ScaleFactor factor[2];
+  Score mobility;
 
   assert(pos.is_ok());
   assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < MAX_THREADS);
   assert(!pos.is_check());
 
-  memset(&ei, 0, sizeof(EvalInfo));
-
   // Initialize by reading the incrementally updated scores included in the
-  // position object (material + piece square tables)
+  // position object (material + piece square tables).
   ei.value = pos.value();
 
+  // margins[color] stores the uncertainty estimation of position's evaluation
+  // and typically is used by the search for pruning decisions.
+  margins[WHITE] = margins[BLACK] = VALUE_ZERO;
+
   // Probe the material hash table
-  ei.mi = MaterialTable[pos.thread()]->get_material_info(pos);
-  ei.value += ei.mi->material_value();
+  MaterialInfo* mi = MaterialTable[pos.thread()]->get_material_info(pos);
+  ei.value += mi->material_value();
 
   // If we have a specialized evaluation function for the current material
-  // configuration, call it and return
-  if (ei.mi->specialized_eval_exists())
-      return ei.mi->evaluate(pos);
+  // configuration, call it and return.
+  if (mi->specialized_eval_exists())
+      return mi->evaluate(pos);
 
   // After get_material_info() call that modifies them
-  factor[WHITE] = ei.mi->scale_factor(pos, WHITE);
-  factor[BLACK] = ei.mi->scale_factor(pos, BLACK);
+  factor[WHITE] = mi->scale_factor(pos, WHITE);
+  factor[BLACK] = mi->scale_factor(pos, BLACK);
 
   // Probe the pawn hash table
   ei.pi = PawnTable[pos.thread()]->get_pawn_info(pos);
@@ -274,15 +319,16 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
   init_attack_tables<WHITE, HasPopCnt>(pos, ei);
   init_attack_tables<BLACK, HasPopCnt>(pos, ei);
 
-  // Evaluate pieces
-  evaluate_pieces_of_color<WHITE, HasPopCnt>(pos, ei);
-  evaluate_pieces_of_color<BLACK, HasPopCnt>(pos, ei);
+  // Evaluate pieces and mobility
+  mobility =   evaluate_pieces_of_color<WHITE, HasPopCnt>(pos, ei)
+             - evaluate_pieces_of_color<BLACK, HasPopCnt>(pos, ei);
+  ei.value += apply_weight(mobility, Weights[Mobility]);
 
   // Kings. Kings are evaluated after all other pieces for both sides,
   // because we need complete attack information for all pieces when computing
   // the king safety evaluation.
-  evaluate_king<WHITE, HasPopCnt>(pos, ei);
-  evaluate_king<BLACK, HasPopCnt>(pos, ei);
+  evaluate_king<WHITE, HasPopCnt>(pos, ei, margins);
+  evaluate_king<BLACK, HasPopCnt>(pos, ei, margins);
 
   // Evaluate tactical threats, we need full attack info including king
   evaluate_threats<WHITE>(pos, ei);
@@ -292,7 +338,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
   evaluate_passed_pawns<WHITE>(pos, ei);
   evaluate_passed_pawns<BLACK>(pos, ei);
 
-  Phase phase = ei.mi->game_phase();
+  Phase phase = mi->game_phase();
 
   // Middle-game specific evaluation terms
   if (phase > PHASE_ENDGAME)
@@ -309,16 +355,13 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
           ei.value += make_score(ei.pi->kingside_storm_value(WHITE) - ei.pi->queenside_storm_value(BLACK), 0);
 
       // Evaluate space for both sides
-      if (ei.mi->space_weight() > 0)
+      if (mi->space_weight() > 0)
       {
           int s = evaluate_space<WHITE, HasPopCnt>(pos, ei) - evaluate_space<BLACK, HasPopCnt>(pos, ei);
-          ei.value += apply_weight(make_score(s * ei.mi->space_weight(), 0), Weights[Space]);
+          ei.value += apply_weight(make_score(s * mi->space_weight(), 0), Weights[Space]);
       }
   }
 
-  // Mobility
-  ei.value += apply_weight(ei.mobility, Weights[Mobility]);
-
   // If we don't already have an unusual scale factor, check for opposite
   // colored bishop endgames, and use a lower scale for those
   if (   phase < PHASE_MIDGAME
@@ -431,8 +474,8 @@ namespace {
     ei.kingZone[Us] = (b | (Us == WHITE ? b >> 8 : b << 8));
     ei.attackedBy[Us][PAWN] = ei.pi->pawn_attacks(Us);
     b &= ei.attackedBy[Us][PAWN];
-    if (b)
-        ei.kingAttackersCount[Us] = count_1s_max_15<HasPopCnt>(b) / 2;
+    ei.kingAttackersCount[Us] = b ? count_1s_max_15<HasPopCnt>(b) / 2 : 0;
+    ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] = ei.kingAttackersWeight[Us] = 0;
   }
 
 
@@ -465,16 +508,19 @@ namespace {
   // evaluate_pieces<>() assigns bonuses and penalties to the pieces of a given color
 
   template<PieceType Piece, Color Us, bool HasPopCnt>
-  void evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Bitboard no_mob_area) {
+  Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Bitboard no_mob_area) {
 
     Bitboard b;
     Square s, ksq;
     int mob;
     File f;
+    Score mobility = SCORE_ZERO;
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
     const Square* ptr = pos.piece_list_begin(Us, Piece);
 
+    ei.attackedBy[Us][Piece] = 0;
+
     while ((s = *ptr++) != SQ_NONE)
     {
         // Find attacked squares, including x-ray attacks for bishops and rooks
@@ -504,7 +550,7 @@ namespace {
         mob = (Piece != QUEEN ? count_1s_max_15<HasPopCnt>(b & no_mob_area)
                               : count_1s<HasPopCnt>(b & no_mob_area));
 
-        ei.mobility += Sign[Us] * MobilityBonus[Piece][mob];
+        mobility += MobilityBonus[Piece][mob];
 
         // Decrease score if we are attacked by an enemy pawn. Remaining part
         // of threat evaluation must be done later when we have full attack info.
@@ -563,6 +609,7 @@ namespace {
             }
         }
     }
+    return mobility;
   }
 
 
@@ -603,29 +650,32 @@ namespace {
   // pieces of a given color.
 
   template<Color Us, bool HasPopCnt>
-  void evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+  Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
+    Score mobility = SCORE_ZERO;
+
     // Do not include in mobility squares protected by enemy pawns or occupied by our pieces
     const Bitboard no_mob_area = ~(ei.attackedBy[Them][PAWN] | pos.pieces_of_color(Us));
 
-    evaluate_pieces<KNIGHT, Us, HasPopCnt>(pos, ei, no_mob_area);
-    evaluate_pieces<BISHOP, Us, HasPopCnt>(pos, ei, no_mob_area);
-    evaluate_pieces<ROOK,   Us, HasPopCnt>(pos, ei, no_mob_area);
-    evaluate_pieces<QUEEN,  Us, HasPopCnt>(pos, ei, no_mob_area);
+    mobility += evaluate_pieces<KNIGHT, Us, HasPopCnt>(pos, ei, no_mob_area);
+    mobility += evaluate_pieces<BISHOP, Us, HasPopCnt>(pos, ei, no_mob_area);
+    mobility += evaluate_pieces<ROOK,   Us, HasPopCnt>(pos, ei, no_mob_area);
+    mobility += evaluate_pieces<QUEEN,  Us, HasPopCnt>(pos, ei, no_mob_area);
 
     // Sum up all attacked squares
     ei.attackedBy[Us][0] =   ei.attackedBy[Us][PAWN]   | ei.attackedBy[Us][KNIGHT]
                            | ei.attackedBy[Us][BISHOP] | ei.attackedBy[Us][ROOK]
                            | ei.attackedBy[Us][QUEEN]  | ei.attackedBy[Us][KING];
+    return mobility;
   }
 
 
   // evaluate_king<>() assigns bonuses and penalties to a king of a given color
 
   template<Color Us, bool HasPopCnt>
-  void evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+  void evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei, Value margins[]) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -649,10 +699,10 @@ namespace {
 
         // Find the attacked squares around the king which has no defenders
         // apart from the king itself
-        undefended = ei.attacked_by(Them) & ei.attacked_by(Us, KING);
-        undefended &= ~(  ei.attacked_by(Us, PAWN)   | ei.attacked_by(Us, KNIGHT)
-                        | ei.attacked_by(Us, BISHOP) | ei.attacked_by(Us, ROOK)
-                        | ei.attacked_by(Us, QUEEN));
+        undefended = ei.attackedBy[Them][0] & ei.attackedBy[Us][KING];
+        undefended &= ~(  ei.attackedBy[Us][PAWN]   | ei.attackedBy[Us][KNIGHT]
+                        | ei.attackedBy[Us][BISHOP] | ei.attackedBy[Us][ROOK]
+                        | ei.attackedBy[Us][QUEEN]);
 
         // Initialize the 'attackUnits' variable, which is used later on as an
         // index to the KingDangerTable[] array. The initial value is based on
@@ -666,39 +716,39 @@ namespace {
 
         // Analyse enemy's safe queen contact checks. First find undefended
         // squares around the king attacked by enemy queen...
-        b = undefended & ei.attacked_by(Them, QUEEN) & ~pos.pieces_of_color(Them);
+        b = undefended & ei.attackedBy[Them][QUEEN] & ~pos.pieces_of_color(Them);
         if (b)
         {
             // ...then remove squares not supported by another enemy piece
-            b &= (  ei.attacked_by(Them, PAWN)   | ei.attacked_by(Them, KNIGHT)
-                  | ei.attacked_by(Them, BISHOP) | ei.attacked_by(Them, ROOK));
+            b &= (  ei.attackedBy[Them][PAWN]   | ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
+                  | ei.attackedBy[Them][BISHOP] | ei.attackedBy[Them][ROOK]);
             if (b)
                 attackUnits += QueenContactCheckBonus * count_1s_max_15<HasPopCnt>(b) * (sente ? 2 : 1);
         }
 
         // Analyse enemy's safe distance checks for sliders and knights
-        safe = ~(pos.pieces_of_color(Them) | ei.attacked_by(Us));
+        safe = ~(pos.pieces_of_color(Them) | ei.attackedBy[Us][0]);
 
         b1 = pos.attacks_from<ROOK>(ksq) & safe;
         b2 = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq) & safe;
 
         // Enemy queen safe checks
-        b = (b1 | b2) & ei.attacked_by(Them, QUEEN);
+        b = (b1 | b2) & ei.attackedBy[Them][QUEEN];
         if (b)
             attackUnits += QueenCheckBonus * count_1s_max_15<HasPopCnt>(b);
 
         // Enemy rooks safe checks
-        b = b1 & ei.attacked_by(Them, ROOK);
+        b = b1 & ei.attackedBy[Them][ROOK];
         if (b)
             attackUnits += RookCheckBonus * count_1s_max_15<HasPopCnt>(b);
 
         // Enemy bishops safe checks
-        b = b2 & ei.attacked_by(Them, BISHOP);
+        b = b2 & ei.attackedBy[Them][BISHOP];
         if (b)
             attackUnits += BishopCheckBonus * count_1s_max_15<HasPopCnt>(b);
 
         // Enemy knights safe checks
-        b = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & ei.attacked_by(Them, KNIGHT) & safe;
+        b = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & ei.attackedBy[Them][KNIGHT] & safe;
         if (b)
             attackUnits += KnightCheckBonus * count_1s_max_15<HasPopCnt>(b);
 
@@ -706,12 +756,12 @@ namespace {
         attackUnits = Min(99, Max(0, attackUnits));
 
         // Finally, extract the king danger score from the KingDangerTable[]
-        // array and subtract the score from evaluation. Set also ei.kingDanger[]
+        // array and subtract the score from evaluation. Set also ei.margin[]
         // value that will be used for pruning because this value can sometimes
         // be very big, and so capturing a single attacking piece can therefore
         // result in a score change far bigger than the value of the captured piece.
         ei.value -= Sign[Us] * KingDangerTable[Us][attackUnits];
-        ei.kingDanger[Us] = mg_value(KingDangerTable[Us][attackUnits]);
+        margins[Us] += mg_value(KingDangerTable[Us][attackUnits]);
     }
   }
 
@@ -723,11 +773,14 @@ namespace {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
+    Score bonus = SCORE_ZERO;
     Bitboard squaresToQueen, defendedSquares, unsafeSquares, supportingPawns;
     Bitboard b = ei.pi->passed_pawns(Us);
 
-    while (b)
-    {
+    if (!b)
+        return;
+
+    do {
         Square s = pop_1st_bit(&b);
 
         assert(pos.pawn_is_passed(Us, s));
@@ -752,7 +805,7 @@ namespace {
             if (pos.square_is_empty(blockSq))
             {
                 squaresToQueen = squares_in_front_of(Us, s);
-                defendedSquares = squaresToQueen & ei.attacked_by(Us);
+                defendedSquares = squaresToQueen & ei.attackedBy[Us][0];
 
                 // If there is an enemy rook or queen attacking the pawn from behind,
                 // add all X-ray attacks by the rook or queen. Otherwise consider only
@@ -761,7 +814,7 @@ namespace {
                     && (squares_behind(Us, s) & pos.pieces(ROOK, QUEEN, Them) & pos.attacks_from<ROOK>(s)))
                     unsafeSquares = squaresToQueen;
                 else
-                    unsafeSquares = squaresToQueen & (ei.attacked_by(Them) | pos.pieces_of_color(Them));
+                    unsafeSquares = squaresToQueen & (ei.attackedBy[Them][0] | pos.pieces_of_color(Them));
 
                 // If there aren't enemy attacks or pieces along the path to queen give
                 // huge bonus. Even bigger if we protect the pawn's path.
@@ -802,11 +855,12 @@ namespace {
             else if (pos.pieces(ROOK, QUEEN, Them))
                 ebonus -= ebonus / 4;
         }
+        bonus += make_score(mbonus, ebonus);
 
-        // Add the scores for this pawn to the middle game and endgame eval
-        ei.value += Sign[Us] * apply_weight(make_score(mbonus, ebonus), Weights[PassedPawns]);
+    } while (b);
 
-    } // while
+    // Add the scores to the middle game and endgame eval
+    ei.value += Sign[Us] * apply_weight(bonus, Weights[PassedPawns]);
   }
 
 
@@ -826,8 +880,8 @@ namespace {
     // pawn, or if it is undefended and attacked by an enemy piece.
     Bitboard safe =   SpaceMask[Us]
                    & ~pos.pieces(PAWN, Us)
-                   & ~ei.attacked_by(Them, PAWN)
-                   & (ei.attacked_by(Us) | ~ei.attacked_by(Them));
+                   & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
+                   & (ei.attackedBy[Us][0] | ~ei.attackedBy[Them][0]);
 
     // Find all squares which are at most three squares behind some friendly pawn
     Bitboard behind = pos.pieces(PAWN, Us);