]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/evaluate.cpp
Some code reformat in evaluate_pieces
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index 20b852285def8e8ec16766511f827a08074147e3..3a10acbaaaac59886ee63d093e8510127e196aef 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) 2008-2012 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  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
@@ -29,8 +29,6 @@
 #include "thread.h"
 #include "ucioption.h"
 
-Color EvalRootColor;
-
 namespace {
 
   // Struct EvalInfo contains various information computed and collected
@@ -38,13 +36,13 @@ namespace {
   struct EvalInfo {
 
     // Pointers to material and pawn hash table entries
-    MaterialInfo* mi;
-    PawnInfo* pi;
+    Material::Entry* mi;
+    Pawns::Entry* 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];
+    // attacked by a given color and piece type, attackedBy[color][ALL_PIECES]
+    // contains all squares attacked by the given color.
+    Bitboard attackedBy[COLOR_NB][PIECE_TYPE_NB];
 
     // kingRing[color] is the zone around the king which is considered
     // by the king safety evaluation. This consists of the squares directly
@@ -52,25 +50,25 @@ namespace {
     // squares two ranks in front of the king. For instance, if black's king
     // is on g8, kingRing[BLACK] is a bitboard containing the squares f8, h8,
     // f7, g7, h7, f6, g6 and h6.
-    Bitboard kingRing[2];
+    Bitboard kingRing[COLOR_NB];
 
     // kingAttackersCount[color] is the number of pieces of the given color
     // which attack a square in the kingRing of the enemy king.
-    int kingAttackersCount[2];
+    int kingAttackersCount[COLOR_NB];
 
     // kingAttackersWeight[color] is the sum of the "weight" of the pieces of the
     // given color which attack a square in the kingRing 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];
+    int kingAttackersWeight[COLOR_NB];
 
     // 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];
+    int kingAdjacentZoneAttacksCount[COLOR_NB];
   };
 
   // Evaluation grain size, must be a power of 2
@@ -90,7 +88,7 @@ namespace {
   //
   // Values modified by Joona Kiiski
   const Score WeightsInternal[] = {
-      S(252, 344), S(216, 266), S(46, 0), S(247, 0), S(259, 0)
+      S(289, 344), S(221, 273), S(46, 0), S(271, 0), S(307, 0)
   };
 
   // MobilityBonus[PieceType][attacked] contains mobility bonuses for middle and
@@ -116,7 +114,7 @@ namespace {
 
   // OutpostBonus[PieceType][Square] contains outpost bonuses of knights and
   // bishops, indexed by piece type and square (from white's point of view).
-  const Value OutpostBonus[][64] = {
+  const Value OutpostBonus[][SQUARE_NB] = {
   {
   //  A     B     C     D     E     F     G     H
     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // Knights
@@ -136,11 +134,11 @@ namespace {
 
   // ThreatBonus[attacking][attacked] contains threat bonuses according to
   // which piece type attacks which one.
-  const Score ThreatBonus[][8] = {
+  const Score ThreatBonus[][PIECE_TYPE_NB] = {
     {}, {},
     { S(0, 0), S( 7, 39), S( 0,  0), S(24, 49), S(41,100), S(41,100) }, // KNIGHT
     { S(0, 0), S( 7, 39), S(24, 49), S( 0,  0), S(41,100), S(41,100) }, // BISHOP
-    { S(0, 0), S(-1, 29), S(15, 49), S(15, 49), S( 0,  0), S(24, 49) }, // ROOK
+    { S(0, 0), S( 0, 22), S(15, 49), S(15, 49), S( 0,  0), S(24, 49) }, // ROOK
     { S(0, 0), S(15, 39), S(15, 39), S(15, 39), S(15, 39), S( 0,  0) }  // QUEEN
   };
 
@@ -152,22 +150,23 @@ namespace {
 
   #undef S
 
-  // Rooks and queens on the 7th rank (modified by Joona Kiiski)
-  const Score RookOn7thBonus  = make_score(47, 98);
-  const Score QueenOn7thBonus = make_score(27, 54);
-
-  // Rooks on open files (modified by Joona Kiiski)
-  const Score RookOpenFileBonus = make_score(43, 21);
-  const Score RookHalfOpenFileBonus = make_score(19, 10);
+  const Score Tempo = make_score(24, 11);
 
-  // Penalty for rooks trapped inside a friendly king which has lost the
-  // right to castle.
-  const Value TrappedRookPenalty = Value(180);
+  const Score BishopPinBonus         = make_score(66, 11);
+  const Score RookOn7thBonus         = make_score(11, 20);
+  const Score QueenOn7thBonus        = make_score( 3,  8);
+  const Score RookOnPawnBonus        = make_score(10, 28);
+  const Score QueenOnPawnBonus       = make_score( 4, 20);
+  const Score RookOpenFileBonus      = make_score(43, 21);
+  const Score RookHalfOpenFileBonus  = make_score(19, 10);
+  const Score BishopPawnsPenalty     = make_score(8, 12);
+  const Score UndefendedMinorPenalty = make_score(25, 10);
+  const Score TrappedRookPenalty     = make_score(90, 0);
 
   // Penalty for a bishop on a1/h1 (a8/h8 for black) which is trapped by
   // a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for black). This can obviously only
   // happen in Chess960 games.
-  const Score TrappedBishopA1H1Penalty = make_score(100, 100);
+  const Score TrappedBishopA1H1Penalty = make_score(50, 50);
 
   // The SpaceMask[Color] contains the area of the board which is considered
   // by the space evaluation. In the middle game, each side is given a bonus
@@ -213,16 +212,16 @@ namespace {
 
   // KingDangerTable[Color][attackUnits] contains the actual king danger
   // weighted scores, indexed by color and by a calculated integer number.
-  Score KingDangerTable[2][128];
+  Score KingDangerTable[COLOR_NB][128];
 
   // TracedTerms[Color][PieceType || TracedType] contains a breakdown of the
   // evaluation terms, used when tracing.
-  Score TracedScores[2][16];
+  Score TracedScores[COLOR_NB][16];
   std::stringstream TraceStream;
 
   enum TracedType {
-      PST = 8, IMBALANCE = 9, MOBILITY = 10, THREAT = 11,
-      PASSED = 12, UNSTOPPABLE = 13, SPACE = 14, TOTAL = 15
+    PST = 8, IMBALANCE = 9, MOBILITY = 10, THREAT = 11,
+    PASSED = 12, UNSTOPPABLE = 13, SPACE = 14, TOTAL = 15
   };
 
   // Function prototypes
@@ -249,41 +248,120 @@ namespace {
 
   Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
-  inline Score apply_weight(Score v, Score weight);
-  Value scale_by_game_phase(const Score& v, Phase ph, ScaleFactor sf);
+  Value interpolate(const Score& v, Phase ph, ScaleFactor sf);
   Score weight_option(const std::string& mgOpt, const std::string& egOpt, Score internalWeight);
   double to_cp(Value v);
   void trace_add(int idx, Score term_w, Score term_b = SCORE_ZERO);
+  void trace_row(const char* name, int idx);
 }
 
 
-/// 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, Value& margin) { return do_evaluate<false>(pos, margin); }
+namespace Eval {
+
+  /// 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, Value& margin) {
+    return do_evaluate<false>(pos, margin);
+  }
+
+
+  /// init() computes evaluation weights from the corresponding UCI parameters
+  /// and setup king tables.
+
+  void init() {
+
+    Weights[Mobility]       = weight_option("Mobility (Middle Game)", "Mobility (Endgame)", WeightsInternal[Mobility]);
+    Weights[PassedPawns]    = weight_option("Passed Pawns (Middle Game)", "Passed Pawns (Endgame)", WeightsInternal[PassedPawns]);
+    Weights[Space]          = weight_option("Space", "Space", WeightsInternal[Space]);
+    Weights[KingDangerUs]   = weight_option("Cowardice", "Cowardice", WeightsInternal[KingDangerUs]);
+    Weights[KingDangerThem] = weight_option("Aggressiveness", "Aggressiveness", WeightsInternal[KingDangerThem]);
+
+    const int MaxSlope = 30;
+    const int Peak = 1280;
+
+    for (int t = 0, i = 1; i < 100; i++)
+    {
+        t = std::min(Peak, std::min(int(0.4 * i * i), t + MaxSlope));
+
+        KingDangerTable[1][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerUs]);
+        KingDangerTable[0][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerThem]);
+    }
+  }
+
+
+  /// trace() is like evaluate() but instead of a value returns a string suitable
+  /// to be print on stdout with the detailed descriptions and values of each
+  /// evaluation term. Used mainly for debugging.
+
+  std::string trace(const Position& pos) {
+
+    Value margin;
+    std::string totals;
+
+    Search::RootColor = pos.side_to_move();
+
+    TraceStream.str("");
+    TraceStream << std::showpoint << std::showpos << std::fixed << std::setprecision(2);
+    memset(TracedScores, 0, 2 * 16 * sizeof(Score));
+
+    do_evaluate<true>(pos, margin);
+
+    totals = TraceStream.str();
+    TraceStream.str("");
+
+    TraceStream << std::setw(21) << "Eval term " << "|    White    |    Black    |     Total     \n"
+                <<             "                     |   MG    EG  |   MG    EG  |   MG     EG   \n"
+                <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
+
+    trace_row("Material, PST, Tempo", PST);
+    trace_row("Material imbalance", IMBALANCE);
+    trace_row("Pawns", PAWN);
+    trace_row("Knights", KNIGHT);
+    trace_row("Bishops", BISHOP);
+    trace_row("Rooks", ROOK);
+    trace_row("Queens", QUEEN);
+    trace_row("Mobility", MOBILITY);
+    trace_row("King safety", KING);
+    trace_row("Threats", THREAT);
+    trace_row("Passed pawns", PASSED);
+    trace_row("Unstoppable pawns", UNSTOPPABLE);
+    trace_row("Space", SPACE);
+
+    TraceStream <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
+    trace_row("Total", TOTAL);
+    TraceStream << totals;
+
+    return TraceStream.str();
+  }
+
+} // namespace Eval
+
 
 namespace {
 
 template<bool Trace>
 Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
+  assert(!pos.checkers());
+
   EvalInfo ei;
-  Value margins[2];
+  Value margins[COLOR_NB];
   Score score, mobilityWhite, mobilityBlack;
-
-  assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < MAX_THREADS);
-  assert(!pos.in_check());
-
-  // Initialize score by reading the incrementally updated scores included
-  // in the position object (material + piece square tables).
-  score = pos.value();
+  Thread* th = pos.this_thread();
 
   // margins[] store the uncertainty estimation of position's evaluation
   // that typically is used by the search for pruning decisions.
   margins[WHITE] = margins[BLACK] = VALUE_ZERO;
 
+  // Initialize score by reading the incrementally updated scores included
+  // in the position object (material + piece square tables) and adding
+  // Tempo bonus. Score is computed from the point of view of white.
+  score = pos.psq_score() + (pos.side_to_move() == WHITE ? Tempo : -Tempo);
+
   // Probe the material hash table
-  ei.mi = Threads[pos.thread()].materialTable.material_info(pos);
+  ei.mi = Material::probe(pos, th->materialTable, th->endgames);
   score += ei.mi->material_value();
 
   // If we have a specialized evaluation function for the current material
@@ -295,7 +373,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   }
 
   // Probe the pawn hash table
-  ei.pi = Threads[pos.thread()].pawnTable.pawn_info(pos);
+  ei.pi = Pawns::probe(pos, th->pawnsTable);
   score += ei.pi->pawns_value();
 
   // Initialize attack and king safety bitboards
@@ -339,12 +417,12 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   // If we don't already have an unusual scale factor, check for opposite
   // colored bishop endgames, and use a lower scale for those.
   if (   ei.mi->game_phase() < PHASE_MIDGAME
-      && pos.opposite_colored_bishops()
+      && pos.opposite_bishops()
       && sf == SCALE_FACTOR_NORMAL)
   {
       // Only the two bishops ?
-      if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMidgame
-          && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMidgame)
+      if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMg
+          && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMg)
       {
           // Check for KBP vs KB with only a single pawn that is almost
           // certainly a draw or at least two pawns.
@@ -357,14 +435,13 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
            sf = ScaleFactor(50);
   }
 
-  // Interpolate between the middle game and the endgame score
   margin = margins[pos.side_to_move()];
-  Value v = scale_by_game_phase(score, ei.mi->game_phase(), sf);
+  Value v = interpolate(score, ei.mi->game_phase(), sf);
 
   // In case of tracing add all single evaluation contributions for both white and black
   if (Trace)
   {
-      trace_add(PST, pos.value());
+      trace_add(PST, pos.psq_score());
       trace_add(IMBALANCE, ei.mi->material_value());
       trace_add(PAWN, ei.pi->pawns_value());
       trace_add(MOBILITY, apply_weight(mobilityWhite, Weights[Mobility]), apply_weight(mobilityBlack, Weights[Mobility]));
@@ -387,49 +464,6 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   return pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v;
 }
 
-} // namespace
-
-
-/// eval_init() reads evaluation weights from the corresponding UCI parameters
-/// and setup weights and tables.
-void eval_init() {
-
-  const Value MaxSlope = Value(30);
-  const Value Peak = Value(1280);
-  Value t[100];
-
-  // King safety is asymmetrical. Our king danger level is weighted by
-  // "Cowardice" UCI parameter, instead the opponent one by "Aggressiveness".
-  Weights[Mobility]       = weight_option("Mobility (Middle Game)", "Mobility (Endgame)", WeightsInternal[Mobility]);
-  Weights[PassedPawns]    = weight_option("Passed Pawns (Middle Game)", "Passed Pawns (Endgame)", WeightsInternal[PassedPawns]);
-  Weights[Space]          = weight_option("Space", "Space", WeightsInternal[Space]);
-  Weights[KingDangerUs]   = weight_option("Cowardice", "Cowardice", WeightsInternal[KingDangerUs]);
-  Weights[KingDangerThem] = weight_option("Aggressiveness", "Aggressiveness", WeightsInternal[KingDangerThem]);
-
-  // If running in analysis mode, make sure we use symmetrical king safety. We do this
-  // by replacing both Weights[kingDangerUs] and Weights[kingDangerThem] by their average.
-  if (Options["UCI_AnalyseMode"])
-      Weights[KingDangerUs] = Weights[KingDangerThem] = (Weights[KingDangerUs] + Weights[KingDangerThem]) / 2;
-
-  // First setup the base table
-  for (int i = 0; i < 100; i++)
-  {
-      t[i] = Value(int(0.4 * i * i));
-
-      if (i > 0)
-          t[i] = std::min(t[i], t[i - 1] + MaxSlope);
-
-      t[i] = std::min(t[i], Peak);
-  }
-
-  // Then apply the weights and get the final KingDangerTable[] array
-  for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
-      for (int i = 0; i < 100; i++)
-          KingDangerTable[c == WHITE][i] = apply_weight(make_score(t[i], 0), Weights[KingDangerUs + c]);
-}
-
-
-namespace {
 
   // init_eval_info() initializes king bitboards for given color adding
   // pawn attacks. To be done at the beginning of the evaluation.
@@ -444,7 +478,7 @@ namespace {
 
     // Init king safety tables only if we are going to use them
     if (   pos.piece_count(Us, QUEEN)
-        && pos.non_pawn_material(Us) >= QueenValueMidgame + RookValueMidgame)
+        && pos.non_pawn_material(Us) > QueenValueMg + PawnValueMg)
     {
         ei.kingRing[Them] = (b | (Us == WHITE ? b >> 8 : b << 8));
         b &= ei.attackedBy[Us][PAWN];
@@ -471,8 +505,8 @@ namespace {
     // no minor piece which can exchange the outpost piece.
     if (bonus && (ei.attackedBy[Us][PAWN] & s))
     {
-        if (   !pos.pieces(KNIGHT, Them)
-            && !(same_color_squares(s) & pos.pieces(BISHOP, Them)))
+        if (   !pos.pieces(Them, KNIGHT)
+            && !(same_color_squares(s) & pos.pieces(Them, BISHOP)))
             bonus += bonus + bonus / 2;
         else
             bonus += bonus / 2;
@@ -487,9 +521,7 @@ namespace {
   Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility, Bitboard mobilityArea) {
 
     Bitboard b;
-    Square s, ksq;
-    int mob;
-    File f;
+    Square s;
     Score score = SCORE_ZERO;
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
@@ -500,14 +532,9 @@ namespace {
     while ((s = *pl++) != SQ_NONE)
     {
         // Find attacked squares, including x-ray attacks for bishops and rooks
-        if (Piece == KNIGHT || Piece == QUEEN)
-            b = pos.attacks_from<Piece>(s);
-        else if (Piece == BISHOP)
-            b = attacks_bb<BISHOP>(s, pos.occupied_squares() & ~pos.pieces(QUEEN, Us));
-        else if (Piece == ROOK)
-            b = attacks_bb<ROOK>(s, pos.occupied_squares() & ~pos.pieces(ROOK, QUEEN, Us));
-        else
-            assert(false);
+        b = Piece == BISHOP ? attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, QUEEN))
+          : Piece ==   ROOK ? attacks_bb<  ROOK>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN))
+                            : pos.attacks_from<Piece>(s);
 
         ei.attackedBy[Us][Piece] |= b;
 
@@ -520,100 +547,78 @@ namespace {
                 ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] += popcount<Max15>(bb);
         }
 
-        mob = (Piece != QUEEN ? popcount<Max15>(b & mobilityArea)
-                              : popcount<Full >(b & mobilityArea));
-
+        int mob = popcount<Piece == QUEEN ? Full : Max15>(b & mobilityArea);
         mobility += MobilityBonus[Piece][mob];
 
-        // Add a bonus if a slider is pinning an enemy piece
-        if (   (Piece == BISHOP || Piece == ROOK || Piece == QUEEN)
-            && (PseudoAttacks[Piece][pos.king_square(Them)] & s))
-        {
-            b = BetweenBB[s][pos.king_square(Them)] & pos.occupied_squares();
-
-            assert(b);
-
-            if (single_bit(b) && (b & pos.pieces(Them)))
-                score += ThreatBonus[Piece][type_of(pos.piece_on(first_1(b)))] / 2;
-        }
-
         // 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.
         if (ei.attackedBy[Them][PAWN] & s)
             score -= ThreatenedByPawnPenalty[Piece];
 
+        // Otherwise give a bonus if we are a bishop and can pin a piece or can
+        // give a discovered check through an x-ray attack.
+        else if (    Piece == BISHOP
+                 && (PseudoAttacks[Piece][pos.king_square(Them)] & s)
+                 && !more_than_one(BetweenBB[s][pos.king_square(Them)] & pos.pieces()))
+                 score += BishopPinBonus;
+
+        // Penalty for bishop with same coloured pawns
+        if (Piece == BISHOP)
+            score -= BishopPawnsPenalty * ei.pi->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
+
         // Bishop and knight outposts squares
         if (    (Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT)
-            && !(pos.pieces(PAWN, Them) & attack_span_mask(Us, s)))
+            && !(pos.pieces(Them, PAWN) & attack_span_mask(Us, s)))
             score += evaluate_outposts<Piece, Us>(pos, ei, s);
 
-        // Queen or rook on 7th rank
         if (  (Piece == ROOK || Piece == QUEEN)
-            && relative_rank(Us, s) == RANK_7
-            && relative_rank(Us, pos.king_square(Them)) == RANK_8)
-        {
-            score += (Piece == ROOK ? RookOn7thBonus : QueenOn7thBonus);
-        }
-
-        // Special extra evaluation for bishops
-        if (Piece == BISHOP && pos.is_chess960())
+            && relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
         {
-            // An important Chess960 pattern: A cornered bishop blocked by
-            // a friendly pawn diagonally in front of it is a very serious
-            // problem, especially when that pawn is also blocked.
-            if (s == relative_square(Us, SQ_A1) || s == relative_square(Us, SQ_H1))
-            {
-                Square d = pawn_push(Us) + (file_of(s) == FILE_A ? DELTA_E : DELTA_W);
-                if (pos.piece_on(s + d) == make_piece(Us, PAWN))
-                {
-                    if (!pos.square_is_empty(s + d + pawn_push(Us)))
-                        score -= 2*TrappedBishopA1H1Penalty;
-                    else if (pos.piece_on(s + 2*d) == make_piece(Us, PAWN))
-                        score -= TrappedBishopA1H1Penalty;
-                    else
-                        score -= TrappedBishopA1H1Penalty / 2;
-                }
-            }
+            // Major piece on 7th rank and enemy king trapped on 8th
+            if (   relative_rank(Us, s) == RANK_7
+                && relative_rank(Us, pos.king_square(Them)) == RANK_8)
+                score += Piece == ROOK ? RookOn7thBonus : QueenOn7thBonus;
+
+            // Major piece attacking enemy pawns on the same rank
+            Bitboard pawns = pos.pieces(Them, PAWN) & rank_bb(s);
+            if (pawns)
+                score += popcount<Max15>(pawns) * (Piece == ROOK ? RookOnPawnBonus : QueenOnPawnBonus);
         }
 
         // Special extra evaluation for rooks
         if (Piece == ROOK)
         {
-            // Open and half-open files
-            f = file_of(s);
-            if (ei.pi->file_is_half_open(Us, f))
-            {
-                if (ei.pi->file_is_half_open(Them, f))
-                    score += RookOpenFileBonus;
-                else
-                    score += RookHalfOpenFileBonus;
-            }
+            // Give a bonus for a rook on a open or half-open file
+            if (ei.pi->half_open(Us, file_of(s)))
+                score += ei.pi->half_open(Them, file_of(s)) ? RookOpenFileBonus
+                                                            : RookHalfOpenFileBonus;
+            if (mob > 6 || ei.pi->half_open(Us, file_of(s)))
+                continue;
+
+            Square ksq = pos.king_square(Us);
 
             // Penalize rooks which are trapped inside a king. Penalize more if
             // king has lost right to castle.
-            if (mob > 6 || ei.pi->file_is_half_open(Us, f))
-                continue;
-
-            ksq = pos.king_square(Us);
+            if (   ((file_of(ksq) < FILE_E) == (file_of(s) < file_of(ksq)))
+                && rank_of(ksq) == rank_of(s)
+                && relative_rank(Us, ksq) == RANK_1
+                && !ei.pi->half_open_on_side(Us, file_of(ksq), file_of(ksq) < FILE_E))
+                score -= (TrappedRookPenalty - make_score(mob * 8, 0)) * (pos.can_castle(Us) ? 1 : 2);
+        }
 
-            if (    file_of(ksq) >= FILE_E
-                &&  file_of(s) > file_of(ksq)
-                && (relative_rank(Us, ksq) == RANK_1 || rank_of(ksq) == rank_of(s)))
-            {
-                // Is there a half-open file between the king and the edge of the board?
-                if (!ei.pi->has_open_file_to_right(Us, file_of(ksq)))
-                    score -= make_score(pos.can_castle(Us) ? (TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2
-                                                           : (TrappedRookPenalty - mob * 16), 0);
-            }
-            else if (    file_of(ksq) <= FILE_D
-                     &&  file_of(s) < file_of(ksq)
-                     && (relative_rank(Us, ksq) == RANK_1 || rank_of(ksq) == rank_of(s)))
-            {
-                // Is there a half-open file between the king and the edge of the board?
-                if (!ei.pi->has_open_file_to_left(Us, file_of(ksq)))
-                    score -= make_score(pos.can_castle(Us) ? (TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2
-                                                           : (TrappedRookPenalty - mob * 16), 0);
-            }
+        // An important Chess960 pattern: A cornered bishop blocked by a friendly
+        // pawn diagonally in front of it is a very serious problem, especially
+        // when that pawn is also blocked.
+        if (   Piece == BISHOP
+            && pos.is_chess960()
+            && (s == relative_square(Us, SQ_A1) || s == relative_square(Us, SQ_H1)))
+        {
+            const enum Piece P = make_piece(Us, PAWN);
+            Square d = pawn_push(Us) + (file_of(s) == FILE_A ? DELTA_E : DELTA_W);
+            if (pos.piece_on(s + d) == P)
+                score -= !pos.is_empty(s + d + pawn_push(Us)) ? TrappedBishopA1H1Penalty * 4
+                        : pos.piece_on(s + d + d) == P        ? TrappedBishopA1H1Penalty * 2
+                                                              : TrappedBishopA1H1Penalty;
         }
     }
 
@@ -632,15 +637,23 @@ namespace {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
-    Bitboard b;
+    Bitboard b, undefendedMinors, weakEnemies;
     Score score = SCORE_ZERO;
 
+    // Undefended minors get penalized even if not under attack
+    undefendedMinors =  pos.pieces(Them, BISHOP, KNIGHT)
+                      & ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES];
+
+    if (undefendedMinors)
+        score += UndefendedMinorPenalty;
+
     // Enemy pieces not defended by a pawn and under our attack
-    Bitboard weakEnemies =  pos.pieces(Them)
-                          & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
-                          & ei.attackedBy[Us][0];
+    weakEnemies =  pos.pieces(Them)
+                 & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
+                 & ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
+
     if (!weakEnemies)
-        return SCORE_ZERO;
+        return score;
 
     // Add bonus according to type of attacked enemy piece and to the
     // type of attacking piece, from knights to queens. Kings are not
@@ -668,7 +681,7 @@ namespace {
     Score score = mobility = SCORE_ZERO;
 
     // Do not include in mobility squares protected by enemy pawns or occupied by our pieces
-    const Bitboard mobilityArea = ~(ei.attackedBy[Them][PAWN] | pos.pieces(Us));
+    const Bitboard mobilityArea = ~(ei.attackedBy[Them][PAWN] | pos.pieces(Us, PAWN, KING));
 
     score += evaluate_pieces<KNIGHT, Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
     score += evaluate_pieces<BISHOP, Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
@@ -676,9 +689,9 @@ namespace {
     score += evaluate_pieces<QUEEN,  Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
 
     // 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];
+    ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] =   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 score;
   }
 
@@ -694,8 +707,8 @@ namespace {
     int attackUnits;
     const Square ksq = pos.king_square(Us);
 
-    // King shelter
-    Score score = ei.pi->king_shelter<Us>(pos, ksq);
+    // King shelter and enemy pawns storm
+    Score score = ei.pi->king_safety<Us>(pos, ksq);
 
     // King safety. This is quite complicated, and is almost certainly far
     // from optimally tuned.
@@ -704,7 +717,7 @@ namespace {
     {
         // Find the attacked squares around the king which has no defenders
         // apart from the king itself
-        undefended = ei.attackedBy[Them][0] & ei.attackedBy[Us][KING];
+        undefended = ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] & 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]);
@@ -717,7 +730,7 @@ namespace {
         attackUnits =  std::min(25, (ei.kingAttackersCount[Them] * ei.kingAttackersWeight[Them]) / 2)
                      + 3 * (ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them] + popcount<Max15>(undefended))
                      + InitKingDanger[relative_square(Us, ksq)]
-                     - mg_value(ei.pi->king_shelter<Us>(pos, ksq)) / 32;
+                     - mg_value(score) / 32;
 
         // Analyse enemy's safe queen contact checks. First find undefended
         // squares around the king attacked by enemy queen...
@@ -752,7 +765,7 @@ namespace {
         }
 
         // Analyse enemy's safe distance checks for sliders and knights
-        safe = ~(pos.pieces(Them) | ei.attackedBy[Us][0]);
+        safe = ~(pos.pieces(Them) | ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
 
         b1 = pos.attacks_from<ROOK>(ksq) & safe;
         b2 = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq) & safe;
@@ -785,8 +798,8 @@ namespace {
         // 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.
-        score -= KingDangerTable[Us == EvalRootColor][attackUnits];
-        margins[Us] += mg_value(KingDangerTable[Us == EvalRootColor][attackUnits]);
+        score -= KingDangerTable[Us == Search::RootColor][attackUnits];
+        margins[Us] += mg_value(KingDangerTable[Us == Search::RootColor][attackUnits]);
     }
 
     if (Trace)
@@ -812,7 +825,7 @@ namespace {
         return SCORE_ZERO;
 
     do {
-        Square s = pop_1st_bit(&b);
+        Square s = pop_lsb(&b);
 
         assert(pos.pawn_is_passed(Us, s));
 
@@ -836,36 +849,39 @@ namespace {
                 ebonus -= Value(square_distance(pos.king_square(Us), blockSq + pawn_push(Us)) * rr);
 
             // If the pawn is free to advance, increase bonus
-            if (pos.square_is_empty(blockSq))
+            if (pos.is_empty(blockSq))
             {
-                squaresToQueen = squares_in_front_of(Us, s);
-                defendedSquares = squaresToQueen & ei.attackedBy[Us][0];
+                squaresToQueen = forward_bb(Us, s);
+                defendedSquares = squaresToQueen & ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
 
                 // 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
                 // the squares in the pawn's path attacked or occupied by the enemy.
-                if (   (squares_in_front_of(Them, s) & pos.pieces(ROOK, QUEEN, Them))
-                    && (squares_in_front_of(Them, s) & pos.pieces(ROOK, QUEEN, Them) & pos.attacks_from<ROOK>(s)))
+                if (   (forward_bb(Them, s) & pos.pieces(Them, ROOK, QUEEN))
+                    && (forward_bb(Them, s) & pos.pieces(Them, ROOK, QUEEN) & pos.attacks_from<ROOK>(s)))
                     unsafeSquares = squaresToQueen;
                 else
-                    unsafeSquares = squaresToQueen & (ei.attackedBy[Them][0] | pos.pieces(Them));
+                    unsafeSquares = squaresToQueen & (ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] | pos.pieces(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.
-                if (!unsafeSquares)
-                    ebonus += Value(rr * (squaresToQueen == defendedSquares ? 17 : 15));
-                else
-                    // OK, there are enemy attacks or pieces (but not pawns). Are those
-                    // squares which are attacked by the enemy also attacked by us ?
-                    // If yes, big bonus (but smaller than when there are no enemy attacks),
-                    // if no, somewhat smaller bonus.
-                    ebonus += Value(rr * ((unsafeSquares & defendedSquares) == unsafeSquares ? 13 : 8));
+                // If there aren't enemy attacks huge bonus, a bit smaller if at
+                // least block square is not attacked, otherwise smallest bonus.
+                int k = !unsafeSquares ? 15 : !(unsafeSquares & blockSq) ? 9 : 3;
+
+                // Big bonus if the path to queen is fully defended, a bit less
+                // if at least block square is defended.
+                if (defendedSquares == squaresToQueen)
+                    k += 6;
+
+                else if (defendedSquares & blockSq)
+                    k += (unsafeSquares & defendedSquares) == unsafeSquares ? 4 : 2;
+
+                mbonus += Value(k * rr), ebonus += Value(k * rr);
             }
         } // rr != 0
 
         // Increase the bonus if the passed pawn is supported by a friendly pawn
         // on the same rank and a bit smaller if it's on the previous rank.
-        supportingPawns = pos.pieces(PAWN, Us) & adjacent_files_bb(file_of(s));
+        supportingPawns = pos.pieces(Us, PAWN) & adjacent_files_bb(file_of(s));
         if (supportingPawns & rank_bb(s))
             ebonus += Value(r * 20);
 
@@ -880,9 +896,9 @@ namespace {
         // value if the other side has a rook or queen.
         if (file_of(s) == FILE_A || file_of(s) == FILE_H)
         {
-            if (pos.non_pawn_material(Them) <= KnightValueMidgame)
+            if (pos.non_pawn_material(Them) <= KnightValueMg)
                 ebonus += ebonus / 4;
-            else if (pos.pieces(ROOK, QUEEN, Them))
+            else if (pos.pieces(Them, ROOK, QUEEN))
                 ebonus -= ebonus / 4;
         }
         score += make_score(mbonus, ebonus);
@@ -918,22 +934,22 @@ namespace {
 
         while (b)
         {
-            s = pop_1st_bit(&b);
-            queeningSquare = relative_square(c, make_square(file_of(s), RANK_8));
-            queeningPath = squares_in_front_of(c, s);
+            s = pop_lsb(&b);
+            queeningSquare = relative_square(c, file_of(s) | RANK_8);
+            queeningPath = forward_bb(c, s);
 
             // Compute plies to queening and check direct advancement
             movesToGo = rank_distance(s, queeningSquare) - int(relative_rank(c, s) == RANK_2);
             oppMovesToGo = square_distance(pos.king_square(~c), queeningSquare) - int(c != pos.side_to_move());
-            pathDefended = ((ei.attackedBy[c][0] & queeningPath) == queeningPath);
+            pathDefended = ((ei.attackedBy[c][ALL_PIECES] & queeningPath) == queeningPath);
 
             if (movesToGo >= oppMovesToGo && !pathDefended)
                 continue;
 
             // Opponent king cannot block because path is defended and position
             // is not in check. So only friendly pieces can be blockers.
-            assert(!pos.in_check());
-            assert((queeningPath & pos.occupied_squares()) == (queeningPath & pos.pieces(c)));
+            assert(!pos.checkers());
+            assert((queeningPath & pos.pieces()) == (queeningPath & pos.pieces(c)));
 
             // Add moves needed to free the path from friendly pieces and retest condition
             movesToGo += popcount<Max15>(queeningPath & pos.pieces(c));
@@ -955,20 +971,20 @@ namespace {
     loserSide = ~winnerSide;
 
     // Step 3. Can the losing side possibly create a new passed pawn and thus prevent the loss?
-    b = candidates = pos.pieces(PAWN, loserSide);
+    b = candidates = pos.pieces(loserSide, PAWN);
 
     while (b)
     {
-        s = pop_1st_bit(&b);
+        s = pop_lsb(&b);
 
         // Compute plies from queening
-        queeningSquare = relative_square(loserSide, make_square(file_of(s), RANK_8));
+        queeningSquare = relative_square(loserSide, file_of(s) | RANK_8);
         movesToGo = rank_distance(s, queeningSquare) - int(relative_rank(loserSide, s) == RANK_2);
         pliesToGo = 2 * movesToGo - int(loserSide == pos.side_to_move());
 
         // Check if (without even considering any obstacles) we're too far away or doubled
         if (   pliesToQueen[winnerSide] + 3 <= pliesToGo
-            || (squares_in_front_of(loserSide, s) & pos.pieces(PAWN, loserSide)))
+            || (forward_bb(loserSide, s) & pos.pieces(loserSide, PAWN)))
             candidates ^= s;
     }
 
@@ -981,26 +997,26 @@ namespace {
 
     while (b)
     {
-        s = pop_1st_bit(&b);
+        s = pop_lsb(&b);
         sacptg = blockersCount = 0;
         minKingDist = kingptg = 256;
 
         // Compute plies from queening
-        queeningSquare = relative_square(loserSide, make_square(file_of(s), RANK_8));
+        queeningSquare = relative_square(loserSide, file_of(s) | RANK_8);
         movesToGo = rank_distance(s, queeningSquare) - int(relative_rank(loserSide, s) == RANK_2);
         pliesToGo = 2 * movesToGo - int(loserSide == pos.side_to_move());
 
         // Generate list of blocking pawns and supporters
         supporters = adjacent_files_bb(file_of(s)) & candidates;
-        opposed = squares_in_front_of(loserSide, s) & pos.pieces(PAWN, winnerSide);
-        blockers = passed_pawn_mask(loserSide, s) & pos.pieces(PAWN, winnerSide);
+        opposed = forward_bb(loserSide, s) & pos.pieces(winnerSide, PAWN);
+        blockers = passed_pawn_mask(loserSide, s) & pos.pieces(winnerSide, PAWN);
 
         assert(blockers);
 
         // How many plies does it take to remove all the blocking pawns?
         while (blockers)
         {
-            blockSq = pop_1st_bit(&blockers);
+            blockSq = pop_lsb(&blockers);
             movesToGo = 256;
 
             // Check pawns that can give support to overcome obstacle, for instance
@@ -1011,7 +1027,7 @@ namespace {
 
                 while (b2) // This while-loop could be replaced with LSB/MSB (depending on color)
                 {
-                    d = square_distance(blockSq, pop_1st_bit(&b2)) - 2;
+                    d = square_distance(blockSq, pop_lsb(&b2)) - 2;
                     movesToGo = std::min(movesToGo, d);
                 }
             }
@@ -1021,7 +1037,7 @@ namespace {
 
             while (b2) // This while-loop could be replaced with LSB/MSB (depending on color)
             {
-                d = square_distance(blockSq, pop_1st_bit(&b2)) - 2;
+                d = square_distance(blockSq, pop_lsb(&b2)) - 2;
                 movesToGo = std::min(movesToGo, d);
             }
 
@@ -1050,7 +1066,7 @@ namespace {
     }
 
     // Winning pawn is unstoppable and will promote as first, return big score
-    Score score = make_score(0, (Value) 0x500 - 0x20 * pliesToQueen[winnerSide]);
+    Score score = make_score(0, (Value) 1280 - 32 * pliesToQueen[winnerSide]);
     return winnerSide == WHITE ? score : -score;
   }
 
@@ -1070,31 +1086,27 @@ namespace {
     // SpaceMask[]. A square is unsafe if it is attacked by an enemy
     // pawn, or if it is undefended and attacked by an enemy piece.
     Bitboard safe =   SpaceMask[Us]
-                   & ~pos.pieces(PAWN, Us)
+                   & ~pos.pieces(Us, PAWN)
                    & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
-                   & (ei.attackedBy[Us][0] | ~ei.attackedBy[Them][0]);
+                   & (ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
 
     // Find all squares which are at most three squares behind some friendly pawn
-    Bitboard behind = pos.pieces(PAWN, Us);
+    Bitboard behind = pos.pieces(Us, PAWN);
     behind |= (Us == WHITE ? behind >>  8 : behind <<  8);
     behind |= (Us == WHITE ? behind >> 16 : behind << 16);
 
-    return popcount<Max15>(safe) + popcount<Max15>(behind & safe);
-  }
-
+    // Since SpaceMask[Us] is fully on our half of the board
+    assert(unsigned(safe >> (Us == WHITE ? 32 : 0)) == 0);
 
-  // apply_weight() applies an evaluation weight to a value trying to prevent overflow
-
-  inline Score apply_weight(Score v, Score w) {
-    return make_score((int(mg_value(v)) * mg_value(w)) / 0x100,
-                      (int(eg_value(v)) * eg_value(w)) / 0x100);
+    // Count safe + (behind & safe) with a single popcount
+    return popcount<Full>((Us == WHITE ? safe << 32 : safe >> 32) | (behind & safe));
   }
 
 
-  // scale_by_game_phase() interpolates between a middle game and an endgame score,
+  // interpolate() interpolates between a middle game and an endgame score,
   // based on game phase. It also scales the return value by a ScaleFactor array.
 
-  Value scale_by_game_phase(const Score& v, Phase ph, ScaleFactor sf) {
+  Value interpolate(const Score& v, Phase ph, ScaleFactor sf) {
 
     assert(mg_value(v) > -VALUE_INFINITE && mg_value(v) < VALUE_INFINITE);
     assert(eg_value(v) > -VALUE_INFINITE && eg_value(v) < VALUE_INFINITE);
@@ -1122,18 +1134,19 @@ namespace {
   // A couple of little helpers used by tracing code, to_cp() converts a value to
   // a double in centipawns scale, trace_add() stores white and black scores.
 
-  double to_cp(Value v) { return double(v) / double(PawnValueMidgame); }
+  double to_cp(Value v) { return double(v) / double(PawnValueMg); }
 
   void trace_add(int idx, Score wScore, Score bScore) {
 
-      TracedScores[WHITE][idx] = wScore;
-      TracedScores[BLACK][idx] = bScore;
+    TracedScores[WHITE][idx] = wScore;
+    TracedScores[BLACK][idx] = bScore;
   }
 
+
   // trace_row() is an helper function used by tracing code to register the
   // values of a single evaluation term.
 
-  void trace_row(const char *name, int idx) {
+  void trace_row(const charname, int idx) {
 
     Score wScore = TracedScores[WHITE][idx];
     Score bScore = TracedScores[BLACK][idx];
@@ -1156,47 +1169,3 @@ namespace {
     }
   }
 }
-
-
-/// trace_evaluate() is like evaluate() but instead of a value returns a string
-/// suitable to be print on stdout with the detailed descriptions and values of
-/// each evaluation term. Used mainly for debugging.
-
-std::string trace_evaluate(const Position& pos) {
-
-    Value margin;
-    std::string totals;
-
-    TraceStream.str("");
-    TraceStream << std::showpoint << std::showpos << std::fixed << std::setprecision(2);
-    memset(TracedScores, 0, 2 * 16 * sizeof(Score));
-
-    do_evaluate<true>(pos, margin);
-
-    totals = TraceStream.str();
-    TraceStream.str("");
-
-    TraceStream << std::setw(21) << "Eval term " << "|    White    |    Black    |     Total     \n"
-                <<             "                     |   MG    EG  |   MG    EG  |   MG     EG   \n"
-                <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
-
-    trace_row("Material, PST, Tempo", PST);
-    trace_row("Material imbalance", IMBALANCE);
-    trace_row("Pawns", PAWN);
-    trace_row("Knights", KNIGHT);
-    trace_row("Bishops", BISHOP);
-    trace_row("Rooks", ROOK);
-    trace_row("Queens", QUEEN);
-    trace_row("Mobility", MOBILITY);
-    trace_row("King safety", KING);
-    trace_row("Threats", THREAT);
-    trace_row("Passed pawns", PASSED);
-    trace_row("Unstoppable pawns", UNSTOPPABLE);
-    trace_row("Space", SPACE);
-
-    TraceStream <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
-    trace_row("Total", TOTAL);
-    TraceStream << totals;
-
-    return TraceStream.str();
-}