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Some code reformat in evaluate_pieces
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index e17a3e340b939206662d259d8f58a42259585708..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
@@ -40,8 +40,8 @@ namespace {
     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.
+    // 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
@@ -75,8 +75,8 @@ namespace {
   const int GrainSize = 8;
 
   // Evaluation weights, initialized from UCI options
-  enum { Mobility, PassedPawns, Space };
-  Score Weights[3];
+  enum { Mobility, PassedPawns, Space, KingDangerUs, KingDangerThem };
+  Score Weights[6];
 
   typedef Value V;
   #define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
@@ -88,7 +88,7 @@ namespace {
   //
   // Values modified by Joona Kiiski
   const Score WeightsInternal[] = {
-      S(252, 344), S(216, 266), S(46, 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
@@ -150,34 +150,23 @@ namespace {
 
   #undef S
 
-  const Score BishopPinBonus = make_score(66, 11);
-
-  // Bonus for having the side to move (modified by Joona Kiiski)
   const Score Tempo = make_score(24, 11);
 
-  // Rooks and queens on the 7th rank
-  const Score RookOn7thBonus  = make_score(3, 20);
-  const Score QueenOn7thBonus = make_score(1,  8);
-
-  // Rooks and queens attacking pawns on the same rank
-  const Score RookOnPawnBonus  = make_score(3, 48);
-  const Score QueenOnPawnBonus = make_score(1, 40);
-
-  // Rooks on open files (modified by Joona Kiiski)
-  const Score RookOpenFileBonus     = make_score(43, 21);
-  const Score RookHalfOpenFileBonus = make_score(19, 10);
-
-  // 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);
-
-  // Penalty for an undefended bishop or knight
-  const Score UndefendedMinorPenalty = make_score(25, 10);
+  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
@@ -197,10 +186,6 @@ namespace {
   // the strength of the enemy attack are added up into an integer, which
   // is used as an index to KingDangerTable[].
   //
-  // King safety evaluation is asymmetrical and different for us (root color)
-  // and for our opponent. These values are used to init KingDangerTable.
-  const int KingDangerWeights[] = { 259, 247 };
-
   // KingAttackWeights[PieceType] contains king attack weights by piece type
   const int KingAttackWeights[] = { 0, 0, 2, 2, 3, 5 };
 
@@ -287,16 +272,11 @@ namespace Eval {
 
   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]);
-
-    int KingDanger[] = { KingDangerWeights[0], KingDangerWeights[1] };
-
-    // If running in analysis mode, make sure we use symmetrical king safety.
-    // We do so by replacing both KingDanger weights by their average.
-    if (Options["UCI_AnalyseMode"])
-        KingDanger[0] = KingDanger[1] = (KingDanger[0] + KingDanger[1]) / 2;
+    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;
@@ -305,8 +285,8 @@ namespace Eval {
     {
         t = std::min(Peak, std::min(int(0.4 * i * i), t + MaxSlope));
 
-        KingDangerTable[0][i] = apply_weight(make_score(t, 0), make_score(KingDanger[0], 0));
-        KingDangerTable[1][i] = apply_weight(make_score(t, 0), make_score(KingDanger[1], 0));
+        KingDangerTable[1][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerUs]);
+        KingDangerTable[0][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerThem]);
     }
   }
 
@@ -498,7 +478,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
     // Init king safety tables only if we are going to use them
     if (   pos.piece_count(Us, QUEEN)
-        && pos.non_pawn_material(Us) >= QueenValueMg + RookValueMg)
+        && pos.non_pawn_material(Us) > QueenValueMg + PawnValueMg)
     {
         ei.kingRing[Them] = (b | (Us == WHITE ? b >> 8 : b << 8));
         b &= ei.attackedBy[Us][PAWN];
@@ -541,9 +521,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   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);
@@ -554,14 +532,9 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     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.pieces() ^ pos.pieces(Us, QUEEN));
-        else if (Piece == ROOK)
-            b = attacks_bb<ROOK>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN));
-        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;
 
@@ -574,99 +547,78 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
                 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];
 
         // 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];
-        else if (Piece == BISHOP && (PseudoAttacks[Piece][pos.king_square(Them)] & s)) {
-             const Bitboard between = BetweenBB[s][pos.king_square(Them)] & pos.pieces();
-             if (!more_than_one(between))
+
+        // 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(Them, PAWN) & attack_span_mask(Us, s)))
             score += evaluate_outposts<Piece, Us>(pos, ei, s);
 
-        if ((Piece == ROOK || Piece == QUEEN) && relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
+        if (  (Piece == ROOK || Piece == QUEEN)
+            && relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
         {
-            // Major piece on 7th rank
+            // 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);
+                score += Piece == ROOK ? RookOn7thBonus : QueenOn7thBonus;
 
-            // Major piece attacking pawns on the same rank
+            // Major piece attacking enemy pawns on the same rank
             Bitboard pawns = pos.pieces(Them, PAWN) & rank_bb(s);
             if (pawns)
-                score += (Piece == ROOK ? RookOnPawnBonus
-                                        : QueenOnPawnBonus) * popcount<Max15>(pawns);
-        }
-
-        // Special extra evaluation for bishops
-        if (Piece == BISHOP && pos.is_chess960())
-        {
-            // 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.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;
-                }
-            }
+                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;
         }
     }
 
@@ -689,9 +641,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     Score score = SCORE_ZERO;
 
     // Undefended minors get penalized even if not under attack
-    undefendedMinors =  pos.pieces(Them)
-                      & (pos.pieces(BISHOP) | pos.pieces(KNIGHT))
-                      & ~ei.attackedBy[Them][0];
+    undefendedMinors =  pos.pieces(Them, BISHOP, KNIGHT)
+                      & ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES];
 
     if (undefendedMinors)
         score += UndefendedMinorPenalty;
@@ -699,7 +650,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     // Enemy pieces not defended by a pawn and under our attack
     weakEnemies =  pos.pieces(Them)
                  & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
-                 & ei.attackedBy[Us][0];
+                 & ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
 
     if (!weakEnemies)
         return score;
@@ -730,7 +681,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     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);
@@ -738,9 +689,9 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     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;
   }
 
@@ -766,7 +717,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     {
         // 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]);
@@ -814,7 +765,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         }
 
         // 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;
@@ -901,7 +852,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
             if (pos.is_empty(blockSq))
             {
                 squaresToQueen = forward_bb(Us, s);
-                defendedSquares = squaresToQueen & ei.attackedBy[Us][0];
+                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
@@ -910,18 +861,21 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
                     && (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
 
@@ -987,7 +941,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
             // 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;
@@ -1134,7 +1088,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     Bitboard safe =   SpaceMask[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(Us, PAWN);