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Merge Gary's bishop_pin patch
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index f27c04ec834ae4ef3b870b6a56739382b556ad2f..3ba405ccf28ff378192bed7b905ef1fc9f9686c9 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
@@ -36,8 +36,8 @@ namespace {
   struct EvalInfo {
 
     // Pointers to material and pawn hash table entries
-    MaterialEntry* mi;
-    PawnEntry* 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
@@ -75,8 +75,8 @@ namespace {
   const int GrainSize = 8;
 
   // Evaluation weights, initialized from UCI options
-  enum { Mobility, PassedPawns, Space, KingDangerUs, KingDangerThem };
-  Score Weights[6];
+  enum { Mobility, PassedPawns, Space };
+  Score Weights[3];
 
   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(247, 0), S(259, 0)
+      S(252, 344), S(216, 266), S(46, 0)
   };
 
   // MobilityBonus[PieceType][attacked] contains mobility bonuses for middle and
@@ -150,6 +150,8 @@ 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);
 
@@ -195,6 +197,10 @@ 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 };
 
@@ -244,7 +250,7 @@ namespace {
   Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility);
 
   template<Color Us, bool Trace>
-  Score evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei, int16_t margins[]);
+  Score evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei, Value margins[]);
 
   template<Color Us>
   Score evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei);
@@ -281,19 +287,16 @@ 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]);
-    Weights[KingDangerUs]   = weight_option("Cowardice", "Cowardice", WeightsInternal[KingDangerUs]);
-    Weights[KingDangerThem] = weight_option("Aggressiveness", "Aggressiveness", WeightsInternal[KingDangerThem]);
-
-    // King safety is asymmetrical. Our king danger level is weighted by
-    // "Cowardice" UCI parameter, instead the opponent one by "Aggressiveness".
-    // 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.
+    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"])
-        Weights[KingDangerUs] = Weights[KingDangerThem] = (Weights[KingDangerUs] + Weights[KingDangerThem]) / 2;
+        KingDanger[0] = KingDanger[1] = (KingDanger[0] + KingDanger[1]) / 2;
 
     const int MaxSlope = 30;
     const int Peak = 1280;
@@ -302,8 +305,8 @@ namespace Eval {
     {
         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]);
+        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));
     }
   }
 
@@ -361,29 +364,16 @@ namespace {
 template<bool Trace>
 Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
-  assert(!pos.in_check());
+  assert(!pos.checkers());
 
   EvalInfo ei;
+  Value margins[COLOR_NB];
   Score score, mobilityWhite, mobilityBlack;
-
-  Key key = pos.key();
-  Eval::Entry* e = pos.this_thread()->evalTable[key];
-
-  // If e->key matches the position's hash key, it means that we have analysed
-  // this node before, and we can simply return the information we found the last
-  // time instead of recomputing it.
-  if (e->key == key)
-  {
-      margin = Value(e->margins[pos.side_to_move()]);
-      return e->value;
-  }
-
-  // Otherwise we overwrite current content with this node info.
-  e->key = key;
+  Thread* th = pos.this_thread();
 
   // margins[] store the uncertainty estimation of position's evaluation
   // that typically is used by the search for pruning decisions.
-  e->margins[WHITE] = e->margins[BLACK] = VALUE_ZERO;
+  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
@@ -391,7 +381,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   score = pos.psq_score() + (pos.side_to_move() == WHITE ? Tempo : -Tempo);
 
   // Probe the material hash table
-  ei.mi = pos.this_thread()->materialTable.probe(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
@@ -399,12 +389,11 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   if (ei.mi->specialized_eval_exists())
   {
       margin = VALUE_ZERO;
-      e->value = ei.mi->evaluate(pos);
-      return e->value;
+      return ei.mi->evaluate(pos);
   }
 
   // Probe the pawn hash table
-  ei.pi = pos.this_thread()->pawnTable.probe(pos);
+  ei.pi = Pawns::probe(pos, th->pawnsTable);
   score += ei.pi->pawns_value();
 
   // Initialize attack and king safety bitboards
@@ -419,8 +408,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
   // Evaluate kings after all other pieces because we need complete attack
   // information when computing the king safety evaluation.
-  score +=  evaluate_king<WHITE, Trace>(pos, ei, e->margins)
-          - evaluate_king<BLACK, Trace>(pos, ei, e->margins);
+  score +=  evaluate_king<WHITE, Trace>(pos, ei, margins)
+          - evaluate_king<BLACK, Trace>(pos, ei, margins);
 
   // Evaluate tactical threats, we need full attack information including king
   score +=  evaluate_threats<WHITE>(pos, ei)
@@ -466,7 +455,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
            sf = ScaleFactor(50);
   }
 
-  margin = Value(e->margins[pos.side_to_move()]);
+  margin = margins[pos.side_to_move()];
   Value v = interpolate(score, ei.mi->game_phase(), sf);
 
   // In case of tracing add all single evaluation contributions for both white and black
@@ -483,8 +472,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
       Score b = make_score(ei.mi->space_weight() * evaluate_space<BLACK>(pos, ei), 0);
       trace_add(SPACE, apply_weight(w, Weights[Space]), apply_weight(b, Weights[Space]));
       trace_add(TOTAL, score);
-      TraceStream << "\nUncertainty margin: White: " << to_cp(Value(e->margins[WHITE]))
-                  << ", Black: " << to_cp(Value(e->margins[BLACK]))
+      TraceStream << "\nUncertainty margin: White: " << to_cp(margins[WHITE])
+                  << ", Black: " << to_cp(margins[BLACK])
                   << "\nScaling: " << std::noshowpos
                   << std::setw(6) << 100.0 * ei.mi->game_phase() / 128.0 << "% MG, "
                   << std::setw(6) << 100.0 * (1.0 - ei.mi->game_phase() / 128.0) << "% * "
@@ -492,7 +481,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
                   << "Total evaluation: " << to_cp(v);
   }
 
-  return e->value = pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v;
+  return pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v;
 }
 
 
@@ -509,7 +498,7 @@ 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];
@@ -590,23 +579,18 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
         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.pieces();
-
-            assert(b);
-
-            if (!more_than_one(b) && (b & pos.pieces(Them)))
-                score += ThreatBonus[Piece][type_of(pos.piece_on(lsb(b)))];
-        }
-
         // 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;
+
         // Bishop and knight outposts squares
         if (    (Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT)
             && !(pos.pieces(Them, PAWN) & attack_span_mask(Us, s)))
@@ -712,8 +696,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
                       & ~ei.attackedBy[Them][0];
 
     if (undefendedMinors)
-        score += more_than_one(undefendedMinors) ? UndefendedMinorPenalty * 2
-                                                 : UndefendedMinorPenalty;
+        score += UndefendedMinorPenalty;
 
     // Enemy pieces not defended by a pawn and under our attack
     weakEnemies =  pos.pieces(Them)
@@ -767,7 +750,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   // evaluate_king<>() assigns bonuses and penalties to a king of a given color
 
   template<Color Us, bool Trace>
-  Score evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei, int16_t margins[]) {
+  Score evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei, Value margins[]) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -867,7 +850,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         // 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 == Search::RootColor][attackUnits];
-        margins[Us] += int16_t(mg_value(KingDangerTable[Us == Search::RootColor][attackUnits]));
+        margins[Us] += mg_value(KingDangerTable[Us == Search::RootColor][attackUnits]);
     }
 
     if (Trace)
@@ -1013,7 +996,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
             // 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(!pos.checkers());
             assert((queeningPath & pos.pieces()) == (queeningPath & pos.pieces(c)));
 
             // Add moves needed to free the path from friendly pieces and retest condition
@@ -1160,7 +1143,11 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     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);
+
+    // Count safe + (behind & safe) with a single popcount
+    return popcount<Full>((Us == WHITE ? safe << 32 : safe >> 32) | (behind & safe));
   }