]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/evaluate.cpp
Shortcut see_sign() when SEE is known negative
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index afe2bd6666d57a7b79d2cc395a7fb4b844411f75..82edeec8ac0c43b666ea6df70d728da0989b62b9 100644 (file)
@@ -241,6 +241,40 @@ namespace {
   // Bonus for having a mate threat, initialized from UCI options
   int MateThreatBonus;
 
+  // ThreatBonus[][] contains bonus according to which piece type
+  // attacks which one.
+  const Value MidgameThreatBonus[8][8] = {
+      { V(0), V(0), V(0), V(0),  V(0),  V(0), V(0), V(0) }, // not used
+      { V(0),V(18), V(0),V(37), V(55), V(55), V(0), V(0) }, // KNIGHT attacks
+      { V(0),V(18),V(37), V(0), V(55), V(55), V(0), V(0) }, // BISHOP attacks
+      { V(0), V(9),V(27),V(27),  V(0), V(37), V(0), V(0) }, // ROOK attacks
+      { V(0),V(27),V(27),V(27), V(27),  V(0), V(0), V(0) }, // QUEEN attacks
+      { V(0), V(0), V(0), V(0),  V(0),  V(0), V(0), V(0) }, // not used
+      { V(0), V(0), V(0), V(0),  V(0),  V(0), V(0), V(0) }, // not used
+      { V(0), V(0), V(0), V(0),  V(0),  V(0), V(0), V(0) }  // not used
+  };
+
+  const Value EndgameThreatBonus[8][8] = {
+      { V(0), V(0), V(0), V(0),  V(0),  V(0), V(0), V(0) }, // not used
+      { V(0),V(37), V(0),V(47), V(97), V(97), V(0), V(0) }, // KNIGHT attacks
+      { V(0),V(37),V(47), V(0), V(97), V(97), V(0), V(0) }, // BISHOP attacks
+      { V(0),V(27),V(47),V(47),  V(0), V(47), V(0), V(0) }, // ROOK attacks
+      { V(0),V(37),V(37),V(37), V(37),  V(0), V(0), V(0) }, // QUEEN attacks
+      { V(0), V(0), V(0), V(0),  V(0),  V(0), V(0), V(0) }, // not used
+      { V(0), V(0), V(0), V(0),  V(0),  V(0), V(0), V(0) }, // not used
+      { V(0), V(0), V(0), V(0),  V(0),  V(0), V(0), V(0) }  // not used
+  };
+
+  // ThreatedByPawnPenalty[] contains a penalty according to which piece
+  // type is attacked by an enemy pawn.
+  const Value MidgameThreatedByPawnPenalty[8] = {
+    V(0), V(0), V(56), V(56), V(76), V(86), V(0), V(0)
+  };
+
+  const Value EndgameThreatedByPawnPenalty[8] = {
+    V(0), V(0), V(70), V(70), V(99), V(118), V(0), V(0)
+  };
+
   // InitKingDanger[] contains bonuses based on the position of the defending
   // king.
   const int InitKingDanger[64] = {
@@ -276,6 +310,9 @@ namespace {
   template<Color Us, bool HasPopCnt>
   void evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
+  template<Color Us>
+  void evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+
   template<Color Us, bool HasPopCnt>
   void evaluate_space(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
@@ -309,6 +346,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, EvalInfo& ei, int threadID) {
 
   assert(pos.is_ok());
   assert(threadID >= 0 && threadID < THREAD_MAX);
+  assert(!pos.is_check());
 
   memset(&ei, 0, sizeof(EvalInfo));
 
@@ -364,9 +402,14 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, EvalInfo& ei, int threadID) {
   evaluate_king<WHITE, HasPopCnt>(pos, ei);
   evaluate_king<BLACK, HasPopCnt>(pos, ei);
 
+  // Evaluate tactical threats, we need full attack info
+  evaluate_threats<WHITE>(pos, ei);
+  evaluate_threats<BLACK>(pos, ei);
+
   // Evaluate passed pawns. We evaluate passed pawns for both sides at once,
   // because we need to know which side promotes first in positions where
-  // both sides have an unstoppable passed pawn.
+  // both sides have an unstoppable passed pawn. To be called after all attacks
+  // are computed, included king.
   if (ei.pi->passed_pawns())
       evaluate_passed_pawns(pos, ei);
 
@@ -529,13 +572,12 @@ namespace {
   // evaluate_mobility() computes mobility and attacks for every piece
 
   template<PieceType Piece, Color Us, bool HasPopCnt>
-  int evaluate_mobility(const Position& pos, Bitboard b, EvalInfo& ei) {
+  int evaluate_mobility(Bitboard b, Bitboard mob_area, EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
     static const int AttackWeight[] = { 0, 0, KnightAttackWeight, BishopAttackWeight, RookAttackWeight, QueenAttackWeight };
     static const Value* MgBonus[] = { 0, 0, MidgameKnightMobilityBonus, MidgameBishopMobilityBonus, MidgameRookMobilityBonus, MidgameQueenMobilityBonus };
     static const Value* EgBonus[] = { 0, 0, EndgameKnightMobilityBonus, EndgameBishopMobilityBonus, EndgameRookMobilityBonus, EndgameQueenMobilityBonus };
-    static const int lastIndex[] = { 0, 0, 8, 15, 15, 31 };
 
     // Update attack info
     ei.attackedBy[Us][Piece] |= b;
@@ -550,22 +592,9 @@ namespace {
             ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] += count_1s_max_15<HasPopCnt>(bb);
     }
 
-    // Remove squares protected by enemy pawns or occupied by our pieces
-    b &= ~(ei.attackedBy[Them][PAWN] | pos.pieces_of_color(Us));
-
-    // The squares occupied by enemy pieces (not defended by pawns) will be
-    // counted two times instead of one. The shift (almost) guarantees that
-    // intersection of the shifted value with b is zero so that after or-ing
-    // the count of 1s bits is increased by the number of affected squares.
-    b |= Us == WHITE ? ((b & pos.pieces_of_color(Them)) >> 1)
-                     : ((b & pos.pieces_of_color(Them)) << 1);
-
     // Mobility
-    int mob = (Piece != QUEEN ? count_1s_max_15<HasPopCnt>(b)
-                              : count_1s<HasPopCnt>(b));
-
-    if (mob > lastIndex[Piece])
-        mob = lastIndex[Piece];
+    int mob = (Piece != QUEEN ? count_1s_max_15<HasPopCnt>(b & mob_area)
+                              : count_1s<HasPopCnt>(b & mob_area));
 
     ei.mgMobility += Sign[Us] * MgBonus[Piece][mob];
     ei.egMobility += Sign[Us] * EgBonus[Piece][mob];
@@ -612,6 +641,9 @@ namespace {
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
     const Square* ptr = pos.piece_list_begin(Us, Piece);
 
+    // Do not include in mobility squares protected by enemy pawns or occupied by our pieces
+    const Bitboard mob_area = ~(ei.attackedBy[Them][PAWN] | pos.pieces_of_color(Us));
+
     while ((s = *ptr++) != SQ_NONE)
     {
         if (Piece == KNIGHT || Piece == QUEEN)
@@ -624,7 +656,15 @@ namespace {
             assert(false);
 
         // Attacks and mobility
-        mob = evaluate_mobility<Piece, Us, HasPopCnt>(pos, b, ei);
+        mob = evaluate_mobility<Piece, Us, HasPopCnt>(b, mob_area, ei);
+
+        // 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 (bit_is_set(ei.attackedBy[Them][PAWN], s))
+        {
+            ei.mgValue -= Sign[Us] * MidgameThreatedByPawnPenalty[Piece];
+            ei.egValue -= Sign[Us] * EndgameThreatedByPawnPenalty[Piece];
+        }
 
         // Bishop and knight outposts squares
         if ((Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT) && pos.square_is_weak(s, Them))
@@ -701,6 +741,44 @@ namespace {
   }
 
 
+  // evaluate_threats<>() assigns bonuses according to the type of attacking piece
+  // and the type of attacked one.
+
+  template<Color Us>
+  void evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+
+    Bitboard b;
+    Value mgBonus = Value(0);
+    Value egBonus = Value(0);
+
+    // Enemy pieces not defended by a pawn and under our attack
+    Bitboard weakEnemies =  pos.pieces_of_color(Them)
+                          & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
+                          & ei.attackedBy[Us][0];
+    if (!weakEnemies)
+        return;
+
+    // Add bonus according to type of attacked enemy pieces and to the
+    // type of attacking piece, from knights to queens. Kings are not
+    // considered because are already special handled in king evaluation.
+    for (PieceType pt1 = KNIGHT; pt1 < KING; pt1++)
+    {
+        b = ei.attackedBy[Us][pt1] & weakEnemies;
+        if (b)
+            for (PieceType pt2 = PAWN; pt2 < KING; pt2++)
+                if (b & pos.pieces(pt2))
+                {
+                    mgBonus += MidgameThreatBonus[pt1][pt2];
+                    egBonus += EndgameThreatBonus[pt1][pt2];
+                }
+    }
+    ei.mgValue += Sign[Us] * mgBonus;
+    ei.egValue += Sign[Us] * egBonus;
+  }
+
+
   // evaluate_pieces_of_color<>() assigns bonuses and penalties to all the
   // pieces of a given color.
 
@@ -892,7 +970,7 @@ namespace {
   // evaluate_passed_pawns() evaluates the passed pawns of the given color
 
   template<Color Us>
-  void evaluate_passed_pawns_of_color(const Position& pos, bool hasUnstoppable[], int movesToGo[], EvalInfo& ei) {
+  void evaluate_passed_pawns_of_color(const Position& pos, int movesToGo[], Square pawnToGo[], EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -910,15 +988,16 @@ namespace {
 
         int r = int(relative_rank(Us, s) - RANK_2);
         int tr = Max(0, r * (r - 1));
-        Square blockSq = s + pawn_push(Us);
 
         // Base bonus based on rank
         Value mbonus = Value(20 * tr);
         Value ebonus = Value(10 + r * r * 10);
 
         // Adjust bonus based on king proximity
-        if (tr != 0)
+        if (tr)
         {
+            Square blockSq = s + pawn_push(Us);
+
             ebonus -= Value(square_distance(ourKingSq, blockSq) * 3 * tr);
             ebonus -= Value(square_distance(ourKingSq, blockSq + pawn_push(Us)) * 1 * tr);
             ebonus += Value(square_distance(theirKingSq, blockSq) * 6 * tr);
@@ -926,29 +1005,31 @@ namespace {
             // If the pawn is free to advance, increase bonus
             if (pos.square_is_empty(blockSq))
             {
+                // There are no enemy pawns in the pawn's path
                 b2 = squares_in_front_of(Us, s);
-                b3 = b2 & ei.attacked_by(Them);
+
+                assert((b2 & pos.pieces(PAWN, Them)) == EmptyBoardBB);
+
+                // Squares attacked by us
                 b4 = b2 & ei.attacked_by(Us);
 
+                // Squares attacked or occupied by enemy pieces
+                b3 = b2 & (ei.attacked_by(Them) | pos.pieces_of_color(Them));
+
                 // If there is an enemy rook or queen attacking the pawn from behind,
                 // add all X-ray attacks by the rook or queen.
-                if (    bit_is_set(ei.attacked_by(Them, ROOK) | ei.attacked_by(Them, QUEEN), s)
-                    && (squares_behind(Us, s) & pos.pieces(ROOK, QUEEN, Them)))
+                if (   (squares_behind(Us, s) & pos.pieces(ROOK, QUEEN, Them))
+                    && (squares_behind(Us, s) & pos.pieces(ROOK, QUEEN, Them) & pos.attacks_from<QUEEN>(s)))
                     b3 = b2;
 
-                // Squares attacked or occupied by enemy pieces
-                b3 |= (b2 & pos.pieces_of_color(Them));
-
-                // There are no enemy pawns in the pawn's path
-                assert((b2 & pos.pieces(PAWN, Them)) == EmptyBoardBB);
-
                 // Are any of the squares in the pawn's path attacked or occupied by the enemy?
                 if (b3 == EmptyBoardBB)
                     // No enemy attacks or pieces, huge bonus!
+                    // Even bigger if we protect the pawn's path
                     ebonus += Value(tr * (b2 == b4 ? 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?
+                    // 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(tr * ((b3 & b4) == b3 ? 13 : 8));
@@ -985,10 +1066,10 @@ namespace {
                 int blockerCount = count_1s_max_15(squares_in_front_of(Us,s) & pos.occupied_squares());
                 mtg += blockerCount;
                 d += blockerCount;
-                if (d < 0)
+                if (d < 0 && (!movesToGo[Us] || movesToGo[Us] > mtg))
                 {
-                    hasUnstoppable[Us] = true;
-                    movesToGo[Us] = Min(movesToGo[Us], mtg);
+                    movesToGo[Us] = mtg;
+                    pawnToGo[Us] = s;
                 }
             }
         }
@@ -1020,39 +1101,59 @@ namespace {
 
   void evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
 
-    bool hasUnstoppable[2] = {false, false};
-    int movesToGo[2] = {100, 100};
+    int movesToGo[2] = {0, 0};
+    Square pawnToGo[2] = {SQ_NONE, SQ_NONE};
 
     // Evaluate pawns for each color
-    evaluate_passed_pawns_of_color<WHITE>(pos, hasUnstoppable, movesToGo, ei);
-    evaluate_passed_pawns_of_color<BLACK>(pos, hasUnstoppable, movesToGo, ei);
-
-    // Does either side have an unstoppable passed pawn?
-    if (hasUnstoppable[WHITE] && !hasUnstoppable[BLACK])
-        ei.egValue += UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * movesToGo[WHITE]);
-    else if (hasUnstoppable[BLACK] && !hasUnstoppable[WHITE])
-        ei.egValue -= UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * movesToGo[BLACK]);
-    else if (hasUnstoppable[BLACK] && hasUnstoppable[WHITE])
+    evaluate_passed_pawns_of_color<WHITE>(pos, movesToGo, pawnToGo, ei);
+    evaluate_passed_pawns_of_color<BLACK>(pos, movesToGo, pawnToGo, ei);
+
+    // Neither side has an unstoppable passed pawn?
+    if (!(movesToGo[WHITE] | movesToGo[BLACK]))
+        return;
+
+    // Does only one side have an unstoppable passed pawn?
+    if (!movesToGo[WHITE] || !movesToGo[BLACK])
     {
-        // Both sides have unstoppable pawns! Try to find out who queens
+        Color winnerSide = movesToGo[WHITE] ? WHITE : BLACK;
+        ei.egValue += Sign[winnerSide] * (UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * movesToGo[winnerSide]));
+    }
+    else
+    {   // Both sides have unstoppable pawns! Try to find out who queens
         // first. We begin by transforming 'movesToGo' to the number of
         // plies until the pawn queens for both sides.
         movesToGo[WHITE] *= 2;
         movesToGo[BLACK] *= 2;
         movesToGo[pos.side_to_move()]--;
 
-        // If one side queens at least three plies before the other, that
-        // side wins.
-        if (movesToGo[WHITE] <= movesToGo[BLACK] - 3)
-            ei.egValue += UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * (movesToGo[WHITE]/2));
-        else if (movesToGo[BLACK] <= movesToGo[WHITE] - 3)
-            ei.egValue -= UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * (movesToGo[BLACK]/2));
-
-        // We could also add some rules about the situation when one side
-        // queens exactly one ply before the other: Does the first queen
-        // check the opponent's king, or attack the opponent's queening square?
-        // This is slightly tricky to get right, because it is possible that
-        // the opponent's king has moved somewhere before the first pawn queens.
+        Color winnerSide = movesToGo[WHITE] < movesToGo[BLACK] ? WHITE : BLACK;
+        Color loserSide = opposite_color(winnerSide);
+
+        // If one side queens at least three plies before the other, that side wins
+        if (movesToGo[winnerSide] <= movesToGo[loserSide] - 3)
+            ei.egValue += Sign[winnerSide] * (UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * (movesToGo[winnerSide]/2)));
+
+        // If one side queens one ply before the other and checks the king or attacks
+        // the undefended opponent's queening square, that side wins. To avoid cases
+        // where the opponent's king could move somewhere before first pawn queens we
+        // consider only free paths to queen for both pawns.
+        else if (   !(squares_in_front_of(WHITE, pawnToGo[WHITE]) & pos.occupied_squares())
+                 && !(squares_in_front_of(BLACK, pawnToGo[BLACK]) & pos.occupied_squares()))
+        {
+            assert(movesToGo[loserSide] - movesToGo[winnerSide] == 1);
+
+            Square winnerQSq = relative_square(winnerSide, make_square(square_file(pawnToGo[winnerSide]), RANK_8));
+            Square loserQSq = relative_square(loserSide, make_square(square_file(pawnToGo[loserSide]), RANK_8));
+
+            Bitboard b = pos.occupied_squares();
+            clear_bit(&b, pawnToGo[winnerSide]);
+            clear_bit(&b, pawnToGo[loserSide]);
+            b = queen_attacks_bb(winnerQSq, b);
+
+            if (  (b & pos.pieces(KING, loserSide))
+                ||(bit_is_set(b, loserQSq) && !bit_is_set(ei.attacked_by(loserSide), loserQSq)))
+                ei.egValue += Sign[winnerSide] * (UnstoppablePawnValue - Value(0x40 * (movesToGo[winnerSide]/2)));
+        }
     }
   }
 
@@ -1070,8 +1171,8 @@ namespace {
     Square b8 = relative_square(us, (square_file(s) == FILE_A) ? SQ_B8 : SQ_G8);
 
     if (   pos.piece_on(b6) == piece_of_color_and_type(opposite_color(us), PAWN)
-        && pos.see(s, b6) < 0
-        && pos.see(s, b8) < 0)
+        && pos.see(s, b6, false) < 0
+        && pos.see(s, b8, false) < 0)
     {
         ei.mgValue -= Sign[us] * TrappedBishopA7H7Penalty;
         ei.egValue -= Sign[us] * TrappedBishopA7H7Penalty;