]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/evaluate.cpp
Use ALL_PIECES value to reference attackedBy
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index 3b70a950a66db5ee16f9f28e050b80b5864450b0..85fac61e6bac504dd9cc6f5b59939ce88398a5cb 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
@@ -36,13 +36,13 @@ 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
-    // 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
@@ -50,33 +50,33 @@ 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
   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
@@ -114,7 +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
@@ -134,11 +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
   };
 
@@ -150,15 +150,21 @@ 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 (modified by Joona Kiiski)
-  const Score RookOn7thBonus  = make_score(47, 98);
-  const Score QueenOn7thBonus = make_score(27, 54);
+  // 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 RookOpenFileBonus     = make_score(43, 21);
   const Score RookHalfOpenFileBonus = make_score(19, 10);
 
   // Penalty for rooks trapped inside a friendly king which has lost the
@@ -191,6 +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 };
 
@@ -217,11 +227,11 @@ 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 {
@@ -263,8 +273,6 @@ namespace {
 
 namespace Eval {
 
-  Color RootColor;
-
   /// 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.
@@ -279,19 +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;
@@ -300,8 +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));
     }
   }
 
@@ -315,7 +320,7 @@ namespace Eval {
     Value margin;
     std::string totals;
 
-    RootColor = pos.side_to_move();
+    Search::RootColor = pos.side_to_move();
 
     TraceStream.str("");
     TraceStream << std::showpoint << std::showpos << std::fixed << std::setprecision(2);
@@ -359,11 +364,12 @@ namespace {
 template<bool Trace>
 Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
-  assert(!pos.in_check());
+  assert(!pos.checkers());
 
   EvalInfo ei;
-  Value margins[2];
+  Value margins[COLOR_NB];
   Score score, mobilityWhite, mobilityBlack;
+  Thread* th = pos.this_thread();
 
   // margins[] store the uncertainty estimation of position's evaluation
   // that typically is used by the search for pruning decisions.
@@ -375,7 +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
@@ -387,7 +393,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   }
 
   // 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
@@ -435,8 +441,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
       && 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.
@@ -492,7 +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) >= QueenValueMidgame + RookValueMidgame)
+        && pos.non_pawn_material(Us) > QueenValueMg + PawnValueMg)
     {
         ei.kingRing[Them] = (b | (Us == WHITE ? b >> 8 : b << 8));
         b &= ei.attackedBy[Us][PAWN];
@@ -573,34 +579,35 @@ 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)))
             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)
+        if ((Piece == ROOK || Piece == QUEEN) && relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
         {
-            score += (Piece == ROOK ? RookOn7thBonus : QueenOn7thBonus);
+            // Major piece on 7th rank
+            if (   relative_rank(Us, s) == RANK_7
+                && relative_rank(Us, pos.king_square(Them)) == RANK_8)
+                score += (Piece == ROOK ? RookOn7thBonus : QueenOn7thBonus);
+
+            // Major piece attacking 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
@@ -686,16 +693,15 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     // Undefended minors get penalized even if not under attack
     undefendedMinors =  pos.pieces(Them)
                       & (pos.pieces(BISHOP) | pos.pieces(KNIGHT))
-                      & ~ei.attackedBy[Them][0];
+                      & ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES];
 
     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)
                  & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
-                 & ei.attackedBy[Us][0];
+                 & ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
 
     if (!weakEnemies)
         return score;
@@ -734,9 +740,9 @@ 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;
   }
 
@@ -762,7 +768,7 @@ 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]);
@@ -810,7 +816,7 @@ 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;
@@ -843,8 +849,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         // value that will be used for pruning because this value can sometimes
         // be very big, and so capturing a single attacking piece can therefore
         // result in a score change far bigger than the value of the captured piece.
-        score -= KingDangerTable[Us == Eval::RootColor][attackUnits];
-        margins[Us] += mg_value(KingDangerTable[Us == Eval::RootColor][attackUnits]);
+        score -= KingDangerTable[Us == Search::RootColor][attackUnits];
+        margins[Us] += mg_value(KingDangerTable[Us == Search::RootColor][attackUnits]);
     }
 
     if (Trace)
@@ -897,7 +903,7 @@ 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
@@ -906,7 +912,7 @@ 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.
@@ -938,7 +944,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         // 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(Them, ROOK, QUEEN))
                 ebonus -= ebonus / 4;
@@ -983,14 +989,14 @@ 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;
 
             // 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
@@ -1130,14 +1136,18 @@ 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);
     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));
   }
 
 
@@ -1172,7 +1182,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   // 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) {