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Finally remove value from EvalInfo
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index feadbae482ab3b15a47655abbccd589aff7edc95..889a0013ed7a816fe22cf2393c1ff8a928c6cb65 100644 (file)
@@ -42,14 +42,6 @@ namespace {
   // by the evaluation functions.
   struct EvalInfo {
 
-    // Middle and end game position's static evaluations
-    Score value;
-
-    // margin[color] stores the evaluation margins we should consider for
-    // the given position. This is a kind of uncertainty estimation and
-    // typically is used by the search for pruning decisions.
-    Value margin[2];
-
     // Pointer to pawn hash table entry
     PawnInfo* pi;
 
@@ -240,19 +232,19 @@ namespace {
   void init_attack_tables(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
   template<Color Us, bool HasPopCnt>
-  Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility);
 
   template<Color Us, bool HasPopCnt>
-  void evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  Score evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei, Value margins[]);
 
   template<Color Us>
-  void evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  Score evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
   template<Color Us, bool HasPopCnt>
   int evaluate_space(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
   template<Color Us>
-  void evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
   inline Score apply_weight(Score v, Score weight);
   Value scale_by_game_phase(const Score& v, Phase ph, const ScaleFactor sf[]);
@@ -289,7 +281,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value margins[]) {
 
   EvalInfo ei;
   ScaleFactor factor[2];
-  Score mobility;
+  Score w_mob, b_mob;
 
   assert(pos.is_ok());
   assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < MAX_THREADS);
@@ -297,11 +289,15 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value margins[]) {
 
   // Initialize by reading the incrementally updated scores included in the
   // position object (material + piece square tables).
-  ei.value = pos.value();
+  Score value = pos.value();
+
+  // margins[color] stores the uncertainty estimation of position's evaluation
+  // and typically is used by the search for pruning decisions.
+  margins[WHITE] = margins[BLACK] = VALUE_ZERO;
 
   // Probe the material hash table
   MaterialInfo* mi = MaterialTable[pos.thread()]->get_material_info(pos);
-  ei.value += mi->material_value();
+  value += mi->material_value();
 
   // If we have a specialized evaluation function for the current material
   // configuration, call it and return.
@@ -314,30 +310,31 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value margins[]) {
 
   // Probe the pawn hash table
   ei.pi = PawnTable[pos.thread()]->get_pawn_info(pos);
-  ei.value += apply_weight(ei.pi->pawns_value(), Weights[PawnStructure]);
+  value += apply_weight(ei.pi->pawns_value(), Weights[PawnStructure]);
 
   // Initialize attack bitboards with pawns evaluation
   init_attack_tables<WHITE, HasPopCnt>(pos, ei);
   init_attack_tables<BLACK, HasPopCnt>(pos, ei);
 
   // Evaluate pieces and mobility
-  mobility =   evaluate_pieces_of_color<WHITE, HasPopCnt>(pos, ei)
-             - evaluate_pieces_of_color<BLACK, HasPopCnt>(pos, ei);
-  ei.value += apply_weight(mobility, Weights[Mobility]);
+  value +=  evaluate_pieces_of_color<WHITE, HasPopCnt>(pos, ei, w_mob)
+          - evaluate_pieces_of_color<BLACK, HasPopCnt>(pos, ei, b_mob);
 
-  // Kings. Kings are evaluated after all other pieces for both sides,
-  // because we need complete attack information for all pieces when computing
+  value += apply_weight(w_mob - b_mob, Weights[Mobility]);
+
+  // Evaluate kings after all other pieces for both sides, because we
+  // need complete attack information for all pieces when computing
   // the king safety evaluation.
-  evaluate_king<WHITE, HasPopCnt>(pos, ei);
-  evaluate_king<BLACK, HasPopCnt>(pos, ei);
+  value +=  evaluate_king<WHITE, HasPopCnt>(pos, ei, margins)
+          - evaluate_king<BLACK, HasPopCnt>(pos, ei, margins);
 
   // Evaluate tactical threats, we need full attack info including king
-  evaluate_threats<WHITE>(pos, ei);
-  evaluate_threats<BLACK>(pos, ei);
+  value +=  evaluate_threats<WHITE>(pos, ei)
+          - evaluate_threats<BLACK>(pos, ei);
 
   // Evaluate passed pawns, we need full attack info including king
-  evaluate_passed_pawns<WHITE>(pos, ei);
-  evaluate_passed_pawns<BLACK>(pos, ei);
+  value +=  evaluate_passed_pawns<WHITE>(pos, ei)
+          - evaluate_passed_pawns<BLACK>(pos, ei);
 
   Phase phase = mi->game_phase();
 
@@ -348,18 +345,18 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value margins[]) {
       if (   square_file(pos.king_square(WHITE)) >= FILE_E
           && square_file(pos.king_square(BLACK)) <= FILE_D)
 
-          ei.value += make_score(ei.pi->queenside_storm_value(WHITE) - ei.pi->kingside_storm_value(BLACK), 0);
+          value += make_score(ei.pi->queenside_storm_value(WHITE) - ei.pi->kingside_storm_value(BLACK), 0);
 
       else if (   square_file(pos.king_square(WHITE)) <= FILE_D
                && square_file(pos.king_square(BLACK)) >= FILE_E)
 
-          ei.value += make_score(ei.pi->kingside_storm_value(WHITE) - ei.pi->queenside_storm_value(BLACK), 0);
+          value += make_score(ei.pi->kingside_storm_value(WHITE) - ei.pi->queenside_storm_value(BLACK), 0);
 
       // Evaluate space for both sides
       if (mi->space_weight() > 0)
       {
           int s = evaluate_space<WHITE, HasPopCnt>(pos, ei) - evaluate_space<BLACK, HasPopCnt>(pos, ei);
-          ei.value += apply_weight(make_score(s * mi->space_weight(), 0), Weights[Space]);
+          value += apply_weight(make_score(s * mi->space_weight(), 0), Weights[Space]);
       }
   }
 
@@ -367,8 +364,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value margins[]) {
   // colored bishop endgames, and use a lower scale for those
   if (   phase < PHASE_MIDGAME
       && pos.opposite_colored_bishops()
-      && (   (factor[WHITE] == SCALE_FACTOR_NORMAL && eg_value(ei.value) > VALUE_ZERO)
-          || (factor[BLACK] == SCALE_FACTOR_NORMAL && eg_value(ei.value) < VALUE_ZERO)))
+      && (   (factor[WHITE] == SCALE_FACTOR_NORMAL && eg_value(value) > VALUE_ZERO)
+          || (factor[BLACK] == SCALE_FACTOR_NORMAL && eg_value(value) < VALUE_ZERO)))
   {
       ScaleFactor sf;
 
@@ -392,12 +389,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value margins[]) {
           factor[BLACK] = sf;
   }
 
-  // Populate margins[]
-  margins[WHITE] = ei.margin[WHITE];
-  margins[BLACK] = ei.margin[BLACK];
-
   // Interpolate between the middle game and the endgame score
-  return Sign[pos.side_to_move()] * scale_by_game_phase(ei.value, phase, factor);
+  return Sign[pos.side_to_move()] * scale_by_game_phase(value, phase, factor);
 }
 
 } // namespace
@@ -487,7 +480,7 @@ namespace {
   // evaluate_outposts() evaluates bishop and knight outposts squares
 
   template<PieceType Piece, Color Us>
-  void evaluate_outposts(const Position& pos, EvalInfo& ei, Square s) {
+  Score evaluate_outposts(const Position& pos, EvalInfo& ei, Square s) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -506,20 +499,20 @@ namespace {
         else
             bonus += bonus / 2;
     }
-    ei.value += Sign[Us] * make_score(bonus, bonus);
+    return make_score(bonus, bonus);
   }
 
 
   // evaluate_pieces<>() assigns bonuses and penalties to the pieces of a given color
 
   template<PieceType Piece, Color Us, bool HasPopCnt>
-  Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Bitboard no_mob_area) {
+  Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility, Bitboard no_mob_area) {
 
     Bitboard b;
     Square s, ksq;
     int mob;
     File f;
-    Score mobility = SCORE_ZERO;
+    Score bonus = SCORE_ZERO;
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
     const Square* ptr = pos.piece_list_begin(Us, Piece);
@@ -560,18 +553,18 @@ namespace {
         // 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.value -= Sign[Us] * ThreatedByPawnPenalty[Piece];
+            bonus -= ThreatedByPawnPenalty[Piece];
 
         // Bishop and knight outposts squares
         if ((Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT) && pos.square_is_weak(s, Us))
-            evaluate_outposts<Piece, Us>(pos, ei, s);
+            bonus += 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)
         {
-            ei.value += Sign[Us] * (Piece == ROOK ? RookOn7thBonus : QueenOn7thBonus);
+            bonus += (Piece == ROOK ? RookOn7thBonus : QueenOn7thBonus);
         }
 
         // Special extra evaluation for rooks
@@ -582,9 +575,9 @@ namespace {
             if (ei.pi->file_is_half_open(Us, f))
             {
                 if (ei.pi->file_is_half_open(Them, f))
-                    ei.value += Sign[Us] * RookOpenFileBonus;
+                    bonus += RookOpenFileBonus;
                 else
-                    ei.value += Sign[Us] * RookHalfOpenFileBonus;
+                    bonus += RookHalfOpenFileBonus;
             }
 
             // Penalize rooks which are trapped inside a king. Penalize more if
@@ -600,8 +593,8 @@ namespace {
             {
                 // Is there a half-open file between the king and the edge of the board?
                 if (!ei.pi->has_open_file_to_right(Us, square_file(ksq)))
-                    ei.value -= Sign[Us] * make_score(pos.can_castle(Us) ? (TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2
-                                                                         : (TrappedRookPenalty - mob * 16), 0);
+                    bonus -= make_score(pos.can_castle(Us) ? (TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2
+                                                           : (TrappedRookPenalty - mob * 16), 0);
             }
             else if (    square_file(ksq) <= FILE_D
                      &&  square_file(s) < square_file(ksq)
@@ -609,12 +602,12 @@ namespace {
             {
                 // Is there a half-open file between the king and the edge of the board?
                 if (!ei.pi->has_open_file_to_left(Us, square_file(ksq)))
-                    ei.value -= Sign[Us] * make_score(pos.can_castle(Us) ? (TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2
-                                                                         : (TrappedRookPenalty - mob * 16), 0);
+                    bonus -= make_score(pos.can_castle(Us) ? (TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2
+                                                           : (TrappedRookPenalty - mob * 16), 0);
             }
         }
     }
-    return mobility;
+    return bonus;
   }
 
 
@@ -622,7 +615,7 @@ namespace {
   // and the type of attacked one.
 
   template<Color Us>
-  void evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+  Score evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -634,7 +627,7 @@ namespace {
                           & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
                           & ei.attackedBy[Us][0];
     if (!weakEnemies)
-        return;
+        return SCORE_ZERO;
 
     // Add bonus according to type of attacked enemy pieces and to the
     // type of attacking piece, from knights to queens. Kings are not
@@ -647,7 +640,7 @@ namespace {
                 if (b & pos.pieces(pt2))
                     bonus += ThreatBonus[pt1][pt2];
     }
-    ei.value += Sign[Us] * bonus;
+    return bonus;
   }
 
 
@@ -655,32 +648,34 @@ namespace {
   // pieces of a given color.
 
   template<Color Us, bool HasPopCnt>
-  Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+  Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
-    Score mobility = SCORE_ZERO;
+    Score bonus = SCORE_ZERO;
+
+    mobility = SCORE_ZERO;
 
     // Do not include in mobility squares protected by enemy pawns or occupied by our pieces
     const Bitboard no_mob_area = ~(ei.attackedBy[Them][PAWN] | pos.pieces_of_color(Us));
 
-    mobility += evaluate_pieces<KNIGHT, Us, HasPopCnt>(pos, ei, no_mob_area);
-    mobility += evaluate_pieces<BISHOP, Us, HasPopCnt>(pos, ei, no_mob_area);
-    mobility += evaluate_pieces<ROOK,   Us, HasPopCnt>(pos, ei, no_mob_area);
-    mobility += evaluate_pieces<QUEEN,  Us, HasPopCnt>(pos, ei, no_mob_area);
+    bonus += evaluate_pieces<KNIGHT, Us, HasPopCnt>(pos, ei, mobility, no_mob_area);
+    bonus += evaluate_pieces<BISHOP, Us, HasPopCnt>(pos, ei, mobility, no_mob_area);
+    bonus += evaluate_pieces<ROOK,   Us, HasPopCnt>(pos, ei, mobility, no_mob_area);
+    bonus += evaluate_pieces<QUEEN,  Us, HasPopCnt>(pos, ei, mobility, no_mob_area);
 
     // 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];
-    return mobility;
+    return bonus;
   }
 
 
   // evaluate_king<>() assigns bonuses and penalties to a king of a given color
 
   template<Color Us, bool HasPopCnt>
-  void evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+  Score evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei, Value margins[]) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -690,7 +685,7 @@ namespace {
     const Square ksq = pos.king_square(Us);
 
     // King shelter
-    ei.value += Sign[Us] * ei.pi->king_shelter(pos, Us, ksq);
+    Score bonus = ei.pi->king_shelter(pos, Us, ksq);
 
     // King safety. This is quite complicated, and is almost certainly far
     // from optimally tuned.
@@ -761,21 +756,21 @@ namespace {
         attackUnits = Min(99, Max(0, attackUnits));
 
         // Finally, extract the king danger score from the KingDangerTable[]
-        // array and subtract the score from evaluation. Set also ei.margin[]
+        // array and subtract the score from evaluation. Set also margins[]
         // 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.
-        ei.value -= Sign[Us] * KingDangerTable[Us][attackUnits];
-        ei.margin[Us] = mg_value(KingDangerTable[Us][attackUnits]);
-    } else
-        ei.margin[Us] = VALUE_ZERO;
+        bonus -= KingDangerTable[Us][attackUnits];
+        margins[Us] += mg_value(KingDangerTable[Us][attackUnits]);
+    }
+    return bonus;
   }
 
 
   // evaluate_passed_pawns<>() evaluates the passed pawns of the given color
 
   template<Color Us>
-  void evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -784,7 +779,7 @@ namespace {
     Bitboard b = ei.pi->passed_pawns(Us);
 
     if (!b)
-        return;
+        return SCORE_ZERO;
 
     do {
         Square s = pop_1st_bit(&b);
@@ -866,7 +861,7 @@ namespace {
     } while (b);
 
     // Add the scores to the middle game and endgame eval
-    ei.value += Sign[Us] * apply_weight(bonus, Weights[PassedPawns]);
+    return apply_weight(bonus, Weights[PassedPawns]);
   }