]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/evaluate.cpp
Cache king shelter info in pawns structure
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index c2e03d97e25564e5d1b8b80309fe5eec6b9262bc..88ab5ff67f5ef079b76bd1d68fa2c95c4009ec9d 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 Marco Costalba
+  Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -58,15 +58,17 @@ namespace {
   // weights read from UCI parameters.  The purpose is to be able to change
   // the evaluation weights while keeping the default values of the UCI
   // parameters at 100, which looks prettier.
-  const int WeightMobilityMidgameInternal      = 0x100;
-  const int WeightMobilityEndgameInternal      = 0x100;
-  const int WeightPawnStructureMidgameInternal = 0x100;
-  const int WeightPawnStructureEndgameInternal = 0x100;
-  const int WeightPassedPawnsMidgameInternal   = 0x100;
-  const int WeightPassedPawnsEndgameInternal   = 0x100;
-  const int WeightKingSafetyInternal           = 0x110;
-  const int WeightKingOppSafetyInternal        = 0x110;
-  const int WeightSpaceInternal                = 0x30;
+  //
+  // Values modified by Joona Kiiski
+  const int WeightMobilityMidgameInternal      = 0x0FA;
+  const int WeightMobilityEndgameInternal      = 0x10A;
+  const int WeightPawnStructureMidgameInternal = 0x0EC;
+  const int WeightPawnStructureEndgameInternal = 0x0CD;
+  const int WeightPassedPawnsMidgameInternal   = 0x108;
+  const int WeightPassedPawnsEndgameInternal   = 0x109;
+  const int WeightKingSafetyInternal           = 0x0F7;
+  const int WeightKingOppSafetyInternal        = 0x101;
+  const int WeightSpaceInternal                = 0x02F;
 
   // Visually better to define tables constants
   typedef Value V;
@@ -167,18 +169,19 @@ namespace {
     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0)  // 8
   };
 
-  // Bonus for unstoppable passed pawns:
+  // Bonus for unstoppable passed pawns
   const Value UnstoppablePawnValue = Value(0x500);
 
-  // Rooks and queens on the 7th rank:
-  const Value MidgameRookOn7thBonus  = Value(50);
-  const Value EndgameRookOn7thBonus  = Value(100);
-  const Value MidgameQueenOn7thBonus = Value(25);
-  const Value EndgameQueenOn7thBonus = Value(50);
+  // Rooks and queens on the 7th rank
+  const Value MidgameRookOn7thBonus  = Value(47);
+  const Value EndgameRookOn7thBonus  = Value(98);
+  const Value MidgameQueenOn7thBonus = Value(27);
+  const Value EndgameQueenOn7thBonus = Value(54);
 
-  // Rooks on open files:
-  const Value RookOpenFileBonus     = Value(40);
-  const Value RookHalfOpenFileBonus = Value(20);
+
+  // Rooks on open files
+  const Value RookOpenFileBonus = Value(43);
+  const Value RookHalfOpenFileBonus = Value(19);
 
   // Penalty for rooks trapped inside a friendly king which has lost the
   // right to castle:
@@ -272,11 +275,11 @@ namespace {
   uint8_t BitCount8Bit[256];
 
   // Function prototypes
-  void evaluate_knight(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
-  void evaluate_bishop(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
-  void evaluate_rook(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
-  void evaluate_queen(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
-  void evaluate_king(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei);
+  template<PieceType Piece>
+  void evaluate_pieces(const Position& p, Color us, EvalInfo& ei);
+
+  template<>
+  void evaluate_pieces<KING>(const Position& p, Color us, EvalInfo &ei);
 
   void evaluate_passed_pawns(const Position &pos, EvalInfo &ei);
   void evaluate_trapped_bishop_a7h7(const Position &pos, Square s, Color us,
@@ -352,52 +355,22 @@ Value evaluate(const Position &pos, EvalInfo &ei, int threadID) {
   // Evaluate pieces
   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
   {
-    // Knights
-    for (int i = 0; i < pos.piece_count(c, KNIGHT); i++)
-        evaluate_knight(pos, pos.piece_list(c, KNIGHT, i), c, ei);
-
-    // Bishops
-    for (int i = 0; i < pos.piece_count(c, BISHOP); i++)
-        evaluate_bishop(pos, pos.piece_list(c, BISHOP, i), c, ei);
-
-    // Rooks
-    for (int i = 0; i < pos.piece_count(c, ROOK); i++)
-        evaluate_rook(pos, pos.piece_list(c, ROOK, i), c, ei);
-
-    // Queens
-    for(int i = 0; i < pos.piece_count(c, QUEEN); i++)
-        evaluate_queen(pos, pos.piece_list(c, QUEEN, i), c, ei);
-
-    // Special pattern: trapped bishops on a7/h7/a2/h2
-    Bitboard b = pos.bishops(c) & MaskA7H7[c];
-    while (b)
-    {
-        Square s = pop_1st_bit(&b);
-        evaluate_trapped_bishop_a7h7(pos, s, c, ei);
-    }
-
-    // Special pattern: trapped bishops on a1/h1/a8/h8 in Chess960:
-    if (Chess960)
-    {
-        b = pos.bishops(c) & MaskA1H1[c];
-        while (b)
-        {
-            Square s = pop_1st_bit(&b);
-            evaluate_trapped_bishop_a1h1(pos, s, c, ei);
-        }
-    }
-
-    // Sum up all attacked squares
-    ei.attackedBy[c][0] =   ei.attackedBy[c][PAWN]   | ei.attackedBy[c][KNIGHT]
-                          | ei.attackedBy[c][BISHOP] | ei.attackedBy[c][ROOK]
-                          | ei.attackedBy[c][QUEEN]  | ei.attackedBy[c][KING];
+      evaluate_pieces<KNIGHT>(pos, c, ei);
+      evaluate_pieces<BISHOP>(pos, c, ei);
+      evaluate_pieces<ROOK>(pos, c, ei);
+      evaluate_pieces<QUEEN>(pos, c, ei);
+
+      // Sum up all attacked squares
+      ei.attackedBy[c][0] =   ei.attackedBy[c][PAWN]   | ei.attackedBy[c][KNIGHT]
+                            | ei.attackedBy[c][BISHOP] | ei.attackedBy[c][ROOK]
+                            | ei.attackedBy[c][QUEEN]  | ei.attackedBy[c][KING];
   }
 
   // Kings.  Kings are evaluated after all other pieces for both sides,
   // because we need complete attack information for all pieces when computing
   // the king safety evaluation.
   for (Color c = WHITE; c <= BLACK; c++)
-      evaluate_king(pos, pos.king_square(c), c, ei);
+      evaluate_pieces<KING>(pos, c, 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
@@ -517,7 +490,10 @@ void init_eval(int threads) {
   }
 
   for (Bitboard b = 0ULL; b < 256ULL; b++)
-      BitCount8Bit[b] = count_1s(b);
+  {
+      assert(count_1s(b) == int(uint8_t(count_1s(b))));
+      BitCount8Bit[b] = (uint8_t)count_1s(b);
+  }
 }
 
 
@@ -529,6 +505,8 @@ void quit_eval() {
   {
       delete PawnTable[i];
       delete MaterialTable[i];
+      PawnTable[i] = NULL;
+      MaterialTable[i] = NULL;
   }
 }
 
@@ -586,136 +564,131 @@ namespace {
     Bitboard bb = (b & ~ei.attackedBy[them][PAWN]);
 
     // Mobility
-    int mob = count_1s_max_15(bb & ~p.pieces_of_color(us));
+    int mob = (Piece != QUEEN ? count_1s_max_15(bb & ~p.pieces_of_color(us))
+                              : count_1s(bb & ~p.pieces_of_color(us)));
+
     ei.mgMobility += Sign[us] * MgBonus[Piece][mob];
     ei.egMobility += Sign[us] * EgBonus[Piece][mob];
 
     // Bishop and Knight outposts
-    if (  (Piece != BISHOP && Piece != KNIGHT) // compile time condition
-        || !p.square_is_weak(s, them))
-        return mob;
-
-    // Initial bonus based on square
-    Value v, bonus;
-    v = bonus = OutpostBonus[Piece][relative_square(us, s)];
-
-    // Increase bonus if supported by pawn, especially if the opponent has
-    // no minor piece which can exchange the outpost piece
-    if (v && (p.pawn_attacks(them, s) & p.pawns(us)))
+    if (   (Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT) // compile time condition
+        && p.square_is_weak(s, them))
     {
-        bonus += v / 2;
-        if (   p.piece_count(them, KNIGHT) == 0
-            && (SquaresByColorBB[square_color(s)] & p.bishops(them)) == EmptyBoardBB)
-            bonus += v;
+        // Initial bonus based on square
+        Value v, bonus;
+        v = bonus = OutpostBonus[Piece][relative_square(us, s)];
+
+        // Increase bonus if supported by pawn, especially if the opponent has
+        // no minor piece which can exchange the outpost piece
+        if (v && (p.pawn_attacks(them, s) & p.pawns(us)))
+        {
+            bonus += v / 2;
+            if (   p.piece_count(them, KNIGHT) == 0
+                   && (SquaresByColorBB[square_color(s)] & p.bishops(them)) == EmptyBoardBB)
+                bonus += v;
+        }
+        ei.mgValue += Sign[us] * bonus;
+        ei.egValue += Sign[us] * bonus;
     }
-    ei.mgValue += Sign[us] * bonus;
-    ei.egValue += Sign[us] * bonus;
     return mob;
   }
 
 
-  // evaluate_knight() assigns bonuses and penalties to a knight of a given
-  // color on a given square.
-
-  void evaluate_knight(const Position& p, Square s, Color us, EvalInfo& ei) {
-
-    // Attacks, mobility and outposts
-    evaluate_common<KNIGHT>(p, p.piece_attacks<KNIGHT>(s), us, ei, s);
-  }
-
-
-  // evaluate_bishop() assigns bonuses and penalties to a bishop of a given
-  // color on a given square.
-
-  void evaluate_bishop(const Position& p, Square s, Color us, EvalInfo& ei) {
-
-    Bitboard b = bishop_attacks_bb(s, p.occupied_squares() & ~p.queens(us));
-
-    // Attacks, mobility and outposts
-    evaluate_common<BISHOP>(p, b, us, ei, s);
-  }
-
-
-  // evaluate_rook() assigns bonuses and penalties to a rook of a given
-  // color on a given square.
-
-  void evaluate_rook(const Position& p, Square s, Color us, EvalInfo& ei) {
-
-    Bitboard b = rook_attacks_bb(s, p.occupied_squares() & ~p.rooks_and_queens(us));
+  // evaluate_pieces<>() assigns bonuses and penalties to the pieces of a given
+  // color.
 
-    // Attacks and mobility
-    int mob = evaluate_common<ROOK>(p, b, us, ei);
+  template<PieceType Piece>
+  void evaluate_pieces(const Position& pos, Color us, EvalInfo& ei) {
 
-    // Rook on 7th rank
-    Color them = opposite_color(us);
+    Bitboard b;
+    Square s, ksq;
+    Color them;
+    int mob;
+    File f;
 
-    if (   relative_rank(us, s) == RANK_7
-        && relative_rank(us, p.king_square(them)) == RANK_8)
+    for (int i = 0, e = pos.piece_count(us, Piece); i < e; i++)
     {
-        ei.mgValue += Sign[us] * MidgameRookOn7thBonus;
-        ei.egValue += Sign[us] * EndgameRookOn7thBonus;
-    }
+        s = pos.piece_list(us, Piece, i);
 
-    // Open and half-open files
-    File f = square_file(s);
-    if (ei.pi->file_is_half_open(us, f))
-    {
-        if (ei.pi->file_is_half_open(them, f))
-        {
-            ei.mgValue += Sign[us] * RookOpenFileBonus;
-            ei.egValue += Sign[us] * RookOpenFileBonus;
-        }
-        else
-        {
-            ei.mgValue += Sign[us] * RookHalfOpenFileBonus;
-            ei.egValue += Sign[us] * RookHalfOpenFileBonus;
-        }
-    }
+        if (Piece == KNIGHT || Piece == QUEEN)
+            b = pos.piece_attacks<Piece>(s);
+        else if (Piece == BISHOP)
+            b = bishop_attacks_bb(s, pos.occupied_squares() & ~pos.queens(us));
+        else if (Piece == ROOK)
+            b = rook_attacks_bb(s, pos.occupied_squares() & ~pos.rooks_and_queens(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))
-        return;
+        // Attacks, mobility and outposts
+        mob = evaluate_common<Piece>(pos, b, us, ei, s);
 
-    Square ksq = p.king_square(us);
+        // Special patterns: trapped bishops on a7/h7/a2/h2
+        // and trapped bishops on a1/h1/a8/h8 in Chess960.
+        if (Piece == BISHOP)
+        {
+            if (bit_is_set(MaskA7H7[us], s))
+                evaluate_trapped_bishop_a7h7(pos, s, us, ei);
 
-    if (    square_file(ksq) >= FILE_E
-        &&  square_file(s) > square_file(ksq)
-        && (relative_rank(us, ksq) == RANK_1 || square_rank(ksq) == square_rank(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, square_file(ksq)))
-            ei.mgValue -= p.can_castle(us)? Sign[us] * ((TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2)
-                                          : Sign[us] *  (TrappedRookPenalty - mob * 16);
-    }
-    else if (    square_file(ksq) <= FILE_D
-             &&  square_file(s) < square_file(ksq)
-             && (relative_rank(us, ksq) == RANK_1 || square_rank(ksq) == square_rank(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, square_file(ksq)))
-            ei.mgValue -= p.can_castle(us)? Sign[us] * ((TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2)
-                                          : Sign[us] * (TrappedRookPenalty - mob * 16);
-    }
-  }
+            if (Chess960 && bit_is_set(MaskA1H1[us], s))
+                evaluate_trapped_bishop_a1h1(pos, s, us, ei);
+        }
 
+        if (Piece == ROOK || Piece == QUEEN)
+        {
+            // Queen or rook on 7th rank
+            them = opposite_color(us);
 
-  // evaluate_queen() assigns bonuses and penalties to a queen of a given
-  // color on a given square.
+            if (   relative_rank(us, s) == RANK_7
+                && relative_rank(us, pos.king_square(them)) == RANK_8)
+            {
+                ei.mgValue += Sign[us] * (Piece == ROOK ? MidgameRookOn7thBonus : MidgameQueenOn7thBonus);
+                ei.egValue += Sign[us] * (Piece == ROOK ? EndgameRookOn7thBonus : EndgameQueenOn7thBonus);
+            }
+        }
 
-  void evaluate_queen(const Position& p, Square s, Color us, EvalInfo& ei) {
+        // Special extra evaluation for rooks
+        if (Piece == ROOK)
+        {
+            // Open and half-open files
+            f = square_file(s);
+            if (ei.pi->file_is_half_open(us, f))
+            {
+                if (ei.pi->file_is_half_open(them, f))
+                {
+                    ei.mgValue += Sign[us] * RookOpenFileBonus;
+                    ei.egValue += Sign[us] * RookOpenFileBonus;
+                }
+                else
+                {
+                    ei.mgValue += Sign[us] * RookHalfOpenFileBonus;
+                    ei.egValue += Sign[us] * RookHalfOpenFileBonus;
+                }
+            }
 
-    // Attacks and mobility
-    evaluate_common<QUEEN>(p, p.piece_attacks<QUEEN>(s), us, ei);
+            // 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;
 
-    // Queen on 7th rank
-    Color them = opposite_color(us);
+            ksq = pos.king_square(us);
 
-    if (   relative_rank(us, s) == RANK_7
-        && relative_rank(us, p.king_square(them)) == RANK_8)
-    {
-        ei.mgValue += Sign[us] * MidgameQueenOn7thBonus;
-        ei.egValue += Sign[us] * EndgameQueenOn7thBonus;
+            if (    square_file(ksq) >= FILE_E
+                &&  square_file(s) > square_file(ksq)
+                && (relative_rank(us, ksq) == RANK_1 || square_rank(ksq) == square_rank(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, square_file(ksq)))
+                    ei.mgValue -= pos.can_castle(us)? Sign[us] * ((TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2)
+                                                    : Sign[us] *  (TrappedRookPenalty - mob * 16);
+            }
+            else if (    square_file(ksq) <= FILE_D
+                    &&  square_file(s) < square_file(ksq)
+                    && (relative_rank(us, ksq) == RANK_1 || square_rank(ksq) == square_rank(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, square_file(ksq)))
+                    ei.mgValue -= pos.can_castle(us)? Sign[us] * ((TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2)
+                                                    : Sign[us] * (TrappedRookPenalty - mob * 16);
+            }
+        }
     }
   }
 
@@ -724,21 +697,31 @@ namespace {
     return b >> (num << 3);
   }
 
-  // evaluate_king() assigns bonuses and penalties to a king of a given
-  // color on a given square.
+  // evaluate_pieces<KING>() assigns bonuses and penalties to a king of a given
+  // color.
 
-  void evaluate_king(const Position& p, Square s, Color us, EvalInfo& ei) {
+  template<>
+  void evaluate_pieces<KING>(const Position& p, Color us, EvalInfo& ei) {
 
     int shelter = 0, sign = Sign[us];
+    Square s = p.king_square(us);
 
     // King shelter
     if (relative_rank(us, s) <= RANK_4)
     {
-        Bitboard pawns = p.pawns(us) & this_and_neighboring_files_bb(s);
-        Rank r = square_rank(s);
-        for (int i = 1; i < 4; i++)
-            shelter += count_1s_8bit(shiftRowsDown(pawns, r+i*sign)) * (128>>i);
-
+        // Shelter cache lookup
+        shelter = ei.pi->kingShelter(us, s);
+        if (shelter == -1)
+        {
+            shelter = 0;
+            Bitboard pawns = p.pawns(us) & this_and_neighboring_files_bb(s);
+            Rank r = square_rank(s);
+            for (int i = 1; i < 4; i++)
+                shelter += count_1s_8bit(shiftRowsDown(pawns, r+i*sign)) * (128>>i);
+
+            // Cache shelter value in pawn info
+            ei.pi->setKingShelter(us, s, shelter);
+        }
         ei.mgValue += sign * Value(shelter);
     }
 
@@ -809,7 +792,7 @@ namespace {
                         if (    bit_is_set(p.piece_attacks<QUEEN>(from), to)
                             && !bit_is_set(p.pinned_pieces(them), from)
                             && !(rook_attacks_bb(to, occ & ClearMaskBB[from]) & p.rooks_and_queens(us))
-                            && !(rook_attacks_bb(to, occ & ClearMaskBB[from]) & p.rooks_and_queens(us)))
+                            && !(bishop_attacks_bb(to, occ & ClearMaskBB[from]) & p.bishops_and_queens(us)))
 
                             ei.mateThreat[them] = make_move(from, to);
                     }
@@ -916,7 +899,7 @@ namespace {
         {
             Square s = pop_1st_bit(&b);
 
-            assert(pos.piece_on(s) == pawn_of_color(us));
+            assert(pos.piece_on(s) == piece_of_color_and_type(us, PAWN));
             assert(pos.pawn_is_passed(us, s));
 
             int r = int(relative_rank(us, s) - RANK_2);
@@ -1067,12 +1050,12 @@ namespace {
   void evaluate_trapped_bishop_a7h7(const Position &pos, Square s, Color us,
                                     EvalInfo &ei) {
     assert(square_is_ok(s));
-    assert(pos.piece_on(s) == bishop_of_color(us));
+    assert(pos.piece_on(s) == piece_of_color_and_type(us, BISHOP));
 
     Square b6 = relative_square(us, (square_file(s) == FILE_A) ? SQ_B6 : SQ_G6);
     Square b8 = relative_square(us, (square_file(s) == FILE_A) ? SQ_B8 : SQ_G8);
 
-    if (   pos.piece_on(b6) == pawn_of_color(opposite_color(us))
+    if (   pos.piece_on(b6) == piece_of_color_and_type(opposite_color(us), PAWN)
         && pos.see(s, b6) < 0
         && pos.see(s, b8) < 0)
     {
@@ -1089,12 +1072,12 @@ namespace {
 
   void evaluate_trapped_bishop_a1h1(const Position &pos, Square s, Color us,
                                     EvalInfo &ei) {
-    Piece pawn = pawn_of_color(us);
+    Piece pawn = piece_of_color_and_type(us, PAWN);
     Square b2, b3, c3;
 
     assert(Chess960);
     assert(square_is_ok(s));
-    assert(pos.piece_on(s) == bishop_of_color(us));
+    assert(pos.piece_on(s) == piece_of_color_and_type(us, BISHOP));
 
     if (square_file(s) == FILE_A)
     {