]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/evaluate.cpp
Bonus for rook/queen attacking pawns on same rank
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index 74ee58f412e2e127497be66eb7341039b8e6c3d1..b5b51d2cdc6ddecd295b0d1474b683436bbe1a82 100644 (file)
 /*
-  Glaurung, a UCI chess playing engine.
-  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad
+  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
 
-  Glaurung is free software: you can redistribute it and/or modify
+  Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   (at your option) any later version.
-  
-  Glaurung is distributed in the hope that it will be useful,
+
+  Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
   GNU General Public License for more details.
-  
+
   You should have received a copy of the GNU General Public License
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-
-////
-//// Includes
-////
-
 #include <cassert>
-#include <cstring>
+#include <iomanip>
+#include <sstream>
+#include <algorithm>
 
+#include "bitcount.h"
 #include "evaluate.h"
 #include "material.h"
 #include "pawns.h"
-#include "scale.h"
 #include "thread.h"
 #include "ucioption.h"
 
-
-////
-//// Local definitions
-////
-
 namespace {
 
-  const int Sign[2] = {1, -1};
+  // Struct EvalInfo contains various information computed and collected
+  // by the evaluation functions.
+  struct EvalInfo {
+
+    // Pointers to material and pawn hash table entries
+    MaterialEntry* mi;
+    PawnEntry* 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];
+
+    // kingRing[color] is the zone around the king which is considered
+    // by the king safety evaluation. This consists of the squares directly
+    // adjacent to the king, and the three (or two, for a king on an edge file)
+    // 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];
+
+    // 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];
+
+    // 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];
+
+    // 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];
+  };
+
+  // Evaluation grain size, must be a power of 2
+  const int GrainSize = 8;
 
-  // Evaluation grain size, must be a power of 2.
-  const int GrainSize = 4;
+  // Evaluation weights, initialized from UCI options
+  enum { Mobility, PassedPawns, Space, KingDangerUs, KingDangerThem };
+  Score Weights[6];
 
-  // Evaluation weights
-  int WeightMobilityMidgame = 0x100;
-  int WeightMobilityEndgame = 0x100;
-  int WeightPawnStructureMidgame = 0x100;
-  int WeightPawnStructureEndgame = 0x100;
-  int WeightPassedPawnsMidgame = 0x100;
-  int WeightPassedPawnsEndgame = 0x100;
-  int WeightKingSafety[2] = { 0x100, 0x100 };
+  typedef Value V;
+  #define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
 
-  // Internal evaluation weights.  These are applied on top of the evaluation
-  // weights read from UCI parameters.  The purpose is to be able to change
+  // Internal evaluation weights. These are applied on top of the evaluation
+  // 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 = 0x100;
-
-  // Knight mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
-  // of attacked squares not occupied by friendly piecess.
-  const Value MidgameKnightMobilityBonus[] = {
-    Value(-30), Value(-20), Value(-10), Value(0), Value(10),
-    Value(20), Value(25), Value(30), Value(30)
-  };
-
-  const Value EndgameKnightMobilityBonus[] = {
-    Value(-30), Value(-20), Value(-10), Value(0), Value(10),
-    Value(20), Value(25), Value(30), Value(30)
-  };
-
-  // Bishop mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
-  // of attacked squares not occupied by friendly pieces.  X-ray attacks through
-  // queens are also included.
-  const Value MidgameBishopMobilityBonus[] = {
-    Value(-30), Value(-15), Value(0), Value(15), Value(30), Value(45),
-    Value(58), Value(66), Value(72), Value(76), Value(78), Value(80),
-    Value(81), Value(82), Value(83), Value(83)
+  //
+  // Values modified by Joona Kiiski
+  const Score WeightsInternal[] = {
+      S(252, 344), S(216, 266), S(46, 0), S(247, 0), S(259, 0)
   };
 
-  const Value EndgameBishopMobilityBonus[] = {
-    Value(-30), Value(-15), Value(0), Value(15), Value(30), Value(45),
-    Value(58), Value(66), Value(72), Value(76), Value(78), Value(80),
-    Value(81), Value(82), Value(83), Value(83)
+  // MobilityBonus[PieceType][attacked] contains mobility bonuses for middle and
+  // end game, indexed by piece type and number of attacked squares not occupied
+  // by friendly pieces.
+  const Score MobilityBonus[][32] = {
+     {}, {},
+     { S(-38,-33), S(-25,-23), S(-12,-13), S( 0, -3), S(12,  7), S(25, 17), // Knights
+       S( 31, 22), S( 38, 27), S( 38, 27) },
+     { S(-25,-30), S(-11,-16), S(  3, -2), S(17, 12), S(31, 26), S(45, 40), // Bishops
+       S( 57, 52), S( 65, 60), S( 71, 65), S(74, 69), S(76, 71), S(78, 73),
+       S( 79, 74), S( 80, 75), S( 81, 76), S(81, 76) },
+     { S(-20,-36), S(-14,-19), S( -8, -3), S(-2, 13), S( 4, 29), S(10, 46), // Rooks
+       S( 14, 62), S( 19, 79), S( 23, 95), S(26,106), S(27,111), S(28,114),
+       S( 29,116), S( 30,117), S( 31,118), S(32,118) },
+     { S(-10,-18), S( -8,-13), S( -6, -7), S(-3, -2), S(-1,  3), S( 1,  8), // Queens
+       S(  3, 13), S(  5, 19), S(  8, 23), S(10, 27), S(12, 32), S(15, 34),
+       S( 16, 35), S( 17, 35), S( 18, 35), S(20, 35), S(20, 35), S(20, 35),
+       S( 20, 35), S( 20, 35), S( 20, 35), S(20, 35), S(20, 35), S(20, 35),
+       S( 20, 35), S( 20, 35), S( 20, 35), S(20, 35), S(20, 35), S(20, 35),
+       S( 20, 35), S( 20, 35) }
   };
 
-  // Rook mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
-  // of attacked squares not occupied by friendly pieces.  X-ray attacks through
-  // queens and rooks are also included.
-  const Value MidgameRookMobilityBonus[] = {
-    Value(-18), Value(-12), Value(-6), Value(0), Value(6), Value(12),
-    Value(16), Value(21), Value(24), Value(27), Value(28), Value(29),
-    Value(30), Value(31), Value(32), Value(33)
-  };
-  
-  const Value EndgameRookMobilityBonus[] = {
-    Value(-30), Value(-18), Value(-6), Value(6), Value(18), Value(30),
-    Value(42), Value(54), Value(66), Value(74), Value(78), Value(80),
-    Value(81), Value(82), Value(83), Value(83)
+  // 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] = {
+  {
+  //  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
+    V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0),
+    V(0), V(0), V(4), V(8), V(8), V(4), V(0), V(0),
+    V(0), V(4),V(17),V(26),V(26),V(17), V(4), V(0),
+    V(0), V(8),V(26),V(35),V(35),V(26), V(8), V(0),
+    V(0), V(4),V(17),V(17),V(17),V(17), V(4), V(0) },
+  {
+    V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // Bishops
+    V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0),
+    V(0), V(0), V(5), V(5), V(5), V(5), V(0), V(0),
+    V(0), V(5),V(10),V(10),V(10),V(10), V(5), V(0),
+    V(0),V(10),V(21),V(21),V(21),V(21),V(10), V(0),
+    V(0), V(5), V(8), V(8), V(8), V(8), V(5), V(0) }
   };
 
-  // Queen mobility bonus in middle game and endgame, indexed by the number
-  // of attacked squares not occupied by friendly pieces.
-  const Value MidgameQueenMobilityBonus[] = {
-    Value(-10), Value(-8), Value(-6), Value(-4), Value(-2), Value(0), Value(2),
-    Value(4), Value(6), Value(8), Value(10), Value(12), Value(13), Value(14),
-    Value(15), Value(16), Value(16), Value(16), Value(16), Value(16),
-    Value(16), Value(16), Value(16), Value(16), Value(16), Value(16),
-    Value(16), Value(16), Value(16), Value(16), Value(16), Value(16)
+  // ThreatBonus[attacking][attacked] contains threat bonuses according to
+  // which piece type attacks which one.
+  const Score ThreatBonus[][8] = {
+    {}, {},
+    { 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( 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
   };
 
-  const Value EndgameQueenMobilityBonus[] = {
-    Value(-20), Value(-15), Value(-10), Value(-5), Value(0), Value(5),
-    Value(10), Value(15), Value(19), Value(23), Value(27), Value(29),
-    Value(30), Value(30), Value(30), Value(30), Value(30), Value(30),
-    Value(30), Value(30), Value(30), Value(30), Value(30), Value(30),
-    Value(30), Value(30), Value(30), Value(30), Value(30), Value(30),
-    Value(30), Value(30)
+  // ThreatenedByPawnPenalty[PieceType] contains a penalty according to which
+  // piece type is attacked by an enemy pawn.
+  const Score ThreatenedByPawnPenalty[] = {
+    S(0, 0), S(0, 0), S(56, 70), S(56, 70), S(76, 99), S(86, 118)
   };
 
+  #undef S
 
-  // Outpost bonuses for knights and bishops, indexed by square (from white's
-  // point of view).
-  const Value KnightOutpostBonus[64] = {
-    Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),
-    Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),
-    Value(0),Value(0),Value(5),Value(10),Value(10),Value(5),Value(0),Value(0),
-    Value(0),Value(5),Value(20),Value(30),Value(30),Value(20),Value(5),Value(0),
-    Value(0),Value(10),Value(30),Value(40),Value(40),Value(30),Value(10),Value(0),
-    Value(0),Value(5),Value(20),Value(20),Value(20),Value(20),Value(5),Value(0),
-    Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),
-    Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0)
-  };
-
-  const Value BishopOutpostBonus[64] = {
-    Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),
-    Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),
-    Value(0),Value(0),Value(5),Value(5),Value(5),Value(5),Value(0),Value(0),
-    Value(0),Value(5),Value(10),Value(10),Value(10),Value(10),Value(5),Value(0),
-    Value(0),Value(10),Value(20),Value(20),Value(20),Value(20),Value(10),Value(0),
-    Value(0),Value(5),Value(8),Value(8),Value(8),Value(8),Value(5),Value(0),
-    Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),
-    Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0),Value(0)
-  };
+  // Bonus for having the side to move (modified by Joona Kiiski)
+  const Score Tempo = make_score(24, 11);
 
-  // Bonus for unstoppable passed pawns:
-  const Value UnstoppablePawnValue = Value(0x500);
+  // Rooks and queens on the 7th rank
+  const Score RookOn7thBonus  = make_score(3, 20);
+  const Score QueenOn7thBonus = make_score(1,  8);
 
-  // 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 attacking pawns on the same rank
+  const Score RookOnPawnBonus  = make_score(3, 48);
+  const Score QueenOnPawnBonus = make_score(1, 40);
 
-  // Rooks on open files:
-  const Value RookOpenFileBonus = Value(40);
-  const Value RookHalfOpenFileBonus = Value(20);
+  // Rooks on open files (modified by Joona Kiiski)
+  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
-  // right to castle:
+  // right to castle.
   const Value TrappedRookPenalty = Value(180);
 
-  // Penalty for a bishop on a7/h7 (a2/h2 for black) which is trapped by
-  // enemy pawns:
-  const Value TrappedBishopA7H7Penalty = Value(300);
-
-  // Bitboard masks for detecting trapped bishops on a7/h7 (a2/h2 for black):
-  const Bitboard MaskA7H7[2] = {
-    ((1ULL << SQ_A7) | (1ULL << SQ_H7)),
-    ((1ULL << SQ_A2) | (1ULL << SQ_H2))
-  };
-
   // Penalty for a bishop on a1/h1 (a8/h8 for black) which is trapped by
-  // a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for black).  This can obviously only
+  // a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for black). This can obviously only
   // happen in Chess960 games.
-  const Value TrappedBishopA1H1Penalty = Value(100);
-
-  // Bitboard masks for detecting trapped bishops on a1/h1 (a8/h8 for black):
-  const Bitboard MaskA1H1[2] = {
-    ((1ULL << SQ_A1) | (1ULL << SQ_H1)),
-    ((1ULL << SQ_A8) | (1ULL << SQ_H8))
+  const Score TrappedBishopA1H1Penalty = make_score(100, 100);
+
+  // Penalty for an undefended bishop or knight
+  const Score UndefendedMinorPenalty = make_score(25, 10);
+
+  // The SpaceMask[Color] contains the area of the board which is considered
+  // by the space evaluation. In the middle game, each side is given a bonus
+  // based on how many squares inside this area are safe and available for
+  // friendly minor pieces.
+  const Bitboard SpaceMask[] = {
+    (1ULL << SQ_C2) | (1ULL << SQ_D2) | (1ULL << SQ_E2) | (1ULL << SQ_F2) |
+    (1ULL << SQ_C3) | (1ULL << SQ_D3) | (1ULL << SQ_E3) | (1ULL << SQ_F3) |
+    (1ULL << SQ_C4) | (1ULL << SQ_D4) | (1ULL << SQ_E4) | (1ULL << SQ_F4),
+    (1ULL << SQ_C7) | (1ULL << SQ_D7) | (1ULL << SQ_E7) | (1ULL << SQ_F7) |
+    (1ULL << SQ_C6) | (1ULL << SQ_D6) | (1ULL << SQ_E6) | (1ULL << SQ_F6) |
+    (1ULL << SQ_C5) | (1ULL << SQ_D5) | (1ULL << SQ_E5) | (1ULL << SQ_F5)
   };
 
-  
-  /// King safety constants and variables.  The king safety scores are taken
-  /// from the array SafetyTable[].  Various little "meta-bonuses" measuring
-  /// the strength of the attack are added up into an integer, which is used
-  /// as an index to SafetyTable[].
-
-  // Attack weights for each piece type.
-  const int QueenAttackWeight = 5;
-  const int RookAttackWeight = 3;
-  const int BishopAttackWeight = 2;
-  const int KnightAttackWeight = 2;
-
-  // Bonuses for safe checks for each piece type.  
-  int QueenContactCheckBonus = 4;
-  int RookContactCheckBonus = 2;
-  int QueenCheckBonus = 2;
-  int RookCheckBonus = 1;
-  int BishopCheckBonus = 1;
-  int KnightCheckBonus = 1;
-  int DiscoveredCheckBonus = 3;
-
-  // Scan for queen contact mates?
-  const bool QueenContactMates = true;
-
-  // Bonus for having a mate threat.
-  int MateThreatBonus = 3;
-
-  // InitKingDanger[] contains bonuses based on the position of the defending
-  // king.
-  const int InitKingDanger[64] = {
-    2, 0, 2, 5, 5, 2, 0, 2,
-    2, 2, 4, 8, 8, 4, 2, 2,
-    7, 10, 12, 12, 12, 12, 10, 7,
+  // King danger constants and variables. The king danger scores are taken
+  // from the KingDangerTable[]. Various little "meta-bonuses" measuring
+  // the strength of the enemy attack are added up into an integer, which
+  // is used as an index to KingDangerTable[].
+  //
+  // KingAttackWeights[PieceType] contains king attack weights by piece type
+  const int KingAttackWeights[] = { 0, 0, 2, 2, 3, 5 };
+
+  // Bonuses for enemy's safe checks
+  const int QueenContactCheckBonus = 6;
+  const int RookContactCheckBonus  = 4;
+  const int QueenCheckBonus        = 3;
+  const int RookCheckBonus         = 2;
+  const int BishopCheckBonus       = 1;
+  const int KnightCheckBonus       = 1;
+
+  // InitKingDanger[Square] contains penalties based on the position of the
+  // defending king, indexed by king's square (from white's point of view).
+  const int InitKingDanger[] = {
+     2,  0,  2,  5,  5,  2,  0,  2,
+     2,  2,  4,  8,  8,  4,  2,  2,
+     7, 10, 12, 12, 12, 12, 10,  7,
     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
+    15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15
   };
 
-  // SafetyTable[] contains the actual king safety scores.  It is initialized
-  // in init_safety().
-  Value SafetyTable[100];
+  // KingDangerTable[Color][attackUnits] contains the actual king danger
+  // weighted scores, indexed by color and by a calculated integer number.
+  Score KingDangerTable[2][128];
+
+  // TracedTerms[Color][PieceType || TracedType] contains a breakdown of the
+  // evaluation terms, used when tracing.
+  Score TracedScores[2][16];
+  std::stringstream TraceStream;
 
+  enum TracedType {
+    PST = 8, IMBALANCE = 9, MOBILITY = 10, THREAT = 11,
+    PASSED = 12, UNSTOPPABLE = 13, SPACE = 14, TOTAL = 15
+  };
 
-  // Pawn and material hash tables, indexed by the current thread id:
-  PawnInfoTable *PawnTable[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
-  MaterialInfoTable *MaterialTable[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
+  // Function prototypes
+  template<bool Trace>
+  Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin);
 
-  // Sizes of pawn and material hash tables:
-  const int PawnTableSize = 16384;
-  const int MaterialTableSize = 1024;
+  template<Color Us>
+  void init_eval_info(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
-  // Array which gives the number of nonzero bits in an 8-bit integer:
-  uint8_t BitCount8Bit[256];
+  template<Color Us, bool Trace>
+  Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility);
 
-  // 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<Color Us, bool Trace>
+  Score evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei, Value margins[]);
 
-  void evaluate_passed_pawns(const Position &pos, EvalInfo &ei);
-  void evaluate_trapped_bishop_a7h7(const Position &pos, Square s, Color us,
-                                    EvalInfo &ei);
-  void evaluate_trapped_bishop_a1h1(const Position &pos, Square s, Color us,
-                                    EvalInfo &ei);
+  template<Color Us>
+  Score evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
-  Value apply_weight(Value v, int w);
-  Value scale_by_game_phase(Value mv, Value ev, Phase ph, ScaleFactor sf[]);
+  template<Color Us>
+  int evaluate_space(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
-  int count_1s_8bit(Bitboard b);
+  template<Color Us>
+  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
-  int compute_weight(int uciWeight, int internalWeight);
-  void init_safety();
+  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
+  Value interpolate(const Score& v, Phase ph, ScaleFactor sf);
+  Score weight_option(const std::string& mgOpt, const std::string& egOpt, Score internalWeight);
+  double to_cp(Value v);
+  void trace_add(int idx, Score term_w, Score term_b = SCORE_ZERO);
+  void trace_row(const char* name, int idx);
 }
 
 
-////
-//// Functions
-////
+namespace Eval {
 
-/// 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.
+  Color RootColor;
 
-Value evaluate(const Position &pos, EvalInfo &ei, int threadID) {
-  Color stm;
-  Square s;
-  ScaleFactor factor[2] = {SCALE_FACTOR_NORMAL, SCALE_FACTOR_NORMAL};
-  Phase phase;
+  /// 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.
 
-  memset(&ei, 0, sizeof(EvalInfo));
+  Value evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
+    return do_evaluate<false>(pos, margin);
+  }
 
-  assert(pos.is_ok());
-  assert(threadID >= 0 && threadID < THREAD_MAX);
 
-  stm = pos.side_to_move();
+  /// init() computes evaluation weights from the corresponding UCI parameters
+  /// and setup king tables.
 
-  // Initialize by reading the incrementally updated scores included in the
-  // position object (material + piece square tables):
-  ei.mgValue = pos.mg_value();
-  ei.egValue = pos.eg_value();
+  void init() {
 
-  // Probe the material hash table:
-  ei.mi = MaterialTable[threadID]->get_material_info(pos);
-  ei.mgValue += ei.mi->mg_value();
-  ei.egValue += ei.mi->eg_value();
+    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]);
 
-  factor[WHITE] = ei.mi->scale_factor(pos, WHITE);
-  factor[BLACK] = ei.mi->scale_factor(pos, BLACK);
+    // 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.
+    if (Options["UCI_AnalyseMode"])
+        Weights[KingDangerUs] = Weights[KingDangerThem] = (Weights[KingDangerUs] + Weights[KingDangerThem]) / 2;
 
-  // If we have a specialized evaluation function for the current material
-  // configuration, call it and return:
-  if(ei.mi->specialized_eval_exists())
-    return ei.mi->evaluate(pos);
-
-  phase = pos.game_phase();
-
-  // Probe the pawn hash table:
-  ei.pi = PawnTable[threadID]->get_pawn_info(pos);
-  ei.mgValue += apply_weight(ei.pi->mg_value(), WeightPawnStructureMidgame);
-  ei.egValue += apply_weight(ei.pi->eg_value(), WeightPawnStructureEndgame);
-
-  // Initialize king attack bitboards and king attack zones for both sides:
-  ei.attackedBy[WHITE][KING] = pos.king_attacks(pos.king_square(WHITE));
-  ei.attackedBy[BLACK][KING] = pos.king_attacks(pos.king_square(BLACK));
-  ei.attackZone[WHITE] =
-    ei.attackedBy[BLACK][KING] | (ei.attackedBy[BLACK][KING] >> 8);
-  ei.attackZone[BLACK] =
-    ei.attackedBy[WHITE][KING] | (ei.attackedBy[WHITE][KING] << 8);
-
-  // Initialize pawn attack bitboards for both sides:
-  ei.attackedBy[WHITE][PAWN] =
-    ((pos.pawns(WHITE) << 9) & ~FileABB) | ((pos.pawns(WHITE) << 7) & ~FileHBB);
-  ei.attackCount[WHITE] +=
-    count_1s_max_15(ei.attackedBy[WHITE][PAWN] & ei.attackedBy[BLACK][KING])/2;
-  ei.attackedBy[BLACK][PAWN] =
-    ((pos.pawns(BLACK) >> 7) & ~FileABB) | ((pos.pawns(BLACK) >> 9) & ~FileHBB);
-  ei.attackCount[BLACK] +=
-    count_1s_max_15(ei.attackedBy[BLACK][PAWN] & ei.attackedBy[WHITE][KING])/2;
-
-  // Evaluate pieces:
-  for(Color c = WHITE; c <= BLACK; c++) {
-    Bitboard b;
+    const int MaxSlope = 30;
+    const int Peak = 1280;
 
-    // Knights
-    for(int i = 0; i < pos.knight_count(c); i++) {
-      s = pos.knight_list(c, i);
-      evaluate_knight(pos, s, c, ei);
-    }
-    
-    // Bishops
-    for(int i = 0; i < pos.bishop_count(c); i++) {
-      s = pos.bishop_list(c, i);
-      evaluate_bishop(pos, s, c, ei);
-    }
+    for (int t = 0, i = 1; i < 100; i++)
+    {
+        t = std::min(Peak, std::min(int(0.4 * i * i), t + MaxSlope));
 
-    // Rooks
-    for(int i = 0; i < pos.rook_count(c); i++) {
-      s = pos.rook_list(c, i);
-      evaluate_rook(pos, s, c, ei);
+        KingDangerTable[1][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerUs]);
+        KingDangerTable[0][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerThem]);
     }
+  }
 
-    // Queens
-    for(int i = 0; i < pos.queen_count(c); i++) {
-      s = pos.queen_list(c, i);
-      evaluate_queen(pos, s, c, ei);
-    }
 
-    // Some special patterns:
+  /// trace() is like evaluate() but instead of a value returns a string suitable
+  /// to be print on stdout with the detailed descriptions and values of each
+  /// evaluation term. Used mainly for debugging.
 
-    // Trapped bishops on a7/h7/a2/h2
-    b = pos.bishops(c) & MaskA7H7[c];
-    while(b) {
-      s = pop_1st_bit(&b);
-      evaluate_trapped_bishop_a7h7(pos, s, c, ei);
-    }
+  std::string trace(const Position& pos) {
 
-    // Trapped bishops on a1/h1/a8/h8 in Chess960:
-    if(Chess960) {
-      b = pos.bishops(c) & MaskA1H1[c];
-      while(b) {
-        s = pop_1st_bit(&b);
-        evaluate_trapped_bishop_a1h1(pos, s, c, ei);
-      }
-    }
+    Value margin;
+    std::string totals;
 
-    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];
-  }
+    RootColor = pos.side_to_move();
 
-  // 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++) {
-    s = pos.king_square(c);
-    evaluate_king(pos, s, c, ei);
-  }
+    TraceStream.str("");
+    TraceStream << std::showpoint << std::showpos << std::fixed << std::setprecision(2);
+    memset(TracedScores, 0, 2 * 16 * sizeof(Score));
+
+    do_evaluate<true>(pos, margin);
+
+    totals = TraceStream.str();
+    TraceStream.str("");
 
-  // 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.
-  if(ei.pi->passed_pawns())
-    evaluate_passed_pawns(pos, ei);
-
-  // Middle-game specific evaluation terms
-  if(phase > PHASE_ENDGAME) {
-
-    // Pawn storms in positions with opposite castling.
-    if(square_file(pos.king_square(WHITE)) >= FILE_E &&
-       square_file(pos.king_square(BLACK)) <= FILE_D)
-      ei.mgValue +=
-        ei.pi->queenside_storm_value(WHITE) -
-        ei.pi->kingside_storm_value(BLACK);
-    else if(square_file(pos.king_square(WHITE)) <= FILE_D &&
-            square_file(pos.king_square(BLACK)) >= FILE_E)
-      ei.mgValue += 
-        ei.pi->kingside_storm_value(WHITE) -
-        ei.pi->queenside_storm_value(BLACK);
+    TraceStream << std::setw(21) << "Eval term " << "|    White    |    Black    |     Total     \n"
+                <<             "                     |   MG    EG  |   MG    EG  |   MG     EG   \n"
+                <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
+
+    trace_row("Material, PST, Tempo", PST);
+    trace_row("Material imbalance", IMBALANCE);
+    trace_row("Pawns", PAWN);
+    trace_row("Knights", KNIGHT);
+    trace_row("Bishops", BISHOP);
+    trace_row("Rooks", ROOK);
+    trace_row("Queens", QUEEN);
+    trace_row("Mobility", MOBILITY);
+    trace_row("King safety", KING);
+    trace_row("Threats", THREAT);
+    trace_row("Passed pawns", PASSED);
+    trace_row("Unstoppable pawns", UNSTOPPABLE);
+    trace_row("Space", SPACE);
+
+    TraceStream <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
+    trace_row("Total", TOTAL);
+    TraceStream << totals;
+
+    return TraceStream.str();
   }
 
-  // Mobility
-  ei.mgValue += apply_weight(ei.mgMobility, WeightMobilityMidgame);
-  ei.egValue += apply_weight(ei.egMobility, WeightMobilityEndgame);
+} // namespace Eval
 
-  // If we don't already have an unusual scale factor, check for opposite
-  // colored bishop endgames, and use a lower scale for those:
-  if(phase < PHASE_MIDGAME && pos.opposite_colored_bishops()
-     && ((factor[WHITE] == SCALE_FACTOR_NORMAL && ei.egValue > Value(0)) ||
-         (factor[BLACK] == SCALE_FACTOR_NORMAL && ei.egValue < Value(0)))) {
-    if(pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK) ==
-       2*BishopValueMidgame) {
-      // Only the two bishops
-      if(pos.pawn_count(WHITE) + pos.pawn_count(BLACK) == 1) {
-        // KBP vs KB with only a single pawn; almost certainly a draw.
-        if(factor[WHITE] == SCALE_FACTOR_NORMAL)
-          factor[WHITE] = ScaleFactor(8);
-        if(factor[BLACK] == SCALE_FACTOR_NORMAL)
-          factor[BLACK] = ScaleFactor(8);
-      }
-      else {
-        // At least two pawns
-        if(factor[WHITE] == SCALE_FACTOR_NORMAL)
-          factor[WHITE] = ScaleFactor(32);
-        if(factor[BLACK] == SCALE_FACTOR_NORMAL)
-          factor[BLACK] = ScaleFactor(32);
-      }
-    }
-    else {
-      // Endgame with opposite-colored bishops, but also other pieces.
-      // Still a bit drawish, but not as drawish as with only the two
-      // bishops.
-      if(factor[WHITE] == SCALE_FACTOR_NORMAL)
-        factor[WHITE] = ScaleFactor(50);
-      if(factor[BLACK] == SCALE_FACTOR_NORMAL)
-        factor[BLACK] = ScaleFactor(50);
-    }
+
+namespace {
+
+template<bool Trace>
+Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
+
+  assert(!pos.in_check());
+
+  EvalInfo ei;
+  Value margins[2];
+  Score score, mobilityWhite, mobilityBlack;
+
+  // margins[] store the uncertainty estimation of position's evaluation
+  // that typically is used by the search for pruning decisions.
+  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
+  // Tempo bonus. Score is computed from the point of view of white.
+  score = pos.psq_score() + (pos.side_to_move() == WHITE ? Tempo : -Tempo);
+
+  // Probe the material hash table
+  ei.mi = pos.this_thread()->materialTable.probe(pos);
+  score += ei.mi->material_value();
+
+  // If we have a specialized evaluation function for the current material
+  // configuration, call it and return.
+  if (ei.mi->specialized_eval_exists())
+  {
+      margin = VALUE_ZERO;
+      return ei.mi->evaluate(pos);
   }
 
-  // Interpolate between the middle game and the endgame score, and
-  // return:
-  Value value = scale_by_game_phase(ei.mgValue, ei.egValue, phase, factor);
+  // Probe the pawn hash table
+  ei.pi = pos.this_thread()->pawnTable.probe(pos);
+  score += ei.pi->pawns_value();
 
-  if(ei.mateThreat[stm] != MOVE_NONE)
-    return 8 * QueenValueMidgame - Sign[stm] * value;
-  else
-    return Sign[stm] * value;
-}
+  // Initialize attack and king safety bitboards
+  init_eval_info<WHITE>(pos, ei);
+  init_eval_info<BLACK>(pos, ei);
 
+  // Evaluate pieces and mobility
+  score +=  evaluate_pieces_of_color<WHITE, Trace>(pos, ei, mobilityWhite)
+          - evaluate_pieces_of_color<BLACK, Trace>(pos, ei, mobilityBlack);
 
-/// quick_evaluate() does a very approximate evaluation of the current position.
-/// It currently considers only material and piece square table scores.  Perhaps
-/// we should add scores from the pawn and material hash tables?
+  score += apply_weight(mobilityWhite - mobilityBlack, Weights[Mobility]);
 
-Value quick_evaluate(const Position &pos) {
-  Color stm;
-  Value mgValue, egValue;
-  ScaleFactor factor[2] = {SCALE_FACTOR_NORMAL, SCALE_FACTOR_NORMAL};
-  Phase phase;
-  
-  assert(pos.is_ok());
+  // 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, margins)
+          - evaluate_king<BLACK, Trace>(pos, ei, margins);
 
-  stm = pos.side_to_move();
+  // Evaluate tactical threats, we need full attack information including king
+  score +=  evaluate_threats<WHITE>(pos, ei)
+          - evaluate_threats<BLACK>(pos, ei);
 
-  mgValue = pos.mg_value();
-  egValue = pos.eg_value();
-  phase = pos.game_phase();
+  // Evaluate passed pawns, we need full attack information including king
+  score +=  evaluate_passed_pawns<WHITE>(pos, ei)
+          - evaluate_passed_pawns<BLACK>(pos, ei);
 
-  Value value = scale_by_game_phase(mgValue, egValue, phase, factor);
+  // If one side has only a king, check whether exists any unstoppable passed pawn
+  if (!pos.non_pawn_material(WHITE) || !pos.non_pawn_material(BLACK))
+      score += evaluate_unstoppable_pawns(pos, ei);
 
-  return Sign[stm] * value;
-}
-  
-
-/// init_eval() initializes various tables used by the evaluation function.
-
-void init_eval(int threads) {
-  assert(threads <= THREAD_MAX);
-  
-  for(int i = 0; i < threads; i++) {
-    if(PawnTable[i] == NULL)
-      PawnTable[i] = new PawnInfoTable(PawnTableSize);
-    if(MaterialTable[i] == NULL)
-      MaterialTable[i] = new MaterialInfoTable(MaterialTableSize);
+  // Evaluate space for both sides, only in middle-game.
+  if (ei.mi->space_weight())
+  {
+      int s = evaluate_space<WHITE>(pos, ei) - evaluate_space<BLACK>(pos, ei);
+      score += apply_weight(make_score(s * ei.mi->space_weight(), 0), Weights[Space]);
   }
-  for(int i = threads; i < THREAD_MAX; i++) {
-    if(PawnTable[i] != NULL) {
-      delete PawnTable[i];
-      PawnTable[i] = NULL;
-    }
-    if(MaterialTable[i] != NULL) {
-      delete MaterialTable[i];
-      MaterialTable[i] = NULL;
-    }
+
+  // Scale winning side if position is more drawish that what it appears
+  ScaleFactor sf = eg_value(score) > VALUE_DRAW ? ei.mi->scale_factor(pos, WHITE)
+                                                : ei.mi->scale_factor(pos, BLACK);
+
+  // If we don't already have an unusual scale factor, check for opposite
+  // colored bishop endgames, and use a lower scale for those.
+  if (   ei.mi->game_phase() < PHASE_MIDGAME
+      && pos.opposite_bishops()
+      && sf == SCALE_FACTOR_NORMAL)
+  {
+      // Only the two bishops ?
+      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.
+          bool one_pawn = (pos.piece_count(WHITE, PAWN) + pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 1);
+          sf = one_pawn ? ScaleFactor(8) : ScaleFactor(32);
+      }
+      else
+          // Endgame with opposite-colored bishops, but also other pieces. Still
+          // a bit drawish, but not as drawish as with only the two bishops.
+           sf = ScaleFactor(50);
   }
 
-  for(Bitboard b = 0ULL; b < 256ULL; b++)
-    BitCount8Bit[b] = count_1s(b);
+  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
+  if (Trace)
+  {
+      trace_add(PST, pos.psq_score());
+      trace_add(IMBALANCE, ei.mi->material_value());
+      trace_add(PAWN, ei.pi->pawns_value());
+      trace_add(MOBILITY, apply_weight(mobilityWhite, Weights[Mobility]), apply_weight(mobilityBlack, Weights[Mobility]));
+      trace_add(THREAT, evaluate_threats<WHITE>(pos, ei), evaluate_threats<BLACK>(pos, ei));
+      trace_add(PASSED, evaluate_passed_pawns<WHITE>(pos, ei), evaluate_passed_pawns<BLACK>(pos, ei));
+      trace_add(UNSTOPPABLE, evaluate_unstoppable_pawns(pos, ei));
+      Score w = make_score(ei.mi->space_weight() * evaluate_space<WHITE>(pos, ei), 0);
+      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(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) << "% * "
+                  << std::setw(6) << (100.0 * sf) / SCALE_FACTOR_NORMAL << "% EG.\n"
+                  << "Total evaluation: " << to_cp(v);
+  }
+
+  return pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v;
 }
 
 
-/// quit_eval() releases heap-allocated memory at program termination.
+  // init_eval_info() initializes king bitboards for given color adding
+  // pawn attacks. To be done at the beginning of the evaluation.
+
+  template<Color Us>
+  void init_eval_info(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
 
-void quit_eval() {
-  for(int i = 0; i < THREAD_MAX; i++) {
-    delete PawnTable[i];
-    delete MaterialTable[i];
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+
+    Bitboard b = ei.attackedBy[Them][KING] = pos.attacks_from<KING>(pos.king_square(Them));
+    ei.attackedBy[Us][PAWN] = ei.pi->pawn_attacks(Us);
+
+    // 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)
+    {
+        ei.kingRing[Them] = (b | (Us == WHITE ? b >> 8 : b << 8));
+        b &= ei.attackedBy[Us][PAWN];
+        ei.kingAttackersCount[Us] = b ? popcount<Max15>(b) / 2 : 0;
+        ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] = ei.kingAttackersWeight[Us] = 0;
+    } else
+        ei.kingRing[Them] = ei.kingAttackersCount[Us] = 0;
   }
-}
 
 
-/// read_weights() reads evaluation weights from the corresponding UCI
-/// parameters.
-
-void read_weights(Color sideToMove) {
-  WeightMobilityMidgame =
-    compute_weight(get_option_value_int("Mobility (Middle Game)"),
-                   WeightMobilityMidgameInternal);
-  WeightMobilityEndgame =
-    compute_weight(get_option_value_int("Mobility (Endgame)"),
-                   WeightMobilityEndgameInternal);
-  WeightPawnStructureMidgame =
-    compute_weight(get_option_value_int("Pawn Structure (Middle Game)"),
-                   WeightPawnStructureMidgameInternal);
-  WeightPawnStructureEndgame =
-    compute_weight(get_option_value_int("Pawn Structure (Endgame)"),
-                   WeightPawnStructureEndgameInternal);
-  WeightPassedPawnsMidgame =
-    compute_weight(get_option_value_int("Passed Pawns (Middle Game)"),
-                   WeightPassedPawnsMidgameInternal);
-  WeightPassedPawnsEndgame =
-    compute_weight(get_option_value_int("Passed Pawns (Endgame)"),
-                   WeightPassedPawnsEndgameInternal);
-  WeightKingSafety[sideToMove] =
-    compute_weight(get_option_value_int("Cowardice"), WeightKingSafetyInternal);
-  WeightKingSafety[opposite_color(sideToMove)] =
-    compute_weight(get_option_value_int("Aggressiveness"),
-                   WeightKingSafetyInternal);
-  WeightKingSafety[opposite_color(sideToMove)] =
-    (get_option_value_int("Aggressiveness") * 0x100) / 100;
-
-  init_safety();
-}
+  // evaluate_outposts() evaluates bishop and knight outposts squares
 
+  template<PieceType Piece, Color Us>
+  Score evaluate_outposts(const Position& pos, EvalInfo& ei, Square s) {
 
-namespace {
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
-  // 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) {
-
-    Color them = opposite_color(us);
-    Bitboard b = p.knight_attacks(s);
-    ei.attackedBy[us][KNIGHT] |= b;
-
-    // King attack
-    if(b & ei.attackZone[us]) {
-      ei.attackCount[us]++;
-      ei.attackWeight[us] += KnightAttackWeight;
-      Bitboard bb = (b & ei.attackedBy[them][KING]);
-      if(bb) ei.attacked[us] += count_1s_max_15(bb);
-    }
-        
-    // Mobility
-    int mob = count_1s_max_15(b & ~p.pieces_of_color(us));
-    ei.mgMobility += Sign[us] * MidgameKnightMobilityBonus[mob];
-    ei.egMobility += Sign[us] * EndgameKnightMobilityBonus[mob];
-
-    // Knight outposts:
-    if(p.square_is_weak(s, them)) {
-      Value v, bonus;
-      
-      // Initial bonus based on square:
-      v = bonus = KnightOutpostBonus[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.knight_count(them) == 0 &&
-           (SquaresByColorBB[square_color(s)] &
-            p.bishops(them)) == EmptyBoardBB) {
-          bonus += v;
-        }
-      }
+    assert (Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT);
+
+    // Initial bonus based on square
+    Value bonus = OutpostBonus[Piece == BISHOP][relative_square(Us, s)];
 
-      ei.mgValue += Sign[us] * bonus;
-      ei.egValue += Sign[us] * bonus;
+    // Increase bonus if supported by pawn, especially if the opponent has
+    // no minor piece which can exchange the outpost piece.
+    if (bonus && (ei.attackedBy[Us][PAWN] & s))
+    {
+        if (   !pos.pieces(Them, KNIGHT)
+            && !(same_color_squares(s) & pos.pieces(Them, BISHOP)))
+            bonus += bonus + bonus / 2;
+        else
+            bonus += bonus / 2;
     }
+    return make_score(bonus, bonus);
   }
 
 
-  // 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) {
+  // evaluate_pieces<>() assigns bonuses and penalties to the pieces of a given color
 
-    Color them = opposite_color(us);
-    Bitboard b =
-      bishop_attacks_bb(s, p.occupied_squares() & ~p.queens(us));
-                                   
-    ei.attackedBy[us][BISHOP] |= b;
+  template<PieceType Piece, Color Us, bool Trace>
+  Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility, Bitboard mobilityArea) {
 
-    // King attack
-    if(b & ei.attackZone[us]) {
-      ei.attackCount[us]++;
-      ei.attackWeight[us] += BishopAttackWeight;
-      Bitboard bb = (b & ei.attackedBy[them][KING]);
-      if(bb) ei.attacked[us] += count_1s_max_15(bb);
-    }
-
-    // Mobility:
-    int mob = count_1s_max_15(b & ~p.pieces_of_color(us));
-    ei.mgMobility += Sign[us] * MidgameBishopMobilityBonus[mob];
-    ei.egMobility += Sign[us] * EndgameBishopMobilityBonus[mob];
-
-    // Bishop outposts:
-    if(p.square_is_weak(s, them)) {
-      Value v, bonus;
-      
-      // Initial bonus based on square:
-      v = bonus = BishopOutpostBonus[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.knight_count(them) == 0 &&
-           (SquaresByColorBB[square_color(s)] &
-            p.bishops(them)) == EmptyBoardBB) {
-          bonus += v;
+    Bitboard b;
+    Square s, ksq;
+    int mob;
+    File f;
+    Score score = SCORE_ZERO;
+
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Square* pl = pos.piece_list(Us, Piece);
+
+    ei.attackedBy[Us][Piece] = 0;
+
+    while ((s = *pl++) != SQ_NONE)
+    {
+        // Find attacked squares, including x-ray attacks for bishops and rooks
+        if (Piece == KNIGHT || Piece == QUEEN)
+            b = pos.attacks_from<Piece>(s);
+        else if (Piece == BISHOP)
+            b = attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, QUEEN));
+        else if (Piece == ROOK)
+            b = attacks_bb<ROOK>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN));
+        else
+            assert(false);
+
+        ei.attackedBy[Us][Piece] |= b;
+
+        if (b & ei.kingRing[Them])
+        {
+            ei.kingAttackersCount[Us]++;
+            ei.kingAttackersWeight[Us] += KingAttackWeights[Piece];
+            Bitboard bb = (b & ei.attackedBy[Them][KING]);
+            if (bb)
+                ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] += popcount<Max15>(bb);
         }
-      }
 
-      ei.mgValue += Sign[us] * bonus;
-      ei.egValue += Sign[us] * bonus;
-    }    
-  }
-  
-
-  // 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) {
-
-    Color them = opposite_color(us);
-    
-    // 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;
-      }
-    }
+        mob = (Piece != QUEEN ? popcount<Max15>(b & mobilityArea)
+                              : popcount<Full >(b & mobilityArea));
 
-    // Rook on 7th rank:
-    if(pawn_rank(us, s) == RANK_7 &&
-       pawn_rank(us, p.king_square(them)) == RANK_8) {
-      ei.mgValue += Sign[us] * MidgameRookOn7thBonus;
-      ei.egValue += Sign[us] * EndgameRookOn7thBonus;
-    }
+        mobility += MobilityBonus[Piece][mob];
 
-    //Bitboard b = p.rook_attacks(s);
-    Bitboard b =
-      rook_attacks_bb(s, p.occupied_squares() & ~p.rooks_and_queens(us));
-    ei.attackedBy[us][ROOK] |= b;
-
-    // King attack
-    if(b & ei.attackZone[us]) {
-      ei.attackCount[us]++;
-      ei.attackWeight[us] += RookAttackWeight;
-      Bitboard bb = (b & ei.attackedBy[them][KING]);
-      if(bb) ei.attacked[us] += count_1s_max_15(bb);
-    }
+        // 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);
 
-    // Mobility
-    int mob = count_1s_max_15(b & ~p.pieces_of_color(us));
-    ei.mgMobility += Sign[us] * MidgameRookMobilityBonus[mob];
-    ei.egMobility += Sign[us] * EndgameRookMobilityBonus[mob];
-
-    // Penalize rooks which are trapped inside a king which has lost the
-    // right to castle:
-    if(mob <= 6 && !ei.pi->file_is_half_open(us, f)) {
-      Square ksq = p.king_square(us);
-      if(square_file(ksq) >= FILE_E && square_file(s) > square_file(ksq) &&
-         (pawn_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);
+            if (!more_than_one(b) && (b & pos.pieces(Them)))
+                score += ThreatBonus[Piece][type_of(pos.piece_on(lsb(b)))];
         }
-      }
-      else if(square_file(ksq) <= FILE_D && square_file(s) < square_file(ksq)
-              && (pawn_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);
+
+        // 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];
+
+        // 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);
+
+        if ((Piece == ROOK || Piece == QUEEN) && relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
+        {
+            // 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
+        if (Piece == BISHOP && pos.is_chess960())
+        {
+            // An important Chess960 pattern: A cornered bishop blocked by
+            // a friendly pawn diagonally in front of it is a very serious
+            // problem, especially when that pawn is also blocked.
+            if (s == relative_square(Us, SQ_A1) || s == relative_square(Us, SQ_H1))
+            {
+                Square d = pawn_push(Us) + (file_of(s) == FILE_A ? DELTA_E : DELTA_W);
+                if (pos.piece_on(s + d) == make_piece(Us, PAWN))
+                {
+                    if (!pos.is_empty(s + d + pawn_push(Us)))
+                        score -= 2*TrappedBishopA1H1Penalty;
+                    else if (pos.piece_on(s + 2*d) == make_piece(Us, PAWN))
+                        score -= TrappedBishopA1H1Penalty;
+                    else
+                        score -= TrappedBishopA1H1Penalty / 2;
+                }
+            }
+        }
+
+        // Special extra evaluation for rooks
+        if (Piece == ROOK)
+        {
+            // Open and half-open files
+            f = file_of(s);
+            if (ei.pi->file_is_half_open(Us, f))
+            {
+                if (ei.pi->file_is_half_open(Them, f))
+                    score += RookOpenFileBonus;
+                else
+                    score += RookHalfOpenFileBonus;
+            }
+
+            // 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;
+
+            ksq = pos.king_square(Us);
+
+            if (    file_of(ksq) >= FILE_E
+                &&  file_of(s) > file_of(ksq)
+                && (relative_rank(Us, ksq) == RANK_1 || rank_of(ksq) == rank_of(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, file_of(ksq)))
+                    score -= make_score(pos.can_castle(Us) ? (TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2
+                                                           : (TrappedRookPenalty - mob * 16), 0);
+            }
+            else if (    file_of(ksq) <= FILE_D
+                     &&  file_of(s) < file_of(ksq)
+                     && (relative_rank(Us, ksq) == RANK_1 || rank_of(ksq) == rank_of(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, file_of(ksq)))
+                    score -= make_score(pos.can_castle(Us) ? (TrappedRookPenalty - mob * 16) / 2
+                                                           : (TrappedRookPenalty - mob * 16), 0);
+            }
         }
-      }
     }
+
+    if (Trace)
+        TracedScores[Us][Piece] = score;
+
+    return score;
   }
 
 
-  // evaluate_queen() assigns bonuses and penalties to a queen of a given
-  // color on a given square.
-  
-  void evaluate_queen(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei) {
+  // evaluate_threats<>() assigns bonuses according to the type of attacking piece
+  // and the type of attacked one.
 
-    Color them = opposite_color(us);
+  template<Color Us>
+  Score evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
 
-    // Queen on 7th rank:
-    if(pawn_rank(us, s) == RANK_7 &&
-       pawn_rank(us, p.king_square(them)) == RANK_8) {
-      ei.mgValue += Sign[us] * MidgameQueenOn7thBonus;
-      ei.egValue += Sign[us] * EndgameQueenOn7thBonus;
-    }
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+
+    Bitboard b, undefendedMinors, weakEnemies;
+    Score score = SCORE_ZERO;
+
+    // Undefended minors get penalized even if not under attack
+    undefendedMinors =  pos.pieces(Them)
+                      & (pos.pieces(BISHOP) | pos.pieces(KNIGHT))
+                      & ~ei.attackedBy[Them][0];
 
-    Bitboard b = p.queen_attacks(s);
-    ei.attackedBy[us][QUEEN] |= b;
+    if (undefendedMinors)
+        score += more_than_one(undefendedMinors) ? UndefendedMinorPenalty * 2
+                                                 : UndefendedMinorPenalty;
 
-    // King attack
-    if(b & ei.attackZone[us]) {
-      ei.attackCount[us]++;
-      ei.attackWeight[us] += QueenAttackWeight;
-      Bitboard bb = (b & ei.attackedBy[them][KING]);
-      if(bb) ei.attacked[us] += count_1s_max_15(bb);
+    // Enemy pieces not defended by a pawn and under our attack
+    weakEnemies =  pos.pieces(Them)
+                 & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
+                 & ei.attackedBy[Us][0];
+
+    if (!weakEnemies)
+        return score;
+
+    // Add bonus according to type of attacked enemy piece and to the
+    // type of attacking piece, from knights to queens. Kings are not
+    // considered because are already 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))
+                    score += ThreatBonus[pt1][pt2];
     }
-    
-    // Mobility
-    int mob = count_1s(b & ~p.pieces_of_color(us));
-    ei.mgMobility += Sign[us] * MidgameQueenMobilityBonus[mob];
-    ei.egMobility += Sign[us] * EndgameQueenMobilityBonus[mob];
+    return score;
   }
 
 
-  // evaluate_king() assigns bonuses and penalties to a king of a given
-  // color on a given square.
-  
-  void evaluate_king(const Position &p, Square s, Color us, EvalInfo &ei) {
-    
-    int shelter = 0, sign = Sign[us];
-
-    // King shelter.
-    if(pawn_rank(us, s) <= RANK_4) {
-      Bitboard pawns = p.pawns(us) & this_and_neighboring_files_bb(s);
-      Rank r = square_rank(s);
-      for(int i = 0; i < 3; i++)
-        shelter += count_1s_8bit(pawns >> ((r+(i+1)*sign) * 8)) * (64>>i);
-      ei.mgValue += sign * Value(shelter);
-    }
+  // evaluate_pieces_of_color<>() assigns bonuses and penalties to all the
+  // pieces of a given color.
 
-    // King safety.  This is quite complicated, and is almost certainly far
-    // from optimally tuned.  
-    Color them = opposite_color(us);
-    if(p.queen_count(them) >= 1 && ei.attackCount[them] >= 2
-       && p.non_pawn_material(them) >= QueenValueMidgame + RookValueMidgame
-       && ei.attacked[them]) {
-
-      // Is it the attackers turn to move?
-      bool sente = (them == p.side_to_move());
-      
-      // Find the attacked squares around the king which has no defenders
-      // apart from the king itself:
-      Bitboard undefended =
-        ei.attacked_by(them) & ~ei.attacked_by(us, PAWN)
-        & ~ei.attacked_by(us, KNIGHT) & ~ei.attacked_by(us, BISHOP)
-        & ~ei.attacked_by(us, ROOK) & ~ei.attacked_by(us, QUEEN)
-        & ei.attacked_by(us, KING);
-      Bitboard occ = p.occupied_squares(), b, b2;
-
-      // Initialize the 'attackUnits' variable, which is used later on as an
-      // index to the SafetyTable[] array.  The initial is based on the number
-      // and types of the attacking pieces, the number of attacked and
-      // undefended squares around the king, the square of the king, and the
-      // quality of the pawn shelter.
-      int attackUnits =
-        Min((ei.attackCount[them] * ei.attackWeight[them]) / 2, 25)
-        + (ei.attacked[them] + count_1s_max_15(undefended)) * 3
-        + InitKingDanger[relative_square(us, s)] - shelter / 32;
-
-      // Analyse safe queen contact checks:
-      b = undefended & ei.attacked_by(them, QUEEN) & ~p.pieces_of_color(them);
-      if(b) {
-        Bitboard attackedByOthers =
-          ei.attacked_by(them, PAWN) | ei.attacked_by(them, KNIGHT)
-          | ei.attacked_by(them, BISHOP) | ei.attacked_by(them, ROOK);
-        b &= attackedByOthers;
-        if(b) {
-          // The bitboard b now contains the squares available for safe queen
-          // contact checks.
-          int count = count_1s_max_15(b);
-          attackUnits += QueenContactCheckBonus * count * (sente? 2 : 1);
-
-          // Is there a mate threat?
-          if(QueenContactMates && !p.is_check()) {
-            Bitboard escapeSquares =
-              p.king_attacks(s) & ~p.pieces_of_color(us) & ~attackedByOthers;
-            while(b) {
-              Square from, to = pop_1st_bit(&b);
-              if(!(escapeSquares
-                   & ~queen_attacks_bb(to, occ & clear_mask_bb(s)))) {
-                // We have a mate, unless the queen is pinned or there
-                // is an X-ray attack through the queen.
-                for(int i = 0; i < p.queen_count(them); i++) {
-                  from = p.queen_list(them, i);
-                  if(bit_is_set(p.queen_attacks(from), to)
-                     && !bit_is_set(p.pinned_pieces(them), from)
-                     && !(rook_attacks_bb(to, occ & clear_mask_bb(from))
-                          & p.rooks_and_queens(us))
-                     && !(rook_attacks_bb(to, occ & clear_mask_bb(from))
-                          & p.rooks_and_queens(us)))
-                    ei.mateThreat[them] = make_move(from, to);
-                }
-              }
-            }
-          }
-        }
-      }
+  template<Color Us, bool Trace>
+  Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility) {
+
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+
+    Score score = mobility = SCORE_ZERO;
 
-      // Analyse safe rook contact checks:
-      if(RookContactCheckBonus) {
-        b = undefended & ei.attacked_by(them, ROOK) & ~p.pieces_of_color(them);
-        if(b) {
-          Bitboard attackedByOthers =
-            ei.attacked_by(them, PAWN) | ei.attacked_by(them, KNIGHT)
-            | ei.attacked_by(them, BISHOP) | ei.attacked_by(them, QUEEN);
-          b &= attackedByOthers;
-          if(b) {
-            int count = count_1s_max_15(b);
-            attackUnits += (RookContactCheckBonus * count * (sente? 2 : 1));
-          }
+    // Do not include in mobility squares protected by enemy pawns or occupied by our pieces
+    const Bitboard mobilityArea = ~(ei.attackedBy[Them][PAWN] | pos.pieces(Us));
+
+    score += evaluate_pieces<KNIGHT, Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
+    score += evaluate_pieces<BISHOP, Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
+    score += evaluate_pieces<ROOK,   Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
+    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];
+    return score;
+  }
+
+
+  // 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, Value margins[]) {
+
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+
+    Bitboard undefended, b, b1, b2, safe;
+    int attackUnits;
+    const Square ksq = pos.king_square(Us);
+
+    // King shelter and enemy pawns storm
+    Score score = ei.pi->king_safety<Us>(pos, ksq);
+
+    // King safety. This is quite complicated, and is almost certainly far
+    // from optimally tuned.
+    if (   ei.kingAttackersCount[Them] >= 2
+        && ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them])
+    {
+        // 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[Us][PAWN]   | ei.attackedBy[Us][KNIGHT]
+                        | ei.attackedBy[Us][BISHOP] | ei.attackedBy[Us][ROOK]
+                        | ei.attackedBy[Us][QUEEN]);
+
+        // Initialize the 'attackUnits' variable, which is used later on as an
+        // index to the KingDangerTable[] array. The initial value is based on
+        // the number and types of the enemy's attacking pieces, the number of
+        // attacked and undefended squares around our king, the square of the
+        // king, and the quality of the pawn shelter.
+        attackUnits =  std::min(25, (ei.kingAttackersCount[Them] * ei.kingAttackersWeight[Them]) / 2)
+                     + 3 * (ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them] + popcount<Max15>(undefended))
+                     + InitKingDanger[relative_square(Us, ksq)]
+                     - mg_value(score) / 32;
+
+        // Analyse enemy's safe queen contact checks. First find undefended
+        // squares around the king attacked by enemy queen...
+        b = undefended & ei.attackedBy[Them][QUEEN] & ~pos.pieces(Them);
+        if (b)
+        {
+            // ...then remove squares not supported by another enemy piece
+            b &= (  ei.attackedBy[Them][PAWN]   | ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
+                  | ei.attackedBy[Them][BISHOP] | ei.attackedBy[Them][ROOK]);
+            if (b)
+                attackUnits +=  QueenContactCheckBonus
+                              * popcount<Max15>(b)
+                              * (Them == pos.side_to_move() ? 2 : 1);
         }
-      }
-      
-      // Analyse safe distance checks:
-      if(QueenCheckBonus > 0 || RookCheckBonus > 0) {
-        b = p.rook_attacks(s) & ~p.pieces_of_color(them) & ~ei.attacked_by(us);
-
-        // Queen checks
-        b2 = b & ei.attacked_by(them, QUEEN);
-        if(b2) attackUnits += QueenCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
-
-        // Rook checks
-        b2 = b & ei.attacked_by(them, ROOK);
-        if(b2) attackUnits += RookCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
-      }
-      if(QueenCheckBonus > 0 || BishopCheckBonus > 0) {
-        b = p.bishop_attacks(s) & ~p.pieces_of_color(them) & ~ei.attacked_by(us);
-        // Queen checks
-        b2 = b & ei.attacked_by(them, QUEEN);
-        if(b2) attackUnits += QueenCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
-
-        // Bishop checks
-        b2 = b & ei.attacked_by(them, BISHOP);
-        if(b2) attackUnits += BishopCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
-      }
-      if(KnightCheckBonus > 0) {
-        b = p.knight_attacks(s) & ~p.pieces_of_color(them) & ~ei.attacked_by(us);
-        // Knight checks
-        b2 = b & ei.attacked_by(them, KNIGHT);
-        if(b2) attackUnits += KnightCheckBonus * count_1s_max_15(b2);
-      }
 
-      // Analyse discovered checks (only for non-pawns right now, consider
-      // adding pawns later).
-      if(DiscoveredCheckBonus) {
-        b = p.discovered_check_candidates(them) & ~p.pawns();
-        if(b)
-          attackUnits +=
-            DiscoveredCheckBonus * count_1s_max_15(b) * (sente? 2 : 1);
-      }
+        // Analyse enemy's safe rook contact checks. First find undefended
+        // squares around the king attacked by enemy rooks...
+        b = undefended & ei.attackedBy[Them][ROOK] & ~pos.pieces(Them);
+
+        // Consider only squares where the enemy rook gives check
+        b &= PseudoAttacks[ROOK][ksq];
+
+        if (b)
+        {
+            // ...then remove squares not supported by another enemy piece
+            b &= (  ei.attackedBy[Them][PAWN]   | ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
+                  | ei.attackedBy[Them][BISHOP] | ei.attackedBy[Them][QUEEN]);
+            if (b)
+                attackUnits +=  RookContactCheckBonus
+                              * popcount<Max15>(b)
+                              * (Them == pos.side_to_move() ? 2 : 1);
+        }
 
-      // Has a mate threat been found?  We don't do anything here if the
-      // side with the mating move is the side to move, because in that
-      // case the mating side will get a huge bonus at the end of the main
-      // evaluation function instead.
-      if(ei.mateThreat[them] != MOVE_NONE)
-        attackUnits += MateThreatBonus;
-
-      // Ensure that attackUnits is between 0 and 99, in order to avoid array
-      // out of bounds errors:
-      if(attackUnits < 0) attackUnits = 0;
-      if(attackUnits >= 100) attackUnits = 99;
-
-      // Finally, extract the king safety score from the SafetyTable[] array.
-      // Add the score to the evaluation, and also to ei.futilityMargin.  The
-      // reason for adding the king safety score to the futility margin is
-      // that the king safety scores can sometimes be very big, and that
-      // capturing a single attacking piece can therefore result in a score
-      // change far bigger than the value of the captured piece.
-      Value v = apply_weight(SafetyTable[attackUnits], WeightKingSafety[us]);
-      ei.mgValue -= sign * v;
-      if(us == p.side_to_move())
-        ei.futilityMargin += v;
+        // Analyse enemy's safe distance checks for sliders and knights
+        safe = ~(pos.pieces(Them) | ei.attackedBy[Us][0]);
+
+        b1 = pos.attacks_from<ROOK>(ksq) & safe;
+        b2 = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq) & safe;
+
+        // Enemy queen safe checks
+        b = (b1 | b2) & ei.attackedBy[Them][QUEEN];
+        if (b)
+            attackUnits += QueenCheckBonus * popcount<Max15>(b);
+
+        // Enemy rooks safe checks
+        b = b1 & ei.attackedBy[Them][ROOK];
+        if (b)
+            attackUnits += RookCheckBonus * popcount<Max15>(b);
+
+        // Enemy bishops safe checks
+        b = b2 & ei.attackedBy[Them][BISHOP];
+        if (b)
+            attackUnits += BishopCheckBonus * popcount<Max15>(b);
+
+        // Enemy knights safe checks
+        b = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & ei.attackedBy[Them][KNIGHT] & safe;
+        if (b)
+            attackUnits += KnightCheckBonus * popcount<Max15>(b);
+
+        // To index KingDangerTable[] attackUnits must be in [0, 99] range
+        attackUnits = std::min(99, std::max(0, attackUnits));
+
+        // Finally, extract the king danger score from the KingDangerTable[]
+        // 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.
+        score -= KingDangerTable[Us == Eval::RootColor][attackUnits];
+        margins[Us] += mg_value(KingDangerTable[Us == Eval::RootColor][attackUnits]);
     }
+
+    if (Trace)
+        TracedScores[Us][KING] = score;
+
+    return score;
   }
 
 
-  // evaluate_passed_pawns() evaluates the passed pawns for both sides.
-
-  void evaluate_passed_pawns(const Position &pos, EvalInfo &ei) {
-    bool hasUnstoppable[2] = {false, false};
-    int movesToGo[2] = {100, 100};
-
-    for(Color us = WHITE; us <= BLACK; us++) {
-      Color them = opposite_color(us);
-      Square ourKingSq = pos.king_square(us);
-      Square theirKingSq = pos.king_square(them);
-      Bitboard b = ei.pi->passed_pawns() & pos.pawns(us), b2, b3, b4;
-
-      while(b) {
-        Square s = pop_1st_bit(&b);
-        assert(pos.piece_on(s) == pawn_of_color(us));
-        assert(pos.pawn_is_passed(us, s));
-
-        int r = int(pawn_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:
-        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);
-
-        // If the pawn is free to advance, increase bonus:
-        if(pos.square_is_empty(blockSq)) {
-
-          b2 = squares_in_front_of(us, s);
-          b3 = b2 & ei.attacked_by(them);
-          b4 = b2 & ei.attacked_by(us);
-          if((b2 & pos.pieces_of_color(them)) == EmptyBoardBB) {
-            // There are no enemy pieces in the pawn's path!  Are any of the
-            // squares in the pawn's path attacked by the enemy?
-            if(b3 == EmptyBoardBB)
-              // No enemy attacks, huge bonus!
-              ebonus += Value(tr * ((b2 == b4)? 17 : 15));
-            else
-              // OK, there are enemy attacks.  Are those 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));
-          }
-          else {
-            // There are some enemy pieces in the pawn's path.  While this is
-            // sad, we still assign a moderate bonus if all squares in the path
-            // which are either occupied by or attacked by enemy pieces are
-            // also attacked by us.
-            if(((b3 | (b2 & pos.pieces_of_color(them))) & ~b4) == EmptyBoardBB)
-              ebonus += Value(tr * 6);
-          }
-          // At last, add a small bonus when there are no *friendly* pieces
-          // in the pawn's path:
-          if((b2 & pos.pieces_of_color(us)) == EmptyBoardBB)
-            ebonus += Value(tr);
-        }
+  // evaluate_passed_pawns<>() evaluates the passed pawns of the given color
+
+  template<Color Us>
+  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+
+    Bitboard b, squaresToQueen, defendedSquares, unsafeSquares, supportingPawns;
+    Score score = SCORE_ZERO;
+
+    b = ei.pi->passed_pawns(Us);
 
-        // If the pawn is supported by a friendly pawn, increase bonus.
-        b2 = pos.pawns(us) & neighboring_files_bb(s);
-        if(b2 & rank_bb(s))
-          ebonus += Value(r * 20);
-        else if(pos.pawn_attacks(them, s) & b2)
-          ebonus += Value(r * 12);
-
-        // If the other side has only a king, check whether the pawn is
-        // unstoppable:
-        if(pos.non_pawn_material(them) == Value(0)) {
-          Square qsq;
-          int d;
-
-          qsq = relative_square(us, make_square(square_file(s), RANK_8));
-          d = square_distance(s, qsq) - square_distance(theirKingSq, qsq)
-            + ((us == pos.side_to_move())? 0 : 1);
-
-          if(d < 0) {
-            int mtg = RANK_8 - pawn_rank(us, s);
-            int blockerCount =
-              count_1s_max_15(squares_in_front_of(us,s)&pos.occupied_squares());
-            mtg += blockerCount;
-            d += blockerCount;
-            if(d < 0) {
-              hasUnstoppable[us] = true;
-              movesToGo[us] = Min(movesToGo[us], mtg);
+    if (!b)
+        return SCORE_ZERO;
+
+    do {
+        Square s = pop_lsb(&b);
+
+        assert(pos.pawn_is_passed(Us, s));
+
+        int r = int(relative_rank(Us, s) - RANK_2);
+        int rr = r * (r - 1);
+
+        // Base bonus based on rank
+        Value mbonus = Value(20 * rr);
+        Value ebonus = Value(10 * (rr + r + 1));
+
+        if (rr)
+        {
+            Square blockSq = s + pawn_push(Us);
+
+            // Adjust bonus based on kings proximity
+            ebonus += Value(square_distance(pos.king_square(Them), blockSq) * 5 * rr);
+            ebonus -= Value(square_distance(pos.king_square(Us), blockSq) * 2 * rr);
+
+            // If blockSq is not the queening square then consider also a second push
+            if (rank_of(blockSq) != (Us == WHITE ? RANK_8 : RANK_1))
+                ebonus -= Value(square_distance(pos.king_square(Us), blockSq + pawn_push(Us)) * rr);
+
+            // If the pawn is free to advance, increase bonus
+            if (pos.is_empty(blockSq))
+            {
+                squaresToQueen = forward_bb(Us, s);
+                defendedSquares = squaresToQueen & ei.attackedBy[Us][0];
+
+                // 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
+                // the squares in the pawn's path attacked or occupied by the enemy.
+                if (   (forward_bb(Them, s) & pos.pieces(Them, ROOK, QUEEN))
+                    && (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));
+
+                // 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.
+                if (!unsafeSquares)
+                    ebonus += Value(rr * (squaresToQueen == defendedSquares ? 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 ?
+                    // If yes, big bonus (but smaller than when there are no enemy attacks),
+                    // if no, somewhat smaller bonus.
+                    ebonus += Value(rr * ((unsafeSquares & defendedSquares) == unsafeSquares ? 13 : 8));
             }
-          }
-        }
-        // Rook pawns are a special case:  They are sometimes worse, and
-        // sometimes better than other passed pawns.  It is difficult to find
-        // good rules for determining whether they are good or bad.  For now,
-        // we try the following:  Increase the value for rook pawns if the
+        } // rr != 0
+
+        // Increase the bonus if the passed pawn is supported by a friendly pawn
+        // on the same rank and a bit smaller if it's on the previous rank.
+        supportingPawns = pos.pieces(Us, PAWN) & adjacent_files_bb(file_of(s));
+        if (supportingPawns & rank_bb(s))
+            ebonus += Value(r * 20);
+
+        else if (supportingPawns & rank_bb(s - pawn_push(Us)))
+            ebonus += Value(r * 12);
+
+        // Rook pawns are a special case: They are sometimes worse, and
+        // sometimes better than other passed pawns. It is difficult to find
+        // good rules for determining whether they are good or bad. For now,
+        // we try the following: Increase the value for rook pawns if the
         // other side has no pieces apart from a knight, and decrease the
         // value if the other side has a rook or queen.
-        if(square_file(s) == FILE_A || square_file(s) == FILE_H) {
-          if(pos.non_pawn_material(them) == KnightValueMidgame
-             && pos.knight_count(them) == 1)
-            ebonus += ebonus / 4;
-          else if(pos.rooks_and_queens(them))
-            ebonus -= ebonus / 4;
+        if (file_of(s) == FILE_A || file_of(s) == FILE_H)
+        {
+            if (pos.non_pawn_material(Them) <= KnightValueMg)
+                ebonus += ebonus / 4;
+            else if (pos.pieces(Them, ROOK, QUEEN))
+                ebonus -= ebonus / 4;
         }
+        score += make_score(mbonus, ebonus);
 
-        // Add the scores for this pawn to the middle game and endgame eval.
-        ei.mgValue += apply_weight(Sign[us] * mbonus, WeightPassedPawnsMidgame);
-        ei.egValue += apply_weight(Sign[us] * ebonus, WeightPassedPawnsEndgame);
-      }
-    }
+    } while (b);
 
-    // 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]) {
-      // 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.
-    }
+    // Add the scores to the middle game and endgame eval
+    return apply_weight(score, Weights[PassedPawns]);
   }
 
 
-  // evaluate_trapped_bishop_a7h7() determines whether a bishop on a7/h7
-  // (a2/h2 for black) is trapped by enemy pawns, and assigns a penalty
-  // if it is.
-  
-  void evaluate_trapped_bishop_a7h7(const Position &pos, Square s, Color us,
-                                    EvalInfo &ei) {
-    Piece pawn = pawn_of_color(opposite_color(us));
-    Square b6, b8;
+  // evaluate_unstoppable_pawns() evaluates the unstoppable passed pawns for both sides, this is quite
+  // conservative and returns a winning score only when we are very sure that the pawn is winning.
 
-    assert(square_is_ok(s));
-    assert(pos.piece_on(s) == bishop_of_color(us));
+  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
 
-    if(square_file(s) == FILE_A) {
-      b6 = relative_square(us, SQ_B6);
-      b8 = relative_square(us, SQ_B8);
-    }
-    else {
-      b6 = relative_square(us, SQ_G6);
-      b8 = relative_square(us, SQ_G8);
-    }
+    Bitboard b, b2, blockers, supporters, queeningPath, candidates;
+    Square s, blockSq, queeningSquare;
+    Color c, winnerSide, loserSide;
+    bool pathDefended, opposed;
+    int pliesToGo, movesToGo, oppMovesToGo, sacptg, blockersCount, minKingDist, kingptg, d;
+    int pliesToQueen[] = { 256, 256 };
 
-    if(pos.piece_on(b6) == pawn && pos.see(s, b6) < 0 && pos.see(s, b8) < 0) {
-      ei.mgValue -= Sign[us] * TrappedBishopA7H7Penalty;
-      ei.egValue -= Sign[us] * TrappedBishopA7H7Penalty;
-    }
+    // Step 1. Hunt for unstoppable passed pawns. If we find at least one,
+    // record how many plies are required for promotion.
+    for (c = WHITE; c <= BLACK; c++)
+    {
+        // Skip if other side has non-pawn pieces
+        if (pos.non_pawn_material(~c))
+            continue;
 
-  }
+        b = ei.pi->passed_pawns(c);
+
+        while (b)
+        {
+            s = pop_lsb(&b);
+            queeningSquare = relative_square(c, file_of(s) | RANK_8);
+            queeningPath = forward_bb(c, s);
+
+            // 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);
 
+            if (movesToGo >= oppMovesToGo && !pathDefended)
+                continue;
 
-  // evaluate_trapped_bishop_a1h1() determines whether a bishop on a1/h1
-  // (a8/h8 for black) is trapped by a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for
-  // black), and assigns a penalty if it is.  This pattern can obviously
-  // only occur in Chess960 games.
-  
-  void evaluate_trapped_bishop_a1h1(const Position &pos, Square s, Color us,
-                                    EvalInfo &ei) {
-    Piece pawn = pawn_of_color(us);
-    Square b2, b3, c3;
-
-    assert(Chess960);
-    assert(square_is_ok(s));
-    assert(pos.piece_on(s) == bishop_of_color(us));
-
-    if(square_file(s) == FILE_A) {
-      b2 = relative_square(us, SQ_B2);
-      b3 = relative_square(us, SQ_B3);
-      c3 = relative_square(us, SQ_C3);
+            // 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((queeningPath & pos.pieces()) == (queeningPath & pos.pieces(c)));
+
+            // Add moves needed to free the path from friendly pieces and retest condition
+            movesToGo += popcount<Max15>(queeningPath & pos.pieces(c));
+
+            if (movesToGo >= oppMovesToGo && !pathDefended)
+                continue;
+
+            pliesToGo = 2 * movesToGo - int(c == pos.side_to_move());
+            pliesToQueen[c] = std::min(pliesToQueen[c], pliesToGo);
+        }
     }
-    else {
-      b2 = relative_square(us, SQ_G2);
-      b3 = relative_square(us, SQ_G3);
-      c3 = relative_square(us, SQ_F3);
+
+    // Step 2. If either side cannot promote at least three plies before the other side then situation
+    // becomes too complex and we give up. Otherwise we determine the possibly "winning side"
+    if (abs(pliesToQueen[WHITE] - pliesToQueen[BLACK]) < 3)
+        return SCORE_ZERO;
+
+    winnerSide = (pliesToQueen[WHITE] < pliesToQueen[BLACK] ? WHITE : BLACK);
+    loserSide = ~winnerSide;
+
+    // Step 3. Can the losing side possibly create a new passed pawn and thus prevent the loss?
+    b = candidates = pos.pieces(loserSide, PAWN);
+
+    while (b)
+    {
+        s = pop_lsb(&b);
+
+        // Compute plies from queening
+        queeningSquare = relative_square(loserSide, file_of(s) | RANK_8);
+        movesToGo = rank_distance(s, queeningSquare) - int(relative_rank(loserSide, s) == RANK_2);
+        pliesToGo = 2 * movesToGo - int(loserSide == pos.side_to_move());
+
+        // Check if (without even considering any obstacles) we're too far away or doubled
+        if (   pliesToQueen[winnerSide] + 3 <= pliesToGo
+            || (forward_bb(loserSide, s) & pos.pieces(loserSide, PAWN)))
+            candidates ^= s;
     }
 
-    if(pos.piece_on(b2) == pawn) {
-      Value penalty;
+    // If any candidate is already a passed pawn it _may_ promote in time. We give up.
+    if (candidates & ei.pi->passed_pawns(loserSide))
+        return SCORE_ZERO;
+
+    // Step 4. Check new passed pawn creation through king capturing and pawn sacrifices
+    b = candidates;
+
+    while (b)
+    {
+        s = pop_lsb(&b);
+        sacptg = blockersCount = 0;
+        minKingDist = kingptg = 256;
+
+        // Compute plies from queening
+        queeningSquare = relative_square(loserSide, file_of(s) | RANK_8);
+        movesToGo = rank_distance(s, queeningSquare) - int(relative_rank(loserSide, s) == RANK_2);
+        pliesToGo = 2 * movesToGo - int(loserSide == pos.side_to_move());
+
+        // Generate list of blocking pawns and supporters
+        supporters = adjacent_files_bb(file_of(s)) & candidates;
+        opposed = forward_bb(loserSide, s) & pos.pieces(winnerSide, PAWN);
+        blockers = passed_pawn_mask(loserSide, s) & pos.pieces(winnerSide, PAWN);
+
+        assert(blockers);
+
+        // How many plies does it take to remove all the blocking pawns?
+        while (blockers)
+        {
+            blockSq = pop_lsb(&blockers);
+            movesToGo = 256;
+
+            // Check pawns that can give support to overcome obstacle, for instance
+            // black pawns: a4, b4 white: b2 then pawn in b4 is giving support.
+            if (!opposed)
+            {
+                b2 = supporters & in_front_bb(winnerSide, blockSq + pawn_push(winnerSide));
+
+                while (b2) // This while-loop could be replaced with LSB/MSB (depending on color)
+                {
+                    d = square_distance(blockSq, pop_lsb(&b2)) - 2;
+                    movesToGo = std::min(movesToGo, d);
+                }
+            }
 
-      if(!pos.square_is_empty(b3))
-        penalty = 2*TrappedBishopA1H1Penalty;
-      else if(pos.piece_on(c3) == pawn)
-        penalty = TrappedBishopA1H1Penalty;
-      else
-        penalty = TrappedBishopA1H1Penalty / 2;
-      
-      ei.mgValue -= Sign[us] * penalty;
-      ei.egValue -= Sign[us] * penalty;
+            // Check pawns that can be sacrificed against the blocking pawn
+            b2 = attack_span_mask(winnerSide, blockSq) & candidates & ~(1ULL << s);
+
+            while (b2) // This while-loop could be replaced with LSB/MSB (depending on color)
+            {
+                d = square_distance(blockSq, pop_lsb(&b2)) - 2;
+                movesToGo = std::min(movesToGo, d);
+            }
+
+            // If obstacle can be destroyed with an immediate pawn exchange / sacrifice,
+            // it's not a real obstacle and we have nothing to add to pliesToGo.
+            if (movesToGo <= 0)
+                continue;
+
+            // Plies needed to sacrifice against all the blocking pawns
+            sacptg += movesToGo * 2;
+            blockersCount++;
+
+            // Plies needed for the king to capture all the blocking pawns
+            d = square_distance(pos.king_square(loserSide), blockSq);
+            minKingDist = std::min(minKingDist, d);
+            kingptg = (minKingDist + blockersCount) * 2;
+        }
+
+        // Check if pawn sacrifice plan _may_ save the day
+        if (pliesToQueen[winnerSide] + 3 > pliesToGo + sacptg)
+            return SCORE_ZERO;
+
+        // Check if king capture plan _may_ save the day (contains some false positives)
+        if (pliesToQueen[winnerSide] + 3 > pliesToGo + kingptg)
+            return SCORE_ZERO;
     }
 
+    // Winning pawn is unstoppable and will promote as first, return big score
+    Score score = make_score(0, (Value) 1280 - 32 * pliesToQueen[winnerSide]);
+    return winnerSide == WHITE ? score : -score;
   }
 
 
-  // apply_weight applies an evaluation weight to a value.
+  // evaluate_space() computes the space evaluation for a given side. The
+  // space evaluation is a simple bonus based on the number of safe squares
+  // available for minor pieces on the central four files on ranks 2--4. Safe
+  // squares one, two or three squares behind a friendly pawn are counted
+  // twice. Finally, the space bonus is scaled by a weight taken from the
+  // material hash table. The aim is to improve play on game opening.
+  template<Color Us>
+  int evaluate_space(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+
+    // Find the safe squares for our pieces inside the area defined by
+    // SpaceMask[]. A square is unsafe if it is attacked by an enemy
+    // pawn, or if it is undefended and attacked by an enemy piece.
+    Bitboard safe =   SpaceMask[Us]
+                   & ~pos.pieces(Us, PAWN)
+                   & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
+                   & (ei.attackedBy[Us][0] | ~ei.attackedBy[Them][0]);
+
+    // 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);
 
-  inline Value apply_weight(Value v, int w) {
-    return (v*w) / 0x100;
+    return popcount<Max15>(safe) + popcount<Max15>(behind & safe);
   }
 
 
-  // scale_by_game_phase interpolates between a middle game and an endgame
-  // score, based on game phase.  It also scales the return value by a
-  // ScaleFactor array.
-  
-  Value scale_by_game_phase(Value mv, Value ev, Phase ph, ScaleFactor sf[]) {
-    assert(mv > -VALUE_INFINITE && mv < VALUE_INFINITE);
-    assert(ev > -VALUE_INFINITE && ev < VALUE_INFINITE);
-    assert(ph >= PHASE_ENDGAME && ph <= PHASE_MIDGAME);
+  // interpolate() interpolates between a middle game and an endgame score,
+  // based on game phase. It also scales the return value by a ScaleFactor array.
 
-    if(ev > Value(0))
-      ev = apply_scale_factor(ev, sf[WHITE]);
-    else
-      ev = apply_scale_factor(ev, sf[BLACK]);
+  Value interpolate(const Score& v, Phase ph, ScaleFactor sf) {
 
-    // Superlinear interpolator
-    int sli_ph = int(ph);
-    sli_ph -= (64 - sli_ph) / 4;
-    sli_ph = Min(PHASE_MIDGAME, Max(PHASE_ENDGAME, sli_ph)); // ceiling
+    assert(mg_value(v) > -VALUE_INFINITE && mg_value(v) < VALUE_INFINITE);
+    assert(eg_value(v) > -VALUE_INFINITE && eg_value(v) < VALUE_INFINITE);
+    assert(ph >= PHASE_ENDGAME && ph <= PHASE_MIDGAME);
 
-    Value result = Value(int((mv * sli_ph + ev * (128 - sli_ph)) / 128));
-    return Value(int(result) & ~(GrainSize - 1));
+    int ev = (eg_value(v) * int(sf)) / SCALE_FACTOR_NORMAL;
+    int result = (mg_value(v) * int(ph) + ev * int(128 - ph)) / 128;
+    return Value((result + GrainSize / 2) & ~(GrainSize - 1));
   }
 
 
-  // count_1s_8bit() counts the number of nonzero bits in the 8 least
-  // significant bits of a Bitboard. This function is used by the king
-  // shield evaluation.
-  
-  int count_1s_8bit(Bitboard b) {
-    return int(BitCount8Bit[b & 0xFF]);
+  // weight_option() computes the value of an evaluation weight, by combining
+  // two UCI-configurable weights (midgame and endgame) with an internal weight.
+
+  Score weight_option(const std::string& mgOpt, const std::string& egOpt, Score internalWeight) {
+
+    // Scale option value from 100 to 256
+    int mg = Options[mgOpt] * 256 / 100;
+    int eg = Options[egOpt] * 256 / 100;
+
+    return apply_weight(make_score(mg, eg), internalWeight);
   }
 
 
-  // compute_weight() computes the value of an evaluation weight, by combining
-  // an UCI-configurable weight with an internal weight.
+  // 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(PawnValueMg); }
 
-  int compute_weight(int uciWeight, int internalWeight) {
-    uciWeight = (uciWeight * 0x100) / 100;
-    return (uciWeight * internalWeight) / 0x100;
+  void trace_add(int idx, Score wScore, Score bScore) {
+
+    TracedScores[WHITE][idx] = wScore;
+    TracedScores[BLACK][idx] = bScore;
   }
-  
-
-  // init_safety() initizes the king safety evaluation, based on UCI
-  // parameters.  It is called from read_weights().
-  
-  void init_safety() {
-    double a, b;
-    int maxSlope, peak, i, j;
-    
-    QueenContactCheckBonus = get_option_value_int("Queen Contact Check Bonus");
-    RookContactCheckBonus = get_option_value_int("Rook Contact Check Bonus");
-    QueenCheckBonus = get_option_value_int("Queen Check Bonus");
-    RookCheckBonus = get_option_value_int("Rook Check Bonus");
-    BishopCheckBonus = get_option_value_int("Bishop Check Bonus");
-    KnightCheckBonus = get_option_value_int("Knight Check Bonus");
-    DiscoveredCheckBonus = get_option_value_int("Discovered Check Bonus");
-    MateThreatBonus = get_option_value_int("Mate Threat Bonus");
-
-    a = get_option_value_int("King Safety Coefficient") / 100.0;
-    b = get_option_value_int("King Safety X Intercept") * 1.0;
-    maxSlope = get_option_value_int("King Safety Max Slope");
-    peak = (get_option_value_int("King Safety Max Value") * 256) / 100;
-    
-    for(i = 0; i < 100; i++) {
-      if(i < b) SafetyTable[i] = Value(0);
-      else if(get_option_value_string("King Safety Curve") == "Quadratic")
-        SafetyTable[i] = Value((int)(a * (i - b) * (i - b)));
-      else if(get_option_value_string("King Safety Curve") == "Linear")
-        SafetyTable[i] = Value((int)(100 * a * (i - b)));
-    }
 
-    for(i = 0; i < 100; i++)
-      if(SafetyTable[i+1] - SafetyTable[i] > maxSlope) {
-        for(j = i + 1; j < 100; j++)
-          SafetyTable[j] = SafetyTable[j-1] + Value(maxSlope);
-      }
-    for(i = 0; i < 100; i++)
-      if(SafetyTable[i]  > Value(peak))
-        SafetyTable[i] = Value(peak);
+
+  // trace_row() is an helper function used by tracing code to register the
+  // values of a single evaluation term.
+
+  void trace_row(const char* name, int idx) {
+
+    Score wScore = TracedScores[WHITE][idx];
+    Score bScore = TracedScores[BLACK][idx];
+
+    switch (idx) {
+    case PST: case IMBALANCE: case PAWN: case UNSTOPPABLE: case TOTAL:
+        TraceStream << std::setw(20) << name << " |   ---   --- |   ---   --- | "
+                    << std::setw(6)  << to_cp(mg_value(wScore)) << " "
+                    << std::setw(6)  << to_cp(eg_value(wScore)) << " \n";
+        break;
+    default:
+        TraceStream << std::setw(20) << name << " | " << std::noshowpos
+                    << std::setw(5)  << to_cp(mg_value(wScore)) << " "
+                    << std::setw(5)  << to_cp(eg_value(wScore)) << " | "
+                    << std::setw(5)  << to_cp(mg_value(bScore)) << " "
+                    << std::setw(5)  << to_cp(eg_value(bScore)) << " | "
+                    << std::showpos
+                    << std::setw(6)  << to_cp(mg_value(wScore - bScore)) << " "
+                    << std::setw(6)  << to_cp(eg_value(wScore - bScore)) << " \n";
+    }
   }
-  
 }