]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/evaluate.cpp
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[stockfish] / src / evaluate.cpp
index 4865910e917b3c0d2237490a7aec4244e6bd5efe..c7fec9131e11ceeef0b1499c92b2ea1c012c0d83 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2012 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2013 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
 
 namespace {
 
+  enum ExtendedPieceType { // Used for tracing
+    PST = 8, IMBALANCE, MOBILITY, THREAT, PASSED, UNSTOPPABLE, SPACE, TOTAL
+  };
+
+  namespace Tracing {
+
+    Score scores[COLOR_NB][TOTAL + 1];
+    std::stringstream stream;
+
+    void add(int idx, Score term_w, Score term_b = SCORE_ZERO);
+    void row(const char* name, int idx);
+    std::string do_trace(const Position& pos);
+  }
+
   // 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;
+    Material::Entry* mi;
+    Pawns::Entry* pi;
 
     // attackedBy[color][piece type] is a bitboard representing all squares
-    // attacked by a given color and piece type, attackedBy[color][0] contains
-    // all squares attacked by the given color.
-    Bitboard attackedBy[2][8];
+    // attacked by a given color and piece type, attackedBy[color][ALL_PIECES]
+    // contains all squares attacked by the given color.
+    Bitboard attackedBy[COLOR_NB][PIECE_TYPE_NB];
 
     // kingRing[color] is the zone around the king which is considered
     // by the king safety evaluation. This consists of the squares directly
@@ -50,32 +64,32 @@ namespace {
     // squares two ranks in front of the king. For instance, if black's king
     // is on g8, kingRing[BLACK] is a bitboard containing the squares f8, h8,
     // f7, g7, h7, f6, g6 and h6.
-    Bitboard kingRing[2];
+    Bitboard kingRing[COLOR_NB];
 
     // kingAttackersCount[color] is the number of pieces of the given color
     // which attack a square in the kingRing of the enemy king.
-    int kingAttackersCount[2];
+    int kingAttackersCount[COLOR_NB];
 
     // kingAttackersWeight[color] is the sum of the "weight" of the pieces of the
     // given color which attack a square in the kingRing of the enemy king. The
     // weights of the individual piece types are given by the variables
     // QueenAttackWeight, RookAttackWeight, BishopAttackWeight and
     // KnightAttackWeight in evaluate.cpp
-    int kingAttackersWeight[2];
+    int kingAttackersWeight[COLOR_NB];
 
     // kingAdjacentZoneAttacksCount[color] is the number of attacks to squares
     // directly adjacent to the king of the given color. Pieces which attack
     // more than one square are counted multiple times. For instance, if black's
     // king is on g8 and there's a white knight on g5, this knight adds
     // 2 to kingAdjacentZoneAttacksCount[BLACK].
-    int kingAdjacentZoneAttacksCount[2];
+    int kingAdjacentZoneAttacksCount[COLOR_NB];
   };
 
   // Evaluation grain size, must be a power of 2
-  const int GrainSize = 8;
+  const int GrainSize = 4;
 
   // Evaluation weights, initialized from UCI options
-  enum { Mobility, PassedPawns, Space, KingDangerUs, KingDangerThem };
+  enum { Mobility, PawnStructure, PassedPawns, Space, KingDangerUs, KingDangerThem };
   Score Weights[6];
 
   typedef Value V;
@@ -88,33 +102,32 @@ namespace {
   //
   // Values modified by Joona Kiiski
   const Score WeightsInternal[] = {
-      S(252, 344), S(216, 266), S(46, 0), S(247, 0), S(259, 0)
+      S(289, 344), S(233, 201), S(221, 273), S(46, 0), S(271, 0), S(307, 0)
   };
 
-  // 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.
+  // MobilityBonus[PieceType][attacked] contains 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) }
+     { S(-35,-30), S(-22,-20), S(-9,-10), S( 3,  0), S(15, 10), S(27, 20), // Knights
+       S( 37, 28), S( 42, 31), S(44, 33) },
+     { S(-22,-27), S( -8,-13), S( 6,  1), S(20, 15), S(34, 29), S(48, 43), // Bishops
+       S( 60, 55), S( 68, 63), S(74, 68), S(77, 72), S(80, 75), S(82, 77),
+       S( 84, 79), S( 86, 81) },
+     { S(-17,-33), S(-11,-16), S(-5,  0), S( 1, 16), S( 7, 32), S(13, 48), // Rooks
+       S( 18, 64), S( 22, 80), S(26, 96), S(29,109), S(31,115), S(33,119),
+       S( 35,122), S( 36,123), S(37,124) },
+     { S(-12,-20), S( -8,-13), S(-5, -7), S(-2, -1), S( 1,  5), S( 4, 11), // Queens
+       S(  7, 17), S( 10, 23), S(13, 29), S(16, 34), S(18, 38), S(20, 40),
+       S( 22, 41), S( 23, 41), S(24, 41), S(25, 41), S(25, 41), S(25, 41),
+       S( 25, 41), S( 25, 41), S(25, 41), S(25, 41), S(25, 41), S(25, 41),
+       S( 25, 41), S( 25, 41), S(25, 41), S(25, 41) }
   };
 
-  // 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] = {
+  // Outpost[PieceType][Square] contains bonuses of knights and bishops, indexed
+  // by piece type and square (from white's point of view).
+  const Value Outpost[][SQUARE_NB] = {
   {
   //  A     B     C     D     E     F     G     H
     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // Knights
@@ -132,46 +145,41 @@ namespace {
     V(0), V(5), V(8), V(8), V(8), V(8), V(5), V(0) }
   };
 
-  // ThreatBonus[attacking][attacked] contains threat bonuses according to
-  // which piece type attacks which one.
-  const Score ThreatBonus[][8] = {
+  // Threat[attacking][attacked] contains bonuses according to which piece
+  // type attacks which one.
+  const Score Threat[][PIECE_TYPE_NB] = {
     {}, {},
     { S(0, 0), S( 7, 39), S( 0,  0), S(24, 49), S(41,100), S(41,100) }, // KNIGHT
     { S(0, 0), S( 7, 39), S(24, 49), S( 0,  0), S(41,100), S(41,100) }, // BISHOP
-    { S(0, 0), S(-1, 29), S(15, 49), S(15, 49), S( 0,  0), S(24, 49) }, // ROOK
+    { S(0, 0), S( 0, 22), S(15, 49), S(15, 49), S( 0,  0), S(24, 49) }, // ROOK
     { S(0, 0), S(15, 39), S(15, 39), S(15, 39), S(15, 39), S( 0,  0) }  // QUEEN
   };
 
-  // ThreatenedByPawnPenalty[PieceType] contains a penalty according to which
-  // piece type is attacked by an enemy pawn.
-  const Score ThreatenedByPawnPenalty[] = {
+  // ThreatenedByPawn[PieceType] contains a penalty according to which piece
+  // type is attacked by an enemy pawn.
+  const Score ThreatenedByPawn[] = {
     S(0, 0), S(0, 0), S(56, 70), S(56, 70), S(76, 99), S(86, 118)
   };
 
   #undef S
 
-  // Bonus for having the side to move (modified by Joona Kiiski)
-  const Score Tempo = make_score(24, 11);
-
-  // Rooks and queens on the 7th rank (modified by Joona Kiiski)
-  const Score RookOn7thBonus  = make_score(47, 98);
-  const Score QueenOn7thBonus = make_score(27, 54);
-
-  // Rooks 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.
-  const Value TrappedRookPenalty = Value(180);
+  const Score Tempo            = make_score(24, 11);
+  const Score BishopPin        = make_score(66, 11);
+  const Score RookOn7th        = make_score(11, 20);
+  const Score QueenOn7th       = make_score( 3,  8);
+  const Score RookOnPawn       = make_score(10, 28);
+  const Score QueenOnPawn      = make_score( 4, 20);
+  const Score RookOpenFile     = make_score(43, 21);
+  const Score RookSemiopenFile = make_score(19, 10);
+  const Score BishopPawns      = make_score( 8, 12);
+  const Score MinorBehindPawn  = make_score(16,  0);
+  const Score UndefendedMinor  = make_score(25, 10);
+  const Score TrappedRook      = make_score(90,  0);
 
   // 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
   // happen in Chess960 games.
-  const Score TrappedBishopA1H1Penalty = make_score(100, 100);
-
-  // Penalty for an undefended bishop or knight
-  const Score UndefendedMinorPenalty = make_score(25, 10);
+  const Score TrappedBishopA1H1 = make_score(50, 50);
 
   // 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
@@ -187,24 +195,24 @@ namespace {
   };
 
   // King danger constants and variables. The king danger scores are taken
-  // from the KingDangerTable[]. Various little "meta-bonuses" measuring
+  // from the KingDanger[]. 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[].
+  // is used as an index to KingDanger[].
   //
   // 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
+  const int QueenContactCheck = 6;
+  const int RookContactCheck  = 4;
+  const int QueenCheck        = 3;
+  const int RookCheck         = 2;
+  const int BishopCheck       = 1;
+  const int KnightCheck       = 1;
+
+  // KingExposed[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[] = {
+  const int KingExposed[] = {
      2,  0,  2,  5,  5,  2,  0,  2,
      2,  2,  4,  8,  8,  4,  2,  2,
      7, 10, 12, 12, 12, 12, 10,  7,
@@ -215,19 +223,9 @@ namespace {
     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15
   };
 
-  // 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
-  };
+  // KingDanger[Color][attackUnits] contains the actual king danger weighted
+  // scores, indexed by color and by a calculated integer number.
+  Score KingDanger[COLOR_NB][128];
 
   // Function prototypes
   template<bool Trace>
@@ -240,31 +238,28 @@ namespace {
   Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility);
 
   template<Color Us, bool Trace>
-  Score evaluate_king(const Position& pos, EvalInfo& ei, Value margins[]);
+  Score evaluate_king(const Position& pos, const EvalInfo& ei, Value margins[]);
 
-  template<Color Us>
-  Score evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  template<Color Us, bool Trace>
+  Score evaluate_threats(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
 
-  template<Color Us>
-  int evaluate_space(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  template<Color Us, bool Trace>
+  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
 
   template<Color Us>
-  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  int evaluate_space(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
 
-  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
 
   Value interpolate(const Score& v, Phase ph, ScaleFactor sf);
+  Score apply_weight(Score v, Score w);
   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);
 }
 
 
 namespace Eval {
 
-  Color RootColor;
-
   /// evaluate() is the main evaluation function. It always computes two
   /// values, an endgame score and a middle game score, and interpolates
   /// between them based on the remaining material.
@@ -274,25 +269,26 @@ namespace Eval {
   }
 
 
+  /// 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.
+  std::string trace(const Position& pos) {
+    return Tracing::do_trace(pos);
+  }
+
+
   /// init() computes evaluation weights from the corresponding UCI parameters
   /// and setup king tables.
 
   void init() {
 
-    Weights[Mobility]       = weight_option("Mobility (Middle Game)", "Mobility (Endgame)", WeightsInternal[Mobility]);
-    Weights[PassedPawns]    = weight_option("Passed Pawns (Middle Game)", "Passed Pawns (Endgame)", WeightsInternal[PassedPawns]);
+    Weights[Mobility]       = weight_option("Mobility (Midgame)", "Mobility (Endgame)", WeightsInternal[Mobility]);
+    Weights[PawnStructure]  = weight_option("Pawn Structure (Midgame)", "Pawn Structure (Endgame)", WeightsInternal[PawnStructure]);
+    Weights[PassedPawns]    = weight_option("Passed Pawns (Midgame)", "Passed Pawns (Endgame)", WeightsInternal[PassedPawns]);
     Weights[Space]          = weight_option("Space", "Space", WeightsInternal[Space]);
     Weights[KingDangerUs]   = weight_option("Cowardice", "Cowardice", WeightsInternal[KingDangerUs]);
     Weights[KingDangerThem] = weight_option("Aggressiveness", "Aggressiveness", WeightsInternal[KingDangerThem]);
 
-    // King safety is asymmetrical. Our king danger level is weighted by
-    // "Cowardice" UCI parameter, instead the opponent one by "Aggressiveness".
-    // If running in analysis mode, make sure we use symmetrical king safety. We
-    // do this by replacing both Weights[kingDangerUs] and Weights[kingDangerThem]
-    // by their average.
-    if (Options["UCI_AnalyseMode"])
-        Weights[KingDangerUs] = Weights[KingDangerThem] = (Weights[KingDangerUs] + Weights[KingDangerThem]) / 2;
-
     const int MaxSlope = 30;
     const int Peak = 1280;
 
@@ -300,57 +296,11 @@ namespace Eval {
     {
         t = std::min(Peak, std::min(int(0.4 * i * i), t + MaxSlope));
 
-        KingDangerTable[1][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerUs]);
-        KingDangerTable[0][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerThem]);
+        KingDanger[1][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerUs]);
+        KingDanger[0][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerThem]);
     }
   }
 
-
-  /// 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.
-
-  std::string trace(const Position& pos) {
-
-    Value margin;
-    std::string totals;
-
-    RootColor = pos.side_to_move();
-
-    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("");
-
-    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();
-  }
-
 } // namespace Eval
 
 
@@ -359,11 +309,12 @@ namespace {
 template<bool Trace>
 Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
-  assert(!pos.in_check());
+  assert(!pos.checkers());
 
   EvalInfo ei;
-  Value margins[2];
+  Value margins[COLOR_NB];
   Score score, mobilityWhite, mobilityBlack;
+  Thread* th = pos.this_thread();
 
   // margins[] store the uncertainty estimation of position's evaluation
   // that typically is used by the search for pruning decisions.
@@ -375,7 +326,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   score = pos.psq_score() + (pos.side_to_move() == WHITE ? Tempo : -Tempo);
 
   // Probe the material hash table
-  ei.mi = pos.this_thread()->materialTable.probe(pos);
+  ei.mi = Material::probe(pos, th->materialTable, th->endgames);
   score += ei.mi->material_value();
 
   // If we have a specialized evaluation function for the current material
@@ -387,8 +338,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   }
 
   // Probe the pawn hash table
-  ei.pi = pos.this_thread()->pawnTable.probe(pos);
-  score += ei.pi->pawns_value();
+  ei.pi = Pawns::probe(pos, th->pawnsTable);
+  score += apply_weight(ei.pi->pawns_value(), Weights[PawnStructure]);
 
   // Initialize attack and king safety bitboards
   init_eval_info<WHITE>(pos, ei);
@@ -406,12 +357,12 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
           - evaluate_king<BLACK, Trace>(pos, ei, margins);
 
   // Evaluate tactical threats, we need full attack information including king
-  score +=  evaluate_threats<WHITE>(pos, ei)
-          - evaluate_threats<BLACK>(pos, ei);
+  score +=  evaluate_threats<WHITE, Trace>(pos, ei)
+          - evaluate_threats<BLACK, Trace>(pos, ei);
 
   // Evaluate passed pawns, we need full attack information including king
-  score +=  evaluate_passed_pawns<WHITE>(pos, ei)
-          - evaluate_passed_pawns<BLACK>(pos, ei);
+  score +=  evaluate_passed_pawns<WHITE, Trace>(pos, ei)
+          - evaluate_passed_pawns<BLACK, Trace>(pos, ei);
 
   // 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))
@@ -421,7 +372,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   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]);
+      score += apply_weight(s * ei.mi->space_weight(), Weights[Space]);
   }
 
   // Scale winning side if position is more drawish that what it appears
@@ -435,12 +386,12 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
       && sf == SCALE_FACTOR_NORMAL)
   {
       // Only the two bishops ?
-      if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMidgame
-          && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMidgame)
+      if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMg
+          && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMg)
       {
           // Check for KBP vs KB with only a single pawn that is almost
           // certainly a draw or at least two pawns.
-          bool one_pawn = (pos.piece_count(WHITE, PAWN) + pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 1);
+          bool one_pawn = (pos.count<PAWN>(WHITE) + pos.count<PAWN>(BLACK) == 1);
           sf = one_pawn ? ScaleFactor(8) : ScaleFactor(32);
       }
       else
@@ -455,24 +406,21 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   // 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);
+      Tracing::add(PST, pos.psq_score());
+      Tracing::add(IMBALANCE, ei.mi->material_value());
+      Tracing::add(PAWN, ei.pi->pawns_value());
+      Tracing::add(UNSTOPPABLE, evaluate_unstoppable_pawns(pos, ei));
+      Score w = ei.mi->space_weight() * evaluate_space<WHITE>(pos, ei);
+      Score b = ei.mi->space_weight() * evaluate_space<BLACK>(pos, ei);
+      Tracing::add(SPACE, apply_weight(w, Weights[Space]), apply_weight(b, Weights[Space]));
+      Tracing::add(TOTAL, score);
+      Tracing::stream << "\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;
@@ -485,16 +433,16 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   template<Color Us>
   void init_eval_info(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
 
-    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Color  Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Square Down = (Us == WHITE ? DELTA_S : DELTA_N);
 
     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) >= QueenValueMidgame + RookValueMidgame)
+    if (pos.count<QUEEN>(Us) && pos.non_pawn_material(Us) > QueenValueMg + PawnValueMg)
     {
-        ei.kingRing[Them] = (b | (Us == WHITE ? b >> 8 : b << 8));
+        ei.kingRing[Them] = b | shift_bb<Down>(b);
         b &= ei.attackedBy[Us][PAWN];
         ei.kingAttackersCount[Us] = b ? popcount<Max15>(b) / 2 : 0;
         ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] = ei.kingAttackersWeight[Us] = 0;
@@ -513,14 +461,14 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     assert (Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT);
 
     // Initial bonus based on square
-    Value bonus = OutpostBonus[Piece == BISHOP][relative_square(Us, s)];
+    Value bonus = Outpost[Piece == BISHOP][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 (bonus && (ei.attackedBy[Us][PAWN] & s))
     {
-        if (   !pos.pieces(KNIGHT, Them)
-            && !(same_color_squares(s) & pos.pieces(BISHOP, Them)))
+        if (   !pos.pieces(Them, KNIGHT)
+            && !(squares_of_color(s) & pos.pieces(Them, BISHOP)))
             bonus += bonus + bonus / 2;
         else
             bonus += bonus / 2;
@@ -535,27 +483,20 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility, Bitboard mobilityArea) {
 
     Bitboard b;
-    Square s, ksq;
-    int mob;
-    File f;
+    Square s;
     Score score = SCORE_ZERO;
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
-    const Square* pl = pos.piece_list(Us, Piece);
+    const Square* pl = pos.list<Piece>(Us);
 
     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(QUEEN, Us));
-        else if (Piece == ROOK)
-            b = attacks_bb<ROOK>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(ROOK, QUEEN, Us));
-        else
-            assert(false);
+        b = Piece == BISHOP ? attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, QUEEN))
+          : Piece ==   ROOK ? attacks_bb<  ROOK>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN))
+                            : pos.attacks_from<Piece>(s);
 
         ei.attackedBy[Us][Piece] |= b;
 
@@ -568,105 +509,91 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
                 ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] += popcount<Max15>(bb);
         }
 
-        mob = (Piece != QUEEN ? popcount<Max15>(b & mobilityArea)
-                              : popcount<Full >(b & mobilityArea));
+        int mob = Piece != QUEEN ? popcount<Max15>(b & mobilityArea)
+                                 : popcount<Full >(b & mobilityArea);
 
         mobility += MobilityBonus[Piece][mob];
 
-        // Add a bonus if a slider is pinning an enemy piece
-        if (   (Piece == BISHOP || Piece == ROOK || Piece == QUEEN)
-            && (PseudoAttacks[Piece][pos.king_square(Them)] & s))
-        {
-            b = BetweenBB[s][pos.king_square(Them)] & pos.pieces();
-
-            assert(b);
-
-            if (!more_than_one(b) && (b & pos.pieces(Them)))
-                score += ThreatBonus[Piece][type_of(pos.piece_on(first_1(b)))];
-        }
-
         // Decrease score if we are attacked by an enemy pawn. Remaining part
         // of threat evaluation must be done later when we have full attack info.
         if (ei.attackedBy[Them][PAWN] & s)
-            score -= ThreatenedByPawnPenalty[Piece];
+            score -= ThreatenedByPawn[Piece];
 
-        // Bishop and knight outposts squares
-        if (    (Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT)
-            && !(pos.pieces(PAWN, Them) & attack_span_mask(Us, s)))
-            score += evaluate_outposts<Piece, Us>(pos, ei, s);
+        // Otherwise give a bonus if we are a bishop and can pin a piece or can
+        // give a discovered check through an x-ray attack.
+        else if (    Piece == BISHOP
+                 && (PseudoAttacks[Piece][pos.king_square(Them)] & s)
+                 && !more_than_one(BetweenBB[s][pos.king_square(Them)] & pos.pieces()))
+                 score += BishopPin;
 
-        // Queen or rook on 7th rank
-        if (  (Piece == ROOK || Piece == QUEEN)
-            && relative_rank(Us, s) == RANK_7
-            && relative_rank(Us, pos.king_square(Them)) == RANK_8)
+        // Penalty for bishop with same coloured pawns
+        if (Piece == BISHOP)
+            score -= BishopPawns * ei.pi->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
+
+        if (Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT)
         {
-            score += (Piece == ROOK ? RookOn7thBonus : QueenOn7thBonus);
+            // Bishop and knight outposts squares
+            if (!(pos.pieces(Them, PAWN) & pawn_attack_span(Us, s)))
+                score += evaluate_outposts<Piece, Us>(pos, ei, s);
+
+            // Bishop or knight behind a pawn
+            if (    relative_rank(Us, s) < RANK_5
+                && (pos.pieces(PAWN) & (s + pawn_push(Us))))
+                score += MinorBehindPawn;
         }
 
-        // Special extra evaluation for bishops
-        if (Piece == BISHOP && pos.is_chess960())
+        if (  (Piece == ROOK || Piece == QUEEN)
+            && relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
         {
-            // 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.square_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;
-                }
-            }
+            // Major piece on 7th rank and enemy king trapped on 8th
+            if (   relative_rank(Us, s) == RANK_7
+                && relative_rank(Us, pos.king_square(Them)) == RANK_8)
+                score += Piece == ROOK ? RookOn7th : QueenOn7th;
+
+            // Major piece attacking enemy pawns on the same rank/file
+            Bitboard pawns = pos.pieces(Them, PAWN) & PseudoAttacks[ROOK][s];
+            if (pawns)
+                score += popcount<Max15>(pawns) * (Piece == ROOK ? RookOnPawn : QueenOnPawn);
         }
 
         // 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;
-            }
+            // Give a bonus for a rook on a open or semi-open file
+            if (ei.pi->semiopen(Us, file_of(s)))
+                score += ei.pi->semiopen(Them, file_of(s)) ? RookOpenFile : RookSemiopenFile;
 
-            // 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))
+            if (mob > 3 || ei.pi->semiopen(Us, file_of(s)))
                 continue;
 
-            ksq = pos.king_square(Us);
+            Square 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);
-            }
+            // Penalize rooks which are trapped inside a king. Penalize more if
+            // king has lost right to castle.
+            if (   ((file_of(ksq) < FILE_E) == (file_of(s) < file_of(ksq)))
+                && (rank_of(ksq) == rank_of(s) || relative_rank(Us, ksq) == RANK_1)
+                && !ei.pi->semiopen_on_side(Us, file_of(ksq), file_of(ksq) < FILE_E))
+                score -= (TrappedRook - make_score(mob * 8, 0)) * (pos.can_castle(Us) ? 1 : 2);
+        }
+
+        // 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 (   Piece == BISHOP
+            && pos.is_chess960()
+            && (s == relative_square(Us, SQ_A1) || s == relative_square(Us, SQ_H1)))
+        {
+            const enum Piece P = make_piece(Us, PAWN);
+            Square d = pawn_push(Us) + (file_of(s) == FILE_A ? DELTA_E : DELTA_W);
+            if (pos.piece_on(s + d) == P)
+                score -= !pos.is_empty(s + d + pawn_push(Us)) ? TrappedBishopA1H1 * 4
+                        : pos.piece_on(s + d + d) == P        ? TrappedBishopA1H1 * 2
+                                                              : TrappedBishopA1H1;
         }
     }
 
     if (Trace)
-        TracedScores[Us][Piece] = score;
+        Tracing::scores[Us][Piece] = score;
 
     return score;
   }
@@ -675,8 +602,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   // evaluate_threats<>() assigns bonuses according to the type of attacking piece
   // and the type of attacked one.
 
-  template<Color Us>
-  Score evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+  template<Color Us, bool Trace>
+  Score evaluate_threats(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -684,33 +611,33 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     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];
+    undefendedMinors =  pos.pieces(Them, BISHOP, KNIGHT)
+                      & ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES];
 
     if (undefendedMinors)
-        score += more_than_one(undefendedMinors) ? UndefendedMinorPenalty * 2
-                                                 : UndefendedMinorPenalty;
+        score += UndefendedMinor;
 
     // 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;
+                 & ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
 
     // 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];
-    }
+    if (weakEnemies)
+        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 += Threat[pt1][pt2];
+        }
+
+    if (Trace)
+        Tracing::scores[Us][THREAT] = score;
+
     return score;
   }
 
@@ -726,7 +653,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     Score score = mobility = SCORE_ZERO;
 
     // 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));
+    const Bitboard mobilityArea = ~(ei.attackedBy[Them][PAWN] | pos.pieces(Us, PAWN, KING));
 
     score += evaluate_pieces<KNIGHT, Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
     score += evaluate_pieces<BISHOP, Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
@@ -734,9 +661,12 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     score += evaluate_pieces<QUEEN,  Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
 
     // Sum up all attacked squares
-    ei.attackedBy[Us][0] =   ei.attackedBy[Us][PAWN]   | ei.attackedBy[Us][KNIGHT]
-                           | ei.attackedBy[Us][BISHOP] | ei.attackedBy[Us][ROOK]
-                           | ei.attackedBy[Us][QUEEN]  | ei.attackedBy[Us][KING];
+    ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] =   ei.attackedBy[Us][PAWN]   | ei.attackedBy[Us][KNIGHT]
+                                    | ei.attackedBy[Us][BISHOP] | ei.attackedBy[Us][ROOK]
+                                    | ei.attackedBy[Us][QUEEN]  | ei.attackedBy[Us][KING];
+    if (Trace)
+        Tracing::scores[Us][MOBILITY] = apply_weight(mobility, Weights[Mobility]);
+
     return score;
   }
 
@@ -744,7 +674,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   // 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[]) {
+  Score evaluate_king(const Position& pos, const EvalInfo& ei, Value margins[]) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -762,19 +692,19 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     {
         // Find the attacked squares around the king which has no defenders
         // apart from the king itself
-        undefended = ei.attackedBy[Them][0] & ei.attackedBy[Us][KING];
+        undefended = ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] & ei.attackedBy[Us][KING];
         undefended &= ~(  ei.attackedBy[Us][PAWN]   | ei.attackedBy[Us][KNIGHT]
                         | ei.attackedBy[Us][BISHOP] | ei.attackedBy[Us][ROOK]
                         | ei.attackedBy[Us][QUEEN]);
 
         // 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
+        // index to the KingDanger[] 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)]
+                     + KingExposed[relative_square(Us, ksq)]
                      - mg_value(score) / 32;
 
         // Analyse enemy's safe queen contact checks. First find undefended
@@ -786,7 +716,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
             b &= (  ei.attackedBy[Them][PAWN]   | ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
                   | ei.attackedBy[Them][BISHOP] | ei.attackedBy[Them][ROOK]);
             if (b)
-                attackUnits +=  QueenContactCheckBonus
+                attackUnits +=  QueenContactCheck
                               * popcount<Max15>(b)
                               * (Them == pos.side_to_move() ? 2 : 1);
         }
@@ -804,13 +734,13 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
             b &= (  ei.attackedBy[Them][PAWN]   | ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
                   | ei.attackedBy[Them][BISHOP] | ei.attackedBy[Them][QUEEN]);
             if (b)
-                attackUnits +=  RookContactCheckBonus
+                attackUnits +=  RookContactCheck
                               * popcount<Max15>(b)
                               * (Them == pos.side_to_move() ? 2 : 1);
         }
 
         // Analyse enemy's safe distance checks for sliders and knights
-        safe = ~(pos.pieces(Them) | ei.attackedBy[Us][0]);
+        safe = ~(pos.pieces(Them) | ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
 
         b1 = pos.attacks_from<ROOK>(ksq) & safe;
         b2 = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq) & safe;
@@ -818,37 +748,37 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         // Enemy queen safe checks
         b = (b1 | b2) & ei.attackedBy[Them][QUEEN];
         if (b)
-            attackUnits += QueenCheckBonus * popcount<Max15>(b);
+            attackUnits += QueenCheck * popcount<Max15>(b);
 
         // Enemy rooks safe checks
         b = b1 & ei.attackedBy[Them][ROOK];
         if (b)
-            attackUnits += RookCheckBonus * popcount<Max15>(b);
+            attackUnits += RookCheck * popcount<Max15>(b);
 
         // Enemy bishops safe checks
         b = b2 & ei.attackedBy[Them][BISHOP];
         if (b)
-            attackUnits += BishopCheckBonus * popcount<Max15>(b);
+            attackUnits += BishopCheck * 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);
+            attackUnits += KnightCheck * popcount<Max15>(b);
 
-        // To index KingDangerTable[] attackUnits must be in [0, 99] range
+        // To index KingDanger[] attackUnits must be in [0, 99] range
         attackUnits = std::min(99, std::max(0, attackUnits));
 
-        // Finally, extract the king danger score from the KingDangerTable[]
+        // Finally, extract the king danger score from the KingDanger[]
         // 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]);
+        score -= KingDanger[Us == Search::RootColor][attackUnits];
+        margins[Us] += mg_value(KingDanger[Us == Search::RootColor][attackUnits]);
     }
 
     if (Trace)
-        TracedScores[Us][KING] = score;
+        Tracing::scores[Us][KING] = score;
 
     return score;
   }
@@ -856,8 +786,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
   // evaluate_passed_pawns<>() evaluates the passed pawns of the given color
 
-  template<Color Us>
-  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+  template<Color Us, bool Trace>
+  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -866,11 +796,9 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
     b = ei.pi->passed_pawns(Us);
 
-    if (!b)
-        return SCORE_ZERO;
-
-    do {
-        Square s = pop_1st_bit(&b);
+    while (b)
+    {
+        Square s = pop_lsb(&b);
 
         assert(pos.pawn_is_passed(Us, s));
 
@@ -878,8 +806,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         int rr = r * (r - 1);
 
         // Base bonus based on rank
-        Value mbonus = Value(20 * rr);
-        Value ebonus = Value(10 * (rr + r + 1));
+        Value mbonus = Value(17 * rr);
+        Value ebonus = Value(7 * (rr + r + 1));
 
         if (rr)
         {
@@ -890,40 +818,48 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
             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))
+            if (relative_rank(Us, blockSq) != RANK_8)
                 ebonus -= Value(square_distance(pos.king_square(Us), blockSq + pawn_push(Us)) * rr);
 
             // If the pawn is free to advance, increase bonus
-            if (pos.square_empty(blockSq))
+            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(ROOK, QUEEN, Them))
-                    && (forward_bb(Them, s) & pos.pieces(ROOK, QUEEN, Them) & pos.attacks_from<ROOK>(s)))
+                if (    unlikely(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));
+                    unsafeSquares = squaresToQueen & (ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them));
 
-                // If there aren't enemy attacks or pieces along the path to queen give
-                // huge bonus. Even bigger if we protect the pawn's path.
-                if (!unsafeSquares)
-                    ebonus += Value(rr * (squaresToQueen == defendedSquares ? 17 : 15));
+                if (    unlikely(forward_bb(Them, s) & pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN))
+                    && (forward_bb(Them, s) & pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN) & pos.attacks_from<ROOK>(s)))
+                    defendedSquares = squaresToQueen;
                 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));
+                    defendedSquares = squaresToQueen & ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
+
+                // If there aren't enemy attacks huge bonus, a bit smaller if at
+                // least block square is not attacked, otherwise smallest bonus.
+                int k = !unsafeSquares ? 15 : !(unsafeSquares & blockSq) ? 9 : 3;
+
+                // Big bonus if the path to queen is fully defended, a bit less
+                // if at least block square is defended.
+                if (defendedSquares == squaresToQueen)
+                    k += 6;
+
+                else if (defendedSquares & blockSq)
+                    k += (unsafeSquares & defendedSquares) == unsafeSquares ? 4 : 2;
+
+                mbonus += Value(k * rr), ebonus += Value(k * rr);
             }
         } // 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(PAWN, Us) & adjacent_files_bb(file_of(s));
+        supportingPawns = pos.pieces(Us, PAWN) & adjacent_files_bb(file_of(s));
         if (supportingPawns & rank_bb(s))
             ebonus += Value(r * 20);
 
@@ -938,14 +874,17 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         // value if the other side has a rook or queen.
         if (file_of(s) == FILE_A || file_of(s) == FILE_H)
         {
-            if (pos.non_pawn_material(Them) <= KnightValueMidgame)
+            if (pos.non_pawn_material(Them) <= KnightValueMg)
                 ebonus += ebonus / 4;
-            else if (pos.pieces(ROOK, QUEEN, Them))
+            else if (pos.pieces(Them, ROOK, QUEEN))
                 ebonus -= ebonus / 4;
         }
         score += make_score(mbonus, ebonus);
 
-    } while (b);
+    }
+
+    if (Trace)
+        Tracing::scores[Us][PASSED] = apply_weight(score, Weights[PassedPawns]);
 
     // Add the scores to the middle game and endgame eval
     return apply_weight(score, Weights[PassedPawns]);
@@ -955,7 +894,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   // 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.
 
-  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
     Bitboard b, b2, blockers, supporters, queeningPath, candidates;
     Square s, blockSq, queeningSquare;
@@ -976,21 +915,21 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
         while (b)
         {
-            s = pop_1st_bit(&b);
-            queeningSquare = relative_square(c, make_square(file_of(s), RANK_8));
+            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);
+            pathDefended = ((ei.attackedBy[c][ALL_PIECES] & queeningPath) == queeningPath);
 
             if (movesToGo >= oppMovesToGo && !pathDefended)
                 continue;
 
             // Opponent king cannot block because path is defended and position
             // is not in check. So only friendly pieces can be blockers.
-            assert(!pos.in_check());
+            assert(!pos.checkers());
             assert((queeningPath & pos.pieces()) == (queeningPath & pos.pieces(c)));
 
             // Add moves needed to free the path from friendly pieces and retest condition
@@ -1013,20 +952,20 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     loserSide = ~winnerSide;
 
     // Step 3. Can the losing side possibly create a new passed pawn and thus prevent the loss?
-    b = candidates = pos.pieces(PAWN, loserSide);
+    b = candidates = pos.pieces(loserSide, PAWN);
 
     while (b)
     {
-        s = pop_1st_bit(&b);
+        s = pop_lsb(&b);
 
         // Compute plies from queening
-        queeningSquare = relative_square(loserSide, make_square(file_of(s), RANK_8));
+        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(PAWN, loserSide)))
+            || (forward_bb(loserSide, s) & pos.pieces(loserSide, PAWN)))
             candidates ^= s;
     }
 
@@ -1039,47 +978,47 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
     while (b)
     {
-        s = pop_1st_bit(&b);
+        s = pop_lsb(&b);
         sacptg = blockersCount = 0;
         minKingDist = kingptg = 256;
 
         // Compute plies from queening
-        queeningSquare = relative_square(loserSide, make_square(file_of(s), RANK_8));
+        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(PAWN, winnerSide);
-        blockers = passed_pawn_mask(loserSide, s) & pos.pieces(PAWN, winnerSide);
+        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_1st_bit(&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));
+                b2 = supporters & in_front_bb(winnerSide, rank_of(blockSq + pawn_push(winnerSide)));
 
                 while (b2) // This while-loop could be replaced with LSB/MSB (depending on color)
                 {
-                    d = square_distance(blockSq, pop_1st_bit(&b2)) - 2;
+                    d = square_distance(blockSq, pop_lsb(&b2)) - 2;
                     movesToGo = std::min(movesToGo, d);
                 }
             }
 
             // Check pawns that can be sacrificed against the blocking pawn
-            b2 = attack_span_mask(winnerSide, blockSq) & candidates & ~(1ULL << s);
+            b2 = pawn_attack_span(winnerSide, blockSq) & candidates & ~(1ULL << s);
 
             while (b2) // This while-loop could be replaced with LSB/MSB (depending on color)
             {
-                d = square_distance(blockSq, pop_1st_bit(&b2)) - 2;
+                d = square_distance(blockSq, pop_lsb(&b2)) - 2;
                 movesToGo = std::min(movesToGo, d);
             }
 
@@ -1108,7 +1047,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     }
 
     // Winning pawn is unstoppable and will promote as first, return big score
-    Score score = make_score(0, (Value) 0x500 - 0x20 * pliesToQueen[winnerSide]);
+    Score score = make_score(0, (Value) 1280 - 32 * pliesToQueen[winnerSide]);
     return winnerSide == WHITE ? score : -score;
   }
 
@@ -1120,7 +1059,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   // 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) {
+  int evaluate_space(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -1128,16 +1067,20 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     // 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(PAWN, Us)
+                   & ~pos.pieces(Us, PAWN)
                    & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
-                   & (ei.attackedBy[Us][0] | ~ei.attackedBy[Them][0]);
+                   & (ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
 
     // Find all squares which are at most three squares behind some friendly pawn
-    Bitboard behind = pos.pieces(PAWN, Us);
+    Bitboard behind = pos.pieces(Us, PAWN);
     behind |= (Us == WHITE ? behind >>  8 : behind <<  8);
     behind |= (Us == WHITE ? behind >> 16 : behind << 16);
 
-    return popcount<Max15>(safe) + popcount<Max15>(behind & safe);
+    // Since SpaceMask[Us] is fully on our half of the board
+    assert(unsigned(safe >> (Us == WHITE ? 32 : 0)) == 0);
+
+    // Count safe + (behind & safe) with a single popcount
+    return popcount<Full>((Us == WHITE ? safe << 32 : safe >> 32) | (behind & safe));
   }
 
 
@@ -1150,11 +1093,16 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     assert(eg_value(v) > -VALUE_INFINITE && eg_value(v) < VALUE_INFINITE);
     assert(ph >= PHASE_ENDGAME && ph <= PHASE_MIDGAME);
 
-    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));
+    int e = (eg_value(v) * int(sf)) / SCALE_FACTOR_NORMAL;
+    int r = (mg_value(v) * int(ph) + e * int(PHASE_MIDGAME - ph)) / PHASE_MIDGAME;
+    return Value((r / GrainSize) * GrainSize); // Sign independent
   }
 
+  // apply_weight() weights score v by score w trying to prevent overflow
+  Score apply_weight(Score v, Score w) {
+    return make_score((int(mg_value(v)) * mg_value(w)) / 0x100,
+                      (int(eg_value(v)) * eg_value(w)) / 0x100);
+  }
 
   // weight_option() computes the value of an evaluation weight, by combining
   // two UCI-configurable weights (midgame and endgame) with an internal weight.
@@ -1169,41 +1117,73 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   }
 
 
-  // A couple of little helpers used by tracing code, to_cp() converts a value to
-  // a double in centipawns scale, trace_add() stores white and black scores.
+  // Tracing functions definitions
 
-  double to_cp(Value v) { return double(v) / double(PawnValueMidgame); }
+  double to_cp(Value v) { return double(v) / double(PawnValueMg); }
 
-  void trace_add(int idx, Score wScore, Score bScore) {
+  void Tracing::add(int idx, Score wScore, Score bScore) {
 
-    TracedScores[WHITE][idx] = wScore;
-    TracedScores[BLACK][idx] = bScore;
+    scores[WHITE][idx] = wScore;
+    scores[BLACK][idx] = bScore;
   }
 
+  void Tracing::row(const char* name, int idx) {
 
-  // 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];
+    Score wScore = scores[WHITE][idx];
+    Score bScore = scores[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";
+        stream << 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";
+        stream << 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";
     }
   }
+
+  std::string Tracing::do_trace(const Position& pos) {
+
+    stream.str("");
+    stream << std::showpoint << std::showpos << std::fixed << std::setprecision(2);
+    std::memset(scores, 0, 2 * (TOTAL + 1) * sizeof(Score));
+
+    Value margin;
+    do_evaluate<true>(pos, margin);
+
+    std::string totals = stream.str();
+    stream.str("");
+
+    stream << std::setw(21) << "Eval term " << "|    White    |    Black    |     Total     \n"
+                    <<             "                     |   MG    EG  |   MG    EG  |   MG     EG   \n"
+                    <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
+
+    row("Material, PST, Tempo", PST);
+    row("Material imbalance", IMBALANCE);
+    row("Pawns", PAWN);
+    row("Knights", KNIGHT);
+    row("Bishops", BISHOP);
+    row("Rooks", ROOK);
+    row("Queens", QUEEN);
+    row("Mobility", MOBILITY);
+    row("King safety", KING);
+    row("Threats", THREAT);
+    row("Passed pawns", PASSED);
+    row("Unstoppable pawns", UNSTOPPABLE);
+    row("Space", SPACE);
+
+    stream <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
+    row("Total", TOTAL);
+    stream << totals;
+
+    return stream.str();
+  }
 }