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Evaluate king safety when no queen is present.
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index 050c824ad5807597ccdfcad7800bf91b1523b8ec..ce98af6f8e01b50eb57ad84537dca8a533b756b3 100644 (file)
@@ -147,26 +147,27 @@ namespace {
   // 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)
+    S(0, 0), S(0, 0), S(80, 119), S(80, 119), S(117, 199), S(127, 218)
   };
 
-  // Hanging contains a bonus for each enemy hanging piece
-  const Score Hanging = S(23, 20);
-
-  #undef S
-
-  const Score RookOnPawn       = make_score(10, 28);
-  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 TrappedRook      = make_score(90,  0);
-  const Score Unstoppable      = make_score( 0, 20);
+  // Assorted bonuses and penalties used by evaluation
+  const Score KingOnPawnOne    = S(0 , 64);
+  const Score KingOnPawnMany   = S(0 ,128);
+  const Score RookOnPawn       = S(10, 28);
+  const Score RookOpenFile     = S(43, 21);
+  const Score RookSemiOpenFile = S(19, 10);
+  const Score BishopPawns      = S( 8, 12);
+  const Score MinorBehindPawn  = S(16,  0);
+  const Score TrappedRook      = S(92,  0);
+  const Score Unstoppable      = S( 0, 20);
+  const Score Hanging          = S(23, 20);
 
   // 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 TrappedBishopA1H1 = make_score(50, 50);
+  const Score TrappedBishopA1H1 = S(50, 50);
+
+  #undef S
 
   // SpaceMask[Color] contains the area of the board which is considered
   // by the space evaluation. In the middlegame, each side is given a bonus
@@ -197,6 +198,7 @@ namespace {
   // scores, indexed by a calculated integer number.
   Score KingDanger[128];
 
+  const int ScalePawnSpan[2] = { 38, 56 };
 
   // apply_weight() weighs score 'v' by weight 'w' trying to prevent overflow
   Score apply_weight(Score v, const Weight& w) {
@@ -219,7 +221,7 @@ namespace {
     ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] = ei.attackedBy[Us][PAWN] = ei.pi->pawn_attacks(Us);
 
     // Init king safety tables only if we are going to use them
-    if (pos.count<QUEEN>(Us) && pos.non_pawn_material(Us) > QueenValueMg + PawnValueMg)
+    if (pos.non_pawn_material(Us) > QueenValueMg + PawnValueMg)
     {
         ei.kingRing[Them] = b | shift_bb<Down>(b);
         b &= ei.attackedBy[Us][PAWN];
@@ -231,10 +233,10 @@ namespace {
   }
 
 
-  // evaluate_outposts() evaluates bishop and knight outpost squares
+  // evaluate_outpost() evaluates bishop and knight outpost squares
 
   template<PieceType Pt, Color Us>
-  Score evaluate_outposts(const Position& pos, EvalInfo& ei, Square s) {
+  Score evaluate_outpost(const Position& pos, const EvalInfo& ei, Square s) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -254,7 +256,7 @@ namespace {
             bonus += bonus / 2;
     }
 
-    return make_score(bonus, bonus);
+    return make_score(bonus * 2, bonus / 2);
   }
 
 
@@ -315,9 +317,9 @@ namespace {
             if (Pt == BISHOP)
                 score -= BishopPawns * ei.pi->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
 
-            // Bishop and knight outposts squares
+            // Bishop and knight outpost square
             if (!(pos.pieces(Them, PAWN) & pawn_attack_span(Us, s)))
-                score += evaluate_outposts<Pt, Us>(pos, ei, s);
+                score += evaluate_outpost<Pt, Us>(pos, ei, s);
 
             // Bishop or knight behind a pawn
             if (    relative_rank(Us, s) < RANK_5
@@ -337,7 +339,7 @@ namespace {
 
             // Give a bonus for a rook on a open or semi-open file
             if (ei.pi->semiopen_file(Us, file_of(s)))
-                score += ei.pi->semiopen_file(Them, file_of(s)) ? RookOpenFile : RookSemiopenFile;
+                score += ei.pi->semiopen_file(Them, file_of(s)) ? RookOpenFile : RookSemiOpenFile;
 
             if (mob > 3 || ei.pi->semiopen_file(Us, file_of(s)))
                 continue;
@@ -349,7 +351,7 @@ namespace {
             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_side(Us, file_of(ksq), file_of(s) < file_of(ksq)))
-                score -= (TrappedRook - make_score(mob * 8, 0)) * (1 + !pos.can_castle(Us));
+                score -= (TrappedRook - make_score(mob * 22, 0)) * (1 + !pos.can_castle(Us));
         }
 
         // An important Chess960 pattern: A cornered bishop blocked by a friendly
@@ -412,7 +414,8 @@ namespace {
         attackUnits =  std::min(20, (ei.kingAttackersCount[Them] * ei.kingAttackersWeight[Them]) / 2)
                      + 3 * (ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them] + popcount<Max15>(undefended))
                      + 2 * (ei.pinnedPieces[Us] != 0)
-                     - mg_value(score) / 32;
+                     - mg_value(score) / 32
+                     - !pos.count<QUEEN>(Them) * 15;
 
         // Analyse the enemy's safe queen contact checks. Firstly, find the
         // undefended squares around the king that are attacked by the enemy's
@@ -495,8 +498,17 @@ namespace {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
-    Bitboard b, weakEnemies;
+    Bitboard b, weakEnemies, protectedEnemies;
     Score score = SCORE_ZERO;
+    enum { Minor, Major };
+
+    // Protected enemies
+    protectedEnemies = (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them,PAWN))
+                      & ei.attackedBy[Them][PAWN]
+                      & (ei.attackedBy[Us][KNIGHT] | ei.attackedBy[Us][BISHOP]);
+
+    if(protectedEnemies)
+        score += Threat[Minor][type_of(pos.piece_on(lsb(protectedEnemies)))];
 
     // Enemies not defended by a pawn and under our attack
     weakEnemies =  pos.pieces(Them)
@@ -506,17 +518,21 @@ namespace {
     // Add a bonus according if the attacking pieces are minor or major
     if (weakEnemies)
     {
-        b = weakEnemies & (ei.attackedBy[Us][PAWN] | ei.attackedBy[Us][KNIGHT] | ei.attackedBy[Us][BISHOP]);
+        b = weakEnemies & (ei.attackedBy[Us][KNIGHT] | ei.attackedBy[Us][BISHOP]);
         if (b)
-            score += Threat[0][type_of(pos.piece_on(lsb(b)))];
+            score += Threat[Minor][type_of(pos.piece_on(lsb(b)))];
 
         b = weakEnemies & (ei.attackedBy[Us][ROOK] | ei.attackedBy[Us][QUEEN]);
         if (b)
-            score += Threat[1][type_of(pos.piece_on(lsb(b)))];
+            score += Threat[Major][type_of(pos.piece_on(lsb(b)))];
 
         b = weakEnemies & ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES];
         if (b)
             score += more_than_one(b) ? Hanging * popcount<Max15>(b) : Hanging;
+
+        b = weakEnemies & pos.pieces(Them, PAWN) & ei.attackedBy[Us][KING];
+        if (b)
+            score += more_than_one(b) ? KingOnPawnMany : KingOnPawnOne;
     }
 
     if (Trace)
@@ -565,22 +581,18 @@ namespace {
             // If the pawn is free to advance, then increase the bonus
             if (pos.empty(blockSq))
             {
-                squaresToQueen = forward_bb(Us, s);
-
-                // 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 (    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][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them));
-
-                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
-                    defendedSquares = squaresToQueen & ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
+                // If there is a rook or queen attacking/defending the pawn from behind,
+                // consider all the squaresToQueen. Otherwise consider only the squares
+                // in the pawn's path attacked or occupied by the enemy.
+                defendedSquares = unsafeSquares = squaresToQueen = forward_bb(Us, s);
+
+                Bitboard bb = forward_bb(Them, s) & pos.pieces(ROOK, QUEEN) & pos.attacks_from<ROOK>(s);
+
+                if (!(pos.pieces(Us) & bb))
+                    defendedSquares &= ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
+
+                if (!(pos.pieces(Them) & bb))
+                    unsafeSquares &= ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them);
 
                 // If there aren't any enemy attacks, assign a big bonus. Otherwise
                 // assign a smaller bonus if the block square isn't attacked.
@@ -596,6 +608,8 @@ namespace {
 
                 mbonus += k * rr, ebonus += k * rr;
             }
+            else if(pos.pieces(Us) & blockSq)
+                mbonus += rr * 3 + r * 2 + 3, ebonus += rr + r * 2;
         } // rr != 0
 
         if (pos.count<PAWN>(Us) < pos.count<PAWN>(Them))
@@ -613,17 +627,14 @@ namespace {
 
 
   // evaluate_unstoppable_pawns() scores the most advanced among the passed and
-  // candidate pawns. In case opponent has no pieces but pawns, this is somewhat
-  // related to the possibility that pawns are unstoppable.
+  // candidate pawns. In case both players have no pieces but pawns, this is
+  // somewhat related to the possibility that pawns are unstoppable.
 
-  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, Color us, const EvalInfo& ei) {
+  Score evaluate_unstoppable_pawns(Color us, const EvalInfo& ei) {
 
     Bitboard b = ei.pi->passed_pawns(us) | ei.pi->candidate_pawns(us);
 
-    if (!b || pos.non_pawn_material(~us))
-        return SCORE_ZERO;
-
-    return Unstoppable * int(relative_rank(us, frontmost_sq(us, b)));
+    return b ? Unstoppable * int(relative_rank(us, frontmost_sq(us, b))) : SCORE_ZERO;
   }
 
 
@@ -716,10 +727,10 @@ namespace {
     score +=  evaluate_passed_pawns<WHITE, Trace>(pos, ei)
             - evaluate_passed_pawns<BLACK, Trace>(pos, ei);
 
-    // If one side has only a king, score for potential unstoppable pawns
-    if (!pos.non_pawn_material(WHITE) || !pos.non_pawn_material(BLACK))
-        score +=  evaluate_unstoppable_pawns(pos, WHITE, ei)
-                - evaluate_unstoppable_pawns(pos, BLACK, ei);
+    // If both sides have only pawns, score for potential unstoppable pawns
+    if (!pos.non_pawn_material(WHITE) && !pos.non_pawn_material(BLACK))
+        score +=  evaluate_unstoppable_pawns(WHITE, ei)
+                - evaluate_unstoppable_pawns(BLACK, ei);
 
     // Evaluate space for both sides, only in middlegame
     if (ei.mi->space_weight())
@@ -729,29 +740,35 @@ namespace {
     }
 
     // Scale winning side if position is more drawish than it appears
-    ScaleFactor sf = eg_value(score) > VALUE_DRAW ? ei.mi->scale_factor(pos, WHITE)
-                                                  : ei.mi->scale_factor(pos, BLACK);
+    Color strongSide = eg_value(score) > VALUE_DRAW ? WHITE : BLACK;
+    ScaleFactor sf = ei.mi->scale_factor(pos, strongSide);
 
-    // If we don't already have an unusual scale factor, check for opposite
-    // colored bishop endgames, and use a lower scale for those.
+    // If we don't already have an unusual scale factor, check for certain
+    // types of endgames, and use a lower scale for those.
     if (    ei.mi->game_phase() < PHASE_MIDGAME
-        &&  pos.opposite_bishops()
         && (sf == SCALE_FACTOR_NORMAL || sf == SCALE_FACTOR_ONEPAWN))
     {
-        // Ignoring any pawns, do both sides only have a single bishop and no
-        // other pieces?
-        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.count<PAWN>(WHITE) + pos.count<PAWN>(BLACK) == 1);
-            sf = one_pawn ? ScaleFactor(8) : ScaleFactor(32);
+        if (pos.opposite_bishops()) {
+            // Ignoring any pawns, do both sides only have a single bishop and no
+            // other pieces?
+            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.count<PAWN>(WHITE) + pos.count<PAWN>(BLACK) == 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 * sf / SCALE_FACTOR_NORMAL);
+        } else if (    abs(eg_value(score)) <= BishopValueEg
+                   &&  ei.pi->pawn_span(strongSide) <= 1
+                   && !pos.pawn_passed(~strongSide, pos.king_square(~strongSide))) {
+            // Endings where weaker side can be place his king in front of the opponent's pawns are drawish.
+            sf = ScaleFactor(ScalePawnSpan[ei.pi->pawn_span(strongSide)]);
         }
-        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 * sf / SCALE_FACTOR_NORMAL);
     }
 
     // Interpolate between a middlegame and a (scaled by 'sf') endgame score