]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/material.cpp
Use self-describing constants instead of numbers
[stockfish] / src / material.cpp
index 19a334baa25727e35ee2f198b3e72d93e14b7267..073bef81d98e968da6f2bc8e38635a1bdc5df9a3 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) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2012 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
@@ -17,6 +17,7 @@
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
+#include <algorithm>
 #include <cassert>
 #include <cstring>
 
@@ -39,34 +40,34 @@ namespace {
 
   const int LinearCoefficients[6] = { 1617, -162, -1172, -190, 105, 26 };
 
-  const int QuadraticCoefficientsSameColor[][8] = {
+  const int QuadraticCoefficientsSameColor[][PIECE_TYPE_NB] = {
   { 7, 7, 7, 7, 7, 7 }, { 39, 2, 7, 7, 7, 7 }, { 35, 271, -4, 7, 7, 7 },
   { 7, 25, 4, 7, 7, 7 }, { -27, -2, 46, 100, 56, 7 }, { 58, 29, 83, 148, -3, -25 } };
 
-  const int QuadraticCoefficientsOppositeColor[][8] = {
+  const int QuadraticCoefficientsOppositeColor[][PIECE_TYPE_NB] = {
   { 41, 41, 41, 41, 41, 41 }, { 37, 41, 41, 41, 41, 41 }, { 10, 62, 41, 41, 41, 41 },
   { 57, 64, 39, 41, 41, 41 }, { 50, 40, 23, -22, 41, 41 }, { 106, 101, 3, 151, 171, 41 } };
 
   // Endgame evaluation and scaling functions accessed direcly and not through
   // the function maps because correspond to more then one material hash key.
-  Endgame<Value, KmmKm> EvaluateKmmKm[] = { Endgame<Value, KmmKm>(WHITE), Endgame<Value, KmmKm>(BLACK) };
-  Endgame<Value, KXK>   EvaluateKXK[]   = { Endgame<Value, KXK>(WHITE),   Endgame<Value, KXK>(BLACK) };
+  Endgame<KmmKm> EvaluateKmmKm[] = { Endgame<KmmKm>(WHITE), Endgame<KmmKm>(BLACK) };
+  Endgame<KXK>   EvaluateKXK[]   = { Endgame<KXK>(WHITE),   Endgame<KXK>(BLACK) };
 
-  Endgame<ScaleFactor, KBPsK>  ScaleKBPsK[]  = { Endgame<ScaleFactor, KBPsK>(WHITE),  Endgame<ScaleFactor, KBPsK>(BLACK) };
-  Endgame<ScaleFactor, KQKRPs> ScaleKQKRPs[] = { Endgame<ScaleFactor, KQKRPs>(WHITE), Endgame<ScaleFactor, KQKRPs>(BLACK) };
-  Endgame<ScaleFactor, KPsK>   ScaleKPsK[]   = { Endgame<ScaleFactor, KPsK>(WHITE),   Endgame<ScaleFactor, KPsK>(BLACK) };
-  Endgame<ScaleFactor, KPKP>   ScaleKPKP[]   = { Endgame<ScaleFactor, KPKP>(WHITE),   Endgame<ScaleFactor, KPKP>(BLACK) };
+  Endgame<KBPsK>  ScaleKBPsK[]  = { Endgame<KBPsK>(WHITE),  Endgame<KBPsK>(BLACK) };
+  Endgame<KQKRPs> ScaleKQKRPs[] = { Endgame<KQKRPs>(WHITE), Endgame<KQKRPs>(BLACK) };
+  Endgame<KPsK>   ScaleKPsK[]   = { Endgame<KPsK>(WHITE),   Endgame<KPsK>(BLACK) };
+  Endgame<KPKP>   ScaleKPKP[]   = { Endgame<KPKP>(WHITE),   Endgame<KPKP>(BLACK) };
 
   // Helper templates used to detect a given material distribution
   template<Color Us> bool is_KXK(const Position& pos) {
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
     return   pos.non_pawn_material(Them) == VALUE_ZERO
           && pos.piece_count(Them, PAWN) == 0
-          && pos.non_pawn_material(Us)   >= RookValueMidgame;
+          && pos.non_pawn_material(Us)   >= RookValueMg;
   }
 
   template<Color Us> bool is_KBPsKs(const Position& pos) {
-    return   pos.non_pawn_material(Us)   == BishopValueMidgame
+    return   pos.non_pawn_material(Us)   == BishopValueMg
           && pos.piece_count(Us, BISHOP) == 1
           && pos.piece_count(Us, PAWN)   >= 1;
   }
@@ -74,7 +75,7 @@ namespace {
   template<Color Us> bool is_KQKRPs(const Position& pos) {
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
     return   pos.piece_count(Us, PAWN)    == 0
-          && pos.non_pawn_material(Us)    == QueenValueMidgame
+          && pos.non_pawn_material(Us)    == QueenValueMg
           && pos.piece_count(Us, QUEEN)   == 1
           && pos.piece_count(Them, ROOK)  == 1
           && pos.piece_count(Them, PAWN)  >= 1;
@@ -83,67 +84,57 @@ namespace {
 } // namespace
 
 
-/// MaterialInfoTable c'tor and d'tor allocate and free the space for Endgames
+/// MaterialTable::probe() takes a position object as input, looks up a MaterialEntry
+/// object, and returns a pointer to it. If the material configuration is not
+/// already present in the table, it is computed and stored there, so we don't
+/// have to recompute everything when the same material configuration occurs again.
 
-void MaterialInfoTable::init() { Base::init(); if (!funcs) funcs = new Endgames(); }
-MaterialInfoTable::~MaterialInfoTable() { delete funcs; }
+MaterialEntry* MaterialTable::probe(const Position& pos) {
 
+  Key key = pos.material_key();
+  MaterialEntry* e = entries[key];
 
-/// MaterialInfoTable::get_material_info() takes a position object as input,
-/// computes or looks up a MaterialInfo object, and returns a pointer to it.
-/// If the material configuration is not already present in the table, it
-/// is stored there, so we don't have to recompute everything when the
-/// same material configuration occurs again.
-
-MaterialInfo* MaterialInfoTable::get_material_info(const Position& pos) const {
-
-  Key key = pos.get_material_key();
-  MaterialInfo* mi = probe(key);
-
-  // If mi->key matches the position's material hash key, it means that we
+  // If e->key matches the position's material hash key, it means that we
   // have analysed this material configuration before, and we can simply
   // return the information we found the last time instead of recomputing it.
-  if (mi->key == key)
-      return mi;
-
-  // Initialize MaterialInfo entry
-  memset(mi, 0, sizeof(MaterialInfo));
-  mi->key = key;
-  mi->factor[WHITE] = mi->factor[BLACK] = (uint8_t)SCALE_FACTOR_NORMAL;
+  if (e->key == key)
+      return e;
 
-  // Store game phase
-  mi->gamePhase = MaterialInfoTable::game_phase(pos);
+  memset(e, 0, sizeof(MaterialEntry));
+  e->key = key;
+  e->factor[WHITE] = e->factor[BLACK] = (uint8_t)SCALE_FACTOR_NORMAL;
+  e->gamePhase = MaterialTable::game_phase(pos);
 
   // Let's look if we have a specialized evaluation function for this
   // particular material configuration. First we look for a fixed
   // configuration one, then a generic one if previous search failed.
-  if ((mi->evaluationFunction = funcs->get<EndgameBase<Value> >(key)) != NULL)
-      return mi;
+  if (endgames.probe(key, e->evaluationFunction))
+      return e;
 
   if (is_KXK<WHITE>(pos))
   {
-      mi->evaluationFunction = &EvaluateKXK[WHITE];
-      return mi;
+      e->evaluationFunction = &EvaluateKXK[WHITE];
+      return e;
   }
 
   if (is_KXK<BLACK>(pos))
   {
-      mi->evaluationFunction = &EvaluateKXK[BLACK];
-      return mi;
+      e->evaluationFunction = &EvaluateKXK[BLACK];
+      return e;
   }
 
   if (!pos.pieces(PAWN) && !pos.pieces(ROOK) && !pos.pieces(QUEEN))
   {
       // Minor piece endgame with at least one minor piece per side and
       // no pawns. Note that the case KmmK is already handled by KXK.
-      assert((pos.pieces(KNIGHT, WHITE) | pos.pieces(BISHOP, WHITE)));
-      assert((pos.pieces(KNIGHT, BLACK) | pos.pieces(BISHOP, BLACK)));
+      assert((pos.pieces(WHITE, KNIGHT) | pos.pieces(WHITE, BISHOP)));
+      assert((pos.pieces(BLACK, KNIGHT) | pos.pieces(BLACK, BISHOP)));
 
       if (   pos.piece_count(WHITE, BISHOP) + pos.piece_count(WHITE, KNIGHT) <= 2
           && pos.piece_count(BLACK, BISHOP) + pos.piece_count(BLACK, KNIGHT) <= 2)
       {
-          mi->evaluationFunction = &EvaluateKmmKm[WHITE];
-          return mi;
+          e->evaluationFunction = &EvaluateKmmKm[pos.side_to_move()];
+          return e;
       }
   }
 
@@ -154,26 +145,26 @@ MaterialInfo* MaterialInfoTable::get_material_info(const Position& pos) const {
   // scaling functions and we need to decide which one to use.
   EndgameBase<ScaleFactor>* sf;
 
-  if ((sf = funcs->get<EndgameBase<ScaleFactor> >(key)) != NULL)
+  if (endgames.probe(key, sf))
   {
-      mi->scalingFunction[sf->color()] = sf;
-      return mi;
+      e->scalingFunction[sf->color()] = sf;
+      return e;
   }
 
   // Generic scaling functions that refer to more then one material
   // distribution. Should be probed after the specialized ones.
   // Note that these ones don't return after setting the function.
   if (is_KBPsKs<WHITE>(pos))
-      mi->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKBPsK[WHITE];
+      e->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKBPsK[WHITE];
 
   if (is_KBPsKs<BLACK>(pos))
-      mi->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKBPsK[BLACK];
+      e->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKBPsK[BLACK];
 
   if (is_KQKRPs<WHITE>(pos))
-      mi->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKQKRPs[WHITE];
+      e->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKQKRPs[WHITE];
 
   else if (is_KQKRPs<BLACK>(pos))
-      mi->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKQKRPs[BLACK];
+      e->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKQKRPs[BLACK];
 
   Value npm_w = pos.non_pawn_material(WHITE);
   Value npm_b = pos.non_pawn_material(BLACK);
@@ -183,63 +174,63 @@ MaterialInfo* MaterialInfoTable::get_material_info(const Position& pos) const {
       if (pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 0)
       {
           assert(pos.piece_count(WHITE, PAWN) >= 2);
-          mi->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKPsK[WHITE];
+          e->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKPsK[WHITE];
       }
       else if (pos.piece_count(WHITE, PAWN) == 0)
       {
           assert(pos.piece_count(BLACK, PAWN) >= 2);
-          mi->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKPsK[BLACK];
+          e->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKPsK[BLACK];
       }
       else if (pos.piece_count(WHITE, PAWN) == 1 && pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 1)
       {
           // This is a special case because we set scaling functions
           // for both colors instead of only one.
-          mi->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKPKP[WHITE];
-          mi->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKPKP[BLACK];
+          e->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKPKP[WHITE];
+          e->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKPKP[BLACK];
       }
   }
 
   // No pawns makes it difficult to win, even with a material advantage
-  if (pos.piece_count(WHITE, PAWN) == 0 && npm_w - npm_b <= BishopValueMidgame)
+  if (pos.piece_count(WHITE, PAWN) == 0 && npm_w - npm_b <= BishopValueMg)
   {
-      mi->factor[WHITE] = uint8_t
-      (npm_w == npm_b || npm_w < RookValueMidgame ? 0 : NoPawnsSF[Min(pos.piece_count(WHITE, BISHOP), 2)]);
+      e->factor[WHITE] = (uint8_t)
+      (npm_w == npm_b || npm_w < RookValueMg ? 0 : NoPawnsSF[std::min(pos.piece_count(WHITE, BISHOP), 2)]);
   }
 
-  if (pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 0 && npm_b - npm_w <= BishopValueMidgame)
+  if (pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 0 && npm_b - npm_w <= BishopValueMg)
   {
-      mi->factor[BLACK] = uint8_t
-      (npm_w == npm_b || npm_b < RookValueMidgame ? 0 : NoPawnsSF[Min(pos.piece_count(BLACK, BISHOP), 2)]);
+      e->factor[BLACK] = (uint8_t)
+      (npm_w == npm_b || npm_b < RookValueMg ? 0 : NoPawnsSF[std::min(pos.piece_count(BLACK, BISHOP), 2)]);
   }
 
   // Compute the space weight
-  if (npm_w + npm_b >= 2 * QueenValueMidgame + 4 * RookValueMidgame + 2 * KnightValueMidgame)
+  if (npm_w + npm_b >= 2 * QueenValueMg + 4 * RookValueMg + 2 * KnightValueMg)
   {
       int minorPieceCount =  pos.piece_count(WHITE, KNIGHT) + pos.piece_count(WHITE, BISHOP)
                            + pos.piece_count(BLACK, KNIGHT) + pos.piece_count(BLACK, BISHOP);
 
-      mi->spaceWeight = minorPieceCount * minorPieceCount;
+      e->spaceWeight = minorPieceCount * minorPieceCount;
   }
 
   // Evaluate the material imbalance. We use PIECE_TYPE_NONE as a place holder
   // for the bishop pair "extended piece", this allow us to be more flexible
   // in defining bishop pair bonuses.
-  const int pieceCount[2][8] = {
+  const int pieceCount[COLOR_NB][PIECE_TYPE_NB] = {
   { pos.piece_count(WHITE, BISHOP) > 1, pos.piece_count(WHITE, PAWN), pos.piece_count(WHITE, KNIGHT),
     pos.piece_count(WHITE, BISHOP)    , pos.piece_count(WHITE, ROOK), pos.piece_count(WHITE, QUEEN) },
   { pos.piece_count(BLACK, BISHOP) > 1, pos.piece_count(BLACK, PAWN), pos.piece_count(BLACK, KNIGHT),
     pos.piece_count(BLACK, BISHOP)    , pos.piece_count(BLACK, ROOK), pos.piece_count(BLACK, QUEEN) } };
 
-  mi->value = int16_t((imbalance<WHITE>(pieceCount) - imbalance<BLACK>(pieceCount)) / 16);
-  return mi;
+  e->value = (int16_t)((imbalance<WHITE>(pieceCount) - imbalance<BLACK>(pieceCount)) / 16);
+  return e;
 }
 
 
-/// MaterialInfoTable::imbalance() calculates imbalance comparing piece count of each
+/// MaterialTable::imbalance() calculates imbalance comparing piece count of each
 /// piece type for both colors.
 
 template<Color Us>
-int MaterialInfoTable::imbalance(const int pieceCount[][8]) {
+int MaterialTable::imbalance(const int pieceCount[][PIECE_TYPE_NB]) {
 
   const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -253,7 +244,7 @@ int MaterialInfoTable::imbalance(const int pieceCount[][8]) {
               + RedundantQueenPenalty * pieceCount[Us][QUEEN];
 
   // Second-degree polynomial material imbalance by Tord Romstad
-  for (pt1 = PIECE_TYPE_NONE; pt1 <= QUEEN; pt1++)
+  for (pt1 = NO_PIECE_TYPE; pt1 <= QUEEN; pt1++)
   {
       pc = pieceCount[Us][pt1];
       if (!pc)
@@ -261,7 +252,7 @@ int MaterialInfoTable::imbalance(const int pieceCount[][8]) {
 
       v = LinearCoefficients[pt1];
 
-      for (pt2 = PIECE_TYPE_NONE; pt2 <= pt1; pt2++)
+      for (pt2 = NO_PIECE_TYPE; pt2 <= pt1; pt2++)
           v +=  QuadraticCoefficientsSameColor[pt1][pt2] * pieceCount[Us][pt2]
               + QuadraticCoefficientsOppositeColor[pt1][pt2] * pieceCount[Them][pt2];
 
@@ -271,11 +262,11 @@ int MaterialInfoTable::imbalance(const int pieceCount[][8]) {
 }
 
 
-/// MaterialInfoTable::game_phase() calculates the phase given the current
+/// MaterialTable::game_phase() calculates the phase given the current
 /// position. Because the phase is strictly a function of the material, it
-/// is stored in MaterialInfo.
+/// is stored in MaterialEntry.
 
-Phase MaterialInfoTable::game_phase(const Position& pos) {
+Phase MaterialTable::game_phase(const Position& pos) {
 
   Value npm = pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK);